觸控螢幕

近幾年手機的發展蓬勃，從原先黑白面板的螢幕陸續發展出彩色的螢幕，一 直到現在的觸控式螢幕。iPhone 的多重觸控設計（圖 2.4），讓原本使用者習慣 使用鍵盤的手機出現了革命性的變化，蘋果推出具有多重觸控的 iPhone 手機，

已經成為手機設計的先驅，原本蘋果推出這個概念時，許多手機廠商都認為沒有 鍵盤的 iPhone 手機會讓消費者失望。不過，隨著 iPhone 開賣後熱銷，使得各大 手機廠商不得不重新思考觸控螢幕將帶來下一波手機快速成長的風潮。（STPI 財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心，2007）

圖 2.4 iPhone4

觸控螢幕（Touchscreen），當手指觸碰Sensor時，會有一類比訊號輸出，由

控制器將類比訊號轉換為電腦可以接受的數位訊號，再經由電腦裡的觸控驅動程 式整合各元件編譯，最後由顯示卡輸出螢幕訊號在螢幕上顯示出所觸碰的位置。

圖 2.5 觸控原理

觸控技術依感應原理（圖2.5）（IDS i-D.S，2008）分為以下幾項：

1. 電阻式觸控面板（Resistive）（圖2.6）：由ITO Film和ITO Glass所組成，

中間由DOT所隔開，在ITO Film和ITO Glass之間通入5V的電壓，藉由手 指或觸控筆去觸碰ITO Film形成凹陷，藉著下層的ITO Glass接觸而產生 電壓的變化，再經由A/D控制器轉為數位訊號讓電腦做運算處理取得(X,Y) 軸位置，進而達到定位的目地。電阻式觸控面板依照性能和普遍性來說 主要又可區分為四線式和五線式，四線電阻式線路XY軸分別分布在ITO Film和ITO Glass，當ITO Film被嚴重刮傷時將會形成斷路，而造成觸控面 板無法動作。五線式算是四線式觸控面板的改良型，整個電場均勻的建 立在ITO Glass，上層ITO Film純粹為一導體，所以當ITO Film遭到刮傷時 只有該處無法使用其他部分依然可以動作，但是假使傷及下層ITO Glass 依然會造成Touch Panel的故障。

圖 2.6 電阻式觸控面板

2. 電容式觸控面板（Capacitive）（圖2.7）：基本上是為了改良電阻式不耐 刮的特性而產生的，在結構上最外層為一薄薄的二氧化矽硬化處理層，

硬度達到7H，第二層為ITO，在玻璃表面建立一均勻電場，利用感應人 體微弱電流的方式來達到觸控的目的，最下層的ITO作用為遮蔽功能，以 維持Touch Panel能在良好無干擾的環境下工作。

圖 2.7 電容式觸控面板

3. 光學（紅外線）式觸控面板（Optics）（圖2.8）：光學式觸控面板近幾 年藉著LED品質的提升和製程的精進，而有捲土重來的現象，光學式觸 控面板的工作方式是由四周圍的紅外線發射器和接收器所組成的，X軸和 Y軸所產生的紅外線形成矩陣式排列，當不透明物體遮斷其中的光線之後 自然就定位出X軸和Y軸了。

圖 2.8 光學式觸控面板

4. 音波式觸控面板（Surface Acoustic Wave）（圖2.9）：基本上音波式觸控 面板是為了改善電容式觸控面板的缺點而發展出來的，電容式觸控面板 有易受雜訊和靜電干擾的特性，且雖然表面硬化處理達到7H，可是Sio2 為了不隔絕掉ITO的表面電流，所以會鍍的非常薄，當施加在電容式的外 力過大時，依然會有傷到ITO的可能而造成故障，所以發展出音波式觸控 面板。 音波式觸控面板表面上完全由玻璃組成，三個角落由超音波發射 和接收器在中間區域形成一個均勻的聲波力場，利用聲波碰到軟性介質 會被吸收掉能量的特型來做觸控定位的目地。

圖 2.9 音波式觸控面板

5. 電磁式觸控面板（圖2.10）：基本原理是靠電磁感應方式，電磁筆為訊號 發射端，電磁板為訊號接收端，當接近感應時磁通量發生變化，藉由運

算而定義位置點。

圖 2.10 電磁式觸控面板

Shneiderman（1991）提出觸控式螢幕具有以下優點（Shneiderman, B.，1991）： 1. 觸控選取一個視覺顯示只要較少的思考，且是一個較容易學習的直接操

作方式。

2. 是最快的指示設備。

3. 觸控式螢幕比起滑鼠或鍵盤都有較好的手眼協調配合。

4. 不需要額外的工作空間。

5. 在公共開放空間較耐用與有較高的使用量。

觸控式螢幕亦有以下缺點：

1. 使用者的手可能會遮蔽螢幕。

2. 觸控式螢幕需要架設於較低的位置且傾斜以減低手部的疲勞。

3. 可能會降低影像的亮度。

4. 具有較高的花費。