觸摸屏技術的特性、類別與應用

陳禹哲

（成都實驗外國語學校 四川成都 611731）

觸摸屏技術的特性、類別與應用

陳禹哲

（成都實驗外國語學校 四川成都 611731）

21世紀以來，隨著計算機技術的不斷發展，一種全新的人機交互模式——觸摸屏走進人們的視線。隨著電子科技的急速發展，當下，觸摸屏已經廣泛可見于便攜式個人設備、公共查詢設備、教育培訓設備等多種電子機器上。本文將從觸摸屏技術的特征入手，淺析觸摸屏技術及其市場趨勢。

觸摸屏；電子科技；計算機技術

引言

在計算機技術的不斷革新下，一種全新模式的人機交互技術出現，這就是觸摸屏技術，在這種技術的支持下，人們擺脫了傳統鼠標與鍵盤的束縛，實現了直接的人機交互。如同電腦的發展一樣，觸摸屏技術也經歷了漫長的發展時期，在1974年觸摸屏技術誕生以來，隨著科技的革新，各類新型觸摸屏技術相繼誕生，并逐步實現了商業化發展。目前，市場上最常見的觸摸屏有電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏、紅外式觸摸屏與聲波觸摸屏等。為人們的生活帶來了極大的便利。

1 觸摸屏技術的特性

20世紀末，觸摸屏技術在實驗室中被首次開發出來。利用這種技術，實驗者只需在屏幕上輕輕一點，被操控的計算機就可根據點擊位置判斷實驗者所點擊的圖標或文字，從而根據實驗者的指示進行多種操作，從而擺脫鍵盤、鼠標、輸入法等多種影響因素的束縛，打通人機交互新渠道。作為一種基于定位系統的輸入設備，用戶在使用時可以通過對顯示屏的觸摸、拖拽、手勢等操作輸入命令，從而大大簡化人機交互的過程，將智能設備使用變得更加直觀、更加人性化，同時，也在潛移默化中助推了電子產品輕質化、輕薄化的趨勢。目前，觸摸屏的市場占有率穩步上升，研究表明，觸摸屏即將取代鼠標、鍵盤、語音等傳統輸入設備，逐步成為電子產品核心組成元件之一。

由于觸摸屏技術的便攜性與簡易性，目前，觸摸屏技術已經廣泛應用于便攜式個人設備（如手機電話、平板電腦、音視頻播放器等）、公共信息查詢設備（如零售業數據查詢、醫療器械查詢、娛樂業自動售票、餐飲業訂單結算等）、教育系統（如培訓設備、觸摸式黑板等）、工業自動控制等。

2 觸摸屏技術的類別

觸摸屏技術最早出現于1974年的美國。在這之后，觸摸屏技術經過了漫長的發展期，隨著科技進步與需求增長，觸摸技術也根據應用領域而逐漸細分化，從而適應多種行業及不同需求的應用標準。觸摸屏技術在從低檔次向高檔次發展的過程中，迭代出現了多種經典產品，并均已形成商業化。其中，最具代表性的觸摸屏技術由電阻式觸摸屏技術、電容式觸摸屏技術、紅外線觸摸屏技術等。

2.1 電阻式觸摸屏技術

電阻式觸摸屏技術曾經是行業主流技術，應用范圍廣泛。電阻式觸摸屏結構最大的特征是透明銦錫氧化物膜（又稱“透明ITO膜”），在觸摸屏中呈上下雙層并排分布，雙層之間有空氣層作為間隙，按壓時上下膜接觸，觸摸屏觸發導電。

由于電阻式觸摸屏技術電力消耗大、屏幕壽命短、監測點常發漂移故障，無法進行多點觸控操作，目前，這一技術已逐漸被科技發展淘汰。

2.2 電容式觸摸屏技術

電容式觸摸屏技術是目前市場占有率最高的觸摸屏控制技術，分為表面電容式技術與投射電容式技術兩種。其中，表面電容式技術主要利用電磁感應技術，根據屏幕表面定點觸碰的坐標進行觸控操作，目前常見于大尺寸室外觸摸屏，如圖書館、醫院、游樂場等。投射電容式技術原理則是電極發射功能，借助靜電場線感應觸摸操作。由于這一感應方法反應速率快、對焦精準，因此可識別多個觸摸點的操作指令，從而達到多指觸控的技術要求，成為市場上最為常見的觸摸屏技術。

2.3 紅外線式觸摸屏技術

紅外線式觸摸屏技術的核心是發射管與接收管的對應矩陣，觸摸屏幕后，觸摸體阻擋矩陣交叉線，即可檢測觸摸點相對位置，成功完成觸摸定位。紅外線式觸摸屏技術有著抗干擾、防漏光等特點，穩定性強，觸摸屏壽命長，可準確定位觸摸體移動軌跡，豐富觸摸屏操作方法，還可實現將觸摸軌跡實時轉換為圖像（需相關軟件支持），多應用于需大量手寫輸入、無強光線干擾的辦公室、控制場所等。

2.4 表面聲波觸摸屏

與以上幾種技術相比，表面聲波觸摸屏的穩定性更高，該種技術是根據衰減時刻的測量來計算出觸摸的位置，有效提升了精度，除了具備傳統觸摸屏的X坐標與Y坐標之外，表面聲波觸摸屏還具有Z軸坐標，即壓力軸響應。在具備該種功能之后，觸摸點就成為了模擬量開關。

3 觸摸屏技術的市場前景

2007年，投射式電容觸摸屏技術幫助美國蘋果公司在激烈的市場競爭之中脫穎而出，獲得巨大的商業利潤，這一市場行為的關鍵是多點觸控技術的實現。這一技術幫助美國蘋果公司系列旗艦產品給客戶提供了更為豐富的觸控選擇，生成更為高效的人機交互體驗。這一成功的商業案例也開啟了電子科技中多點觸控技術的新風尚。近幾年來，在智能手機、平板電腦的普及下，觸摸屏技術也得到了迅速的發展，有理由相信，多點觸控技術將成為觸目屏技術最有市場前景與商業潛力的發展方向。

4 結束語

相較于其他顯示屏技術，觸摸屏產品有著其得天獨厚的優勢，應用范圍廣泛、市場發展樣態良好，發展前景可觀。中國觸摸屏產品廠商應抓住這一發展趨勢，跟進技術發展潮流，不斷更新產品性能，創造市場利益。

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