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摘 要 觸摸屏的誕生取代了傳統的機械化按鍵,并且能夠與顯示屏相連從而帶來更好的影像效果,是如今最為便捷的輸入設備技術,能夠大大提升人機交互效果,在手機、平板電腦、教育系統等眾多領域中有著廣泛應用。目前市場上已經成功商用的觸摸屏技術眾多,文章則主要針對觸摸屏技術展開研究,且對現階段的市場進展進行分析。
關鍵詞 觸摸屏;技術研究;市場進展
《生意通》雜志由江西科技出版社主辦,以“匯聚創富小項目、指點生意真訣竅”為辦刊宗旨,專為小生意人量身訂做的一本財經類雜志。
觸摸屏作為附在顯示器表面的透明介質,憑借其易操作、耐用、靈敏等優勢,在如今的電腦、手機等媒體工具制造中有著廣泛應用。通過觸摸屏技術的應用,人們只需要用手指觸碰顯示屏便能實現對媒介的操作,提高了人機交互效果[1]。
1 觸摸屏技術研究分析
1.1 通用觸摸屏
(1)電阻式觸摸屏技術。該項觸摸屏主要是將顯示屏的區域位置轉換為平面坐標電壓,并且具備完全的隔絕性能,不會受到污漬、粉塵以及水滴的影響,同時所有介質都能夠對觸摸屏進行操控。值得注意的是,電阻式觸摸屏的復合薄膜外層材料主要是塑料,倘若在觸摸過程中使用介質過于鋒利或用力太猛,極易導致觸摸屏劃傷。
一般來講,電阻式觸摸屏可分為四線、五線乃至七線、八線的觸摸屏,其中四線便有著極高的解析度和極快的反應速度,在日常使用中穩定性極高,后續的五線則是升級版,將同位置觸摸次數進行提升,在許多公共場所的LCD模板中較為常見。
(2)電容式觸摸屏技術。該項觸摸屏技術主要分為表面電容式與投射電容式。其中表面電容式觸摸屏技術的工作原理主要是利用電磁感應感測屏幕表面,在其玻璃面板的四個角上分別有一根輸出線與控制器相連,在工作時如果接地物體觸摸到帶電場的觸摸屏,面板則會出現電荷轉移,在測量表面電荷變化的過程中便可確定觸摸點位置。
表面電容式觸摸屏透光性好、壽命長,在公共場所的信息查詢服務LCD觸摸屏中較為常見[2]。而投射電容式觸摸屏主要是利用觸摸屏電極發射靜電場線進行感應,可分為自我電容和交互電容兩種,但由于自我電容無法實現多點觸控,所以能夠在任何既定時間內探測到多根手指觸摸的交互電容成為了主流。
(3)紅外式觸摸屏技術。紅外式觸摸屏的構成主要分為兩個部分,一個是裝在觸摸屏外框的紅外線發射器,另一個則是接收感測元件,如此一來能夠在觸摸屏的表面構成紅外線探測網,只要有物體接觸到觸摸,則會改變紅外線的布局點,進而實現觸摸屏操作,這一點與表面聲波的觸摸方式相似。
采取紅外式觸摸屏技術對觸摸屏的面板材料沒有要求,不過為了呈現更好的視覺效果且減少電流、電壓等因素的干擾,最好采用透光性良好的擋板,實現抗反光處理。此外,該項觸摸屏技術因為會受到紅外線發射管體積的制約,所以難以保證紅外線的密度,造成觸摸屏分辨率不高的狀況。
1.2 工業觸摸屏
相較于上述通用觸摸屏而言,工業觸摸屏主要是用在工業環境當中,鑒于工業環境極為復雜,如在工廠中需要面對高溫或低溫、震動、粉塵等因素,因此會對觸摸屏的性能表現形成極大影響。因此,在這種特殊的工業環境中用到的觸摸屏,一定要選擇性能高、防護性好的產品,這便是常用的工業觸摸屏。正因為工業觸摸屏是在特殊環境中使用的人機交互載體,因此一般我們會將工業觸摸屏稱作為HMI(Human Machine Interface)人機接口,能夠構成系統與用戶的信息交互橋梁,將信息轉化為人類能夠識別的樣式。工業觸摸屏一般可分為兩種類型,一種是嵌入式windows系統的觸摸屏,另一種則是嵌入廠家集成的觸摸屏。
2 觸摸屏技術的市場進展分析
隨著移動智能終端的普及,現代人對于這種人性化的觸控操作方式有著廣泛的接受度,所以觸摸屏的滲透率也在不斷提升,帶來的市場前景非常廣闊。綜合分析近年來觸摸屏技術的市場表現,對其進展進行分析與預測。
2.1 內嵌式方案依舊是市場主流
觸控面板產品按照應用的全貼合技術的差異,可分為外掛式與內嵌式兩種。其中外掛式觸控模組可細分為玻璃式與薄膜式,兩者的區別就在于觸摸層載體不同,前者目前更為主流的是OGS方案,也即是One Glass Solution(一體化觸控),將觸摸層直接做在蓋板玻璃上,能夠省去玻璃成本和貼合加工成本;而后者主要為GFF方案,也即是Glass-Film-Film。
整體而言,外掛式方案有著成熟的工藝和較低的成本投入,但是內嵌式方案更符合時下電子設備輕薄化的趨勢,因為則以方案主要將觸摸層嵌入到液晶模塊內部,分為On-Cell和In-Cell兩種方案,并且近年來內嵌式工藝不斷成熟且良品率不斷提高,所以在2016年以后內嵌式方案的使用便超過了外掛式,成為當前市場的主流。
我們從觸摸屏技術方案采用商的分布情況來看,三星、蘋果等對兩種技術方案的觸摸屏均有采納,其中三星更是生產內嵌式On-Cell觸摸屏的全球供應商,此外包括夏普、LG、友達等觸摸屏生產商均在內嵌式觸摸屏領域展開布局,更能凸顯出當下內嵌式觸摸屏技術方案的市場主流地位。
2.2 柔性屏的興起或將重振外掛式方案
相較于內嵌式方案而言,外掛式觸摸屏技術方案與柔性屏更加適用。相關數據表明,2018年全球柔性OLED顯示屏的出貨量占總觸摸屏出貨量的10%,這一數字有望在2022年提升到30%以上。盡管不同機構對于柔性OLED屏的市場規模預測存在差異,但是在如今柔性OLED市場的高速擴張態勢下,對于其將成為OLED屏主流的看法均保持一致。不難看出,隨著柔性OLED時代的來臨,觸摸屏技術方案將從內嵌式逐漸向外掛式傾斜。
實際上,很多廠商已經用實際應用行動證明了外掛式方案將“崛起”,比如蘋果公司在2015年的iPad Pro觸摸屏技術采用的便是GFF構架,外掛式Film在iPad產品上應用極為成熟。同時,2017年的iPhone X和2018年推出的新款LCD版的iPhone 均采用的是外掛式觸摸屏技術方案。此外,三星從S6 edge手機便從過去的On-Cell內嵌式轉為外掛式GF。顯而易見,外掛式觸摸屏技術方案越來越受到各大廠商的重視,在未來的市場中或將重新成為主流。
3 結束語
綜上所述,當前市面上的觸摸屏存在電容式、電阻式、紅外式等多種技術類型,其中電容式觸摸屏的技術應用已成為主流。同時,通過分析現階段觸摸屏技術的市場進展,目前內嵌式方式依舊是主流,不過隨著柔性OLED屏幕的興起,外掛式觸摸屏技術方案或將得到很大的發展前景。
參考文獻
[1] 趙婕.淺談觸摸屏技術及其應用[J].電子世界,2018,(23):127-128.
[2] 趙海增,劉騰飛.電容式觸摸屏技術綜述[J].河南科技,2018,(19): 10-12.