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電容式觸控面板基本原理 一、 基本結構 電容技術的觸控面板是一塊四層複合玻璃層，如圖。玻璃面板的內表面和夾 層各塗有一層 ITO 導電層，最外層是只有 0.0015 毫米厚的矽土玻璃保護層。內 層 ITO 作為遮罩，以確保良好的工作環境，夾層 ITO 塗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。 二、基本原理 基本工作原理的最初想法是：人是假像的接地物(導電體)，給工作面通上一 個很低的電壓，當用戶觸摸螢幕時，手指頭吸收走一個很小的電流，這個電流分 別從觸控面板四個角或四條邊上的電極中流出，並且理論上流經這四個電極的電 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 觸摸點的位置。 P.3-1 三、技術分析 電容式觸控面板本身實際上是一套精密的漏電感測器，帶手套的手不能觸 摸，由於使用電容方式，導致有漂移現象。電容式面板和電陰式面板都是電原理 工作方式，電工作方式對於多點觸摸，不管是多少點，也不管是連續的還是不連 續的都是取多點觸摸的中心點判斷，因為電流疊加是分不出來誰是誰的，沒有辦 法。 按照基本原理的思路進行下去，卻碰到了難以逾越的障礙：目前的透明導電 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，它顯然是不能導電的，直流是不可行的，於是改用高頻交流信號，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 式面板電容名字的由來。 問題是解決了，但是代價很大。首先是漂移，因為耦合電容的方式是不穩 定的，它直接受溫度、溼度、手指溼潤程度、人體體重、地面乾燥程度影響，受 外界大面積物體的干擾也非常大，帶來了不穩定的結果，這些都直接違背了作為 觸控面板這種絕對坐標系統的基本要求，不可避免的要產生漂移，有的電容式觸 控面板要求通過 25 點校準法甚至 96 點校準法來解決漂移問題，其實是不可能 的，漂移是電容工作這種方式決定的，即使是在控制器的單片程式上利用動態計 算和經驗值查表，也只能治標不治本。多點校準法最早是大螢幕投影觸控面板使 用的方法，目的是消除坐標對應的線性失真，電容式觸控面板的線性失真也非常 厲害，主要是因為電容面板的計算建立在四個電流量與觸摸點到四個電極的距離 成比例的理想狀態上，實際由於受環境電容、線路寄生電容和不同人使用的影 響，這個比例關係不可能是完全線性的，多點校準法只能解決局域分配的線性問 題，解決不了整體的漂移。 另一個代價是：表面脆弱，最外這層極薄的玻璃，正常情況下防刮性能非常 好，但技術上要求在真空下製造，因為它害怕氫，哪怕有一點氫也會結合成易碎 的玻璃，使用中輕輕一敲就成個小破洞，這對電容式觸控面板來說是要命的：破 洞周圍直徑 5CM 大小的區域不能使用。實際的真空是不可能有的，這層極薄的 玻璃有 5%的機率碰上有破洞的產品。 P.3-2 再次是清晰度，電容面板反光相對嚴重，存在色彩失真和圖像文字模糊的問 題。電容式觸控面板的透光率和清晰度優於四線電阻式面板，尤其是一些新的產 品。 當然，隨著技術的進步，其漂移量已有所減小，對於大多數場合也都是可以 使用的，並且其產品的種類比較齊全，有普通面板，有防爆面板，也有穿透式觸 控面板等種類。 四、技術原理綜述