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苹果也爱它电容触控究竟好在哪电容触控电阻

发布时间:2019-07-08 16:22:31

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早在上世纪80年代,触控技术就初现峥嵘,从只有高帅富才能玩得起的PDA,到如今几乎人手一部的触控,可以说触控改变了近30年来人机交互的方式,从按键摇杆转变为轻轻点击,触控也悄然从电阻过渡到了电容,如今电容触控技术风头正盛,电容屏的产值占整个触控行业的80%左右,“电容”成为触控技术的代表词汇,不过“电容”并非是触控技术的全部,为何苹果等一线厂商独爱这一种技术呢?

如果说仅仅为了实现触控的效果,厂商的选择还是很多的,目前主流的触控技术包括电阻触控技术,电容触控技术,光学触控技术,表面声波触控技术,以及电磁感应技术。这几种技术采用不同原理,但是都实现了触控的效果。其中光学和声波、电磁触控的研究开展的都比较早,但是由于技术限制,如今发展的并不好,只能算是非主流。电容崛起则是近5年的事情,当初苹果第一代iPhone出现时,电阻触控技术一统天下,所以电阻触控和电容触控是一种此消彼长的关系,也是我们今天主要谈的两种触控技术。

▲红外触控是非主流

电阻触控为何式微,我们稍后将会详谈。有意思的是电容触控内部的斗争也是非常的激烈,最开始的外挂模式如今受到了极大的挑战,尤其是在领域,更加轻薄的电容触控技术成为了主流,无论是OGS(单片触控)还是In-Cell(内嵌触控)触控技术,都极大的缩减了触控设备的厚度,挑战了主流的外挂触控技术,不过轻薄式触控还处于发展的阶段,虽然iPhone 5s采用了In-Cell技术,但是上市时关于触控的诸多争议,也显示出轻薄触控还不完全成熟。

▲如今触控设备终端非常之多

如果我们只把眼光锁定在电容触控的内斗中,仿佛看到了触控行业的鸟语花香,新技术层出不穷,应用也是一片大好,其实触控行业的竞争异常激烈,新进入的厂商太多,原本的触控厂商需要面临价格战的压力,上下游的不停整合,也使得原本是合作关系的上下游触控厂商感到无奈,并且面板厂商也是开始杀入这个市场,将触控市场变成了红海,如何寻找新的利益增长点,成为了行业性的问题。

斗争如此激烈,触控厂商将目光投向了大屏触控市场,2014年触控笔记本和触控显示器都是会出现一个不错的整张态势,其原因就在于触控厂商已经不能满足于等小屏幕设备的市场,开拓大屏触控将是一个趋势。

综上所述,本文不仅仅是技术的解惑答疑,也是行业的透视分析,触控风潮将会继续,电容触控一枝独秀,未来又将走向何方呢?感兴趣的朋友不妨一起来讨论一下。

曾经电阻触控一统天下,从到汽车,从医学到工业,电阻触控可谓出尽了风头,如今在电容触控的压力下,我们已经很难见到电阻触控的产品了,电阻触控究竟败在那里呢?

▲电阻触控你熟悉吗

曾经使用过电阻触控的朋友,肯定都还记得自己用力划过屏幕的使用感受,有的朋友甚至用指甲不停“划”动屏幕,这样做可以在一定程度上提升触控的效果,主要是因为电阻触控是利用电压实现触控计算的,最常见的就是四线模式,屏幕上两层透明金属层工作时每层均增加5V恒定电压:一个竖直方向,一个水平方向,总共需四根电缆,当物体按压上去后,可以根据电压反应算出触控的位置。由于是采用按压的原理,所以电阻触控的优劣势很好理解:

▲如今很多汽车仍旧采用电阻触控技术

电阻屏的优势:

1、屏幕不受灰尘、水汽和油污的影响,可以在较低或较高温度的环境下使用。

2、电阻式触控屏使用的是压力感应,可以用任何物体来触摸,即便是带着手套也可以操作,并可以用来进行手写识别。

电阻屏的劣势:

1、电阻式触控面板容易损坏,无法用到公用产品之上。

2、电阻式的最好准确率只能到98.5%,电容式面板则以电流驱动,准确率则可达到99%。

3、反应时间不够短,很多应用无法使用(比如画图)。

▲电阻触控示意图

电阻触控最大的劣势就不灵敏的触感,最终它败给了电容触控,但是更加“皮实”的优势,也使得电阻触控技术在工业以及汽车等领域,还具有一定的市场,但随着电容触控的不断发展,这些仅有的和市场也在被逐步蚕食,比如汽车市场宣布2014年以后,将逐步换装电容触控屏幕,这对已经奄奄一息的电阻触控市场来说,自然是个噩耗了。

电容触控架构比较简单,基本上是以ITO玻璃为主体,在ITO玻璃的四角放电,在表面形成一个均匀的电场,当可以导电的物体,例如像是人的手指,吸走一点微量的电流,后面的控制器则会算出电流被吸走的比例而算出X轴和Y轴,由于电流的敏感度要大大高于电压,所以电容触控的最大优势就是感触灵敏了。如今电容触控开枝散叶,不仅应用在智能上,平板电脑,笔记本电脑,显示器等都是出现了电容触控的产品,这自然和电容触控的优势分不开:

▲电容触控原理示意图

电容屏优势:

1、触感灵敏,了解电容触控感应电流的技术原理,就非常好明白了。

2、耐高温,电容式在高温的容忍度比电阻式还高20摄氏度,这样更适合应用在较易发热的设备之上,比如智能。

3、电阻屏的材料不能适合紫外线,不适合在户外长期使用。电容式并不怕紫外线,加上高温操作的优势,更适合在户外接受太阳的风吹日晒。

▲电容触控可以实现多点触控

电容屏劣势:

1、触控限制多(戴手套不行,隔绝手指无法吸走电流)。

2、透光率不好,眩光问题一直解决不,虽然有厂商采用“半透半反”的方式来解决这个问题,但是效果依旧不完美。

综合来说,电容触控之所以可以完美取代电阻触控,技术上优势不能忽略,其触控感觉更灵敏,对于注重体验的人机交互来说,这个优势足以说明一切。当然电容触控成本也并不高,也是可以快速普及的关键之处,其他诸如耐高温,体积更轻薄以及不怕紫外线等优势,都算是锦上添花吧。

电容触控的确全面战胜了电阻触控,但是内部的分歧也是非常之多。上面我们按技术给触控分过类,目前触控行业还喜欢按触控结构的不同,分为外挂式触控和内嵌式触控。外挂式触摸屏又包括两种产品形态,一是“玻璃式”,即“盖板玻璃+感应层玻璃”;二是“薄膜式”,即“盖板玻璃+上感应层薄膜+下感应层薄膜”,而内嵌式触控其本质是为了解决触控轻薄化的问题,笔者喜欢叫它们轻薄式触控。

▲几种常见的触控结构示意图

外挂式触控结构种类非常的多,常见的有GFF(Glass-Film-Film)和GG(Glass-Glass)结构,这两种触控结构成本较低,可以大规模的生产,其中GG结构常见于中兴和海信的,而GFF结构的支持者有华为和三星等大牌厂商,常见于它们的平板电脑产品之中。

▲入门产品经常使用GG触控结构

▲GFF触控结构也较为的常见

GFF技术进化方向是GF,即将原来用于实现触控感应的两层薄膜减为一层。基于上感应层的设计位置不同,GF又衍生出两种方案G1F和GF2,苹果的iPad mini就是采用了GF2触控技术;GG技术演进方向是TOL/OGS,也称为“单片玻璃解决方案”,优点是技术成熟后,可以节省较多成本,大家熟悉的小米2就是OGS的代表作。不过GFF和GG的升级版本,仍旧没有做到极限的轻薄,所以出现了代表了电容触控的最新科技In-Cell和On-Cell结构。

▲索尼的使用了In-Cell技术

iPhone5s使用的就是In-Cell技术,其是一种将触控薄膜内置在液晶面板之内的技术,所以叫内嵌式触控,其最大的优势就是可以做到的极致的轻薄化,但是由于需要克服液晶面板本身对触控薄膜的影响,所以良品率低,目前只有iPhone 5s在力挺这种技术,其无疑是触控技术未来的发展方向,但是道路也崎岖。而On-Cell也是基于同样理念出现的技术,只不过触控薄膜的位置不同,三星的Galaxy S系列,都是采用On-Cell触控技术的,再算上面提到的OGS,这三者是轻薄触控的三大支柱,是目前电容触控的主要研究方向。

由于近些年来触控行业的蓬勃发展,进入这个市场的厂商越来越多,基本都是瞄准电容触控这块肥肉,虽然也有厂商涉及红外触控等领域,但都是泥牛入海,对整体的格局无太大的影响。而电容触控领域,由于内嵌式触控结构的技术攻关难度大,所以很多大一部分的厂商都是进入了外挂式触控的领域,从而导致了外挂式触控市场成为了一片红海,价格战越来越明显,对于没有规模优势的小厂商来说,触控市场已经不那么好混了。

▲触控行业展会盛况空前但暗藏寒流

而内嵌式电容触控市场的情况也不乐观,原本的触控大厂虽然有技术优势,但是由于终端产品的不断降价,利润率也是在下降,并且面板厂商的强势介入,也让纯血统的触控厂商感到头疼。这些面板厂商积极研发内嵌式触控技术,触控和面板本就鱼水难分,面板厂商争夺触控客户非常的便捷,这让原本面板厂和触控厂的合作关系,变成了竞争的关系。

▲面板厂商也进入触控领域

并且由于触控市场的发展成熟,原本的诸侯割据,各自经营的市场格局正在瓦解,各种收购不断出现,面板厂收购触控厂,触控厂收购上下游企业,可以说触控行业的大洗牌是在所难免了。

综上所述,触控行业看似风生水起,其实竞争激烈,电容触控一家独大,但是从业者甚多,由于价格的竞争,原有的谋利渠道,正在变得堵塞。外挂式触控更是重灾区,各触控厂商都是在拓展新的市场,而内嵌式触控也面临很多问题,技术攻关还不完美,使用内嵌式触控的旗舰面临小米等产品的强大挑战,也不见得就能高枕无忧。

由于触控市场竞争激烈,所以各大触控厂商都是开始布局新的市场,小尺寸屏幕市场已经开发的七七八八,相信未来大屏触控市场,将越来越受重视。由于电容触控大尺寸成本太高,所以触控笔记本和触控显示器将是触控市场新增长点。但是规划是规划,大屏触控市场也有自己的隐痛,Win8系统并没有预期的热度,大屏产品目前还无法说服过多用户为触控功能买单。

▲大屏触控市场成香饽饽

2013年推出的触控笔记本并不少,但是都没有大卖,关于触控显示器也是如此,目前已经有27英寸的十点电容触控产品,其灵敏度几乎和无差别,但是也是遭遇市场冷眼,有的产品搭载了安卓系统,也是遭到不少友的诟病,其实这也正是触控市场的尴尬,小屏竞争太激烈,大屏触控成香饽饽,但是这个饽饽有点难啃,如何细化市场,成为每个从业者的难题。

▲触控显示器也有难言之隐

全文总结:

到这里关于电容屏的话题也就告一个段落,其实谈电容触控,就几乎是在谈全部的触控行。以电容屏为主导的触控行业目前蓬勃发展,主要将精力放在轻薄电容的研发上,相信在很长的时间内,电容触控都将是人机交互的主要方式,其它诸如语音,眼部动作等操控方式短时间内难以撼动电容触控的地位,各大厂商的新产品无一例外,也是只能拜倒在电容触控的石榴裙下。

触控市场的变化也值得关注,红海已现雏形,行业洗牌在所难免,各大触控厂商都是在拓展新的市场,其中大屏触控是个重要的盘子,但是其中也有很多无奈的味道,毕竟很多用户都是不认可大屏触控的价值。

最后我们来说说苹果,也算是点题。苹果作为电容触控的最早推动者之一,是这种技术的最大受益者,自然不会轻易改弦更张,其采用了In-Cell触控技术,已经是最为先进的电容触控技术之一了,所以苹果爱也好,不爱也好,电容触控就在那里,不悲不喜。

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