現今,大型多點觸控顯示器和電視牆在商展中已成為常態,因為幾乎每個攤位都會有這類型的顯示器。我們也將在零售商、飯店、博物館、商務會議室/大廳、醫療機構和地鐵看到它們。公司使用數位看板與客戶互動,以擴大其品牌。Premio 銷售的餐旅數位看板、PoE 數位看板和智慧鏡面數位看板都具有多點觸控功能。我們的投射式電容 (PCAP) 觸控螢幕支援 10 指多點觸控,而客製化專案最多可支援 40 點觸控。
我們只有 10 隻手指,為什麼需要 40 點觸控呢?透過擴大顯示器的表面積,多人可以同時使用觸控螢幕並與之互動。您可以讓多人與同一個顯示器互動,而不是單一使用者應用程式。
在大多數情況下,投射式電容觸控感測器由三個主要組件組成:保護玻璃、帶有連接到觸控控制器的柔性印刷電路板的 PCAP 薄膜,以及顯示器本身。PCAP 薄膜由一系列電極組成,這些電極由透明導電塗層構成,並配置成行和列。每個電極都連接到一個連接點,電路可以在該處接合,柔性印刷電路通常包含觸控感測器的控制器。保護玻璃將電極埋入層疊結構中,並充當您的觸摸和 PCAP 薄膜電極之間的介電層。保護玻璃還充當屏障層,保護敏感電極免受環境和人為損壞。PCAP 觸控螢幕技術透過導電材料層產生的靜電場工作,這些導電材料層經過單獨蝕刻,形成電極網格圖案。
當手指觸摸螢幕時,電流會發生變化。當手指或導電筆干擾表面上方的電場投射時,就會發生觸摸事件。這種電容變化由控制器檢測,控制器解釋事件的 X 和 Y 座標。可以同時追蹤多個手指,並且控制器支援常見的多點觸控手勢。多點觸控手勢包括輕拂、捏合、擴展、點擊、單擊和旋轉。
觸控技術下一個大突破是來自 iPhone 的 3D 觸控。3D 觸控具有與多點觸控相同的功能,例如輕點、滑動、捏合和拉伸,但它增加了另一個測量不同壓力水平的元素。您可能會認為 3D 觸控並不是什麼新鮮事,因為 Apple Watch 也有。雖然 Apple 確實有一個稱為「Force Touch」的功能,但 Force Touch 區分施加到顯示器上的不同力道等級。顯示器周圍的電極可以區分輕點和更用力按壓,並執行特定動作。然而,在回應您的觸摸時,Force Touch 不如 3D 觸控快。3D 觸控的閃電般快速反應是因為電容感測器和應變計的融合。
3D 觸控增加了兩種新手勢:Peek 和 Pop。Peek 是一種輕按手勢,可用於 Safari、訊息和郵件等應用程式中預覽內容。Pop 手勢則需要更用力按壓才能開啟內容。此外,在手機的主螢幕上,輕按應用程式圖示會開啟常用程式的捷徑選單,而用力按壓應用程式則會執行該動作。
PCAP 的運作方式
所有投射式電容觸控螢幕設計都有兩個共同的關鍵特點 — 位於觸控表面下方的感應機制以及沒有移動部件。互電容現在是更常見的投射式電容方法,它利用了大多數導電物體如果彼此非常靠近就可以帶電的事實。如果另一個導電物體(例如手指)彌補了間隙,則電荷場會被中斷並由微控制器單元檢測到。換句話說,當 PCAP 薄膜檢測到觸摸時,手指會改變電流。PCAP 觸控螢幕是掃描的,它由一個由行和列組成的矩陣組成,這些行和列逐一讀取以獲得讀數,因此這種組成為一個三維靜電場。為了獲得精確的坐標,讀取了幾個行/列交點的結果,並使用這些計數來三角定位精確的觸控位置。它的優點是具有高精度、多點觸控功能和高響應速度。PCAP 的缺點是,當手被重型手套覆蓋時,例如在工業環境中,它通常不會檢測到觸摸。
(http://www.sky-technology.eu/en/displays/touch-screens/projected-capacitive-touch-screens-how-they-work.html)
氧化銦錫 (ITO)
(http://www.medicalelectronicsdesign.com/article/choose-right-touch-technology-your-display)\
(https://www.forbes.com/sites/jvchamary/2015/09/12/3d-touch-iphone-6s/#2bb958b04cee)
電容感測器通常由氧化銦錫 (ITO) 製成,這是一種光學透明且導電的材料。您可以將 ITO 視為電路中的電線,因為該材料的行為方式就是如此,儘管 ITO 感測器實際上是以點陣網格的形式排列在螢幕上。
(http://www.sky-technology.eu/en/displays/touch-screens/projected-capacitive-touch-screens-how-they-work.html)
3D 觸控的運作方式
有人可能會認為 3D Touch 已經存在,只要長按主畫面即可選取文字或從主畫面/應用程式選單移動/刪除應用程式。當您的手指觸摸導電表面(例如玻璃)時,它會與薄膜上的電容感測器形成電路,導致電路電訊號發生可檢測的變化。再次強調,3D Touch 與 Apple Watch 中的 Force Touch 不同。與能夠感測表面是否被施壓的 Force Touch 不同,3D Touch 檢測兩種壓力等級:輕壓和重壓。iFixit 已對帶有 3D Touch 感測器技術的 iPhone 進行了全面拆解。3D Touch 功能是由位於顯示器面板最背面的電容感測器層實現的。3D Touch 感測器層看起來像電容器板,類似於連接到控制器晶片的金色矩形網格。iFixit 發現了另一層獨立的電容壓力感測器。為了讓 3D Touch 從觸控螢幕到感測器板都能運作,Apple 還與 Gorilla Glass 的製造商合作,創造了一種柔韌的玻璃,它會因應變計檢測到的力而輕微彎曲。這意味著您按壓玻璃越深,您的手指與顯示器正下方的對應電容器板的距離就越近。根據 Apple 的說法,「3D Touch 的核心技術始於顯示器,它能辨識您施加的壓力。」玻璃中的應變計會導致電訊號發生變化。這就是標準 PCAP 和 3D Touch 的區別。應變計的作用不是精確定位您手指在 iPhone 螢幕上的位置,而是測量您按壓玻璃時手指與電容器之間的距離。PCAP 薄膜仍然用於精確追蹤,但是應變計檢測玻璃彎曲的位置。
(https://www.ifixit.com/Teardown/iPhone+6s+Display+Teardown/49951)
專利展示了 3D Touch 的運作方式。電容感測器具有多個扭曲的軌跡,這些軌跡與應變計將檢測到的力的方向相匹配。3D Touch 包含兩層應變計:一層用於感應力,另一層用於補償溫度。用於溫度的應變計之所以存在,是因為熱量會導致材料的特性擴展,並可能產生不正確的訊號。在網格的角落,感測器有 45° 的軌跡,以便區分沿該角度的應變計,例如,而中間的感測器有與顯示器邊緣平行的軌跡。
(https://www.forbes.com/sites/jvchamary/2015/09/12/3d-touch-iphone-6s/#2bb958b04cee)
由物理力引起的電訊號變化在每個應變計處計算——蘋果的專利稱之為「力質心」,然後與相鄰感測器進行比較,從而揭示壓力位置和水平。或者正如專利所說,觸控螢幕將「將測量的力差和力質心與電子設備關聯起來」。例如,如果 iPhone 從左側收到的電訊號多於右側,那麼顯然您正在按壓顯示器的一側。