智能设备的触控屏幕，你了解多少？

　　电子发烧友网10月“触控技术特刊”火热下载中，缺你怎可！

　　无可否认，诞生于上世纪八十年代的触控技术在苹果iPhone横空出世之前是那么的默默无闻。之后随着智能手机的发展，触摸屏技术的发展更是在短短几年取得了比之前十几年更长足的进步，从一些厂商的电容屏发展到现在的电容屏为主流；从一开始的屏幕和触摸屏分离，发展到现在in-cell、on- cell等技术层出不穷。根据相关市场研究机构预测，到2015年底全球平板电脑销量将达到2.486亿台。智能手机方面，预计到2015年时全球智能手机销量将达到10.5亿部。这样一个庞大的数字就足以促使我们深入了解一下这些主流技术。

　　谈谈电容触控技术

　　我们所谓的电容式触摸屏就是指在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质。当手指触摸在金属层上时，触点的电容就会发生变化，使得与之相连的振荡器频率发生变化，通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息。

　　其构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器。

　　电容式触摸屏结构原理图

　　具体的工作原理如下所示：

　　电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导电体内形成一个低电压交流电场。在触摸屏幕时，由于人体电场，手指与导体层间会形成一个耦合电容，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。

　　电容触摸屏的双玻璃不但能保护导体及感应器，更有效地防止外在环境因素对触摸屏造成影响，就算屏幕沾有污秽、尘埃或油渍，电容式触摸屏依然能准确算出触摸位置。

　　凭借着先天的优势，电容屏在厂商中的地位越来越重要。当前以多点式触控应用为诉求的投射电容式触控面板主要技术分为薄膜式（filmtype）及玻璃式（glasstype）两种，具体下来则苹果阵营采用玻璃投射式电容（glasstype），而非苹阵营则以薄膜投射式电容（filmtypePET）为主

　　目前主流的薄膜式结构是将ITO通过光刻或印刷在PET薄膜上，外层为保护玻璃称为GFF（Glass-Film-Film）结构；而主流的玻璃式结构系将触控传感器做在ITO玻璃上，外层加上一片保护玻璃是为GG（Glass-Glass）结构。

　　尽管电容式技术已经主宰消费电子触控市场，但为了拓展触控的应用层面，带给消费者更好的使用者体验，今天的电容式触控技术仍然存在着一些需要改善的关键因素，包括降低成本、实现手指悬浮控制、手套控制、杂讯管理、在手指或表面湿滑时亦能操控、更快的反馈和响应、节省电池电力、更灵敏的压力感测、主动式手写笔支援、良好的软／硬件整合等。

　　这些目标为触控方案供应商带来了许多崭新挑战，首先在降低成本方面便会遭遇从材料到制程的诸多问题。

　　就目前状况而言，GFF结构受限于高阶ITO薄膜材料掌握在少数日商手中，而GG贴合良率普遍偏低，这也是造成投射电容触控模块成本居高不下的主因。

　　金属网格触摸屏

　　这样促使厂家利用更便宜的金属网格（Metal mesh）、银纳米线（Silver nanowires）、碳纳米管、导电高分子、石墨烯和ITO墨水等取代ITO材料的情况，但由于产业链未够完善和其他的问题，就导致了新材料取代ITO还正在一个筹备阶段，而不是真正实施。

　　随着众多ITO替代材料竞相发展，未来几年内势必会有愈来愈多的投射电容式感测器开始釆用新型ITO替代材料。无论是对面板和触控模组供应商来说，ITO替代材料都代表着新的市场竞争，却也带来了崭新的机遇。