压感式触摸屏

电阻式与电容式触控是比较主流的两类触控技术，他们各自的优缺点如概述里所述。　不过，电容式触控也有自身的问题需要克服：如在一体化模块中，液晶屏和铟锡氧化物范本（ITO）做在同一个真空堆栈中，为了达到触点侦测功效，ITO模板需不断地扫描像素，这会持续散发干扰信号，影响整个模块的操作。另外，为了不让ITO的表面电流被隔绝，硬化镀层一般非常薄，若施加在触摸屏上的外力过大时，可能伤及ITO，因此降低使用寿命。此外，电容式触控面板的成本还比较高，在大尺寸化应用方面比较困难。 　日前，台湾矽创电子在2009移动手持显示技术大会上高调宣布该公司即将推出其独创的压感式触控芯片，宣称能够很好地解决上述两种触控技术存在的问题，从现场的产品演示效果看，的确令人耳目一新。据矽创电子液晶显示驱动事业群副总经理钱金维介绍，由于采用不同的触控技术，该技术很好地克服了电阻和电容两类触控技术的一些先天性的不足。钱金维表示，压感式触控技术基于类似LCD驱动的原理，通过电压扫描系统来捕获触摸信号，其扫描频率可达200Hz/5ms,远高于电容式触控的扫描频率。在制程结构上，压感式触控介于电阻和电容式之间。他强调，面板材料的选用直接影响触控效果，而这同触控技术本身没有直接的关联。“我们同日本一家面板公司合作，透光率可达到95%以上，而采用电阻式触控只能达到80%左右。”钱金维说，“无论是电阻式的精确还是电容式的优点，压感式触控技术都能做到。” 　压感式触控在耗电特性上更接近电容式触控特性，即没有触摸的动作，就不产生耗电，而电阻式则时刻产生耗电。在接口支持上，压感式触控也同样支持串口、I2C和USB接口。在算法上，矽创已在驱动IC中内置了动作识别的算法，这将大大缓解客户端软件和外部处理器的负担。钱金维表示，从工艺成本上看，电阻式触控制程转到压感式触控制程需要变更生产线设备，而同电容式的ITO和掩模结合的制程相比，压感式触控制程成本约在其80-90%之间。 　据悉，矽创这款产品将驱动和传感部分整合在一个芯片中，单芯片的屏幕尺寸支持范围在2-10.1英寸。矽创该款芯片在7月份推出工程样片，之前则是通过FPGA原型的方式给客户测用。虽然，压感式触控技术拥有诸多优点，但钱金维表示多种触控技术还将共存发展。全球触控面板市场出货量中台湾地区占据40%以上，其次是日本，占据35%左右，其余则是中国大陆和韩国。日本的产业特性比较保守，但其技术始终保持领先。

电阻式设计简单，成本最低，但电阻式触控较受制于其物理局限性，如透光率较低，高线数的大侦测面积造成处理器负担，其应用特性使之易老化从而影响使用寿命。电容式触控支持多点触控功能,拥有更高的透光率、更低的整体功耗，其接触面硬度高，无需按压，使用寿命较长。压感式传感器的触控屏幕同电容式触控屏一样支持多点触控，而且支持任何物体触控，不像电容屏只支持类皮肤的材质触控。这样，压感式触控屏幕可以同时具有电容屏幕的多点触控触感，又具有电阻屏的精准。

与传统的通过摄像头侦测板上物体运动的方法不同，智能压感地板采用的是地下压感系统侦测的方式。

潜伏在地板下面的系统首先会通过高分辨率的压感地板感知板上物体在地板上留下的“脚印”，通过这些脚印推测物体位置。之后再通过反向运动学推测出物体的姿势、运动、碰撞等更多信息。

当今触摸屏的种类很多,其中不具有多点触摸功能的触摸屏有电阻式,表面扰度波、表面声波、表面电容、声脉冲识别、应力测量触摸屏可以实现多点触摸功能的有红外矩阵、图像LCO矩阵、红外波导矩阵、感应电容矩阵触摸屏。现在随着iphone感应电容触摸屏的实用化,感应电容触摸屏的成本也开始逐步下降。而应用最广泛的是电阻式触摸屏,研究也是最广泛的。

多点触摸就是允许多手指之间任意地选择和操作,这样可以极大地丰富操作类型,而且多点操作通常可以实现智能的手势识别,提供更人性化的用户界面,现在的多点式触摸屏已经在技术上取得了突破,但是这些技术的应用领域都有比较大的局限性,另一个重要的原因是相应的多点触摸的功能没有相应的定义,智能手势识别虽然从技术上能实现,但是在应用上出现应用规范的限制问题,比如,有五个点的触摸,这些位置的组合到底意味着什么呢？这个没有相应的标准和规范,这样造成了技术的泛滥,在实际的使用中没有地方显示出这种多点触摸的优越性,目前定义最为明确的就是一点的定义和两点的定义,这也符合实际的应用习惯,一些即使用上了多点触摸功能的触摸屏,还是做着单点或者两点的触摸屏的操作,所以这些产品利用的这些技术不得不说有些浪费。由此可见技术的应用还要依赖于需求和具体的应用,也要符合大家的应用实际。

基于以上的原因,不能实现多点触摸的触摸屏在市场中占有率是最大的,只要是满足了单点和两点的触摸功能也就符合了需求,这是市场给研究者最大的信息。而电阻式触摸屏正是市场中使用最为广泛的一种,这个领域的研究也是最多的,但是他们的研究也给后人造成很大局限性,结论是,它不能实现多点的触摸功能,合理的设计和技术的进步可以让这个目标实现。电阻式触摸屏中研究最多的典型是四线式电阻式触摸屏,现在这个领域技术已经成熟,这个领域的研究已经转向了电阻式触摸屏的核心器件的研究,市场上的成熟的应用器件是ADS7843,这是典型的为四线电阻式触摸屏开发的芯片,得到了广泛的利用。

ADS7843是专为四线电阻式触摸屏设计的专用接口芯片,它可以方便地与单片机接口,对转换信号进行处理和计算。它是一个具有可编程的8位或12位分辨率的逐次逼近型A/D转换器,如果将转A/D换器配置为读绝对电压(单端模式)方式,那么驱动电压的下降将导致转换输入数据的错误。而如果配置为差分模式,则可以避免上述错误。当触摸屏被按下时,有两种情况可影响接触点的电压一种是当触摸到显示屏时,会导致触摸屏外层振动另一种是触摸屏顶层和低层之间的寄生电容引起的电流振荡以及在ADS7843输入引脚上引起的电压振荡。这两种情况都可导致触摸屏上的电压发生振荡以及增加DC值稳定的时间。使用第二种方式的另一个优点是功耗低,采用十字交叉法，得到结果,然后转换坐标。