觸摸屏（Touch Panel）又稱為“觸控屏”、“觸控面板”，是一種可接收觸頭等輸入訊號的感應式液晶顯示裝置，當接觸了屏幕上的圖形按鈕時，屏幕上的觸覺反饋系統可根據預先編程的程式驅動各種連結裝置，可用以取代機械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動的影音效果。
從1974開始出現早的電阻式觸摸屏以來，隨著科技的發展和應用需 求的增長，各種觸摸技術相繼誕生以適應各種行業和層次的應用。如今，已經形成了商業化的觸摸屏技術包括：電阻技術觸摸屏、電容技術觸摸屏、紅外線技術觸 摸屏、表面聲波（SAW）技術觸摸屏等，并已廣泛應用到了手機、平板電腦、零售業、公共信息查詢、多媒體信息系統、醫療儀器、工業自動控制、娛樂與餐 飲業、自動售票系統、 教育系統等許多領域。
一、基本原理
觸摸屏技術是繼鍵盤、鼠標、手寫板、電子秤、語音輸入后普通百姓所易接受的計算機輸入方式。利用這種技術，用戶只要用手指輕輕地觸碰計算機顯示屏上的圖符或文字就能實現對主機操作，從而使人機交互更為直截了當。這種技術極大方便了用戶，是極富吸引力的全新多媒體交互設備。
觸摸屏的本質是傳感器，它由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成。觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接受后送觸摸屏控制器；觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置接收觸摸信息，并將它轉換成觸點坐標送給CPU，同時能接收CPU發來的命令并加以執行。
觸摸屏系統一般包括兩個部分：觸摸檢測裝置和觸摸屏 控制器。觸摸檢測裝置安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，再將該處的信息傳送給觸摸屏控制器；觸摸屏控制 器的主要作用是接收來自觸摸點檢測裝置的觸摸信息，并將它轉換成觸點坐標，判斷出觸摸的意義后送給 PLC，它同時能 接收 PLC發來的命令并加以執行，例如動態地顯示開關量和模擬量。
二、分類
根據傳感器的類型，觸摸屏大致被分為紅外線式、電阻式、表面聲波式和電容式觸摸屏四種。紅外線技術觸摸屏價格低廉，但其外框易碎，容易產生光干擾，曲面情況下失真；電容技術觸摸屏設計構思合理，但其圖像失真問題很難得到根本解決；電阻技術觸摸屏的定位準確，但其價格頗高，且怕刮易損；表面聲波觸摸屏解決了以往觸摸屏的各種缺陷，清晰不容易被損壞，適于各種場合，缺點是屏幕表面如果有水滴和塵土會使觸摸屏變得遲鈍，甚至不工作。
1、紅外線式觸摸屏
紅外線式觸摸屏在顯示器的前面安裝一個電路板外框，電路板在屏幕四邊排布紅外發射管和紅外接收管，一一對應形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在觸摸屏幕時，手指就會擋住經過該位置的橫豎兩條紅外線，因而可以判斷出觸摸點在屏幕的位置。任何觸摸物體都可改變觸點上的紅外線而實現觸摸屏操作。
紅外式觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾，適合某些惡劣的環境條件。其主要優點是價格低廉，安裝方便，不要卡或任何其他控制器，可以用在各種檔次上的計算機。此外，由于沒有電容充放電過程，響應速度比電容式快，但分辨率較低。
2、電阻式觸摸屏
電阻屏最外層一般使用的是軟屏，通過按壓使內觸點上下相連。內層裝有物理材料氧化金屬，即N型氧化物半導體——氧化銦錫（IndiumTinOxides，ITO），也叫氧化銦，透光率為80%，上下各一層，中間隔開。ITO是電阻觸摸屏及電容觸摸屏都用到的主要材料，它們的工作面就是ITO涂層，用指尖或任何物體按壓外層，使表面膜內凹變形，讓內兩層ITO相碰導電從而定位到按壓點的坐標來實現操控。根據屏的引出線數，又分有4線、5線及多線。一般是不能多點觸控，即只能支持單點，若同時按壓兩個或兩個以上的觸點，是不能被識別和找到精確坐標的。在電阻屏上要將一幅圖片放大，就只能多次點擊“+”，使圖片逐步進階式放大，這就是電阻屏的基本技術原理。
電阻式觸摸屏不怕塵埃、水及污垢影響，能在惡劣環境下工作。但并且由于經常被觸動，表層 ITO使用一段時間后會出現細小的裂紋，甚至變形，因此其壽命并不長久。 門檻低，成本相對價廉，優點是不受灰塵、溫度、濕度的影響。缺點也很明顯，外層屏膜很容易刮花，不能使用尖銳的物體點觸屏面。電阻式觸摸屏利用壓力感應進行控制，它的表層是一層塑膠，底層是一層玻璃，能承受惡劣環境因素的干擾，但手感和透光性較差，適合佩帶手套和不能用手直接觸摸的場合。
3、表面聲波式觸摸屏
表面聲波是超聲波的一種，它是在介質（例如玻璃）表面 進行淺層傳播的機械能量波。表面聲波性能穩定、易于分析， 并且在橫波傳遞過程中具有非常尖銳的頻率特性。表面聲波觸摸屏的觸摸屏部分可以是一塊平面、球面或柱面的玻璃平 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化玻璃，沒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 發射換能器, 右上角則固定了兩個相應的超聲波接收換能器， 玻璃屏的四邊刻有由疏到密間隔非常精密的 45 度角反射條紋。在沒有觸摸的時候，接收信號的波形與參照波形一樣。當手指觸摸屏幕時，手指吸收了一部分聲波能量，控制器 偵測到接收信號在某一時刻的衰減，由此可以計算出觸摸點 的位置。除了一般觸摸屏都能響應的 x、y 坐標外,表面聲波觸摸屏的突出特點是它能感知第三軸（z 軸）坐標, 也就是能感知用戶觸摸壓力的大小值,其原理是由接收信號衰減處的衰減 量計算得到。三軸一旦確定,控制器就把它們傳給主機。
表面聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環境因素影響，分辨率高，具有防刮性，壽命長( 維護良好情況下達 5000 萬次) ，透光率和清晰度高,沒有色彩失真和漂移, 安裝后無需再進行校準，有的防刮性，能承受各種粗暴的觸摸，公共場所使用。但塵埃、水及污垢會嚴重影響其性能，需要經常維護，保持屏面的光潔。
4、電容式觸摸屏
這種觸摸屏是利用人體的電流感應進行工作的，在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導電物質，當有導電物體觸碰時，就會改變觸點的電容，從而可以探測出觸摸的位置。但用戴手套的手或手持不導電的物體觸摸時沒有反應，這是因為增加了更為絕緣的介質。電容觸摸屏能很好地感應輕微及快速觸摸、防刮擦、不怕塵埃、水及污垢影響，適合惡劣環境下使用。
電容屏主要的缺點是漂移: 當環境溫度、濕度改變, 環境電場發生改變時, 會引起電容式觸摸屏的漂移, 造成不準確。
三、電容式觸觸摸屏
電容式觸觸摸屏技術是利用人體的電流感應進行工作的。電容式觸摸屏是一塊四層復合玻璃屏，玻璃屏的內表 面和夾層各涂有一層ITO,最外層是一薄層矽土玻璃保護層，夾層ITO涂層作為工作面，四個角上引出四個電極 ,內 層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環境。當手指觸摸在金屬層上時，由于人體電場，用戶和觸摸屏表面形成以一個耦合電容,對于高頻電流 來說，電容是直接導體，于是手指從接觸點吸走一個很小的電流。這個電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出，并且流經這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過對這四個電流比例 的精確計算，得出觸摸點的位置。
電容屏要實現多點觸控，靠的就是增加互電容的電極,簡單地說，就是將屏幕分塊，在每一個區域里設置一組 互電容模塊都是獨立工作，所以電容屏就可以獨立檢測到各區域的觸控情況，進行處理后，簡單地實現多點觸控。
1、電容式觸摸屏原理
電容技術觸摸屏CTP（Capacity Touch Panel）是利用人體的電流感應進行工作的。電容屏是一塊四層復合玻 璃屏，玻璃屏的內表面和夾層各涂一層ITO（納米銦錫金屬氧化物），最外層是只有0.0015mm厚的矽土玻璃保護 層，夾層ITO涂層作工作面，四個角引出四個電極，內層ITO為屏層以保證工作環境。
當用戶觸摸電容屏時，由于人體電場,用戶手指和工作面形成一個耦合電容,因為工作面上接有高頻信號,于是手指吸收走一個很小的電流，這個電流分別從屏的四個角上的電極中流出，且理論上流經四個電極的電流與手指 頭到四角的距離成比例，控制器通過對四個電流比例的精密計算，得出位置。可以達到99%的精確度，具備小于3ms的響應速度。
投射式電容面板的觸控技術投射電容式觸摸屏是在兩層ITO導電玻璃涂層上蝕刻出不同的ITO導電線路模塊.兩 個模塊上蝕刻的圖形相互垂直，可以把它們看作是X和Y方向 連續變化的滑條。由于X、Y架構在不同表面，其相交處形成一電容節點。一個滑條可以當成驅動線，另外一個滑條當成是偵測線。當電流經過驅動線中的一條導線時，如果外界有電容變化的信號，那么就會引起另一層導線上電容節點的變化。偵測電容值的變化可以通過與之 相連的電子回路測量得到，再經由A/D控制器轉為數字訊號讓計算機做運算處理取得（X,Y）軸位置，進而達到定位的目地。
2、電容觸摸屏的缺陷
電容觸摸屏的透光率和清晰度優于四線電阻屏，當然還不能和表面聲波屏和五線電阻屏相比。電容屏反光嚴重，而且電容技術的四層復合觸摸屏對各波長光的透光率不均勻，存在色彩失真的問題，由于光線在各層間的反射，還造成圖像字符的模糊。
電容屏在原理上把人體當作一個電容器元件的一個電極使用，當有導體靠近與夾層ITO工作面之間耦合出足夠 量的電容時，流走的電流就足夠引起電容屏的誤動作。我們知道，電容值雖然與極間距離成反比，卻與相對面積成正比，并且還與介質的絕緣系數有關。因此，當較大面積的手掌或手持的導體物靠近電容屏而不是觸摸時就能 引起電容屏的誤動作，在潮濕的天氣，這種情況尤為嚴重，手扶住顯示器、手掌靠近顯示器7厘米以內或身體靠近 顯示器15厘米以內就能引起電容屏的誤動作。
電容屏的另一個缺點用戴手套的手或手持不導電的物體觸摸時沒有反應，這是因為增加了更為絕緣的介質。
觸摸屏（Touch Panel）又稱為“觸控屏”、“觸控面板”，是一種可接收觸頭等輸入訊號的感應式液晶顯示裝置，當接觸了屏幕上的圖形按鈕時，屏幕上的觸覺反饋系統可根據預先編程的程式驅動各種連結裝置，可用以取代機械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動的影音效果。
從1974開始出現早的電阻式觸摸屏以來，隨著科技的發展和應用需 求的增長，各種觸摸技術相繼誕生以適應各種行業和層次的應用。如今，已經形成了商業化的觸摸屏技術包括：電阻技術觸摸屏、電容技術觸摸屏、紅外線技術觸 摸屏、表面聲波（SAW）技術觸摸屏等，并已廣泛應用到了手機、平板電腦、零售業、公共信息查詢、多媒體信息系統、醫療儀器、工業自動控制、娛樂與餐 飲業、自動售票系統、 教育系統等許多領域。
一、基本原理
觸摸屏技術是繼鍵盤、鼠標、手寫板、語音輸入后普通百姓所易接受的計算機輸入方式。利用這種技術，用戶只要用手指輕輕地觸碰計算機顯示屏上的圖符或文字就能實現對主機操作，從而使人機交互更為直截了當。這種技術極大方便了用戶，是極富吸引力的全新多媒體交互設備。
觸摸屏的本質是傳感器，它由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成。觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接受后送觸摸屏控制器；觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置接收觸摸信息，并將它轉換成觸點坐標送給CPU，同時能接收CPU發來的命令并加以執行。
觸摸屏系統一般包括兩個部分：觸摸檢測裝置和觸摸屏 控制器。觸摸檢測裝置安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，再將該處的信息傳送給觸摸屏控制器；觸摸屏控制 器的主要作用是接收來自觸摸點檢測裝置的觸摸信息，并將它轉換成觸點坐標，判斷出觸摸的意義后送給 PLC，它同時能 接收 PLC發來的命令并加以執行，例如動態地顯示開關量和模擬量。
二、分類
根據傳感器的類型，觸摸屏大致被分為紅外線式、電阻式、表面聲波式和電容式觸摸屏四種。紅外線技術觸摸屏價格低廉，但其外框易碎，容易產生光干擾，曲面情況下失真；電容技術觸摸屏設計構思合理，但其圖像失真問題很難得到根本解決；電阻技術觸摸屏的定位準確，但其價格頗高，且怕刮易損；表面聲波觸摸屏解決了以往觸摸屏的各種缺陷，清晰不容易被損壞，適于各種場合，缺點是屏幕表面如果有水滴和塵土會使觸摸屏變得遲鈍，甚至不工作。
1、紅外線式觸摸屏
紅外線式觸摸屏在顯示器的前面安裝一個電路板外框，電路板在屏幕四邊排布紅外發射管和紅外接收管，一一對應形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在觸摸屏幕時，手指就會擋住經過該位置的橫豎兩條紅外線，因而可以判斷出觸摸點在屏幕的位置。任何觸摸物體都可改變觸點上的紅外線而實現觸摸屏操作。
紅外式觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾，適合某些惡劣的環境條件。其主要優點是價格低廉，安裝方便，不要卡或任何其他控制器，可以用在各種檔次上的計算機。此外，由于沒有電容充放電過程，響應速度比電容式快，但分辨率較低。
2、電阻式觸摸屏
電阻屏最外層一般使用的是軟屏，通過按壓使內觸點上下相連。內層裝有物理材料氧化金屬，即N型氧化物半導體——氧化銦錫（IndiumTinOxides，ITO），也叫氧化銦，透光率為80%，上下各一層，中間隔開。ITO是電阻觸摸屏及電容觸摸屏都用到的主要材料，它們的工作面就是ITO涂層，用指尖或任何物體按壓外層，使表面膜內凹變形，讓內兩層ITO相碰導電從而定位到按壓點的坐標來實現操控。根據屏的引出線數，又分有4線、5線及多線。一般是不能多點觸控，即只能支持單點，若同時按壓兩個或兩個以上的觸點，是不能被識別和找到精確坐標的。在電阻屏上要將一幅圖片放大，就只能多次點擊“+”，使圖片逐步進階式放大，這就是電阻屏的基本技術原理。
電阻式觸摸屏不怕塵埃、水及污垢影響，能在惡劣環境下工作。但并且由于經常被觸動，表層 ITO使用一段時間后會出現細小的裂紋，甚至變形，因此其壽命并不長久。 門檻低，成本相對價廉，優點是不受灰塵、溫度、濕度的影響。缺點也很明顯，外層屏膜很容易刮花，不能使用尖銳的物體點觸屏面。電阻式觸摸屏利用壓力感應進行控制，它的表層是一層塑膠，底層是一層玻璃，能承受惡劣環境因素的干擾，但手感和透光性較差，適合佩帶手套和不能用手直接觸摸的場合。
3、表面聲波式觸摸屏
表面聲波是超聲波的一種，它是在介質（例如玻璃）表面 進行淺層傳播的機械能量波。表面聲波性能穩定、易于分析， 并且在橫波傳遞過程中具有非常尖銳的頻率特性。表面聲波觸摸屏的觸摸屏部分可以是一塊平面、球面或柱面的玻璃平 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化玻璃，沒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 發射換能器, 右上角則固定了兩個相應的超聲波接收換能器， 玻璃屏的四邊刻有由疏到密間隔非常精密的 45 度角反射條紋。在沒有觸摸的時候，接收信號的波形與參照波形一樣。當手指觸摸屏幕時，手指吸收了一部分聲波能量，控制器 偵測到接收信號在某一時刻的衰減，由此可以計算出觸摸點 的位置。除了一般觸摸屏都能響應的 x、y 坐標外,表面聲波觸摸屏的突出特點是它能感知第三軸（z 軸）坐標, 也就是能感知用戶觸摸壓力的大小值,其原理是由接收信號衰減處的衰減 量計算得到。三軸一旦確定,控制器就把它們傳給主機。
表面聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環境因素影響，分辨率高，具有防刮性，壽命長( 維護良好情況下達 5000 萬次) ，透光率和清晰度高,沒有色彩失真和漂移, 安裝后無需再進行校準，有的防刮性，能承受各種粗暴的觸摸，公共場所使用。但塵埃、水及污垢會嚴重影響其性能，需要經常維護，保持屏面的光潔。
4、電容式觸摸屏
這種觸摸屏是利用人體的電流感應進行工作的，在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導電物質，當有導電物體觸碰時，就會改變觸點的電容，從而可以探測出觸摸的位置。但用戴手套的手或手持不導電的物體觸摸時沒有反應，這是因為增加了更為絕緣的介質。電容觸摸屏能很好地感應輕微及快速觸摸、防刮擦、不怕塵埃、水及污垢影響，適合惡劣環境下使用。
電容屏主要的缺點是漂移: 當環境溫度、濕度改變, 環境電場發生改變時, 會引起電容式觸摸屏的漂移, 造成不準確。
三、電容式觸觸摸屏
電容式觸觸摸屏技術是利用人體的電流感應進行工作的。電容式觸摸屏是一塊四層復合玻璃屏，玻璃屏的內表 面和夾層各涂有一層ITO,最外層是一薄層矽土玻璃保護層，夾層ITO涂層作為工作面，四個角上引出四個電極 ,內 層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環境。當手指觸摸在金屬層上時，由于人體電場，用戶和觸摸屏表面形成以一個耦合電容,對于高頻電流 來說，電容是直接導體，于是手指從接觸點吸走一個很小的電流。這個電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出，并且流經這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過對這四個電流比例 的精確計算，得出觸摸點的位置。
電容屏要實現多點觸控，靠的就是增加互電容的電極,簡單地說，就是將屏幕分塊，在每一個區域里設置一組 互電容模塊都是獨立工作，所以電容屏就可以獨立檢測到各區域的觸控情況，進行處理后，簡單地實現多點觸控。
1、電容式觸摸屏原理
電容技術觸摸屏CTP（Capacity Touch Panel）是利用人體的電流感應進行工作的。電容屏是一塊四層復合玻 璃屏，玻璃屏的內表面和夾層各涂一層ITO（納米銦錫金屬氧化物），最外層是只有0.0015mm厚的矽土玻璃保護 層，夾層ITO涂層作工作面，四個角引出四個電極，內層ITO為屏層以保證工作環境。
當用戶觸摸電容屏時，由于人體電場,用戶手指和工作面形成一個耦合電容,因為工作面上接有高頻信號,于是手指吸收走一個很小的電流，這個電流分別從屏的四個角上的電極中流出，且理論上流經四個電極的電流與手指 頭到四角的距離成比例，控制器通過對四個電流比例的精密計算，得出位置。可以達到99%的精確度，具備小于3ms的響應速度。
投射式電容面板的觸控技術投射電容式觸摸屏是在兩層ITO導電玻璃涂層上蝕刻出不同的ITO導電線路模塊.兩 個模塊上蝕刻的圖形相互垂直，可以把它們看作是X和Y方向 連續變化的滑條。由于X、Y架構在不同表面，其相交處形成一電容節點。一個滑條可以當成驅動線，另外一個滑條當成是偵測線。當電流經過驅動線中的一條導線時，如果外界有電容變化的信號，那么就會引起另一層導線上電容節點的變化。偵測電容值的變化可以通過與之 相連的電子回路測量得到，再經由A/D控制器轉為數字訊號讓計算機做運算處理取得（X,Y）軸位置，進而達到定位的目地。
2、電容觸摸屏的缺陷
電容觸摸屏的透光率和清晰度優于四線電阻屏，當然還不能和表面聲波屏和五線電阻屏相比。電容屏反光嚴重，而且電容技術的四層復合觸摸屏對各波長光的透光率不均勻，存在色彩失真的問題，由于光線在各層間的反射，還造成圖像字符的模糊。
電容屏在原理上把人體當作一個電容器元件的一個電極使用，當有導體靠近與夾層ITO工作面之間耦合出足夠 量的電容時，流走的電流就足夠引起電容屏的誤動作。我們知道，電容值雖然與極間距離成反比，卻與相對面積成正比，并且還與介質的絕緣系數有關。因此，當較大面積的手掌或手持的導體物靠近電容屏而不是觸摸時就能 引起電容屏的誤動作，在潮濕的天氣，這種情況尤為嚴重，手扶住顯示器、手掌靠近顯示器7厘米以內或身體靠近 顯示器15厘米以內就能引起電容屏的誤動作。
電容屏的另一個缺點用戴手套的手或手持不導電的物體觸摸時沒有反應，這是因為增加了更為絕緣的介質。
