電容屏
電容技術(shù)的觸摸屏是一塊四層復(fù)合玻璃屏,如下圖所示。玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層ITO導(dǎo)電層,最外層是只有0.0015毫米厚的矽土玻璃保護(hù)層。內(nèi)層ITO作為屏蔽層,以保證良好的工作環(huán)境,夾層ITO涂層作為檢測定位的工作層,在四個角或四條邊上引出四個電極。
電容屏基本工作原理的最初想法是:人是假象的接地物(零電勢體),給工作面通上一個很低的電壓,當(dāng)用戶觸摸屏幕時,手指頭吸收走一個很小的電流,這個電流分從觸摸屏四個角或四條邊上的電極中流出,并且理論上流經(jīng)這四個電極的電流與手指到四角的距離成比例,控制器通過對這四個電流比例的精密計算,得出觸摸點(diǎn)的位置。
這個想法本來是很好的。但是,按照這種思路進(jìn)行下去,卻碰到了難以逾越的障礙:目前的透明導(dǎo)電材料ITO——氧化金屬非常脆弱,觸摸幾下就會損壞,還不能直接用來作工作層。材料的問題一時還難以解決,只好委曲求全:在外部增加一層非常薄的堅硬玻璃。
這層玻璃顯然是不導(dǎo)電的,直流導(dǎo)電是不行了,改用高頻交流信號,靠人的手指頭(隔著薄玻璃)與工作面形成的耦合電容來吸走一個交流電流,這就是電容屏“電容”名字的由來:靠耦合電容來工作。
問題解決了,但代價是很大的:首先是“漂移”,因為耦合電容的方式是不穩(wěn)定的,它直接受溫度、濕度、手指濕潤程度、人體體重、地面干燥程度影響,受外界大面積物體的干擾也非常大,帶來了不穩(wěn)定的結(jié)果,這些都直接違背了作為觸摸屏這種絕對坐標(biāo)系統(tǒng)的基本要求,不可避免的要產(chǎn)生漂移,有的電容觸摸屏欲求通過25點(diǎn)校準(zhǔn)法甚至96點(diǎn)校準(zhǔn)法來解決漂移問題,其實是不可能的,漂移是電容工作的這種方式?jīng)Q定的,即使是在控制器的單片機(jī)程序上利用動態(tài)計算和經(jīng)驗值查表,也只能是治標(biāo)不治本。多點(diǎn)校準(zhǔn)法最早是大屏幕投影觸摸板使用的方法,目的是消除坐標(biāo)對應(yīng)的線性失真,電容觸摸屏的線性失真也非常厲害,主要是因為電容屏的計算建立在四個電流量與觸摸點(diǎn)到四電極的距離成比例的理想狀態(tài)上,實際由于受環(huán)境電容、線路寄生電容和不同人使用的影響,這種比例關(guān)系不可能是完全線性的,多點(diǎn)校準(zhǔn)法只能解決局域分配的線性問題,解決不了整體的漂移。
電容方式的另一個代價是:最外這層極薄的玻璃,正常情況下防刮擦性能非常好,但工藝上要求在真空下制造,因為它害怕氫,哪怕有一點(diǎn)氫也會結(jié)合成易脆碎的玻璃,使用中輕輕一敲就成個小破洞,這對電容觸摸屏來說是要命的:破洞周圍直徑5cm大小的區(qū)域不能使用。實際的真空是不可能有的,這層極薄的玻璃有5%的概率碰上有破洞的產(chǎn)品。
電容觸摸屏的透光率和清晰度優(yōu)于四線電阻屏,尤其是一些新的產(chǎn)品。