每个事物发展都它令人感动的一面,对于触摸屏这新式的事物,也有这么一段故事.Samuel C. Hurst博士在1971年提出了电子触摸界面的设想，于是1974世界上就开始出现最早的触摸屏。早期的相关专利几乎无一例外都着眼于检测压力的电阻式技术。渐渐地，诸如电容式触摸屏、声表面波技术还有红外波束遮断等其它技术都在各自适合的应用中找到了一席之地。

对于成本敏感的消费类应用，尤其是使用小型触摸屏的便携式设备，电阻式触摸屏仍占统治地位,就目前统计电阻式触摸屏的市场占有率要在65%。声表面以及红外型触摸屏用于这些场合明显太过昂贵，而传统的电容式技术又备受长期稳定性不佳、易受潮湿侵蚀、不耐磨损以及由于EMC或其它外界因素导致的误动作等一系列缺点的困扰。但电阻式触摸屏也有其局限性，而且电容式技术也在不断进步，特别是那些以电荷转移感测方法为基础的技术，将会给电子及电气产品设计师实现触摸屏的方式带来巨大的变化。

电阻式触摸屏

从图1所示的阻性触摸屏的典型结构中，就能看出其叠层结构很复杂。触摸屏朝向用户一侧的表面，我们可以称之为外表面，必须覆盖上由抗刮擦层保护并由许多微小的点隔开的导电和电阻层——这就需要至少四层材料了。另外，有时还需要抗反光层以补偿光在导电和电阻层之间的间隙中的折射带来的不期望的反射。

触摸的压力使得由铟锡氧化物(ITO)构成的触摸屏的导电和电阻层之间产生电气接触。这种技术已经如此成熟，以至于有的制造商宣称其产品上任意一点都可以承受3000万次以上的触压,代表的触摸屏厂有AMT,DMC,ELO,在5线电阻式触摸屏的工艺处于领先的地位.其中ELO可说是5线电阻触摸屏的教夫,是最早的创始人,不过这几年5线专利权已被AMT所取代.

“外表面”电容式触摸屏



“内表面”电容式触摸屏

机械结构更简单，透光率更高

内表面触摸屏由前面板提供全面的防护，使得其不会被破坏，而且因为没有机械运动，也没有磨损的机理。

因为只需要单个ITO层，并且没有两层薄膜之间的气隙，这种触摸屏的透光率一般都接近90%。透光率的实质性改善，加上对比度的增加意味着可以采纳低功耗、廉价的背光系统。更长的电池寿命、或使用更小、更便宜的电池无疑将增加更多的吸引力。

触摸屏在其边缘周围与载有QField芯片和少量相关无源元件的印制板进行连接。可以根据需要对多种连接方法进行灵活选择。

这种技术赋予我们更多的自由来创造令人赏心悦目的用户界面——与外表面触摸屏相比，技术对物理设计的限制比先前大大减少。前面板最大厚度可以达到5mm，并且甚至无需是平坦的。这种技术在弯曲的表面上同样能正常工作。

工作原理

QField传感器芯片驱动着电荷脉冲通过ITO图案。ITO层通过显示器的前面板向外送出电场，而当手指接近时电荷图案会受到扰动。通过测量从ITO膜的四角收集到的或送出的电荷的改变就能检测到手指的位置，然后再使用算法来将信号处理成XY坐标。这种技术亦称电荷转移感测技术，它还被量研公司广泛地用于触摸按键、滑动条或滚轮传感器控制。分辨率为256x256、响应时间为20ms的样品已经在触摸屏实现中进行了例行的演示。

这种技术消除了电阻式和早期电容式触摸屏中所有明显的限制。

由于控制芯片能补偿漂移因而克服了老化和环境变化带来的校准偏离。困扰着早期电容式触摸屏显示器表面的玷污积存也不再是问题了。使用突发间隔很长的随机脉冲进行扩频充电的方法极大地降低了功耗、射频辐射以及电气干扰敏感性。另外，由于在薄膜层Y轴上采用多点连接，从而在空间上隔离了由触点处人手阴影形成的电容元件，人手阴影效应也被消除了。

QField触摸屏方案更进一步的优点就是非常低的功耗。这种技术采用的ITO阻抗为数百千欧而不是阻抗为数十欧姆的ITO边缘图案。造成的结果就是电流水平以及功耗非常低。移动电话中的典型显示器的功耗小于100 µW ，并且即便不扣除开孔和压框的成本，整个触摸屏解决方案的成本在量产时都可以降低到3美元左右。

应用

也许QField技术真正的局限在于无法对尖锐物体的接触做出反应，这是由于这样的接触不能产生可测量到的电荷水平的改变。然而，笔式输入也有其固有的缺点，这不仅仅限于丢失了笔的问题，还有就是到目前为止，对于基于菜单的应用和手写识别而言，手指输入设备的市场都要大一些。

触摸屏的市场形势正在急剧变化。在今后的两年中，内表面电容式感测技术有望明显侵占电阻式触摸屏的市场,目前电容式触摸屏市场占有率在15%,这也是不小的数目.我们估计在今后5-10年中会赶上电阻式触摸屏技术的市场占有率,技术的发展有时候令人很兴奋,我们将试目以待. 
 

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