一、觸摸屏的幾個(gè)概念
所謂觸摸屏，從市場(chǎng)概念來(lái)講，就是一種人人都會(huì)使用的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備，或者說(shuō)是人人都會(huì)使用的與計(jì)算機(jī)溝通的設(shè)備。不用學(xué)習(xí)，人人都會(huì)使用，是觸摸屏最大的魔力，這一點(diǎn)無(wú)論是鍵盤(pán)還是鼠標(biāo)，都無(wú)法與其相比。人人都會(huì)使用，也就標(biāo)志著計(jì)算機(jī)應(yīng)用普及時(shí)代的真正到來(lái)。這也是我們發(fā)展觸摸屏，發(fā)展KIOSK，發(fā)展KIOSK網(wǎng)絡(luò)，努力形成中國(guó)觸摸產(chǎn)業(yè)的原因。
從技術(shù)原理角度講，觸摸屏是一套透明的絕對(duì)定位系統(tǒng)，首先它必須保證是透明的，因此它必須通過(guò)材料科技來(lái)解決透明問(wèn)題，像數(shù)字化儀、寫(xiě)字板、電梯開(kāi)關(guān)，它們都不是觸摸屏；其次它是絕對(duì)坐標(biāo)，手指摸哪就是哪，不需要第二個(gè)動(dòng)作，不像鼠標(biāo)，是相對(duì)定位的一套系統(tǒng)，我們可以注意到，觸摸屏軟件都不需要光標(biāo)，有光標(biāo)反倒影響用戶的注意力，因?yàn)楣鈽?biāo)是給相對(duì)定位的設(shè)備用的，相對(duì)定位的設(shè)備要移動(dòng)到一個(gè)地方首先要知道現(xiàn)在在何處，往哪個(gè)方向去，每時(shí)每刻還需要不停的給用戶反饋當(dāng)前的位置才不致于出現(xiàn)偏差。這些對(duì)采取絕對(duì)坐標(biāo)定位的觸摸屏來(lái)說(shuō)都不需要；再其次就是能檢測(cè)手指的觸摸動(dòng)作并且判斷手指位置，各類(lèi)觸摸屏技術(shù)就是圍繞“檢測(cè)手指觸摸”而八仙過(guò)海各顯神通的。
1、觸摸屏的第一個(gè)特征：
透明，它直接影響到觸摸屏的視覺(jué)效果。 透明有透明的程度問(wèn)題，紅外線技術(shù)觸摸屏和表面聲波觸摸屏只隔一層純玻璃，透明可算佼佼者，其它觸摸屏這點(diǎn)就要好好推敲一番，“透明”，在觸摸屏行業(yè)里，只是個(gè)非常泛泛的概念，我們知道，很多觸摸屏是多層的復(fù)合薄膜，僅用透明一點(diǎn)來(lái)概括它的視覺(jué)效果是不夠的，它應(yīng)該至少包括四個(gè)特性：透明度、色彩失真度、反光性和清晰度，還能再分，比如反光程度包括鏡面反光程度和衍射反光程度，只不過(guò)我們的觸摸屏表面衍射反光還沒(méi)到達(dá)CD盤(pán)的程度，對(duì)用戶而言，這四個(gè)度量已經(jīng)基本夠了。今天我盡量不結(jié)合具體的觸摸屏去“排隊(duì)”，技術(shù)是在前進(jìn)的，今天也許是聲波屏最理想，明天也許又是另一種，環(huán)星公司通過(guò)觸摸屏的技術(shù)本質(zhì)引申出一些觸摸屏的概念，目的是讓用戶自己學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)判斷，選購(gòu)適用的觸摸屏。先說(shuō)透明度和色彩失真度，首先提醒大家，我們大家看到的彩色世界包含了可見(jiàn)光波段中的各種波長(zhǎng)色，在沒(méi)有完全解決透明材料科技之前，或者說(shuō)還沒(méi)有低成本的很好解決透明材料科技之前，多層復(fù)合薄膜的觸摸屏在各波長(zhǎng)下的透光性還不能達(dá)到理想的一致?tīng)顟B(tài)，下面是一個(gè)示意圖：
由于透光性與波長(zhǎng)曲線圖的存在，通過(guò)觸摸屏看到的圖象不可避免的與原圖象產(chǎn)生了色彩失真，靜態(tài)的圖象感覺(jué)還只是色彩的失真，動(dòng)態(tài)的多媒體圖象感覺(jué)就不是很舒服了，色彩失真度也就是圖中的最大色彩失真度自然是越小越好。平常所說(shuō)的透明度也只能是圖中的平均透明度，當(dāng)然是越高越好。
反光性，主要是指由于鏡面反射造成圖象上重疊身后的光影，例如人影、窗戶、燈光等。反光是觸摸屏帶來(lái)的負(fù)面效果，越小越好，它影響用戶的瀏覽速度，嚴(yán)重時(shí)甚至無(wú)法辨認(rèn)圖象字符，反光性強(qiáng)的觸摸屏使用環(huán)境受到限制，現(xiàn)場(chǎng)的燈光布置也被迫需要調(diào)整。大多數(shù)存在反光問(wèn)題的觸摸屏都提供另外一種經(jīng)過(guò)表面處理的型號(hào)：磨砂面觸摸屏，也叫防眩型，價(jià)格略高一些，防眩型反光性明顯下降，適用于采光非常充足的大廳或展覽場(chǎng)所，不過(guò)，防眩型的透光性和清晰度也隨之有較大幅度的下降。
清晰度，有些觸摸屏加裝之后，字跡模糊，圖象細(xì)節(jié)模糊，整個(gè)屏幕顯得模模糊糊，看不太清楚，這就是清晰度太差。清晰度的問(wèn)題主要是多層薄膜結(jié)構(gòu)的觸摸屏，由于薄膜層之間光反復(fù)反射折射而造成的，此外防眩型觸摸屏由于表面磨砂也會(huì)造成清晰度下降。清晰度不好，眼睛容易疲勞，對(duì)眼睛也有一定傷害，選購(gòu)觸摸屏?xí)r要注意判別。
2、觸摸屏的第二個(gè)特性：
觸摸屏是絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)，要選哪就直接點(diǎn)那，與鼠標(biāo)這類(lèi)相對(duì)定位系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別是一次到位的直觀性。絕對(duì)坐標(biāo)系的特點(diǎn)是每一次定位坐標(biāo)與上一次定位坐標(biāo)沒(méi)有關(guān)系，觸摸屏在物理上是一套獨(dú)立的坐標(biāo)定位系統(tǒng)，每次觸摸的數(shù)據(jù)通過(guò)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為屏幕上的坐標(biāo)，這樣，就要求觸摸屏這套坐標(biāo)不管在什么情況下，同一點(diǎn)的輸出數(shù)據(jù)是穩(wěn)定的，如果不穩(wěn)定，那么這觸摸屏就不能保證絕對(duì)坐標(biāo)定位，點(diǎn)不準(zhǔn)，這就是觸摸屏最怕的問(wèn)題：漂移。技術(shù)原理上凡是不能保證同一點(diǎn)觸摸每一次采樣數(shù)據(jù)相同的觸摸屏都免不了漂移這個(gè)問(wèn)題，目前有漂移現(xiàn)象的只有電容觸摸屏。
3、觸摸屏的第三個(gè)特性：
檢測(cè)觸摸并定位， 各種觸摸屏技術(shù)都是依靠各自的傳感器來(lái)工作的，甚至有的觸摸屏本身就是一套傳感器。各自的定位原理和各自所用的傳感器決定了觸摸屏的反應(yīng)速度、可靠性、穩(wěn)定性和壽命。觸摸屏的傳感器方式還決定了觸摸屏如何識(shí)別多點(diǎn)觸摸的問(wèn)題，也就是超過(guò)一點(diǎn)的同時(shí)觸摸怎么辦？有人觸摸時(shí)接著旁邊又有人觸摸怎么辦？這是觸摸屏使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，我認(rèn)為最理想的方式是：超過(guò)一點(diǎn)的同時(shí)觸摸誰(shuí)也不判斷，一直等到多點(diǎn)觸摸移走，有人觸摸接著又有人觸摸應(yīng)該是分先后都判斷，當(dāng)然是技術(shù)上可能的話。
紅外觸摸屏靠多對(duì)紅外發(fā)射和接收對(duì)管來(lái)工作，紅外對(duì)管性能和壽命都比較可靠，任何阻擋光線的物體都可用來(lái)作觸摸物，不過(guò)紅外觸摸屏使用傳感器數(shù)目將近100對(duì)， 并且共用外圍電路，這就要求傳感器不僅本身性能好，還要求將近100對(duì)的紅外二極管“光-電阻特性”和“結(jié)電容”都保持一致。實(shí)際應(yīng)用中，萬(wàn)一有哪一對(duì)出現(xiàn)故障，可以在上電自檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)并在此后加以忽略，靠鄰近的紅外線代替，由于每一對(duì)紅外線只“監(jiān)管”約6mm左右的窄帶，而手指通常在15mm左右粗細(xì)，用戶是察覺(jué)不到的。但如果生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有對(duì)紅外發(fā)射管進(jìn)行老化測(cè)試，沒(méi)有很好的質(zhì)量管理體系，將近100對(duì)的傳感器， 很快就不是一對(duì)兩對(duì)“掉隊(duì)”的問(wèn)題了，總體壽命也就難以保證。因此，購(gòu)買(mǎi)紅外屏的用戶應(yīng)該了解廠家有沒(méi)有嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)辦法或是否通過(guò)ISO9000認(rèn)證。
紅外屏賴以工作的是紅外線矩陣，矩陣上多點(diǎn)的x、y坐標(biāo)能組合出平方倍多的觸摸點(diǎn)， 見(jiàn)下圖，A、B兩點(diǎn)和C、D兩點(diǎn)對(duì)紅外屏來(lái)說(shuō)是相同的效果，無(wú)法分辨，怎么處理呢？目前市場(chǎng)上的紅外屏對(duì)多點(diǎn)觸摸常見(jiàn)的處理不管連續(xù)否，要么不判斷，要么判為左上角，即下圖中不管是A、B還是C、D都判為C點(diǎn)。真正技術(shù)過(guò)得硬的紅外屏應(yīng)該是對(duì)坐標(biāo)連續(xù)的多點(diǎn)觸摸判斷取中點(diǎn)，即判斷為大物體（比如粗手指）的觸摸，而對(duì)不連續(xù)的多點(diǎn)觸摸不予判斷，所以說(shuō)它技術(shù)過(guò)硬是這種算法對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)要求更嚴(yán)，不允許出現(xiàn)各種各樣的故障情況。這種紅外屏現(xiàn)在市場(chǎng)有，價(jià)格非常高。
電容觸摸屏本身實(shí)際上是一套精密的漏電傳感器，帶手套的手不能觸摸，由于使用電容方式，導(dǎo)致有漂移現(xiàn)象，在下節(jié)電容觸摸屏有詳細(xì)的介紹。超聲波觸摸屏有表面聲波觸摸屏和體波聲波觸摸屏，利用的都是電－聲壓電換能器作傳感器，接收傳感器和發(fā)射傳感器所用的壓電晶體不是一種型號(hào)，在制造時(shí)的摻雜材料略有不同，發(fā)射換能器功率大，接收換能器更加靈敏。壓電換能器的壽命長(zhǎng)，工作穩(wěn)定，正常工作可以保證10年不出問(wèn)題。觸摸屏安裝后，換能器是隱藏起來(lái)的，但是在運(yùn)輸和安裝過(guò)程中需要小心謹(jǐn)慎，裸露的換能器晶體不能碰撞擠壓。表面聲波觸摸屏有X、Y軸兩對(duì)傳感器，利用屏幕表面的聲表面波來(lái)檢測(cè)手指觸摸，可以說(shuō)，工作面是一層看不見(jiàn)、打不壞的聲能，不怕暴力使用，最適合公共信息查詢，是目前市場(chǎng)上最受歡迎的觸摸屏產(chǎn)品。
以上談了一些觸摸屏技術(shù)領(lǐng)域的概念，當(dāng)然，只是是純技術(shù)原理的一些探討，評(píng)判一種觸摸屏，光是技術(shù)原理還只是其中的一部分，觸摸屏要應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，還要抵受千觸萬(wàn)摸，選用材料的耐用性如何，反應(yīng)速度如何 （使用要感覺(jué)順暢反應(yīng)速度須小于20ms），控制卡、驅(qū)動(dòng)程序和校準(zhǔn)程序怎么樣，卡的設(shè)計(jì)水平和工藝水平，驅(qū)動(dòng)程序跨操作系統(tǒng)平臺(tái)、跨機(jī)種的通用性、計(jì)算機(jī)接口與技術(shù)趨勢(shì)的緊跟程度，廠商的技術(shù)實(shí)力和服務(wù)承諾的可信任度，這些都是理性的評(píng)判一種觸摸屏，更準(zhǔn)確的說(shuō)：一種產(chǎn)品的重要因素。
二、表面聲波
表面聲波，超聲波的一種，在介質(zhì)（例如玻璃或金屬等剛性材料）表面淺層傳播的機(jī)械能量波。通過(guò)楔形三角基座（根據(jù)表面波的波長(zhǎng)嚴(yán)格設(shè)計(jì)），可以做到定向、小角度的表面聲波能量發(fā)射。見(jiàn)下圖。
表面聲波性能穩(wěn)定、易于分析，并且在橫波傳遞過(guò)程中具有非常尖銳的頻率特性，近年來(lái)在無(wú)損探傷、造影和濾波器方向上應(yīng)用發(fā)展很快，表面聲波相關(guān)的理論研究、半導(dǎo)體材料、聲導(dǎo)材料、檢測(cè)技術(shù)等技術(shù)都已經(jīng)相當(dāng)成熟。
表面聲波觸摸屏表面聲波觸摸屏的觸摸屏部分可以是一塊平面、球面或是柱面的玻璃平板， 安裝在CRT、LED、LCD或是等離子顯示器屏幕的前面。這塊玻璃平板只是一塊純粹的強(qiáng)化玻璃，區(qū)別于別類(lèi)觸摸屏技術(shù)是沒(méi)有任何貼膜和覆蓋層。
玻璃屏的左上角和右下角各固定了豎直和水平方向的超聲波發(fā)射換能器，右上角則固定了兩個(gè)相應(yīng)的超聲波接收換能器。玻璃屏的四個(gè)周邊則刻有45°角由疏到密間隔非常精密的反射條紋。見(jiàn)下圖。
工作原理：
以右下角的X-軸發(fā)射換能器為例：
發(fā)射換能器把控制器通過(guò)觸摸屏電纜送來(lái)的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲波能量向左方表面?zhèn)鬟f，然后由玻璃板下邊的一組精密反射條紋把聲波能量反射成向上的均勻面?zhèn)鬟f，聲波能量經(jīng)過(guò)屏體表面，再由上邊的反射條紋聚成向右的線傳播給X-軸的接收換能器，接收換能器將返回的表面聲波能量變?yōu)殡娦盘?hào)。
當(dāng)發(fā)射換能器發(fā)射一個(gè)窄脈沖后，聲波能量歷經(jīng)不同途徑到達(dá)接收換能器，走最右邊的最早到達(dá)，走最左邊的最晚到達(dá)，早到達(dá)的和晚到達(dá)的這些聲波能量疊加成一個(gè)較寬的波形信號(hào)，不難看出，接收信號(hào)集合了所有在X軸方向歷經(jīng)長(zhǎng)短不同路徑回歸的聲波能量，它們?cè)赮軸走過(guò)的路程是相同的，但在X軸上，最遠(yuǎn)的比最近的多走了兩倍X軸最大距離。因此這個(gè)波形信號(hào)的時(shí)間軸反映各原始波形疊加前的位置，也就是X軸坐標(biāo)。
發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)波形在沒(méi)有觸摸的時(shí)候，接收信號(hào)的波形與參照波形完全一樣。 當(dāng)手指或其它能吸收或阻擋聲波能量的物體觸摸屏幕時(shí)，X軸途經(jīng)手指部位向上走的聲波能量被部分吸收，反應(yīng)在接收波形上即某一時(shí)刻位置上波形有一個(gè)衰減缺口。
接收波形對(duì)應(yīng)手指擋住部位信號(hào)衰減了一個(gè)缺口，計(jì)算缺口位置即得觸摸坐標(biāo)控制器分析到接收信號(hào)的衰減并由缺口的位置判定X坐標(biāo)。之后Y軸同樣的過(guò)程判定出觸摸點(diǎn)的Y坐標(biāo)。 除了一般觸摸屏都能響應(yīng)的X、Y坐標(biāo)外，表面聲波觸摸屏還響應(yīng)第三軸Z軸坐標(biāo)，也就是能感知用戶觸摸壓力大小值。其原理是由接收信號(hào)衰減處的衰減量計(jì)算得到。
三軸一旦確定，控制器就把它們傳給主機(jī)。表面聲波觸摸屏特點(diǎn)：表面聲波觸摸屏第一大特點(diǎn)是抗暴，因?yàn)橛|摸屏的工作面是一層看不見(jiàn)、打不壞的聲波能量，觸摸屏的基層玻璃沒(méi)有任何夾層和結(jié)構(gòu)應(yīng)力（表面聲波觸摸屏可以發(fā)展到直接做在CRT表面從而沒(méi)有任何“屏幕”），因此非?？贡┝κ褂茫m合公共場(chǎng)所。表面聲波第二大特點(diǎn)是清晰美觀，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)少，只有一層普通玻璃，透光率和清晰度都比電容電阻觸摸屏好得多。反應(yīng)速度快，是所有觸摸屏中反應(yīng)速度最快的，使用時(shí)感覺(jué)很順暢。表面聲波第四大特點(diǎn)是性能穩(wěn)定，因?yàn)楸砻媛暡夹g(shù)原理穩(wěn)定，而表面聲波觸摸屏的控制器靠測(cè)量衰減時(shí)刻在時(shí)間軸上的位置來(lái)計(jì)算觸摸位置，所以表面聲波觸摸屏非常穩(wěn)定，精度也非常高，目前表面聲波技術(shù)觸摸屏的精度通常是4096×4096×256級(jí)力度。
表面聲波觸摸屏的缺點(diǎn)是觸摸屏表面的灰塵和水滴也阻擋表面聲波的傳遞，雖然聰明的控制卡能分辨出來(lái)，但塵土積累到一定程度，信號(hào)也就衰減得非常厲害，此時(shí)表面聲波觸摸屏變得遲鈍甚至不工作，因此，表面聲波觸摸屏一方面推出防塵型觸摸屏，一方面建議別忘了每年定期清潔觸摸屏。
表面聲波觸摸屏能聰明的知道什么是塵土和水滴，什么是手指，有多少在觸摸。因?yàn)椋何覀兊氖种赣|摸在4096×4096×256級(jí)力度的精度下，每秒48次的觸摸數(shù)據(jù)不可能是紋絲不變的，而塵土或水滴就一點(diǎn)都不變，控制器發(fā)現(xiàn)一個(gè)“觸摸”出現(xiàn)后紋絲不變超過(guò)三秒鐘即自動(dòng)識(shí)別為干擾物。
表面聲波觸摸屏還具有第三軸Z軸， 也就是壓力軸響應(yīng)，這是因?yàn)橛脩粲|摸屏幕的力量越大，接收信號(hào)波形上的衰減缺口也就越寬越深。目前在所有觸摸屏中只有聲波觸摸屏具有能感知觸摸壓力這個(gè)性能，有了這個(gè)功能，每個(gè)觸摸點(diǎn)就不僅僅是有觸摸和無(wú)觸摸的兩個(gè)簡(jiǎn)單狀態(tài)，而是成為能感知力的一個(gè)模擬量值的開(kāi)關(guān)了。這個(gè)功能非常有用，比如在多媒體信息查詢軟件中，一個(gè)按鈕就能控制動(dòng)畫(huà)或者影像的播放速度。
電容技術(shù)的觸摸屏是一塊四層復(fù)合玻璃屏，如下圖所示。玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層ITO導(dǎo)電層，最外層是只有0.0015毫米厚的矽土玻璃保護(hù)層。內(nèi)層ITO作為屏蔽層，以保證良好的工作環(huán)境，夾層ITO涂層作為檢測(cè)定位的工作層，在四個(gè)角或四條邊上引出四個(gè)電極。
電容屏基本工作原理的最初想法是：人是假象的接地物（零電勢(shì)體），給工作面通上一個(gè)很低的電壓，當(dāng)用戶觸摸屏幕時(shí)，手指頭吸收走一個(gè)很小的電流，這個(gè)電流分從觸摸屏四個(gè)角或四條邊上的電極中流出，并且理論上流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成比例，控制器通過(guò)對(duì)這四個(gè)電流比例的精密計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)的位置。
這個(gè)想法本來(lái)是很好的。但是，按照這種思路進(jìn)行下去，卻碰到了難以逾越的障礙：目前的透明導(dǎo)電材料ITO--氧化金屬非常脆弱，觸摸幾下就會(huì)損壞，還不能直接用來(lái)作工作層。材料的問(wèn)題一時(shí)還難以解決，只好委曲求全：在外部增加一層非常薄的堅(jiān)硬玻璃。
這層玻璃顯然是不導(dǎo)電的，直流導(dǎo)電是不行了，改用高頻交流信號(hào)，靠人的手指頭（隔著薄玻璃）與工作面形成的耦合電容來(lái)吸走一個(gè)交流電流，這就是電容屏“電容”名字的由來(lái)：靠耦合電容來(lái)工作。
問(wèn)題解決了，但代價(jià)是很大的：首先是“漂移”，因?yàn)轳詈想娙莸姆绞绞遣环€(wěn)定的，它直接受溫度、濕度、手指濕潤(rùn)程度、人體體重、地面干燥程度影響，受外界大面積物體的干擾也非常大，帶來(lái)了不穩(wěn)定的結(jié)果，這些都直接違背了作為觸摸屏這種絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)的基本要求，不可避免的要產(chǎn)生漂移，有的電容觸摸屏欲求通過(guò)25點(diǎn)校準(zhǔn)法甚至96點(diǎn)校準(zhǔn)法來(lái)解決漂移問(wèn)題，其實(shí)是不可能的，漂移是電容工作的這種方式?jīng)Q定的，即使是在控制器的單片機(jī)程序上利用動(dòng)態(tài)計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)值查表，也只能是治標(biāo)不治本。多點(diǎn)校準(zhǔn)法最早是大屏幕投影觸摸板使用的方法，目的是消除坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的線性失真，電容觸摸屏的線性失真也非常厲害，主要是因?yàn)殡娙萜恋挠?jì)算建立在四個(gè)電流量與觸摸點(diǎn)到四電極的距離成比例的理想狀態(tài)上，實(shí)際由于受環(huán)境電容、線路寄生電容和不同人使用的影響，這種比例關(guān)系不可能是完全線性的，多點(diǎn)校準(zhǔn)法只能解決局域分配的線性問(wèn)題，解決不了整體的漂移。
電容方式的另一個(gè)代價(jià)是：最外這層極薄的玻璃，正常情況下防刮擦性能非常好，但工藝上要求在真空下制造，因?yàn)樗ε職?，哪怕有一點(diǎn)氫也會(huì)結(jié)合成易脆碎的玻璃，使用中輕輕一敲就成個(gè)小破洞，這對(duì)電容觸摸屏來(lái)說(shuō)是要命的：破洞周?chē)睆?cm大小的區(qū)域不能使用。實(shí)際的真空是不可能有的，這層極薄的玻璃有5%的概率碰上有破洞的產(chǎn)品。
電容觸摸屏的透光率和清晰度優(yōu)于四線電阻屏，尤其是一些新的產(chǎn)品。
電阻技術(shù)觸摸屏基本原理：
電阻觸摸屏的屏體部分是一塊與顯示器表面非常配合的多層復(fù)合薄膜，由一層玻璃或有機(jī)玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層透明導(dǎo)電層，在兩層導(dǎo)電層之間有許多細(xì)小（小于千分之一英寸）的透明隔離點(diǎn)把它們隔開(kāi)絕緣。
電阻觸摸屏剖面結(jié)構(gòu)
當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，平常相互絕緣的兩層導(dǎo)電層就在觸摸點(diǎn)位置有了一個(gè)接觸，因其中一面導(dǎo)電層接通Y軸方向的 5V均勻電壓場(chǎng)，使得偵測(cè)層的電壓由零變?yōu)榉橇?，控制器偵測(cè)到這個(gè)接通后，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將得到的電壓值與5V相比即可得觸摸點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)，同理得出X軸的坐標(biāo)，這就是所有電阻技術(shù)觸摸屏共同的最基本原理。
電阻類(lèi)觸摸屏的關(guān)鍵在于材料科技。常用的透明導(dǎo)電涂層材料有：
①I(mǎi)TO，氧化銦，弱導(dǎo)電體，特性是當(dāng)厚度降到1800個(gè)埃（埃＝10-10米）以下時(shí)會(huì)突然變得透明，透光率為80％，再薄下去透光率反而下降，到300埃厚度時(shí)又上升到80％。ITO是所有電阻技術(shù)觸摸屏及電容技術(shù)觸摸屏都用到的主要材料，實(shí)際上電阻和電容技術(shù)觸摸屏的工作面就是ITO涂層。
②鎳金涂層，五線電阻觸摸屏的外層導(dǎo)電層使用的是延展性好的鎳金涂層材料，外導(dǎo)電層由于頻繁觸摸，使用延展性好的鎳金材料目的是為了延長(zhǎng)使用壽命，但是工藝成本較為高昂。鎳金導(dǎo)電層雖然延展性好，但是只能作透明導(dǎo)體，不適合作為電阻觸摸屏的工作面，因?yàn)樗鼘?dǎo)電率高，而且金屬不易做到厚度非常均勻，不宜作電壓分布層，只能作為探層。
五線電阻觸摸屏：
五線電阻技術(shù)觸摸屏的基層把兩個(gè)方向的電壓場(chǎng)通過(guò)精密電阻網(wǎng)絡(luò)都加在玻璃的導(dǎo)電工作面上，我們可以簡(jiǎn)單的理解為兩個(gè)方向的電壓場(chǎng)分時(shí)工作加在同一工作面上，而外層鎳金導(dǎo)電層只僅僅用來(lái)當(dāng)作純導(dǎo)體，有觸摸后分時(shí)檢測(cè)內(nèi)層ITO接觸點(diǎn)X軸和Y軸電壓值的方法測(cè)得觸摸點(diǎn)的位置。 五線電阻觸摸屏內(nèi)層 ITO需四條引線，外層只作導(dǎo)體僅僅一條，觸摸屏得引出線共有5條。
四線電阻觸摸屏的缺陷：
電阻觸摸屏的B面要經(jīng)常被觸動(dòng)，四線電阻觸摸屏的B面采用ITO，我們知道， ITO是極薄的氧化金屬，在使用過(guò)程中，很快就會(huì)產(chǎn)生細(xì)小的裂紋，而裂紋一旦產(chǎn)生，原流經(jīng)該處的電流被迫繞裂紋而行，本該均勻分布的電壓隨之遭到破壞，觸摸屏就有了損傷，表現(xiàn)為裂紋處點(diǎn)不準(zhǔn)。
隨著裂紋的加劇和增多，觸摸屏慢慢就會(huì)失效，因此使用壽命不長(zhǎng)是四線電阻觸摸屏的主要問(wèn)題。
五線電阻觸摸屏的改進(jìn)：
首先五線電阻觸摸屏的A面是導(dǎo)電玻璃而不是導(dǎo)電涂覆層，導(dǎo)電玻璃的工藝使得A面的壽命得到極大的提高，并且可以提高透光率。
其次五線電阻觸摸屏把工作面的任務(wù)都交給壽命長(zhǎng)的A面，而B(niǎo)面只用來(lái)作為導(dǎo)體，并且采用了延展性好、電阻率低的鎳金透明導(dǎo)電層，因此，B面的壽命也極大的提高。
五線電阻觸摸屏的另一個(gè)專有技術(shù)是通過(guò)精密的電阻網(wǎng)絡(luò)來(lái)校正A面 的線性問(wèn)題：由于工藝工程不可避免的有可能厚薄不均而造成電壓場(chǎng)不均勻分布，精密電阻網(wǎng)絡(luò)在工作時(shí)流過(guò)絕大部分電流，因此可以補(bǔ)償工作面有可能的線性失真。
五線電阻觸摸屏是目前最好的電阻技術(shù)觸摸屏，最適合于軍事、醫(yī)療、工業(yè)控制領(lǐng)域使用。
紅外線探測(cè)技術(shù)
利用同一波長(zhǎng)的紅外發(fā)射管、紅外接收管（簡(jiǎn)稱紅外對(duì)管）就能得到簡(jiǎn)單的紅外線探測(cè)方法：
只要有物體阻擋住紅外對(duì)管之間的連線，接收信號(hào)就急劇下降，因此紅外線可以探測(cè)物體的阻擋，在防盜系統(tǒng)、自動(dòng)感應(yīng)系統(tǒng)、計(jì)數(shù)器等系統(tǒng)上廣泛應(yīng)用。
紅外線若是短距離應(yīng)用，根據(jù)接收信號(hào)的衰減程度還可以探知阻擋程度，這就是所謂的模擬方式，模擬方式在接收端采用密集的接收管陣列，還可用于造影成像；為防止干擾，紅外探測(cè)還可采用脈沖方式，即紅外發(fā)射管發(fā)射一個(gè)固定頻率的信號(hào)，而接收方只對(duì)這一頻率進(jìn)行檢測(cè)，脈沖方式抗干擾能力非常強(qiáng)。脈沖方式如果在工作頻率上調(diào)制信號(hào)，還可用于數(shù)字通信，這就是大名鼎鼎的紅外線通訊，家用電器的遙控、電腦的紅外通信、甚至是當(dāng)今最快的光纖通信，都緣于此。紅外通信對(duì)人體沒(méi)有影響，兼又發(fā)射距離短沒(méi)有空間污染，當(dāng)今備受親睞。本章立意觸摸屏，不神游其它，但是從這一家族興旺，也可以看出紅外觸摸屏前途遠(yuǎn)大。
紅外線檢測(cè)技術(shù)用于觸摸屏技術(shù)主要有3個(gè)技術(shù)難點(diǎn)：
環(huán)境光因素，紅外接收管俱有最小靈敏度和最大光照度之間的工作范圍，但是觸摸屏產(chǎn)品卻不能限制使用范圍，從黑暗的歌廳包房到海南島高強(qiáng)度陽(yáng)光下的戶外使用，作為產(chǎn)品，它必須適應(yīng)。
快速檢測(cè)，紅外觸摸屏一般尺寸最少也有64套紅外對(duì)管，也就是說(shuō)至少要求在0.4毫秒內(nèi)就要完成一條紅外線的檢測(cè)。
周?chē)姆瓷?、折射、干擾，紅外發(fā)射管有一個(gè)發(fā)射角，接收管有較大范圍的接收角，如果周?chē)瓷涞揭欢ǔ潭?，你?huì)發(fā)現(xiàn)手指放在什么地方也阻擋不住信號(hào)。
要解決這些問(wèn)題，選擇模擬方式最大的好處是可以分析提高觸摸屏的分辨率，但是抗干擾能力比不上脈沖方式；選擇脈沖方式雖然抗干擾能力強(qiáng)，但是存在脈沖方式在接收方需要一個(gè)響應(yīng)過(guò)程時(shí)間的問(wèn)題，而觸摸屏卻要求極快的速度，因此要在自適應(yīng)電路、單片機(jī)軟件、模具設(shè)計(jì)、透光材料選擇等幾個(gè)方面要有技術(shù)突破。
紅外線觸摸屏
紅外觸摸屏是在緊貼屏幕前密布X、Y方向上的紅外線矩陣，通過(guò)不停的掃描是否有紅外線被物體阻擋檢測(cè)并定位用戶的觸摸。
這種觸摸屏是在顯示器的前面安裝一個(gè)外框，外框里設(shè)計(jì)有電路板，從而在屏幕四邊排布紅外發(fā)射管和紅外接收管，一一對(duì)應(yīng)形成橫豎交叉的紅外線矩陣。
每掃描完一圈，如果所有的紅外對(duì)管通達(dá)，綠燈亮，表示一切正常。
當(dāng)有觸摸時(shí)，手指或其它物就會(huì)擋住經(jīng)過(guò)該位置的橫豎紅外線，觸摸屏掃描時(shí)發(fā)現(xiàn)并確信有一條紅外線受阻后，紅燈亮，表示有紅外線受阻，可能有觸摸，同時(shí)立刻換到另一坐標(biāo)再掃描，如果再發(fā)現(xiàn)另外一軸也有一條紅外線受阻，黃燈亮，表示發(fā)現(xiàn)觸摸，并將兩個(gè)發(fā)現(xiàn)阻隔的紅外對(duì)管位置報(bào)告給主機(jī)，經(jīng)過(guò)計(jì)算判斷出觸摸點(diǎn)在屏幕的位置。
紅外觸摸屏產(chǎn)品分外掛式和內(nèi)置式兩種。外掛式安裝方法非常簡(jiǎn)單，是所有觸摸屏中安裝最方便的，只要用膠或雙面膠將框架固定在顯示器前面即可。缺點(diǎn)是影響外觀。
內(nèi)置式紅外觸摸屏性能更加穩(wěn)定，影響外觀程度小。適合KIOSK使用。
特點(diǎn)：
紅外觸摸屏的優(yōu)點(diǎn)是可用手指、筆或任何可阻擋光線的物體來(lái)觸摸。
紅外觸摸屏缺點(diǎn)是在球面顯示器上使用時(shí)感覺(jué)不好，這是因?yàn)橘囈怨ぷ鞯募t外光柵矩陣顯然要求保證在同一平面上，因此，真正感應(yīng)觸摸的工作平面距離弧形的顯示器屏幕有較大的間隔，尤其在邊角，但是這個(gè)缺點(diǎn)在平面顯示器上不存在，比如液晶顯示器?？梢哉f(shuō)在平面顯示器上使用，紅外觸摸屏具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。
