電阻式與投射式電容觸控應用各有所長 能否提供完整軔體支援 將是開發相關應用關鍵

電阻式觸控面板基本結構

Apple iPhone、iPod Touch、iPad的上市，使得觸控面板的投射式電容觸控技術應用蓬勃發展，今年陸續推出的多款tablet PC產品，許多也都是採用投射式電容觸控元件。 依據DisplaySearch預估，今年投射式電容觸控面板的出貨金額將會首度超越電阻式觸控。然而電阻式及投射式電容觸控技術的原理及特性差異為何？是否投射式電容能夠取代電阻式觸控產品？他們的強處和弱點是哪一些？本文將作進一步剖析...

電阻式觸控面板基本結構是將氧化銦錫導電透明薄膜ITO Film以及導電玻璃ITO Glass的導電面相對貼合而成，並在其中以透明間隔點(Dot Spacer)分隔，使上下ITO層絕緣。其作動原理是透過手指或觸控筆進行按壓，使上層導電薄膜凹陷而與下層ITO玻璃接觸後，形成電壓的變化，再透過ITO層週圍的導電線路將類比的座標信號傳送至控制器，經由控制IC將座標轉換為數位訊號讓系統做運算處理取得定位。

投射式電容觸控面板的結構有許多種類，最上層可以是1層硬化玻璃層，第2層或第3層會是具X、Y軸的ITO層，最下層為防電磁干擾的遮蔽層(或者是沒有遮蔽層)，通電時在X、Y 2層建立均勻的電場，若有遮蔽層則是以ITO層作為遮蔽功能，以維持觸控面板能在較少干擾的環境下運作。投射式電容觸控的工作原理，是藉由偵測帶有微量靜電的手指或導電物體接近觸控面板上的氧化銦錫ITO透明電極形成的電容值變化，透過控制IC的運算，轉換為可供系統判讀的座標資料。至於哪項技術較適用？ 2 種技術孰優孰劣？端視最終產品的應用而定。

電阻式觸控與投射式電容觸控面板比較

◎表面硬度

電阻式觸控面板的表層是PET材質(塑化料)，硬度雖然達到3H，然而使用時間久或溫度變化過驟的情況下，PET容易脆化，導致電阻式觸控面板表面會被刮傷受損，因此運用在公共用途上，較容易會因為使用不當而遭破壞，造成維護成本增加。而投射式電容觸控面板，可採用不同厚度強化玻璃，將表面硬度提升到7H或是玻璃莫氏硬度等級。

◎觸控點擊次數

電阻式觸控面板需要上/下ITO層接觸感應，若以過大的力量操作，會造成有些電阻式觸控面板ITO層損傷。通常一般4線電組式的有效觸控點擊次數可達100萬次，5線電組式可達3,600萬次。而電容式，由於並不會造成ITO導電層的耗損，因此，理論上可以無限次數的點擊。

◎透光度

一般電阻式觸控面板的透光率為80%~82%，而電容式觸控面板目前有許多種不同結構設計，其透光率可以由80~90%不等，因此表層為玻璃結構的電容式觸控面板透光度相對較優於電阻式。

◎準確性

電阻式的準確率可以達到98.5%以上，經過長時間使用後，在某些常使用區域的準確率可能會有些許下降，而電容式面板則因為是以電流驅動，並且操作是以手指為主，準確率可達到99%以上，2種技術都具有相當高的準確程度。

◎反應時間

若是以單指觸控而言，2種觸控技術的反應時間都很快，皆小於10ms。然而若是用雙指或多指操作，反應時間就會依觸控控制器的Microprocess速度以及韌體設計的Algorithm 而定。

◎操作和儲存溫度

電阻式觸控面板的儲存溫度及操作溫度為-40°C~+80°C及-20°C ~ +70°C，而投射是電容觸控面板因為表面是玻璃，對於高溫的適應理論上會比電阻式觸控面板操作溫度還要高一些。

◎抗UV

電阻式觸控面板的表層為PET材質，日曬的情況下使用，而投射式電容觸控表面的玻璃材質較能夠對抗紫外線，所以較有利於戶外的使用。

◎操作力量

電阻式觸控面板的操作原理是靠「壓力」，使用者需要施力按壓PET表層才能使上下導電層接觸造成電壓下降感應，力量過輕會導致無法感應，而電容式觸控只要將手指輕觸到面板的表面，不需要按壓，就可以形成感應。

◎操作介質

電阻式觸控面板因為是藉由壓力感應，因而可以透過任何介質操作，例如手指、無水筆…等。投射電容觸控面板則需要靠「導體」接觸表面玻璃，所以必須以手指或導電的物質接觸才能操作，也就是說若戴著手套要操作投射式電容觸控面板，會面臨一些困難。

◎使用環境的限制

電阻觸控面板雖然觸控表面是PET材質，在戶外環境使用一段時間後可能會發生一些外觀的變化，但是對其功能性並沒有影響。 然而投射式電容觸控面板會有一些操作限制，像是如果觸控面板表面有水，就會造成操作錯誤或無法操作。另外投射式電容觸控面板還容易被環境中的電磁波干擾而產生誤動作。

總體而言投射式電容觸控面板在許多特性的比較上，例如，表面硬度、觸控點擊次數、透光度、耐溫性和操作力量等，表現得優於電阻式觸控面板，但投射式電容觸控面板也面臨一些限制，包括在面板上沾水及使用者戴厚手套的情況下無法感應，及易受外界電磁干擾造成誤動作或觸點偏移，還有系統組裝難度較高...等問題，因此投射式電容觸控面板要全面性的取代電阻式的應用，似乎還有一段路要走。

投射式電容觸控面板目前大部分是使用於手機和消費性產品上，需求是以小尺寸、重量輕的產品為主，但在工業電腦產品領域尚未被廣泛採用，主要原因是投射式電容觸控面板面臨許多系統整合挑戰，尤其是調整韌體部分，工業電腦產品往往必須採用較厚的表面玻璃，但這會降低投射式電容觸控感應靈敏度，需要進行Firmware微調改善，因此，投射式電容觸控供應商是否有能力及意願為產品相對少量多樣的工業電腦客戶提供完整配套的客製化服務，將是投射式電容觸控面板跨入工業電腦應用市場關鍵。

創為精密除一般電阻式觸控面板外，更開發出許多符合不同產品、不同作業環境需求的加值型觸控面板，並且在投射式電容觸控面板應用上，研發出可以依照工業產品需求，搭配不同厚度表面玻璃的設計，讓需要「輕、薄」產品的客戶使用薄玻璃，需要「不易破、耐用」產品的客戶採用較厚的玻璃。對於投射式電容觸控產品，創為精密稟持一貫提供客戶 Total Solution的理念，從觸控面板、控制器到韌體提供整體支援，並配合客戶的設計提供整合，以再一次的向客戶們展現創為的核心競爭力。(本文由創為精密材料股份有限公司產品經理朱彥柏提供)

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