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全球矚目的 iPhone 終於在千呼萬喚中與世人見面。與蘋果公司推出iPod的思路一致, iPhone 最吸引人的是漂亮的外觀和簡單靈動的操作介面。其中, iPhone 3.5 英吋觸控面板採用投射式電容觸控感測器,除了吸取傳統電容式觸控感測器的各項優點之外,還擁有代表人機介面重要發展趨勢的多點觸控(Multi - touch) 功能。隨著 iPhone 的大受歡迎,電容式觸控面板也將迎來發展的"黃金時代"。到底什麼是電容式觸控技術?該技術又具有哪些優點?

觸控面板依感應原理大致可分電阻式、電容式、超音波式、光學(紅外線)式等。
  • 電阻式觸控面板主要由上下兩組ITO導電層疊合而成,使用時利用壓力使上下電極導通,經由控制器測知面板電壓變化而計算出接觸點位置進行輸入;
  • 電容式觸控面板是利用排列之透明電極與人體之間的靜電結合所產生之電容變化,從所產生之誘導電流來檢測其座標;
  • 音波式觸控面板使用時,以發射超音波方式並計算接收強度來標定相對位置,因接觸指標物會吸收超音波造成衰減,所以接收時的信號已與未動作時不同,經由控制器比對使用前後的衰減量並計算後得出精確位置;
  • 光學式觸控面板之原理乃利用光源接收遮斷原理,將面板範圍內佈滿光源與接收器並組成矩陣,當光線遭遮斷時,即可得知收不到信號接收器的位置,進而確定其精確位置。
全球觸控面板市佔率以電阻式最高,約佔60%以上,其次為24%的電容式觸控面板。在各種不同大項目的原理下,又衍生出許多不同型態的製作方式。例如電阻 式就有8線、7線、6線、5線、4線式、數位電阻等;電容式有表面電容、數位電容(多點觸控電容式)等;光學式有紅外線遮蔽式、抑制全反射式等。

簡單來說以上這些都是觸控面板,但是應用原理可能大不相同。各種類型有它的優缺點,這也影響它應用的市場,像最常見的電阻式觸控為雙層玻璃結構,最外層還有一層薄膜做強化;光學式在玻璃周圍或底部具有光感應裝置等等。選擇何種觸控面板,就會依據各家廠商的產品取向做選擇。

電阻式以消費性電子產品為應用大宗,如自助點餐系統、個人數位助理(PDA)、電子字典、行動電話、存貨管理盤點機、POS結帳機、信用卡POS簽名機、醫療監控系統等。由於電阻式架構靠壓力感應,所以對於觸控媒介沒有限制,不論手、鉛筆、信用卡、木棒…等均可操作,即使戴上手套亦可動作。

電容式由於製程步驟較多,且驅動IC與電路複雜,因此在成本及技術進展上不利應用於中小尺寸產品,多用於10.4吋以上高單價市場,如圖書館、車站等公共場所的資訊導覽系統、銀行自動櫃員機等。(iPhone不便宜! so~)

以 iPhone 所使用的電容式觸控面板來看,電容式觸控面板是一塊四層複合玻璃屏,玻璃屏的內表面和夾層各塗有一層ITO(鍍膜導電玻璃),最外層是一薄層矽土玻璃保護層,ITO塗層作為工作面,四個角上引出四個電極,內層ITO為遮罩層以保證良好的工作環境。當手指觸摸在金屬層上時,人體電場、用戶和觸控面板表面形成一個耦合電容,對於高頻電流來說,電容是直接導體,於是手指從接觸點吸走一個很小的電流。這個電流分別從觸控面板四角上的電極中流出,並且流經這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比,控制器通過對這四個電流比例的精確計算,得出觸摸點的位置資訊。

與電阻式觸控面板和電磁式感應板相比,電容式觸控面板表現出了更加良好的性能。由於輕觸就能感應,使用方便。而且手指與觸控面板的接觸幾乎沒有磨損,性能穩定,經機械測試使用壽命長達30年。另外,整個產品主要由一塊只有一個高集成度晶片的PCB組成,元件少,產品一致性好、成品率高。

但 iPhone 也遇到了許多挑戰,由於人體成為線路的一部分,因而偏移現象比較嚴重;電容式感應輸入技術在中小尺寸平板顯示器上輸入或控制點狀目標(如點擊軟鍵盤上的電話號碼或輸入中英文字)時的性能有待改進;溫度和濕度劇烈變化時性能不夠穩定,需經常校準;不適用於金屬機櫃;當外界有電感和磁感的時候,可能會使觸控面板失靈等等之類的種種問題。

更詳細的介紹資料可參考:
XFastest.com:Apple iPhone 採用電容式觸控面版
DigiTimes:觸控式面板(Touch Panel)技術分析
Yahoo!奇摩知識+:iPhone,iPod,和touch panel 有什麼不同?

延伸閱讀
[資訊] 螢幕觸控技術新紀元 (密碼:digitimes)
[資訊] 電磁式觸控

Posted by DolphinWing at 痞客邦 PIXNET 留言(9) 引用(13) 人氣()


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  • 南月楓
  • 讓我見識了

    讓平常愛逛日至與看娛樂政治新聞的人
    有非常大的助益~感謝你的熱情~希望往後能看更多
  • ranze

  • 呵...看來海豚之後可以考慮註明一下
    "版權所有 請勿任意轉載"
    因為你很認真地整理每一份報告
    我也會擔心是否會像壽司大的團購文被四處轉載之類的...
    一點小建議.. :)
  • 唉... 放在網頁上的東西只能防君子不防小人
    所以... 有些話不適合說出來!

    DolphinWing replied in 2009/03/21 04:00

  • 突然想知道答案的人
  • 問題~~@@?

    不好意思!
    那溫度感應手機是電容式嗎?
    所以意思是說電容式一定要用手指?
    而電阻式不用
  • 其實只要能像手指一樣吸走電荷 也可以用來操控電容式觸控
    只是用手是比較方便的~ 也有公司推出電容式觸控專用觸控筆的!

    電阻式主要是以按壓來判斷觸碰點 所以只要施力得宜
    手也是可以用來操作電阻式觸控的~

    至於溫度感應 因為不太懂原理所以沒辦法回答呢

    希望這樣的回答您能滿意押!

    DolphinWing replied in 2010/02/01 09:41

  • dacota
  • 您好,您的文章整理得非常詳細
    其中一個段落能夠轉載到我的部落格嗎,我會附上引用來源的
  • 呵~ 可以壓^^
    還有一些參考來源你也可以看一下
    說不定對你有幫助~

    DolphinWing replied in 2010/02/28 18:05

  • Sunny
  • 我的報告內容有參考你的文章
    不過有在最後附上此文章網址
    但因為還要做介紹海報
    所以我直接用了文章片段內容
    敬請見諒@@
  • 小詳
  • 30年??不可能...如果你/妳每天都黏著手機不放(無時無刻都在玩手機)我想頂多1年~2年就掛了...我看過太多例子了.

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