《電子技術(shù)應(yīng)用》
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觸控式面板(Touch Panel)技術(shù)分析
摘要: 近年來,, 觸控式面板的應(yīng)用可說是越來越廣泛,從早期軍方或是一些特殊的應(yīng)用,到目前許多地方都采用了觸控式面板,,假如用Yahoo!或是Google以“touch panel” 關(guān)鍵字搜尋的話,,每天以數(shù)百多的結(jié)果成長,,可見得觸控式面板已經(jīng)是一個當(dāng)紅且快速成長的應(yīng)用及市場,。
Abstract:
Key words :
</a>觸控" title="觸控">觸控" title="觸控">觸控式面板的應(yīng)用可說是越來越廣泛,從早期軍方或是一些特殊的應(yīng)用,,到目前許多地方都采用了觸控式面板,,假如用Yahoo!或是Google以“touch panel” 關(guān)鍵字搜尋的話,每天以數(shù)百多的結(jié)果成長,,可見得觸控式面板已經(jīng)是一個當(dāng)紅且快速成長的應(yīng)用及市場,。然而,觸控式面板有4,、5種以上的技術(shù)和許多的廠商投入其中,,假如有些顧客想采用觸控式面板,勢必會被五花八門的資訊搞的眼花撩亂,,不知所措,。這篇文章以目前比較主流的和未來的技術(shù)為架構(gòu),,希望給初次涉入觸控式面板的讀者提供一些有用的參考。

電阻式 

        電阻式觸控螢?zāi)豢梢哉f是目前使用量最多的一個技術(shù),,電阻式的驅(qū)動原理是用電壓降的方式來找座標(biāo)軸,,由下圖可以看出,X軸和Y軸各由一對0∼5V的電壓來驅(qū)動,,當(dāng)電阻式觸控螢?zāi)槐籘ouch到的時候,,由于回路被導(dǎo)通,而會產(chǎn)生電壓降,,而控制器則會算出電壓降所佔的比例然后更進一步算出座標(biāo)軸,。 

        從電阻式的結(jié)構(gòu)面來講 ,通常電阻式上層是以ITO Coating的PET來當(dāng)材料,,下層則是以ITO Coating的PET或是玻璃來當(dāng)材料,,平常沒使用的時候上下兩層是以絕緣體Spacer Dot來撐開, 要不然就會產(chǎn)生Constant Touch(游標(biāo)固定每一點)的問題,。 

        一般電阻式架構(gòu)式Film on Glass(FG),也就是說上層是ITO Coating的PET,,下層則是以ITO Coating的一般玻璃,,缺點是一般玻璃假如在使用中不慎弄破,玻璃碎片會割傷使用者,。 

        為避免這種意外發(fā)生,,3M特別采用一種更安全的架構(gòu)Polyester Laminated(PL),上層還是ITO Coating的PET(參考下圖),,但下層則是ITO Coating的PET,、光學(xué)膠、化學(xué)強化玻璃(由上而下),?;瘜W(xué)強化玻璃已經(jīng)比一般玻璃的耐承受壓力強3.4倍了,當(dāng)化學(xué)強化玻璃還是不幸打破的時候,,光學(xué)膠可以整層包覆化學(xué)強化玻璃的碎片,,避免碎片割傷使用者,就好像汽車擋風(fēng)玻璃的隔熱紙一樣,,只會裂不會破,,此種Polyester Laminated 架構(gòu)的電阻式面板安全性就遠勝過Film on Glass(FG)。
電容式 

        電容式觸控面板,,跟電阻式比較,,則是一個截然不同的技術(shù),電容式的架構(gòu)比較簡單,,基本上是以ITO玻璃為主體,,在ITO玻璃的四角放電,,在表面形成一個均勻的電場,當(dāng)可以導(dǎo)電的物體,,例如像是人的手指,,吸走一點微量的電流,后面的控制器則會算出電流被吸走的比例而算出X軸和Y軸,。 

        3M目前推出最新的電容產(chǎn)品ClearTekⅡ,,下表則是一般電阻式和3M電容式的比較表。

•透光度 

        觸控式面板是依附在LCD" target="_blank">LCD外面的,,所以其透光率以及其抗??狗瓷涞奶匦砸蚕鄬χ匾k娙菔接|控面板要做到高透光及抗眩光并不容易,。一般只有85%的透光率,。而且抗眩的效果也不佳。 

        但是3M的新一代電容式電容式觸控螢?zāi)?,ClearTekⅡ透光度為91.5%,,其表面并有抗眩抗反射處理,。跟電阻式觸控螢?zāi)槐绕饋?,電容式觸控螢?zāi)蛔屨麄€視覺亮了起來,整個視覺質(zhì)感也提升不少,,觸控螢?zāi)坏难u造商也不必去改造LCD把亮度提高,,省了許多的成本。

•硬度 

        電阻式的表層是PET(塑膠)材質(zhì),,通常硬度是3H,,這邊所謂的H硬度就是我們鉛筆的硬度,例如像2B,,HB鉛筆之類,,我們使用鉛筆都知道鉛筆是很容易折斷的,在加上塑膠老化之后會變脆,,電阻式觸控面板是很容易損害的,,電阻式假如是用在PDA或是其他個人使用的物品的話還好,通常我們會非常愛惜自己的東西,,但是假如是公用的話,,很容易因為不愛惜使用或是不當(dāng)使用遭到破壞,通常會造成廠商維護上的困擾,,更別說顧客因為機器無法使用而損失的機會成本,。 

        3M在電容式面板的表層采用3M獨家HardCoat,可以讓電容式面板的表層達到玻璃的硬度,,Mohs的等級由一到十,,最硬的等級是十:鑽石,。電容式面板就非常適合用在各種場合,因為7Mohs的硬度可以輕鬆勝任各種應(yīng)用以及使用者的摧殘,。

•準確率 

        由于PET天生物理特性,,電阻式的最好準確率只能到98.5%(即誤差值在1.5%下),而電容式面板則以電流驅(qū)動,,準確率則可達到99%(即誤差值在1%下),。在小尺寸的時候還沒有感覺到這0.5%的差異,但是到大尺寸的時候,,這0.5%的差距可能是一個按鈕的面積而造成誤動作,。

•反應(yīng)時間 

        假如只是單點觸碰的話,反應(yīng)時間或許還感覺不出來它著重要性,,但是假如需要畫線的話,,例如像游戲機的使用,就非常的重要,,電容式等于是及時的反應(yīng),,你使用電阻式的話則是會有遲鈍的感覺,跟不上游戲的節(jié)奏,。以3M的新一代電容式電容式觸控螢?zāi)籆learTekⅡ為例,,只要搭配3M EXⅡ控制卡,就可達到僅需3毫秒的觸控反應(yīng)時間,。

•觸控打點壽命 

        通常我們是以觸控打點壽命來表示觸控面板的可*性及耐用性,電容式可以說遠遠超過其他電阻式的技術(shù),,當(dāng)然,,如此優(yōu)越的觸控打點壽命是由于3M獨家的 Hardcoat來保護電容式表層。觸控面板的可*性及耐用性越高,,需要維修及保固的費用則越少,,對消費者來說電容式是一個全部成本很劃算的解決方桉。

•操作高溫 

        由于現(xiàn)在CPU速度越來越快,,CPU也越來越燙,,再加上LCD面板發(fā)光發(fā)熱,現(xiàn)在整個系統(tǒng)散熱是一個越來越重要的一個技術(shù)問題,,電容式在高溫的容忍度比電阻式還高20C,,在系統(tǒng)設(shè)計可以比較方便,而且還可以在一些特殊環(huán)境使用,。

•抗UV 

        PET是不抗UV的,,因此電阻式并不適合在戶外長期使用。電容式并不怕紫外線,,而且加上之前比電阻式還高的操作高溫,,更適合在戶外接受太陽的風(fēng)吹日曬,。

•起動力量 

        由于電阻式必須要壓下PET表層才能造成電壓降進而產(chǎn)生一個Touch ,你一定要施力壓下去才可以啟動電阻式面板,,有時太輕的一個觸碰會無法驅(qū)動電阻式面板,,然而,電容是只要手觸碰到表面,,就可以形成一個觸碰,,不需要施加任何的力量,在使用者的觀感上會覺得電容式更靈敏,。

•未來的技術(shù):Dispersive Signal Technology

        3M是一個非常重視創(chuàng)新的公司,,除了現(xiàn)有的產(chǎn)品,也不斷發(fā)展不同的技術(shù),,例如Dispersive Signal Technology(DST),,目前還沒有一個中文譯名,他的基本原理其實和找地震震央類似,,每當(dāng)我們經(jīng)歷過地震之后,,大家都會從新聞聽到震央在哪裡, DST就是類似這種技術(shù),,當(dāng)我們觸碰到觸控面板的時候,,在面板裡面都會形成一定的震波,跟一般表面波不同的是,,DST是一種偵測在介質(zhì)裡面波的技術(shù),,所以,任何的表面水滴,,髒污,,或是油垢都不會影響到觸碰的偵測,造成任何干擾,,DST沒有尺寸大小的限制,,可以說是各種場合都可適用。

結(jié)論:

        觸控面板的市場是以非??焖僭诎l(fā)展的,,如何以更好品質(zhì)的產(chǎn)品來給顧客更多的價值,一直是3M的所努力追求的,。由以上的分析來看,,電容式無論在透光度、硬度,、準確率,、反應(yīng)時間、觸控打點壽命,、操作高溫,、抗UV,、和起始力量各方面都遠勝過電阻式,以目前來看,,電容式面板是給客戶的一個最好的選擇,。

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