「觸控面板原理與應用」

觸控面板起源於70年代為美國軍事用途，至80年代轉移民間使用，由於操作簡單、使用容易，2000年開始被廣泛應用於各項消費性電子產品。

觸控面板技術發展40多年以來，經由不斷的改進，發展出各種不同觸控技術以及其應用的產品，主要可分成以下幾類：

1.電阻式(Resistive)：

可分成類比或數位式，採偵測電壓的原理，解析度高，可透過手寫或用筆寫輸入，戴手套亦可輸入。由於發展最早，擁有最高市佔率，早期PDA、GPS、手機、平板電腦皆屬於這種。後來數位電阻式從單點進步到多點，可符合Windows 7多點觸控Logo認證。至今仍有使用此技術的產品。

2.電容式(Capacitive)：

分成表面電容和投射電容，採人體靜電感應電容變化的原理，須用手指或其他介質(如橡膠材質的電容筆)。支援多點觸控，符合新世代觸控OS的需求。當今主流的智慧型手機、平板、觸控筆電等皆採用此技術。而投射電容式，依需求可做到5~10點的多點觸控(蘋果iPhone即採用此技術)，成為當紅的主流觸控技術，市佔率也節節上升。

3.光學式(Optical)：

又分成紅外線或CMOS影像等。皆採光訊號遮斷原理，可用任何可擋光的介質來操作(如手、筆)，前者的結構，是在螢幕四邊的x、y軸裝設紅外線發射器和接收器，接觸時利用光遮斷的座標計算出觸控的位置，屬於最早的光學式觸控技術。

後者CMOS影像式結構，則改成透過兩個角落的CMOS攝影機，偵測觸控物體所形成的陰影，經由三角定位找出觸控的位置，成本較低。這兩類光學式經過後來的改良，目前可以做到多點觸控。但由於感測模組體積問題，解析度不若電容、電阻技術那樣精細，適合往大尺寸市場發展(如電子白板等)。

4.電磁式(ElectroMagnetic)：

主要應用在繪圖板(Digitizer)產品，原理是利用電磁筆在操作時，和板子下的感應線產生磁場變化來判斷其動作，解析度高，反應速度快，亦可應用在螢幕面板，直接在螢幕上書寫。由於僅能透過筆寫，在當今以「手觸」為主流的行動裝置市場下，顯得有點不符潮流，於是就有廠商加上電磁式或電阻式的雙重架構設計，讓消費者可以「手寫」和「筆寫」，如三星推出的Note、S2/S3/S4系列、華碩Fonepad系列等產品。

又分成表面音波式(Surface Acoustic Wave；SAW)、聲學脈衝波辨識式(Acoustic Pulse Recognition；APR)、震波擴散訊號技術(Dispersive Signal Technology；DST)。SAW 以超音波發射器與接受器，並計算接收強度來標定相對位置，在兆赫頻率範圍下，觸碰介質(如手指、鉛筆、橡皮擦等)在接觸到表面時會產生表面聲波，以偵測觸控位置與壓力。缺點是小的介質(指甲或信用卡邊緣)接觸力道較無法偵測到。

APR技術，則算是SAW的改良，面板四角的傳感器錄下介質觸碰時的音波，接著利用聲音辨識技術，與預錄好的聲紋做比對，得到觸控時的座標，可提升超小型介質觸控的靈敏度。

DST類似AFR，屬彎曲波(Bending Wave)偵測，原理採類似地震震波的擴散，當手指觸控螢幕時，震波以非表面地向四面八方擴散出去，當震波擴散到面板4個角上的感壓元件後，DST處理器就能反向計算出震央位置(即觸碰點)。可做到多點觸控，適合大尺寸應用。

以上各種音波式技術的解析度高，可偵測到各式各樣介質與觸碰的壓力，並能承受較粗暴的觸碰，適合公共場所的應用(如導覽機、ATM、POS機)。

各觸控技術各有其擅長領域

從上述可知，各觸控技術皆有其優缺點與其所應用的範圍，例如類比電阻式與表面電容式，其多點觸控上無法滿足市場需求，而當紅的投射式電容技術(PCAP)，無法應用在大尺寸…等，唯有選擇最適合使用環境與功能的產品，才能提供最佳的觸控體驗。