液晶觸摸屏簡(jiǎn)介

液晶觸控屏由于其輕便、占用空間少、方便靈活等優(yōu)點(diǎn)，己經(jīng)逐漸取代鍵盤(pán)成為嵌入式系統(tǒng)的常選用的人機(jī)交互工具。觸摸屏按其技術(shù)原理可分為五類(lèi):矢量壓力傳感式、電阻式、電容式、紅外線式、表面聲波式，其中電阻式觸摸屏在嵌入式系統(tǒng)中用的較多。

隨著多媒體信息查詢的與日俱增，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)，用戶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。 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;如電信局、稅務(wù)局、銀行、電力等部門(mén)的業(yè)務(wù)查詢;城市街頭的信息查詢;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。

隨著使用電腦作為信息來(lái)源的與日俱增，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)。

典型觸摸屏的工作部分一般由三部分組成:兩層透明的阻性導(dǎo)體層、兩層導(dǎo)體之間的隔離層、電極。阻性導(dǎo)體層選用阻性材料，如銦錫氧化物(ITO)涂在襯底上構(gòu)成，上層襯底用塑料，下層襯底用玻璃。隔離層為粘性絕緣液體材料，如聚酯薄膜。電極選用導(dǎo)電性能極好的材料(如銀粉墨)構(gòu)成，其導(dǎo)電性能大約為ITO的1000倍。

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。

當(dāng)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。

當(dāng)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。觸摸屏當(dāng)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)展是當(dāng)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，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。

當(dāng)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)、公共信息查詢的電子查詢?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、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。當(dāng)前，戴爾、惠普、富士通、華碩等一線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，當(dāng)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。而且當(dāng)前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。

采用非線性編輯技術(shù)將文字、公式、圖形、曲線、曲面、邏輯圖形和空間三維圖形進(jìn)行混合編排，使公式線性化，具有文字的屬性特征;采用邏輯動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)技術(shù)創(chuàng)建平面幾何和立體幾何圖形，當(dāng)基本圖形或圖形元素發(fā)生變化后(如位置、大小)，與之關(guān)聯(lián)的圖形也將隨之發(fā)生變化，它們之間所具有的數(shù)理關(guān)系將不會(huì)發(fā)生改變;坐標(biāo)系智能管理函數(shù)曲線與曲面，通過(guò)函數(shù)議程方程、參數(shù)方程、曲面方程等建立曲線或三維空間曲面;提供豐富的高分子模板庫(kù)和物理、化學(xué)元器件圖標(biāo)，創(chuàng)建各種邏輯關(guān)聯(lián)圖形;可以直接打開(kāi)DOC文檔，可以導(dǎo)出網(wǎng)頁(yè)格式文件。

具有分組式幻燈片導(dǎo)航功能，清晰顯示課件總體結(jié)構(gòu)，可以設(shè)計(jì)母板、配色和背景方案，提供多種設(shè)計(jì)模版和版式;采用非線性編排技術(shù)，集數(shù)字公式、幾何圖形、函數(shù)曲線、物理電路、光學(xué)儀器、化學(xué)分子式、化學(xué)器件、音頻、視頻于一體;能夠預(yù)覽漢字筆畫(huà)動(dòng)畫(huà)的播放效果，能夠在漢字上方自動(dòng)標(biāo)注拼音;基于二維和三維坐標(biāo)系，依據(jù)方程自動(dòng)生成各種函數(shù)曲線、空間曲面和三維圖形;參照初始圖形對(duì)象或元素，通過(guò)幾何平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、對(duì)稱(chēng)等變換可以方便地創(chuàng)建從屬圖形對(duì)象或元素，并創(chuàng)建蘊(yùn)含幾何關(guān)系的各種圖形;圖形動(dòng)畫(huà)可以動(dòng)態(tài)展示圖形的邏輯關(guān)系，在動(dòng)畫(huà)過(guò)程中，依附動(dòng)畫(huà)點(diǎn)的圖形對(duì)象能夠隨著動(dòng)畫(huà)點(diǎn)而運(yùn)動(dòng)，并保持相互之間的幾何關(guān)系，通過(guò)動(dòng)畫(huà)組合還可以創(chuàng)建更加復(fù)雜的圖形動(dòng)畫(huà);在圖形動(dòng)畫(huà)過(guò)程中，可以跟蹤動(dòng)畫(huà)點(diǎn)或動(dòng)畫(huà)圖形的運(yùn)動(dòng)軌跡，獲得軌跡圖形，直觀展現(xiàn)圖形動(dòng)態(tài)變化的效果。

液晶顯示技術(shù)，真實(shí)再現(xiàn)課件內(nèi)容的色彩和層次;高對(duì)比度和可調(diào)節(jié)亮度，不懼室內(nèi)外光源的影響，無(wú)需拉上窗簾，還教室一個(gè)明亮的授課環(huán)境。

融合了投影儀、音響、電視、黑板、屏幕、電腦等諸多設(shè)備功能。在屏幕上直接觸摸操作即可手動(dòng)書(shū)寫(xiě)、擦除、調(diào)用課件、使用教具。強(qiáng)大的系統(tǒng)處理能力讓響應(yīng)更加快捷，符合自然的使用習(xí)慣;一體化設(shè)備無(wú)需安裝，沒(méi)有復(fù)雜的接線，既可以掛墻也可以安裝在支架上，方便設(shè)備的移動(dòng)。

內(nèi)置多媒體課件錄制系統(tǒng)，可將老師音視頻、文字文件、圖表、照片、錄像等加入到課件模板中，即可以生成精彩生動(dòng)的課件。上課時(shí)，通過(guò)屏幕上直接觸摸操作，精彩內(nèi)容即時(shí)呈現(xiàn)。配合老師形象化的講解表情，學(xué)生的專(zhuān)注度得到極大地增強(qiáng)，教學(xué)效率顯著提高。

簡(jiǎn)單直觀的屏幕操作，為課堂提問(wèn)提供了一個(gè)全新的實(shí)現(xiàn)方式，無(wú)論是判斷還是論述題，學(xué)生都能夠方便地在屏幕上書(shū)寫(xiě)作答，從而活躍了課堂的氣氛，學(xué)生的積極性得到加強(qiáng)。

內(nèi)置遠(yuǎn)程視頻教學(xué)系統(tǒng)，為異地老師提供流暢的音視頻交流，還能共享黑板，異地人員可在同一黑板上書(shū)寫(xiě)表達(dá)意見(jiàn)，真正做到了讓異地人員如處在一個(gè)教學(xué)室中上課