触摸屏技术研究及市场进展

Ｏｎ－Ｃｅｌｌ式
２５，３２１ ７９，９４３ ３８５，８２７ ６１９，８４６ ８７１，８７２ １，１０７，６３２ １，４０６，７８２ １，６８７，７１０
红外式
６４，５１９ ６７，７６０ ６８，５２５ ７３，３６１ ７９，３０９ ８４，８０３ ９２，８４４ １０７，００７
Ｉｎ－Ｃｅｌｌ式
图 １ 电 阻 式 触 摸 屏 的 结 构 图 Ｆｉｇ１ Ｔｈｅ ｓｔｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｔｏｕｃｈ ｓｃｒｅｅｎ
电容式触摸 屏 的 构 造 主 ［７－９］ 要 是 在 玻 璃 屏 幕 上 镀一层透明的薄膜导体层，再 在 导 体 层 外 加 上 一
图 ２ 投 射 电 容 式 触 摸 屏 的 结 构 图 Ｆｉｇ２ Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ ｃａｐａｔｉｖｅ ｔｏｕｃｈ ｓｃｒｅｅｎ
收 稿 日 期 ：２０１１－１１－２９ 作者简介：杨玉琴（１９７２－），女，保定人，高级工程师，现 在 中 国 乐 凯 胶
片集团公司从事科技信息检索工作。
到了 手 机、平 板 电 脑、零 售 业、公 共 信 息 查 询、 多媒体 信 息 系 统、 医 疗 仪 器、 工 业 自 动 控 制、 娱 乐与餐 饮 业、自 动 售 票 系 统、教 育 系 统 等 许 多 领域。
块保护玻璃，在触摸屏的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。 当 触 摸 屏 幕时，由于人 体 电 场 的 存 在， 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 玻璃设计，不 但 能 保 护 导 体 及 感 应 器， 更 能 有 效 地防止外 在 环 境 因 素 对 触 摸 屏 造 成 的 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。图２是投射式电容触摸屏的 典型结构示意图 。 ［６］
２０１５
２０１６
其它
９１７
１，４１３
８，６４７
５，１９６ ２３，８８８ ３８，０７６ ６１，４１６ １０１，９２６
表面电容式 ２１８，３７６ ２５２，８５８ ２６９，５８２ ２８６，７６１ ３０１，３９０ ３２１，２６２ ３２，１９６ ３５７，６０６
电阻式
２，０８５，２３１ ２，１２２，５３５ ２，１５２，０７７ ２，１４４，９８５ ２，１０９，３３１ ２，０７９，６７５ １，８９３，９６９ １，８４０，６４０
育系统等许多领域。目前，市场上已经商业化的触摸屏的种类主要有电阻式 （模 拟 电 阻 式 和 数 字 电 阻 式 ）、 电 容
式 （表面电容式和投射电容式）、红外式和声波式等，并不断有新的种类出现。 本 文 对 触 摸 屏 的 技 术 和 市 场 现 状
进行了分析，包括触摸屏的种类、不同技术的发展趋势、国内外主要供应商的介绍等，并对触摸屏的两大主流
触摸屏技术
２００９
２０１０
２０１１
２０１２
２０１３
２０１４
２０１５
２０１６
表面电容式
２ ，２４５
２，８１６
３，０７８
３，３５８
３，６７８
４，０３０
４，４１６
４，８４２
电阻式
４５１ ，４７０ ４９１，９１７ ５３４，０１９ ５６５，７７０ ５９２，２８０ ６２１，１０７ ６３３，５９５ ６３８，７６０
４１２
２，３２５ ３３，０８７ ８３，１７８ ２０２，７９９ ２９２，６６４ ４５３，０９１ ６２３，３９９
技术—投射电容式触摸屏和电阻式触摸屏进行了重点介绍。
关键词：触摸屏；投射电容式触摸屏；电阻式触摸屏
中 图 分 类 号 ：ＴＱ３３４
文 献 标 识 码 ：Ａ
文章编号：１００９－５６２４－ （２０１２）０１－００３５－１２
１ 引言
随着计算机技术的发 展 和 普 及， 在 ２０ 世 纪 ９０ 年代初，出现 了 一 种 全 新 的 人 机 交 互 技 术， 利 用 这种技术， 用 户 只 需 要 在 显 示 屏 上 的 图 标 或 文 字 上轻轻一 点， 计 算 机 就 能 按 照 我 们 的 指 示 进 行 相 关的各种 操 作，完 全 摆 脱 了 键 盘 和 鼠 标 的 束 缚， 使人机交 互 更 为 直 截 了 当， 这 种 技 术 就 是 日 新 月 异的触摸屏技术。
不能戴着 手套触摸
避免光照 避免雨水、 需要 和污染 灰尘污染 施力书写
不支持 手指触摸
尺寸 不能太小
表２、表３ 分别给出了不同技术的触摸屏在未来几年的出货量和年收入的发展趋势 。 ［６］
表２ 不同种类触摸屏的出货量发展趋势 （２００９～２０１６年） Ｔａｂｌｅ２ Ｔｈｅ ｓｈｉｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｏｕｃｈ ｓｃｒｅｅｎ
１，４９７
２，２３３
３，２０１
４，４６０
６，１１４
８，２４６ １０，５９７
声波式
１，９４２
２，２１２
２，５０４
２，８３１
３，２３４
３，９４５
４，７５８
５，５８２
其它
１９
５５
５０２
７８１
１，１７３
１，７９７
２，８１１
４，４８８
合计
６０６，９４８ ７９９，８６４ ９８６，６０５ １，１６０，７１７ １，３４１，４０２ １，５３８，０９７ １，７３５，４７４ １，９１４，３１１
如今， 在 手 机、 平 板 电 脑 等 产 品 领 域， 应 用 ３５
最为广泛的是 使 用ＩＴＯ 材 料 的 电 阻 式 触 摸 屏 和 电 容式触摸 屏。其 中 又 以 电 阻 式 触 摸 屏 较 为 普 遍， 这种触摸 屏 利 用 压 力 感 应 进 行 控 制。 电 阻 触 摸 屏 的主要部 分 是 一 块 与 显 示 器 表 面 非 常 配 合 的 电 阻 薄膜屏，这是 一 种 多 层 的 复 合 薄 膜， 它 以 一 层 玻 璃或硬塑 料 平 板 作 为 基 层， 表 面 涂 有 一 层 透 明 氧 化金属 （透 明 的 导 电 电 阻 ） 导 电 层， 上 面 再 盖 有 一层外表面 硬 化 处 理、 光 滑 防 擦 的 塑 料 层、 它 的 内表面也 涂 有 一 层 涂 层、 在 它 们 之 间 有 许 多 细 小 的 （小于１／１０００英寸） 的 透 明 隔 离 点 把 两 层 导 电 层隔开绝缘。 当 手 指 触 摸 屏 幕 时， 两 层 导 电 层 在 触摸点位置就有了接触，电阻发生变化，在 Ｘ 和 Ｙ 两个方向上产生信号，然后送触摸屏控制器。 控制器侦测到这一接触并计算出 （Ｘ，Ｙ） 的位置， 再根据模 拟 鼠 标 的 方 式 运 作， 这 就 是 电 阻 技 术 触 摸屏的最基 本 的 原 理。 根 据 引 出 线 数 的 多 少， 又 可以分为 四 线、 五 线、 六 线、 八 线 等 类 型， 其 典 型 的 结 构 示 意 图 如 图 １［６］。
投射电容式 １，５３１，５２４ ３，１６１，０３１ ４，１０７，２５２ ４，８９４，０７３ ５，５７０，８８５ ６，１８３，６４６ ６，６８２，６７７ ７，０９１，５５０
光学成像式 １３４，３６８ １５５，７３５ ２０５，９６６ ２７８，９８９ ３７０，５０７ ４７２，４２５ ５８４，０２０ ７２９，０９２
和 ＰＣ 从 ２８６、３８６ 发 展 到 奔 腾 机 一 样， 触 摸 屏的技术 也 经 历 了 从 低 档 向 高 档 发 展 的 历 程， 从 １９７４开始 出 现 世 界 上 最 早 的 电 阻 式 触 摸 屏 以 来， 随着科技 的 发 展 和 应 用 需 求 的 增 长， 各 种 触 摸 技 术相继诞生以适应各种行业和层次的应用。如今， 已经形成 了 商 业 化 的 触 摸 屏 技 术 包 括： 电 阻 技 术 触摸屏、电容技术触摸屏、红 外 线 技 术 触 摸 屏、 表面声 波 （ＳＡＷ） 技 术 触 摸 屏 等， 并 已 广 泛 应 用
红外式
５５４
６４２
７４１
９０８
１，１２３
１，３５９
１，６９２
２，１７０
Ｉｎ－Ｃｅｌｌ式
２０
５５
１，１４９
２，６８５
９，９５６ １７，２８７ ３３，１７０ ４９，３０５
数字式
４８２
７２３
１，２０２
１，６９５
２，４０２
３，１７６
４，２２９
５，４４６
组合式
９９０
投射电容式 １４５ ，１６３ ２９０，６７０ ４０４，９１６ ５１５，３８６ ６２２，４５１ ７３９，７４８ ８４９，７０５ ９４４，８２９
光学成像式
１ ，１２７
１，４７３
２，２０１
３，２１５
９，９４７
Ｏｎ－Ｃｅｌｌ式
２，９３６
７，８０４ ３４，０５８ ６０，８８６ ９６，１６２ １３３，６０９ １８５，１８７ ２３８，３４４
英寸
１９～１００ 英寸
其它显示尺寸 多重触摸
＜６０英寸 １０～４０英寸
不支持
支持
不支持
支持
支持
３～８英寸 ３～８英寸 １０～１８英寸
不支持
不支持
支持
输入方式
手指 或触笔
手指或 导电笔
手指或 导电笔
手指， 粗触笔
手指 或尖笔
不限
导电笔
不限