觸摸屏起源于20世紀(jì)70年代，早期多被裝于工控計(jì)算機(jī)、POS機(jī)終端等工業(yè)或商用設(shè)備之中。2007年iPhone手機(jī)的推出，成為觸控行業(yè)發(fā)展的一個(gè)里程碑。蘋果公司把一部至少需要20個(gè)按鍵的移動(dòng)電話，設(shè)計(jì)得僅需三四個(gè)鍵就能搞定，剩余操作則全部交由觸控屏幕完成。除賦予了使用者更加直接、便捷的操作體驗(yàn)之外，還使手機(jī)的外形變得更加時(shí)尚輕薄，增加了人機(jī)直接互動(dòng)的親切感，引發(fā)消費(fèi)者的熱烈追捧，同時(shí)也開啟了觸摸屏向主流操控界面邁進(jìn)的征程。

觸摸屏技術(shù)是一種新型的人機(jī)交互輸入方式，與傳統(tǒng)的鍵盤和鼠標(biāo)輸入方式相比，觸摸屏輸入更直觀。配合識(shí)別軟件，觸摸屏還可以實(shí)現(xiàn)手寫輸入。觸摸屏由安裝在顯示器屏幕前面的檢測部件和觸摸屏控制器組成。當(dāng)手指或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏?xí)r，所觸摸的位置由觸摸屏控制器檢測，并通過接口(如RS—232串行口, USB等)送到主機(jī)。 目前觸摸屏已經(jīng)由單點(diǎn)觸屏發(fā)展到實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸屏了。

隨著多媒體信息查詢的與日俱增，人們?cè)絹碓蕉嗟卣劦接|摸屏，因?yàn)橛|摸屏不僅適用于中國多媒體信息查詢的國情，而且觸摸屏具有堅(jiān)固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間、易于交流等許多優(yōu)點(diǎn)。利用這種技術(shù)，我們用戶只要用手指輕輕地碰計(jì)算機(jī)顯示屏上的圖符或文字就能實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)操作，從而使人機(jī)交互更為直截了當(dāng)，這種技術(shù)大大方便了那些不懂電腦操作的用戶。

觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設(shè)備，它是簡單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。它賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。觸摸屏在我國的應(yīng)用范圍非常廣闊，主要是公共信息的查詢;如電信局、稅務(wù)局、銀行、電力等部門的業(yè)務(wù)查詢;城市街頭的信息查詢;此外應(yīng)用于領(lǐng)導(dǎo)辦公、工業(yè)控制、軍事指揮、電子游戲、點(diǎn)歌點(diǎn)菜、多媒體教學(xué)、房地產(chǎn)預(yù)售等。將來，觸摸屏還要走入家庭。

觸摸屏技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用：

按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質(zhì)，我們把觸摸屏分為電阻式、聲學(xué)脈沖識(shí)別(APR)式、表面聲波(SAW)式、表面聲波(SAW)式、電容式以及紅外/光學(xué)式。每一類觸摸屏都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，要了解那種觸摸屏適用于那種場合，關(guān)鍵就在于要懂得每一類觸摸屏技術(shù)的工作原理和特點(diǎn)。

電阻式：從目前的推廣應(yīng)用來看，電阻式觸摸屏是占主導(dǎo)地位的觸摸技術(shù)。它由玻璃面板，銥錫氧化物(ITO)電阻涂層組成，并帶有導(dǎo)電涂層的護(hù)板，沿著邊緣有銀色的總線條。兩個(gè)層之間用絕緣小點(diǎn)隔開。觸摸屏幕時(shí)，護(hù)板彎曲與玻璃上的涂膜相接觸。該控制器可選擇驅(qū)動(dòng)玻璃層和+5 V的護(hù)板，并讀取源于護(hù)板和玻璃層產(chǎn)生的電壓，根據(jù)被測量層中的壓降來確定X和Y坐標(biāo)。該技術(shù)需要四線，前面提到的總線條，這被稱為4線電阻式觸摸屏技術(shù)。 由于護(hù)板的不斷彎曲，造成ITO涂膜中有微小的裂縫。會(huì)使4線電阻式觸摸屏技術(shù)的線性度和精確度變差，環(huán)境變化也會(huì)造成精度的漂移。 已經(jīng)用不斷改進(jìn)的5，6，7和8線電阻式觸摸屏來消除這些影響。

聲學(xué)脈沖識(shí)別(APR)式：APR由一個(gè)玻璃顯示器涂層或其他堅(jiān)硬的基板組成，背面安裝了4個(gè)壓電傳感器。該傳感器安裝在可見區(qū)域的兩個(gè)對(duì)角上，通過一根彎曲的電纜連接到控制卡。用戶觸摸屏幕時(shí)，手指或者觸筆和玻璃之間的拖動(dòng)發(fā)生了碰撞或摩擦，于是就產(chǎn)生了聲波。波輻射離開接觸點(diǎn)傳向傳感器，按聲波的比例產(chǎn)生電信號(hào)。在控制卡中放大這些信號(hào)，然后轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。比較數(shù)據(jù)與事先存儲(chǔ)的聲音列表來確定觸摸的位置。APR設(shè)計(jì)成能夠消除環(huán)境的影響和外部的聲音，因?yàn)檫@些因素與存儲(chǔ)的聲音列表不匹配。

表面聲波(SAW)式：SAW觸摸屏是由一個(gè)針對(duì)X和Y軸的有發(fā)送和接收的壓電傳感器的玻璃涂層。該控制器發(fā)送電信號(hào)至發(fā)射傳感器，并在玻璃的表面內(nèi)將信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲波。通過反射器陣列，這些波覆蓋整個(gè)觸摸屏。對(duì)面的反射器收集和控制這些波至接收傳感器，將他們轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。對(duì)每個(gè)軸重復(fù)這個(gè)過程。用戶觸摸時(shí)吸收了傳播的波的一部分。 接收到的對(duì)應(yīng)X和Y坐標(biāo)的信號(hào)與存儲(chǔ)的數(shù)字分布圖相比較，從而識(shí)別變化并計(jì)算出坐標(biāo)。

電容式：電容式觸摸屏技術(shù)可以進(jìn)一步細(xì)分為表面電容式和投射電容式。表面電容式技術(shù)是在玻璃面板上涂有相同的導(dǎo)體。圍繞面板邊緣的電極在整個(gè)導(dǎo)電層平均分配低電壓，建立一個(gè)相同的電場。觸摸時(shí)就會(huì)從各個(gè)角上得到電流。該控制器測量從各個(gè)角上獲得的電流比，從而計(jì)算出觸摸的位置。

投射電容式觸摸屏由兩個(gè)玻璃保護(hù)層之間的傳感器網(wǎng)格微細(xì)線組成。部件可以放置于用戶安裝的材料后面，包括防暴的厚達(dá)18毫米的玻璃。觸摸時(shí)，手指和傳感器之間構(gòu)成了電容。從改變的傳感器柵格的電氣特性就可計(jì)算出觸摸位置。

紅外/光學(xué)式：高分辨率紅外(IR)技術(shù)使用一個(gè)圍繞顯示器的小框，上面有表面安裝的LED，對(duì)邊有光感受器，紅外透明邊框隱藏在后面。該控制器連續(xù)發(fā)送LED，以此來構(gòu)建一個(gè)紅外光掃描網(wǎng)格。觸摸時(shí)就會(huì)阻擋每個(gè)軸上的一束或多束紅外光，這樣就可確定相應(yīng)的X，Y坐標(biāo)。

上述主要的觸摸屏技術(shù)的突出優(yōu)點(diǎn)和典型應(yīng)用總結(jié)在下表中。

解析觸摸屏三大主流：

就電子產(chǎn)品，特別是消費(fèi)類產(chǎn)品而言，如何將用戶復(fù)雜的控制動(dòng)作轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^、便捷且可生產(chǎn)的體驗(yàn)，是用戶界面設(shè)計(jì)面臨的終極挑戰(zhàn)。用戶界面設(shè)計(jì)一方面要考慮到用戶視覺、聽覺、味覺、嗅覺和觸覺等五種感官的需求，另一方面還要考慮到用戶需求對(duì)器件或系統(tǒng)的影響。目前市場上推出的大部分產(chǎn)品雖然有效，但主要都是將用戶的視覺和觸覺分開來處理。從計(jì)算機(jī)鍵盤、手機(jī)鍵盤、MP3播放器、家用電器甚至電視遙控器等上面的簡單按鈕或按鍵，到音量調(diào)節(jié)滑條、滾輪和跟蹤板[LU1]等上面更高級(jí)的單擊和滾動(dòng)特性，輸出位置(也就是用戶的輸入或操控動(dòng)作的結(jié)果[LU2])與用戶的輸入位置是截然不同的。要是能讓輸入和輸出,即視覺和觸覺完全達(dá)到一致，那該有多好啊!而這種視覺和觸覺的一致性正是觸摸屏的基本優(yōu)勢(shì)所在。 讓視覺和觸覺完全達(dá)到一致說起來簡單，但做起來則不啻為一場意義深遠(yuǎn)的技術(shù)突破，其將徹底改變用戶與電子產(chǎn)品互動(dòng)的方式，因此有人將此稱為用戶界面的革命。

觸摸屏的透明特性允許用戶直接“觸摸”顯示屏上的不同內(nèi)容，人們對(duì)這樣的用戶界面設(shè)計(jì)發(fā)出感嘆。因?yàn)橛脩粼僖膊挥萌フ译娮釉O(shè)備周邊的這個(gè)或那個(gè)按鈕，如計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)或鍵盤甚至手機(jī)上的撥號(hào)按鍵，而是直接與固化在設(shè)備“大腦”(即其操作系統(tǒng))中的應(yīng)用進(jìn)行互動(dòng)。這是一場革命性的變化，這種操控方式可讓用戶直接掌控強(qiáng)大的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，一切盡在用戶的指尖。當(dāng)然，我們能在計(jì)算機(jī)屏幕上使用鼠標(biāo)和跟蹤[LU3]板訪問應(yīng)用程序，不過這種操控不是直接觸摸顯示屏，不能讓用戶與屏幕及內(nèi)嵌的應(yīng)用融為一體。實(shí)際上，我們能通過我們所能想象出來的各種動(dòng)作或手勢(shì)來使用觸摸屏，讓顯示屏變得鮮活生動(dòng)，只要眼睛看到的，都能簡單地通過觸摸進(jìn)行互動(dòng)。目前觸摸屏主要分為三大類：單點(diǎn)觸摸;多點(diǎn)觸摸識(shí)別手指方向;多點(diǎn)觸摸識(shí)別手指位置。

觸摸屏的功能發(fā)展由簡及繁，最初的產(chǎn)品只支持最簡單的操[LU4]控，就是一個(gè)手指觸摸屏幕上的一點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)操控。比如我們每天在附件超市的POS終端機(jī)，或者在機(jī)場的check-in終端上進(jìn)行的操作。以前，我們只能通過屏幕周邊的機(jī)械按鈕進(jìn)行操控，單點(diǎn)觸摸屏在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了用戶界面方面的一大進(jìn)步。當(dāng)然，機(jī)械和新型電容式觸摸感應(yīng)按鈕在我們的家庭、辦公室及其他地方無所不在：手機(jī)、固定電話、遙控器、電視、電腦及其各種外設(shè)、游戲機(jī)、電冰箱、微波爐、烤箱，以及無線電和空調(diào)等車內(nèi)電子控制設(shè)備等等?，F(xiàn)在，單點(diǎn)觸摸屏在顯示屏上直接集成了用戶控制界面，因此再也不需要傳統(tǒng)的機(jī)械按鈕了。

這種屏幕為用戶界面帶來兩大好處，一是設(shè)備設(shè)計(jì)空間得到優(yōu)化，特別有利于小型設(shè)備，因其能在同一區(qū)域內(nèi)同時(shí)“安裝”屏幕和按鈕;二是由于按鈕能綁定于操作系統(tǒng)中的任意應(yīng)用，所以設(shè)備使用的“按鈕”可以達(dá)到無限多個(gè)。上述功能主要建立在電阻式觸摸屏技術(shù)基礎(chǔ)之上，在消費(fèi)電子產(chǎn)品、機(jī)場報(bào)刊亭、食品雜貨店P(guān)OS終端和車載GPS系統(tǒng)等各種應(yīng)用中都得到了廣泛推廣。

盡管單點(diǎn)觸摸屏和電阻式觸摸屏技術(shù)很令人吃驚并頗具革命意義，但其還是有兩大缺點(diǎn)，一是電阻式技術(shù)依賴于觸摸屏的物理運(yùn)動(dòng)[LU5]，盡管影響[LU6]不大，但經(jīng)過正常的磨損老化后，性能就會(huì)下降;二是這種技術(shù)只支持單點(diǎn)觸摸，也就是一次只能用一個(gè)手指在屏幕的某個(gè)區(qū)域做單一動(dòng)作。為什么用戶與設(shè)備的互動(dòng)只能局限于一根手指呢?蘋果公司為用戶界面革命做出了不可估量的貢獻(xiàn)，其推出的iPhone采用了感應(yīng)電容式觸摸屏。即使在智能電話等小型化設(shè)備中，要想充分發(fā)揮應(yīng)用和操作系統(tǒng)的功能，也需要多個(gè)手指才能實(shí)現(xiàn)最佳的可用性。因?yàn)橛辛颂O果公司，用戶現(xiàn)在已經(jīng)很難設(shè)想過去是怎么在不支持兩個(gè)手指的手勢(shì)動(dòng)作的情況下，完成照片縮放，以及相冊(cè)、網(wǎng)頁視圖的方位改變等相關(guān)操作的。

其他技術(shù)革新者正在多種設(shè)備系統(tǒng)上繼續(xù)沿用這種多點(diǎn)觸摸技術(shù)，其中包括 Google G-1和Blackberry Storm智能電話、MacBook Pro和惠普touchsmart臺(tái)式機(jī)和筆記本電腦、便攜式媒體播放器以及其他多種應(yīng)用等。現(xiàn)在，用戶又有了新的期待，希望進(jìn)一步改善用戶與其電子產(chǎn)品的互動(dòng)方式，各種電子產(chǎn)品也都紛紛爭相實(shí)現(xiàn)用戶的這種新要求。

與單點(diǎn)觸摸屏一樣，識(shí)別手指方向的多點(diǎn)觸摸屏也有一個(gè)局限，就是該技術(shù)能在屏幕上同時(shí)識(shí)別的操作點(diǎn)數(shù)量有限。為什么一次只能識(shí)別兩個(gè)操作點(diǎn)呢?用戶的兩只手有十個(gè)手指，當(dāng)用戶之間彼此互動(dòng)時(shí)，屏幕上會(huì)出現(xiàn)更多的手指。這就是識(shí)別手指位置的多點(diǎn)觸摸概念的由來，它可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)手指以上的操控。

Cypress將此技術(shù)稱為“多點(diǎn)觸控全區(qū)輸入”，它進(jìn)一步提升了觸摸屏可靠的可用性，能滿足多種特性豐富的應(yīng)用需求?？煽啃允侵肝覀兡芤宰罡吡６葴?zhǔn)確捕獲到屏幕上所有觸點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)，盡可能減少屏幕觸點(diǎn)定位不準(zhǔn)帶來的混亂問題的能力?？捎眯允侵副姸喙δ軓?qiáng)大的應(yīng)用可在不同大小的屏幕上受益于雙手或兩個(gè)手指以上的屏幕操控的能力。3D 互動(dòng)游戲、鍵盤輸入和地圖操作等都是使用這種觸摸屏功能的一些主要對(duì)象。

從根本上來講，多點(diǎn)觸控全區(qū)輸入技術(shù)為設(shè)備和系統(tǒng)OEM廠商提供了唾手可得的所有觸摸數(shù)據(jù)，幫助他們發(fā)揮創(chuàng)造性，以開發(fā)下一代新型實(shí)用的技術(shù)。 賽普拉斯半導(dǎo)體公司推出的TrueTouch觸摸屏解決方案就是多點(diǎn)觸控全區(qū)輸入的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。TrueTouch 采用了賽普拉斯PSoC可編程片上系統(tǒng)架構(gòu)，該架構(gòu)集成了帶有可編程模擬和數(shù)字塊的8 位微控制器?？蓪?shí)現(xiàn)無與倫比的靈活性和可配置性。TrueTouch解決方案的感應(yīng)式電容觸摸屏控制器能擴(kuò)展支持各種尺寸的屏幕，可靈活支持單點(diǎn)觸摸、識(shí)別手指方向的多點(diǎn)觸摸和識(shí)別手指位置的多點(diǎn)觸摸技術(shù)。TrueTouch可高度集成外部元件，而且特別適合與各種觸摸屏感應(yīng)器或 LCD 顯示屏協(xié)同工作。靈活的PSoC架構(gòu)使設(shè)計(jì)人員能夠在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最后階段方便地進(jìn)行修改，而這是其他觸摸屏產(chǎn)品無法做到的。

觸摸屏未來發(fā)展趨勢(shì)：

目前的觸控技術(shù)尚存在屏幕所使用的材源透光較差影響顯示畫面的清晰度，或者長期使用后出現(xiàn)坐標(biāo)漂移、影響使用精度等問題。而且，全球主要觸摸屏生產(chǎn)大廠多集中在日、美、韓等國家以及我國臺(tái)灣地區(qū);主要技術(shù)、關(guān)鍵零組件和原材料更是基本掌握在日、美廠商手中，中國大陸的觸摸屏/觸控面板產(chǎn)業(yè)還基本處于起步階段。但正因如此，整個(gè)觸控行業(yè)未來的上升空間還非常大，它也有望成為我國電子企業(yè)今后創(chuàng)新發(fā)展、大有作為的重要領(lǐng)域。觸摸屏目前主要還是集中在小尺寸上的應(yīng)用，未來的發(fā)展將是一個(gè)觸控和遙控的世界，所以大尺寸觸摸屏的發(fā)展是目前觸摸屏發(fā)展的趨勢(shì)，創(chuàng)科恒遠(yuǎn)在大尺寸觸摸屏的領(lǐng)域上發(fā)展有著先進(jìn)的技術(shù)，尤其是多點(diǎn)觸摸的應(yīng)用領(lǐng)域，其在WINDOWS7下開發(fā)的多點(diǎn)觸摸技術(shù)已經(jīng)廣發(fā)應(yīng)用于市場，在市場的應(yīng)用中給了民眾耳目一新的感覺，深的廣大民眾的喜愛。所以未來的世界是個(gè)觸控的世界，是個(gè)遙控的世界，大尺寸觸摸屏的發(fā)展有著廣泛的空間。

據(jù)iSuppli公司預(yù)測，在蘋果公司iPhone熱銷及其精致的用戶界面刺激下，2008-2012年全球觸摸屏顯示器模塊出貨量將增長一倍以上。鑒于這種強(qiáng)勁的增長前景，大約有60家廠商在上月于美國洛杉磯舉辦的2008年國際信息顯示學(xué)會(huì)(SID)展會(huì)期間展示了各自的觸摸屏傳感器、模塊或者系統(tǒng)技術(shù)。2008年全球觸摸屏模塊市場出貨量將達(dá)3.41億個(gè)，銷售額將達(dá)到34億美元。據(jù)iSuppli公司本周發(fā)布的最新預(yù)測，iSuppli公司預(yù)測，到2013年該市場將增長到8.33億個(gè)，2008-2013年的復(fù)合年增長率為19.5%。預(yù)計(jì)2013年全球觸摸屏模塊銷售額將從2008年的34億美元上升到64億美元，復(fù)合年增長率為13.7%。而觸摸屏市場中有100多家供應(yīng)商，300多家OEM/集成商和眾多技術(shù)種類，該市場將迎來廣闊的前景。