電阻式
所謂電阻式,其實(shí)指的是電阻式觸摸屏,它是一種傳感器,它將矩形區(qū)域中觸摸點(diǎn)(X,Y)的物理位置轉(zhuǎn)換為代表X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)的電壓。電阻觸屏需用壓力使屏幕各層發(fā)生接觸,可以使用手指(哪怕帶上手套),指甲,觸筆等進(jìn)行操作。支持觸筆在亞洲市場(chǎng)很重要,手勢(shì)和文字識(shí)別在哪里都被看重。
電阻式優(yōu)缺點(diǎn)
電阻式觸摸屏的優(yōu)點(diǎn)是它的屏和控制系統(tǒng)都比較便宜,反應(yīng)靈敏度也很好,而且不管是四線電阻觸摸屏還是五線電阻觸摸屏,它們都是一種對(duì)外界完全隔離的工作環(huán)境,不怕灰塵和水汽,能適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境。它可以用任何物體來觸摸,穩(wěn)定性能較好。缺點(diǎn)是電阻觸摸屏的外層薄膜容易被劃傷導(dǎo)致觸摸屏不可用,多層結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致很大的光損失,對(duì)于手持設(shè)備通常需要加大背光源來彌補(bǔ)透光性不好的問題,但這樣也會(huì)增加電池的消耗。
電容式
同理,電容式就是電容技術(shù)觸摸屏,電容式是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的。電容式觸摸屏是是一塊四層復(fù)合玻璃屏,玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層ITO。
電容式屏主要缺點(diǎn)
電容屏主要缺點(diǎn)是漂移:當(dāng)環(huán)境溫度、濕度改變時(shí),環(huán)境電場(chǎng)發(fā)生改變時(shí),都會(huì)引起電容屏的漂移,造成不準(zhǔn)確。用戶觸摸屏幕的同時(shí)另一只手或身體一側(cè)靠近顯示器會(huì)漂移;電容觸摸屏附近較大的物體搬移后回漂移,你觸摸時(shí)如果有人圍過來觀看也會(huì)引起漂移;電容屏的漂移原因?qū)儆诩夹g(shù)上的先天不足,環(huán)境電勢(shì)面(包括用戶的身體)雖然與電容觸摸屏離得較遠(yuǎn),卻比手指頭面積大的多,他們直接影響了觸摸位置的測(cè)定。
電容式工作原理
當(dāng)手指觸摸在金屬層上時(shí),由于人體電場(chǎng),用戶和觸摸屏表面形成以一個(gè)耦合電容,對(duì)于高頻電流來說,電容是直接導(dǎo)體,于是手指從接觸點(diǎn)吸走一個(gè)很小的電流。這個(gè)電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出。
電阻觸屏俗稱“軟屏”,多用于Windows Mobile系統(tǒng)的手機(jī);電容觸屏俗稱“硬屏”,如iPhone和G1等機(jī)器采用這種屏質(zhì)的。
電阻觸摸屏和電容觸摸屏有什么區(qū)別
1、電阻觸屏:需用壓力使屏幕各層發(fā)生接觸,可以使用手指(哪怕帶上手套),指甲,觸筆等進(jìn)行操作。支持觸筆在亞洲市場(chǎng)很重要,手勢(shì)和文字識(shí)別在哪里都被看重。
2、電容觸屏:來自帶電的手指表層最細(xì)微的接觸也能激活屏幕下方的電容感應(yīng)系統(tǒng)。非生命物體、指甲、手套無效。手寫識(shí)別較為困難。
三、精度
1、電阻觸屏:精度至少達(dá)到單個(gè)顯示像素,用觸筆時(shí)能看出來。便于手寫識(shí)別,有助于在使用小控制元素的界面下進(jìn)行操作。
2、電容觸屏:理論精度可以達(dá)到幾個(gè)像素,但實(shí)際上會(huì)受手指接觸面積限制。以至于用戶難以精確點(diǎn)擊小于1cm2的目標(biāo)。
四、成本
1、電阻觸屏:很低廉。
2、電容觸屏:不同廠商的電容屏價(jià)格比電阻屏貴10%到50%。這點(diǎn)額外成本對(duì)旗艦級(jí)產(chǎn)品無所謂,但可能會(huì)讓中等價(jià)位手機(jī)望而卻步。
五、多點(diǎn)觸摸可行性
1、電阻觸屏:不可能,除非重組電阻屏與機(jī)器的電路連接。
2、電容觸屏:取決于實(shí)現(xiàn)方式以及軟件,已在G1的技術(shù)演示以及iPhone上實(shí)現(xiàn)。G1的1.7T版本已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)瀏覽器的多點(diǎn)觸摸特性。
六、抗損性
1、電阻觸屏:電阻屏的根本特性決定了它的頂部是柔軟的,需要能夠按下去。這使得屏幕非常容易產(chǎn)生劃痕。電阻屏需要保護(hù)膜以及相對(duì)更頻繁的校準(zhǔn)。有利的方面是,使用塑料層的電阻觸屏設(shè)備總體上更不易損,更不容易摔壞。
2、電容觸屏:外層可以使用玻璃。這樣雖然不至于堅(jiān)不可摧,而且有可能在嚴(yán)重沖擊下碎裂,但玻璃應(yīng)對(duì)日常碰擦和污跡更好。
七、清潔
1、電阻觸屏:由于可以使用觸筆或指甲進(jìn)行操作,更不容易在屏幕上留下指紋、油漬和細(xì)菌。
2、電容觸屏:要用整個(gè)手指進(jìn)行觸摸,但玻璃外層更容易清潔。
八、環(huán)境適應(yīng)性
1、電阻觸屏:具體數(shù)值不得而知。但有證據(jù)表明使用電阻屏的Nokia 5800可以在-15°C至+45°C的溫度下正常工作,對(duì)濕度也沒什么要求。
2、電容觸屏:典型的操作溫度在0°至35°之間,需要至少5%的濕度(工作原理所限)。
九、陽光下可視效果
1、電阻觸屏:通常很糟,額外的屏幕層面反射了大量陽光。
2、電容觸屏:仍舊很好。
電容式電阻式觸摸屏為主流
依照感應(yīng)方式的不同,觸摸屏大致可以分為電阻式、電容式、紅外線式、超音波式四類。其中電阻式與電容式目前的市場(chǎng)前景最被看好,其他技術(shù)短期內(nèi)恐很難趕上。
就技術(shù)原理來看,電阻式觸摸屏只能算是一種“類觸控”技術(shù)。它采用兩層鍍有導(dǎo)電功能的ITO(銦錫氧化物)PET塑料膜,PET本身具有一定的透明度與耐用性,兩片ITO設(shè)有微粒支點(diǎn),使屏幕在未被壓按時(shí)兩層ITO間有一定的空隙,處于未導(dǎo)電的狀態(tài)。當(dāng)操作者以指尖或筆尖壓按屏幕(外層PET膜)時(shí),壓力將使PET膜內(nèi)凹,因變形而使銦錫氧化物導(dǎo)電層接觸導(dǎo)電,再通過偵測(cè)X軸、Y軸電壓變化換算出對(duì)應(yīng)的壓力點(diǎn),完成整個(gè)屏幕的觸按處理機(jī)制。由于此種技術(shù)成本低廉,現(xiàn)已大量應(yīng)用于電子產(chǎn)品之上。目前電阻式觸摸屏有4線、5線、6線與8線等多種類型,線數(shù)越多,代表可偵測(cè)的精密度越高,但成本也會(huì)相對(duì)提高。
不過,仔細(xì)考量電阻式觸控技術(shù)的原理就會(huì)發(fā)現(xiàn),通過觸按屏幕觸發(fā)ITO薄膜導(dǎo)電的偵測(cè)機(jī)制,在物理上有其局限性:電阻式技術(shù)想要增加偵測(cè)面積與分辨率,最直接的方法就是增加線數(shù),但線數(shù)的提高也代表著處理運(yùn)算信息量的增加,這對(duì)處理器將是一大負(fù)擔(dān),同時(shí)成本的提升也是問題。另外,PET膜再怎么強(qiáng)化,材質(zhì)的耐壓性、耐磨性、抗變形能力,畢竟有其極限,長時(shí)間運(yùn)用一定會(huì)減低銦錫氧化物導(dǎo)電層接觸導(dǎo)通效率,觸按點(diǎn)也會(huì)因經(jīng)常使用的就是那幾處,造成特定區(qū)域過度使用磨損,而降低透明度。
電容式觸摸屏與電阻式比較,架構(gòu)相對(duì)簡單。由于電容式觸摸屏中的投射電容式(電容式觸摸屏主要分為投射電容式與表面電容式兩種)可支持當(dāng)前流行的多點(diǎn)觸控功能,并擁有更高的屏幕透光率、更低的整體功耗、更長的使用壽命等優(yōu)點(diǎn),正不斷挑戰(zhàn)電阻式觸摸屏的市場(chǎng)地位。
據(jù)isuppli公司預(yù)測(cè),2008年全球具備觸控功能的手機(jī),仍以電阻式觸控技術(shù)為主,產(chǎn)值可達(dá)4900萬美元,預(yù)計(jì)2012年將達(dá)6500萬美元;而投射電容式觸控技術(shù)2008年產(chǎn)值雖然只有1000萬美元,占整個(gè)市場(chǎng)份額的17%,但估計(jì)2012年投射電容式產(chǎn)值將突破2000萬美元,市場(chǎng)比重躍升至23%。
但是電容式觸控也有許多值得關(guān)注的問題:比如液晶屏非??拷熷a氧化物模板,新的技術(shù)甚至直接將兩者做在同一個(gè)真空堆棧中,形成一個(gè)模組。而為了達(dá)到觸點(diǎn)偵測(cè)功效,銦錫氧化物模板又需不斷地掃描像素,會(huì)持續(xù)散發(fā)干擾信號(hào),影響整個(gè)模組的操作。另外,廠商雖然會(huì)對(duì)觸摸屏的表面進(jìn)行硬化處理,可是為了不隔絕掉ITO的表面電流,硬化鍍層非常薄,當(dāng)施加在觸摸屏上的外力過大時(shí),依然有傷到ITO的可能,對(duì)觸摸屏造成損傷,降低使用壽命。因此,針對(duì)提高使用壽命問題,有廠商開發(fā)出了超聲波式或紅外線式觸摸屏。特別是在導(dǎo)通線路精細(xì)度方面是制約電容屏發(fā)展的瓶頸問題,直接購買鍍膜設(shè)備成本會(huì)增加很多,但是最近uninwell International最近推出的光刻銀漿可以解決這方便的問題,此種材料可以將線細(xì)和線距控制在0.05mm以內(nèi),使得電容屏的投資成本大大降低。
紅外線與超聲波式觸控技術(shù)的作用原理相仿。不過受限于傳感器的尺寸,這兩項(xiàng)技術(shù)目前多用于20英寸以上的屏幕,如醫(yī)療、ATM等裝置上,同時(shí)產(chǎn)品的成本也會(huì)較高。