触摸屏显示器技术是一种新型的人机交互输入方式,与传统的键盘和鼠标输入方式相比,触摸屏输入更直观。为满足市场客户的需求,已经开发出多点触摸屏显示器,配合识别软件,触摸屏还可以实现手写输入。触摸屏由安装在显示器屏幕前面的检测部件和触摸屏控制器组成。当手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏时,所触摸的位置由触摸屏控制器检测,并通过接口(如RS—232串行口)送到主机。
当手指触摸在金属层上时,由于人体电场,用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容,对于高频电流来说,电容是直接导体,于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出,并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比,控制器通过对这四个电流比例的计算,得出触摸点的位置。
操作时,控制器先后供电流给驱动线,因而使各节点与导线间形成一特定电场。然后逐列扫描感测线测量其电极间的电容变化量,从而达成多点定位。当手指或触动媒介接近时,控制器迅速测知触控节点与导线间的电容值改变,进而确认触控的位置。这种一根轴通过一套AC 信号来驱动,而穿过触摸屏的响应则通过其它轴上的电极感测出来。使用者们把这称为‘横穿式’感应,也可称为投射式感应。传感器上镀有X,Y轴的ITO图案,当手指触摸触控屏幕表面时,触碰点下方的电容值根据触控点的远近而增加,传感器上连续性的扫描探测到电容值的变化,控制芯片计算出触控点并回报给处理器。
其中上面的覆盖层是钢化玻璃或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PET 的优势在于触摸屏可以做到更薄,另一方面也比现有的塑料和玻璃材质更加便宜。绝缘层是玻璃(0.4~1mm) 、有机薄膜(10~100um)、粘合剂、空气层。其中重要的一层是氧化铟锡(ITO)层,ITO 的典型厚度 50~100nm, 其方块电阻大约 100~300欧姆范围。ITO 的工艺三维结构对电容式触摸屏的影响很大,它直接关系到触摸屏的 2 个重要电容参数:感应电容(手指与上层 ITO)和寄生电容(上下层 ITO 之间,下层 ITO 与显示屏幕之间)。