表面电容式触摸技术如何推动人机接口新革命？ （1）
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2020-11-10
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表面电容式触摸技术如何推动人机接口新革命？表面电容式触摸技术如何推动人机接口新革命？ （（1））
电容式触摸技术与目前市场占有率最高的传统电阻式触摸技术相比，为使用者带来了多项优点，包括：高达97
的穿透率与更真实的色彩呈现为我们带来更佳的视觉享；触摸功能的实现只需轻触甚至不必实际与屏接触的特
性，为用户带来更轻松灵活的操控性；更长的使用寿命，电容屏的触摸寿命约为两亿次，为四线电阻屏(一百万
次)的两百倍，五线电阻屏(四千万次)的五倍。 电容式触摸技术侦测的信号来自于因触碰而引起的微量变
化。按工作原理的不同，可大略分为表面电容式触摸技术(SCT，SurfaceCapacitiveTouch)与投射电容式触摸技
术(PCT，ProjectedCapacitiveTouch)。前者常见于大尺寸户外应
电容式触摸技术与目前市场占有率最高的传统电阻式触摸技术相比，为使用者带来了多项优点，包括：高达97的穿透率
与更真实的色彩呈现为我们带来更佳的视觉享；触摸功能的实现只需轻触甚至不必实际与屏接触的特性，为用户带来更轻松灵
活的操控性；更长的使用寿命，电容屏的触摸寿命约为两亿次，为四线电阻屏(一百万次)的两百倍，五线电阻屏(四千万次)的
五倍。
电容式触摸技术侦测的信号来自于因触碰而引起的微量变化。按工作原理的不同，可大略分为表面电容式触摸技术
(SCT，SurfaceCapacitiveTouch)与投射电容式触摸技术(PCT，ProjectedCapacitiveTouch)。前者常见于大尺寸户外应用，如
公共信息平台(POI)及公共服务（销售）平台（POS）等产品上，而后者则因苹果公司推出的多点触摸手机iPhone而炒得沸沸
扬扬。
从触摸技术发展的过程上来看，最早导入触摸技术的市场是工业控制领域，其目的是将繁复且面积庞大的机械设备控制
盘，整合到单一窗口、多重分页的屏幕上，当时使用的是中大尺寸电阻屏。然而电阻屏的寿命与耐受性不足等缺憾，实在无法
满足工控领域的需求，也因此，当中大尺寸SCT甫一问世，高端设备机台立即改用SCT方案。直到2003年前后，由于电阻屏
制造成本降低，开始有小尺寸被应用在PDA、GPS等可携式产品中，触摸技术正式进入消费性市场。2006年，iPhone采用小
尺寸PCT，其绝佳的光学特性与多点触摸功能掀起一阵风潮，成为近年来最受瞩目的触摸技术。
从以上不难发现，目前以小尺寸为主流的消费性市场在触摸技术的选择上仅有电阻式与投射电容式两种，前者虽然成本低
廉，但是不佳的光学表现与耐受性长期受到市场诟病；后者虽有多项优点，但真正能量产的供货商屈指可数，售价自然相当昂
贵，以致仅见于少数高单价产品上。
目前小尺寸市场之所以很少使用SCT，主要是成本问题。SCT面板制造商长期欠缺关键的光学镀膜技术，必须委外加工，
而SCT触摸IC则为少数技术厂商所控制，售价居高不下。此外，不像电阻屏可随意与电阻式IC搭配，SCT的屏与IC必须有绝佳
的兼容性才能稳定地工作。前述种种因素使得SCT在小尺寸消费应用的售价与PCT相去不远，自然难以被客户群所采用。
然而，相较于电阻式技术，SCT可以大幅改善其缺陷；相较于PCT，SCT的技术更为成熟稳定，可以量产导入。因此我们
可以合理地推论：当SCT的整体成本因为产业成员们的策略联盟和技术资源整合而大幅下降时，SCT将有机会成为小尺寸消费
应用最佳的解决方案。
下文将简单介绍PCT与SCT之基本原理，并针对此两种技术之优缺点做一比较。
投射电容式触摸技术投射电容式触摸技术
PCT是建构在矩阵的概念之上。在触摸屏制作部份，PCT面板的ITO是经过蚀刻而产生特定图案的，目的在于提高各触碰
点的SNR值，增强识别的精确度。藉由将前述的图案在X轴与Y轴方向分别复制数次(次数多寡根据屏尺寸而定)，便形成一个
类似键盘的PCT矩阵，图1即是目前最常见的菱形图案。
图1：投射电容式屏的菱形图案布局。
图1中的橘色菱形图案形成了X轴方向的ITO导线(共有m条)，而绿色菱形图案形成了Y轴方向的ITO导线(共有n条)；PCT控
制器会依次驱动这些导线来侦测是否有因为触碰而增加的电容量变化。
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