nbsp; 觸控屏幕操控，并不是iPhone或iPod Touch才擁有的特點(diǎn)，早在多年前，觸控屏幕已經(jīng)廣泛被用于如工控計(jì)算機(jī)、POS端點(diǎn)計(jì)算機(jī)、手持式PDA、博奕機(jī)臺(tái)、嵌入式系統(tǒng)…等計(jì)算機(jī)設(shè)備，這些應(yīng)用區(qū)塊的特點(diǎn)是，多半是應(yīng)用環(huán)境不方便使用鍵盤、鼠標(biāo)進(jìn)行輸入，或是根本就是僅需簡(jiǎn)單的按鍵輸入搭配操作，利用觸控面板救能解決一大半的操作需求，待需要進(jìn)階操控、微調(diào)設(shè)定時(shí)，再利用鍵盤/鼠標(biāo)搭配操作。
早期觸控屏幕技術(shù)發(fā)展，由于受限使用區(qū)塊的用量較少，很難透過(guò)大量生產(chǎn)壓低面板成本，搭配的技術(shù)多半是利用現(xiàn)有液晶或是CRT顯示器(面板)，在屏幕上頭直接加掛觸控控制膜或是觸控感應(yīng)組件，基本顯示功能很容易因此而減損視覺(jué)效果！早期技術(shù) 多半選用成本較低的電阻式觸控技術(shù)，而電阻式觸控概念整合的觸控技術(shù)，容易因?yàn)殚L(zhǎng)期使用讓其接觸端點(diǎn)磨損，減損觸控感應(yīng)訊號(hào)處理速度與質(zhì)量。
我們對(duì)這類觸控屏幕操作，多半會(huì)有很不好的使用經(jīng)驗(yàn)，例如，觸控輸入和實(shí)際感應(yīng)位置產(chǎn)生偏移？或是觸控壓按屏幕反應(yīng)遲緩、不明確？甚至是觸控反應(yīng)時(shí)有時(shí)無(wú)，讓使用者不斷嘗試加大指壓力道！種種的問(wèn)題，讓舊式設(shè)計(jì)的觸控屏幕處于不斷被蹂躪、過(guò)度操作的現(xiàn)狀下，不僅使用者不滿意，對(duì)于整合應(yīng)用的業(yè)者，也盡可能避免整合這類功能，改用如軌跡球、光筆…等另類輸入裝置解決不利使用鍵盤/鼠標(biāo)的操控需求。
改良觸控技術(shù) 操作應(yīng)用更直覺(jué)
目前CE或IT設(shè)備，常用的觸控屏幕技術(shù)共有5大類：電阻式、表面電容式、投射電容式、表面聲波式與紅外線式…等。前3種技術(shù)因?yàn)闃?gòu)裝體積較小，精密度相對(duì)可以做得較高，因此適用于體積較小巧的隨身行動(dòng)裝置或是消費(fèi)性電子上，而就成本而言，電阻式、表面電容式、投射電容式成本并不會(huì)太高，不會(huì)因?yàn)檎线@些觸控技術(shù)而讓商品成本增加太多。
至于表面聲波、紅外線…等技術(shù)，在感測(cè)觸按的精密度表現(xiàn)略遜于電阻式、表面電容式、投射電容式觸控，而且構(gòu)裝硬件的體積較大，較適合用于顯示區(qū)域相對(duì)較大，甚至對(duì)于觸控相對(duì)要求較不精密的大型顯示面板，像是戶外尺寸較大的公眾顯示器、電子白板…等應(yīng)用場(chǎng)合。
以目前觸控屏幕用量最多的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，小尺寸的電子商品，可以是選用觸控技術(shù)最豐富多元的應(yīng)用場(chǎng)合，因?yàn)橛|控技術(shù)可以解決過(guò)往操控按鍵過(guò)多的問(wèn)題，加速消費(fèi)者應(yīng)用信息產(chǎn)品的學(xué)習(xí)曲線，甚至提升操作效率與對(duì)品牌的正面印象！像是以前1部DV攝影機(jī)，少說(shuō)也要設(shè)置20~30種大小操控按鍵，這種設(shè)計(jì)無(wú)疑是把沒(méi)有操作經(jīng)驗(yàn)的首次購(gòu)買DV者拒于門外。
而有了觸控屏幕或觸控接口整合，可以將DV操控按鍵減少一半甚至僅剩10個(gè)必要按鍵就能處理整部DV所有操作，而iPhone更把一部至少需要20鍵的行動(dòng)電話設(shè)計(jì)，減少到僅需3、4鍵就能搞定，剩余進(jìn)階操作全由觸控屏幕取代，這已是新一代3C計(jì)算機(jī)商品的設(shè)計(jì)趨勢(shì)，沒(méi)跟上潮流就會(huì)被是場(chǎng)所淘汰。
電阻式觸控屏幕
電阻式觸控屏幕，在技術(shù)原理上或許不能全然以「觸控式」屏幕來(lái)稱呼！因?yàn)殡娮枋降募夹g(shù)原理是利用散布于2片透明薄膜的導(dǎo)電端點(diǎn)，透過(guò)屏幕表面的壓按動(dòng)作，去偵測(cè)這些端點(diǎn)的導(dǎo)電或是斷電狀態(tài)，導(dǎo)電點(diǎn)即為對(duì)應(yīng)的觸控點(diǎn)！
就技術(shù)原理來(lái)觀察，其實(shí)電阻式觸控更像屏幕布滿一堆開關(guān)，就技術(shù)實(shí)際應(yīng)用面觀察，對(duì)于觸控應(yīng)該更像是手指接觸或是還沒(méi)接觸前，就能感應(yīng)到手指在屏幕前的位置才更為精確！但電阻式觸控技術(shù)畢竟還是能完成「類觸控」的操作體驗(yàn)，而且此技術(shù)也是目前成本較低、使用最廣泛的觸控技術(shù)。
電阻式觸控屏幕，是采2層鍍上有導(dǎo)電能力的ITO(銦錫氧化物)的PET塑料膜，PET本身具有一定程度的透明度與耐用度，而2片ITO間設(shè)有微粒支點(diǎn)，避免未壓按屏幕時(shí)讓2層ITO保有一定的空氣層，讓ITO間能有一定處于Off未導(dǎo)電狀態(tài)的空氣間隙，而當(dāng)操作者利用指尖或是筆尖壓按屏幕表面(PET膜外層)時(shí)，壓力將使PET膜內(nèi)凹，使得2層ITO因變形而使銦錫氧化物導(dǎo)電層接觸導(dǎo)電，經(jīng)由偵測(cè)x、y軸電壓變化換算出對(duì)應(yīng)的壓力點(diǎn)，完成整個(gè)屏幕觸按處理機(jī)制。
目前電阻式觸按技術(shù)，已知有4線、5線、6線與8線版本，當(dāng)線數(shù)愈多，代表可偵測(cè)的觸按面積和精密度相對(duì)提高，這些觸按信息也會(huì)送至微處理器運(yùn)算、執(zhí)行，因?yàn)榇思夹g(shù)成本低廉，目前已大量用于電子商品上！
觀察電阻式觸按技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)，觸按重屏幕觸發(fā)到觸控點(diǎn)偵測(cè)運(yùn)算、完成，技術(shù)上有物理?xiàng)l件上的限制！怎么說(shuō)呢？電阻式技術(shù)想要增加偵測(cè)面積、分辨率，最直接的方法就是增加線數(shù)，但線數(shù)一拉高就代表處理運(yùn)算數(shù)據(jù)相對(duì)增加，對(duì)處理器將是一大負(fù)擔(dān)，為提升效能成本也是問(wèn)題。
而觸按機(jī)制確認(rèn)主要是由機(jī)械式的動(dòng)作完成，PET膜再怎么強(qiáng)化材質(zhì)提升耐壓、抗變形、耐磨條件，畢竟還是有其極限，如此一來(lái)會(huì)造成透明度會(huì)因使用時(shí)間、頻率增加表現(xiàn)愈來(lái)愈差，至于觸按點(diǎn)偵測(cè)也會(huì)因經(jīng)常性觸點(diǎn)就那幾處，造成特定區(qū)過(guò)度使用磨損，減低銦錫氧化物導(dǎo)電層接觸導(dǎo)通效率。
此外，電阻式觸控另有其物理性不利條件限制，例如ITO膜一定要預(yù)留邊框，限制工業(yè)設(shè)計(jì)上的可選擇性，觸控屏幕厚度、光學(xué)效能不足，另無(wú)法達(dá)到近側(cè)偵查(手指靠近偵測(cè)未觸按狀態(tài))，與技術(shù)較難處理多指觸按要求，都限制了電阻式觸按技術(shù)的未來(lái)應(yīng)用條件。
表面電容式(Surface Capacitive)
表面電容式觸控技術(shù)，是利用具金屬邊緣的平板銦錫氧化物ITO，透過(guò)電場(chǎng)感應(yīng)方式感測(cè)屏幕表面的觸控行為進(jìn)行。由于電場(chǎng)幾乎布滿整個(gè)銦錫氧化物表面，當(dāng)手指觸壓屏幕時(shí)，它會(huì)從面板側(cè)發(fā)出電荷，由于電荷感側(cè)是由四處同時(shí)進(jìn)行，因此觸控面板不用使用高精密度的銦錫氧化物模板，就能完成整個(gè)觸按點(diǎn)觸發(fā)、定位、輸出…等程序。
運(yùn)用表面電容式觸控技術(shù)，最具標(biāo)竿的是Microtouch(目前為3M)擁有的電容觸控專利，這類型的觸控屏幕是William Pepper發(fā)明，并于1978年申請(qǐng)取得專利。
但表面電容式并非完美的觸控解決方案，雖然表面電容式不須使用銦錫氧化物模板，而且也有電阻式觸控沒(méi)有的近側(cè)感應(yīng)效果，但實(shí)際上，電容式觸控卻有「手影效應(yīng)」的問(wèn)題存在！
所謂「手影效應(yīng)」是指，當(dāng)操作者在表面電容感應(yīng)式觸控屏幕進(jìn)行操作時(shí)，若操作者將手腕與手指一同靠近屏幕表面，會(huì)使得銦錫氧化物模板表層，面板側(cè)發(fā)出過(guò)多電荷，使電容產(chǎn)生耦合導(dǎo)致大量感側(cè)錯(cuò)誤，因?yàn)楸砻骐娙萜聊皇峭再|(zhì)的堆棧設(shè)計(jì)。
在這種狀況下，會(huì)使真正的偵測(cè)觸點(diǎn)訊號(hào)與錯(cuò)誤的偵測(cè)觸點(diǎn)訊號(hào)產(chǎn)生混淆，讓真實(shí)的觸點(diǎn)訊號(hào)與錯(cuò)誤的訊號(hào)同時(shí)出現(xiàn)在3個(gè)訊號(hào)區(qū)間，錯(cuò)誤的訊號(hào)致使真實(shí)觸點(diǎn)偵測(cè)無(wú)法被正確識(shí)別出來(lái)，若錯(cuò)誤訊號(hào)無(wú)法有效抑制，將使整個(gè)觸按、偵測(cè)、輸出坐標(biāo)訊息過(guò)程，出現(xiàn)許多出乎意料的訊息狀態(tài)。
除「手影效應(yīng)」外，表面電容式也有一些應(yīng)用上的限制！由于是透過(guò)屏幕表面電場(chǎng)變化進(jìn)行觸點(diǎn)偵測(cè)，使用環(huán)境若電磁干擾問(wèn)題較多，就會(huì)因此影響偵測(cè)觸點(diǎn)的精密度，而長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用后，觸點(diǎn)偵測(cè)也容易產(chǎn)生偏移，因此需要定時(shí)或是經(jīng)常性校準(zhǔn)。
比較新穎的做法，雖然同樣也是利用透明電極與人體間結(jié)合產(chǎn)生的電容變化，從而產(chǎn)生的誘導(dǎo)電流進(jìn)行偵測(cè)觸點(diǎn)做表，但透過(guò)面板感應(yīng)區(qū)4個(gè)角落產(chǎn)生，在面板表面形成均勻電場(chǎng)，手指觸動(dòng)時(shí)電場(chǎng)引起的電流由控制器偵測(cè)4處流強(qiáng)弱比例，換算出觸點(diǎn)位置，透過(guò)控制器強(qiáng)化錯(cuò)誤訊號(hào)抑制技術(shù)，將表面電容式觸控技術(shù)的實(shí)用性大幅強(qiáng)化。
表面電容式觸控技術(shù)，由于不用使用高精密度的銦錫氧化物模板，制造成本可壓低，利用電場(chǎng)感應(yīng)可以在觸按者接近屏幕前，即處理近側(cè)感應(yīng)偵測(cè)，這對(duì)操作UI使用效率而言，可以增加消費(fèi)者使用產(chǎn)品的正面體驗(yàn)。
甚至于，由于表面電容式觸按感側(cè)沒(méi)有電阻式的機(jī)械結(jié)構(gòu)，因此不會(huì)有磨損、ITO層出現(xiàn)類似機(jī)械疲乏的觸按靈敏度下滑問(wèn)題，利用控制器即可調(diào)整面板對(duì)于觸壓信號(hào)的處理靈敏度設(shè)計(jì)，對(duì)面板的使用壽命也有強(qiáng)化效果。
投射電容式(Projective Capacitive)
投射電容式觸控技術(shù)，根基的技術(shù)原理依舊還是以電容感應(yīng)為主，基本上仍是電容是觸控面板的延伸應(yīng)用觀念。技術(shù)上是利用經(jīng)嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì)1個(gè)或多個(gè)蝕刻后的銦錫氧化物模板，增加數(shù)組(組數(shù)愈多感測(cè)精度與豐富度相對(duì)較高)存在不同平面、同時(shí)又相互垂直的透明導(dǎo)線形成類似x、y軸驅(qū)動(dòng)線而構(gòu)成。
而這些導(dǎo)線都是由電容感測(cè)芯片控制，當(dāng)電流經(jīng)驅(qū)動(dòng)線驅(qū)動(dòng)其中的導(dǎo)線時(shí)，與偵測(cè)電容值變化的導(dǎo)線相通，控制芯片依序輪流下載偵測(cè)電容值變化數(shù)據(jù)至主控制器，確認(rèn)觸點(diǎn)位置后，由于透明導(dǎo)線早在面板形成3維電場(chǎng)，因此觸點(diǎn)的近測(cè)感應(yīng)不須觸按屏幕即可發(fā)生，甚至此技術(shù)可以做到z軸感應(yīng)分辨應(yīng)用。
投射電容式若用較簡(jiǎn)單的說(shuō)法，可以說(shuō)是根據(jù)屏幕表面的x、y軸電極訊號(hào)分布改變狀態(tài)，進(jìn)而計(jì)算出屏幕表面實(shí)際觸點(diǎn)的交叉幾何坐標(biāo)，目前此技術(shù)已知已可在5mm厚的面板達(dá)到1,024 x 1,024觸點(diǎn)偵測(cè)分辨率。
Apple的iPhone讓觸控面板產(chǎn)業(yè)重新被重視，以往觸控面板控制器技術(shù)，多以「4線電阻式」技術(shù)為主，而iPhone改采投射電容式技術(shù)觸控面板，讓觸控行為偵測(cè)更細(xì)致，由于具近場(chǎng)偵測(cè)與較高的靈敏度，亦可避免刮損及屏幕破裂問(wèn)題。
據(jù)isuppli預(yù)測(cè)2008年全球觸控手機(jī)，仍以電組觸控技術(shù)為主，產(chǎn)值可達(dá)4,900萬(wàn)美元，預(yù)估2012年將達(dá)6,500萬(wàn)美元；投射電容式觸控技術(shù)，2008產(chǎn)值雖只有1,000美元，占整體市場(chǎng)17%，isuppli估計(jì)，2012年投射電容式產(chǎn)值將突破2千萬(wàn)美元，市場(chǎng)比重躍升至23%。
投射式電容擁有支持多點(diǎn)觸控優(yōu)勢(shì)，只需指腹輕觸無(wú)須使用觸控筆，擁有更高屏幕透光率，整體功耗將更省電，增加使用壽命且無(wú)需校正…等優(yōu)點(diǎn)，電阻式龍頭地位將備受挑戰(zhàn)。
