液晶觸控屏簡(jiǎn)述
來(lái)源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:ann 2012-07-06 09:33:35 加入收藏
液晶觸控屏又稱(chēng)為觸控面板,是個(gè)可接收觸頭等輸入訊號(hào)的感應(yīng)式液晶顯示裝置,當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時(shí),屏幕上的觸覺(jué)反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的程式驅(qū)動(dòng)各種連結(jié)裝置,可用以取代機(jī)械式的按鈕面板,并借由液晶顯示畫(huà)面制造出生動(dòng)的影音效果。
隨著多媒體信息查詢(xún)的與日俱增,人們?cè)絹?lái)越多地談到觸摸屏,因?yàn)橛|摸屏不僅適用于中國(guó)多媒體信息查詢(xún)的國(guó)情,而且觸摸屏具有堅(jiān)固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間、易于交流等許多優(yōu)點(diǎn)。利用這種技術(shù),我們用戶(hù)只要用手指輕輕地碰計(jì)算機(jī)顯示屏上的圖符或文字就能實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)操作,從而使人機(jī)交互更為直截了當(dāng),這種技術(shù)大大方便了那些不懂電腦操作的用戶(hù)。 觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設(shè)備,它是目前最簡(jiǎn)單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。它賦予了多媒體以嶄新的面貌,是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。觸摸屏在我國(guó)的應(yīng)用范圍非常廣闊,主要是公共信息的查詢(xún);如電信局、稅務(wù)局、銀行、電力等部門(mén)的業(yè)務(wù)查詢(xún);城市街頭的信息查詢(xún);此外應(yīng)用于領(lǐng)導(dǎo)辦公、工業(yè)控制、軍事指揮、電子游戲、點(diǎn)歌點(diǎn)菜、多媒體教學(xué)、房地產(chǎn)預(yù)售等。將來(lái),觸摸屏還要走入家庭。
觸摸屏以其易于使用、堅(jiān)固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn),使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們?cè)絹?lái)越多的感到使用觸摸屏的確具有相當(dāng)大的優(yōu)越性。觸摸屏出現(xiàn)在中國(guó)市場(chǎng)上至今只有短短的幾年時(shí)間,這個(gè)新的多媒體設(shè)備還沒(méi)有為許多人接觸和了解,包括一些正打算使用觸摸屏的系統(tǒng)設(shè)計(jì)師,還都把觸摸屏當(dāng)作可有可無(wú)的設(shè)備,從發(fā)達(dá)國(guó)家觸摸屏的普及歷程和我國(guó)多媒體信息業(yè)正處在的階段來(lái)看,這種觀念還具有一定的普遍性。事實(shí)上,觸摸屏是一個(gè)使多媒體信息或控制改頭換面的設(shè)備,它賦予多媒體系統(tǒng)以嶄新的面貌,是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。發(fā)達(dá)國(guó)家的系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們和我國(guó)率先使用觸摸屏的系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們已經(jīng)清楚的知道,觸摸屏對(duì)于各種應(yīng)用領(lǐng)域的電腦已經(jīng)不再是可有可無(wú)的東西,而是必不可少的設(shè)備。它極大的簡(jiǎn)化了計(jì)算機(jī)的使用,即使是對(duì)計(jì)算機(jī)一無(wú)所知的人,也照樣能夠信手拈來(lái),使計(jì)算機(jī)展現(xiàn)出更大的魅力。解決了公共信息市場(chǎng)上計(jì)算機(jī)所無(wú)法解決的問(wèn)題。 隨著城市向信息化方向發(fā)展和電腦網(wǎng)絡(luò)在國(guó)民生活中的滲透,信息查訊都已用觸摸屏實(shí)現(xiàn)--顯示內(nèi)容可觸摸的形式出現(xiàn)。
為了操作上的方便,人們用觸摸屏來(lái)代替鼠標(biāo)或鍵盤(pán)。工作時(shí),我們必須首先用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏,然后系統(tǒng)根據(jù)手指觸摸的圖標(biāo)或菜單位置來(lái)定位選擇信息輸入。觸摸屏由觸摸檢測(cè)部件和觸摸屏控制器組成;觸摸檢測(cè)部件安裝在顯示器屏幕前面,用于檢測(cè)用戶(hù)觸摸位置,接受后送觸摸屏控制器;而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接收觸摸信息,并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo),再送給CPU,它同時(shí)能接收CPU發(fā)來(lái)的命令并加以執(zhí)行。
從技術(shù)原理來(lái)區(qū)別觸摸屏,可分為五個(gè)基本種類(lèi):矢量壓力傳感技術(shù)觸摸屏、電阻技術(shù)觸摸屏、電容技術(shù)觸摸屏、紅外線(xiàn)技術(shù)觸摸屏、表面聲波技術(shù)觸摸屏。其中矢量壓力傳感技術(shù)觸摸屏已退出歷史舞臺(tái);紅外線(xiàn)技術(shù)觸摸屏價(jià)格低廉,但其外框易碎,容易產(chǎn)生光干擾,曲面情況下失真;電容技術(shù)觸摸屏設(shè)計(jì)構(gòu)思合理,但其圖像失真問(wèn)題很難得到根本解決;電阻技術(shù)觸摸屏的定位準(zhǔn)確,但其價(jià)格頗高,且怕刮易損;表面聲波觸摸屏解決了以往觸摸屏的各種缺陷,清晰不容易被損壞,適于各種場(chǎng)合,缺點(diǎn)是屏幕表面如果有水滴和塵土?xí)褂|摸屏變的遲鈍,甚至不工作。按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質(zhì),我們把觸摸屏分為四種,它們分別為電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線(xiàn)式以及表面聲波式。每一類(lèi)觸摸屏都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn),要了解哪種觸摸屏適用于哪種場(chǎng)合,關(guān)鍵就在于要懂得每一類(lèi)觸摸屏技術(shù)的工作原理和特點(diǎn)。下面對(duì)上述的各種類(lèi)型的觸摸屏進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹一下: 1、 電阻式觸摸屏(電阻式觸摸屏工作原理圖)
這種觸摸屏利用壓力感應(yīng)進(jìn)行控制。電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏,這是一種多層的復(fù)合薄膜,它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層,表面涂有一層透明氧化金屬(透明的導(dǎo)電電阻)導(dǎo)電層,上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內(nèi)表面也涂有一層涂層、在他們之間有許多細(xì)小的(小于1/1000英寸)的透明隔離點(diǎn)把兩層導(dǎo)電層隔開(kāi)絕緣。 當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí),兩層導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)位置就有了接觸,電阻發(fā)生變化,在X和Y兩個(gè)方向上產(chǎn)生信號(hào),然后送觸摸屏控制器??刂破鱾蓽y(cè)到這一接觸并計(jì)算出(X,Y)的位置,再根據(jù)模擬鼠標(biāo)的方式運(yùn)作。這就是電阻技術(shù)觸摸屏的最基本的原理。 電阻類(lèi)觸摸屏的關(guān)鍵在于材料科技,常用的透明導(dǎo)電涂層材料有:
A、ITO,氧化銦,弱導(dǎo)電體,特性是當(dāng)厚度降到1800個(gè)埃(埃=10-10米)以下時(shí)會(huì)突然變得透明,透光率為80%,再薄下去透光率反而下降,到300埃厚度時(shí)又上升到80%。ITO是所有電阻技術(shù)觸摸屏及電容技術(shù)觸摸屏都用到的主要材料,實(shí)際上電阻和電容技術(shù)觸摸屏的工作面就是ITO涂層。
B、鎳金涂層,五線(xiàn)電阻觸摸屏的外層導(dǎo)電層使用的是延展性好的鎳金涂層材料,外導(dǎo)電層由于頻繁觸摸,使用延展性好的鎳金材料目的是為了延長(zhǎng)使用壽命,但是工藝成本較為高昂。鎳金導(dǎo)電層雖然延展性好,但是只能作透明導(dǎo)體,不適合作為電阻觸摸屏的工作面,因?yàn)樗鼘?dǎo)電率高,而且金屬不易做到厚度非常均勻,不宜作電壓分布層,只能作為探層。
目前觸摸屏的應(yīng)用范圍從以往的銀行自動(dòng)柜員機(jī)、工控計(jì)算機(jī)等小眾商用市場(chǎng),迅速擴(kuò)展到手機(jī)、PDA、 GPS(全球定位系統(tǒng))、MP3,甚至平板電腦(UMPC)等大眾消費(fèi)電子領(lǐng)域。展望未來(lái),觸控操作簡(jiǎn)單、便捷,人性化的觸摸屏有望成為人機(jī)互動(dòng)的最佳界面而迅速普及。
目前的觸控技術(shù)尚存在屏幕所使用的材源透光較差影響顯示畫(huà)面的清晰度,或者長(zhǎng)期使用后出現(xiàn)坐標(biāo)漂移、影響使用精度等問(wèn)題。而且,全球主要觸摸屏生產(chǎn)大廠多集中在日、美、韓等國(guó)家以及我國(guó)臺(tái)灣地區(qū);主要技術(shù)、關(guān)鍵零組件和原材料更是基本掌握在日、美廠商手中,中國(guó)大陸的觸摸屏/觸控面板產(chǎn)業(yè)還基本處于起步階段。但正因如此,整個(gè)觸控行業(yè)未來(lái)的上升空間還非常大,它也有望成為我國(guó)電子企業(yè)今后創(chuàng)新發(fā)展、大有作為的重要領(lǐng)域。觸摸屏目前主要還是集中在小尺寸上的應(yīng)用,未來(lái)的發(fā)展將是一個(gè)觸控和遙控的世界,所以大尺寸觸摸屏的發(fā)展是目前觸摸屏發(fā)展的趨勢(shì),創(chuàng)科恒遠(yuǎn)在大尺寸觸摸屏的領(lǐng)域上發(fā)展有著先進(jìn)的技術(shù),尤其是多點(diǎn)觸摸的應(yīng)用領(lǐng)域,其在WINDOWS7下開(kāi)發(fā)的多點(diǎn)觸摸技術(shù)已經(jīng)廣發(fā)應(yīng)用于市場(chǎng),在市場(chǎng)的應(yīng)用中給了民眾耳目一新的感覺(jué),深的廣大民眾的喜愛(ài)。所以未來(lái)的世界是個(gè)觸控的世界,是個(gè)遙控的世界,大尺寸觸摸屏的發(fā)展有著廣泛的空間。
iSuppli公司預(yù)測(cè),在蘋(píng)果公司iPhone熱銷(xiāo)及其精致的用戶(hù)界面刺激下,2008-2012年全球觸摸屏顯示器模塊出貨量將增長(zhǎng)一倍以上。鑒于這種強(qiáng)勁的增長(zhǎng)前景,大約有60家廠商在上月于美國(guó)洛杉磯舉辦的2008年國(guó)際信息顯示學(xué)會(huì)(SID)展會(huì)期間展示了各自的觸摸屏傳感器、模塊或者系統(tǒng)技術(shù)。2008年全球觸摸屏模塊市場(chǎng)出貨量將達(dá)3.41億個(gè),銷(xiāo)售額將達(dá)到34億美元。據(jù)iSuppli公司本周發(fā)布的最新預(yù)測(cè),iSuppli公司預(yù)測(cè),到2013年該市場(chǎng)將增長(zhǎng)到8.33億個(gè),2008-2013年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為19.5%。預(yù)計(jì)2013年全球觸摸屏模塊銷(xiāo)售額將從2008年的34億美元上升到64億美元,復(fù)合年增長(zhǎng)率為13.7%。
觸控技術(shù)應(yīng)用日益廣泛
觸摸屏起源于20世紀(jì)70年代,早期多被裝于工控計(jì)算機(jī)、POS機(jī)終端等工業(yè)或商用設(shè)備之中。2007年iPhone手機(jī)的推出,成為觸控行業(yè)發(fā)展的一個(gè)里程碑。蘋(píng)果公司把一部至少需要20個(gè)按鍵的移動(dòng)電話(huà),設(shè)計(jì)得僅需三四個(gè)鍵就能搞定,剩余操作則全部交由觸控屏幕完成。除賦予了使用者更加直接、便捷的操作體驗(yàn)之外,還使手機(jī)的外形變得更加時(shí)尚輕薄,增加了人機(jī)直接互動(dòng)的親切感,引發(fā)消費(fèi)者的熱烈追捧,同時(shí)也開(kāi)啟了觸摸屏向主流操控界面邁進(jìn)的征程。
目前,觸摸屏應(yīng)用范圍已變得越來(lái)越廣泛,從工業(yè)用途的工廠設(shè)備的控制/操作系統(tǒng)、公共信息查詢(xún)的電子查詢(xún)?cè)O(shè)施、商業(yè)用途的提款機(jī),到消費(fèi)性電子的移動(dòng)電話(huà)、PDA、數(shù)碼相機(jī)等都可看到觸控屏幕的身影。當(dāng)然,這其中應(yīng)用最為廣泛的仍是手機(jī)。根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)ABIResearch報(bào)告指出,2008年采用觸控式屏幕的手機(jī)出貨量將超過(guò)1億部,預(yù)計(jì)2012年安裝觸控界面的手機(jī)出貨量將超過(guò)5億部。
而且有跡象表明,觸摸屏在消費(fèi)電子產(chǎn)品中的應(yīng)用范圍正從手機(jī)屏幕等小尺寸領(lǐng)域向具有更大屏幕尺寸的筆記本電腦拓展。目前,戴爾、惠普、富士通、華碩等一線(xiàn)筆記本電腦品牌廠商都計(jì)劃推出具備觸摸屏的筆記本電腦或UMPC。當(dāng)然,目前關(guān)于配備觸摸屏的筆記本電腦是否能從10英寸以下的低價(jià)筆記本電腦或UMPC,擴(kuò)大到14英寸以上的主流筆記本電腦市場(chǎng),業(yè)界仍存爭(zhēng)論。因?yàn)閷?duì)于主流筆記本電腦或臺(tái)式機(jī)來(lái)說(shuō),消費(fèi)者多已習(xí)慣了使用鍵盤(pán)及鼠標(biāo)進(jìn)行輸入,不像小尺寸筆記本電腦,因可容納的鍵盤(pán)數(shù)量有限,需觸摸屏加以輔助,達(dá)到更直觀的人機(jī)溝通目的。而且現(xiàn)在Windows系統(tǒng)尚不支持多點(diǎn)觸控功能,如由PC廠商單獨(dú)導(dǎo)入多點(diǎn)觸控功能,在軟件上的努力與投資又將極為可觀,因此預(yù)計(jì)到2010年支持多點(diǎn)觸控的新操作系統(tǒng)Windows7上市之前,配備觸摸屏的筆記本電腦仍將局限于12.1英寸以下。但即便如此,觸摸屏市場(chǎng)未來(lái)的發(fā)展前景也十分誘人。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè),到2010年觸摸屏產(chǎn)值將達(dá)到35億美元。
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