触摸屏表面处理技术有哪些

触摸屏表面处理技术有哪些？触摸屏作为一种新型的人机交互方式，已经广泛应用于手机、平板电脑、零售业、公共信息查询、多媒体信息系统、医疗仪器、工业自动控制、娱乐与餐饮业、自动售票系统、教育系统等领域。随着触摸屏技术的不断发展，其表面处理技术也日益成熟和多样化。本文将探讨触摸屏表面处理技术的主要方法和特点。

一、触摸屏的基本原理和分类

触摸屏系统一般由触摸检测装置和触摸屏控制器组成。触摸检测装置安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，并将该信息传送给触摸屏控制器。触摸屏控制器接收来自触摸检测装置的触摸信息，将其转换成触点坐标，判断出触摸的意义后送给PLC（可编程逻辑控制器），同时能接收PLC发来的命令并加以执行。

根据工作原理的不同，触摸屏可以分为以下几类：

电阻式触摸屏：

基本原理：电阻式触摸屏最外层一般使用的是软屏，通过按压使内触点上下相连。内层装有物理材料氧化金属，即N型氧化物半导体——氧化铟锡（ITO），透光率为80%，上下各一层，中间隔开。当用手指或其他物体触摸时，会使表面膜内凹变形，让内两层ITO相碰导电，从而定位到按压点的坐标。

分类：根据屏的引出线数，分为四线、五线及多线。

特点：定位准确，不怕尘埃、水及污垢影响，能在恶劣环境下工作，但寿命不长，且价格较高。

电容式触摸屏：

基本原理：电容式触摸屏采用单层ITO，在触摸屏的四面镀上狭长电极，在导体中形成低压交流电场。当手指接触触摸屏表面时，手指和导体层之间会形成耦合电容，一定量的电荷会转移到人体。为了恢复这些电荷损失，从屏幕的四个角添加电荷，并且每个方向的电荷量与触摸点的距离成比例，从而可以计算触摸点的位置。

特点：设计构思合理，寿命长，响应灵敏，清晰度高，易于实现多点触摸，但图像失真问题难以得到根本解决。

红外线式触摸屏：

基本原理：在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时，手指会挡住经过该位置的横竖两条红外线，从而可以判断出触摸点在屏幕的位置。

特点：价格低廉，安装方便，不受电流、电压和静电干扰，适合某些恶劣的环境条件，但分辨率较低，外框易碎，容易产生光干扰，曲面情况下失真。

表面声波式触摸屏：

基本原理：在显示器表面安装声波发生器、反射器和声波接收器（声表面波是一种沿介质表面传播的机械波）。声波发生器在屏幕表面发出高频声波。当手指触摸屏幕时，触点上的声波停止，中央处理器相应地确定坐标点位置。

特点：清晰不容易被损坏，适于各种场合，但屏幕表面如果有水滴和尘土会使触摸屏变得迟钝，甚至不工作。

二、触摸屏表面处理技术

触摸屏的表面处理技术对于其性能和寿命具有重要影响。以下是一些主要的触摸屏表面处理技术：

等离子表面处理技术：

基本原理：等离子表面处理技术是一种利用等离子体在高频电场下产生的化学反应和物理效应来改变材料表面性质的方法。等离子体是一种高度电离的气体，包含了大量的电子、离子和自由基等活性物质。在高频电场的作用下，等离子体可以产生强烈的化学反应，例如离子轰击、自由基反应、电子激发等，从而改变材料表面的化学成分和物理性质。

特点：

高效性：能在短时间内完成表面处理，处理效果稳定。

精度高：可以对表面进行精细处理，控制处理深度和处理面积等参数。

环保性好：不需要使用化学试剂，不会产生污染物，对环境友好。

适用性广：可以对多种材料进行处理，包括金属、陶瓷、塑料等。

发展趋势：随着触摸屏技术的不断发展，对表面处理技术的要求也越来越高。等离子表面处理技术将会朝着更高效、更精细、更环保、更多功能化的方向发展。

硬化处理：

基本原理：通过在触摸屏表面施加一层硬度较高的薄膜或涂层，提高其耐磨性和抗刮擦性。

特点：可以延长触摸屏的使用寿命，减少因刮擦造成的表面损伤。

防指纹处理：

基本原理：通过化学或物理方法在触摸屏表面形成一层防指纹涂层，使指纹难以附着或易于清洁。

特点：保持触摸屏表面的清洁和美观，提高用户体验。

防反光处理：

基本原理：通过减少触摸屏表面的反射光线，降低眩光，提高屏幕的可视性。

特点：在强光环境下也能保持良好的视觉效果。

抗菌处理：

基本原理：在触摸屏表面添加抗菌剂，杀灭或抑制细菌的生长。

特点：特别是在医疗、餐饮等卫生要求较高的领域，能有效减少交叉感染的风险。

防尘防水处理：

基本原理：通过涂层或密封技术，使触摸屏具有一定的防尘和防水能力。

特点：适用于户外或潮湿环境，提高触摸屏的可靠性和耐用性。

三、触摸屏表面处理技术的发展趋势

随着触摸屏技术的不断进步和应用领域的扩大，触摸屏表面处理技术也呈现出以下发展趋势：

高效化和精细化：

随着生产线的自动化程度提高，对表面处理技术的要求也越来越高。未来，触摸屏表面处理技术将更加注重高效化和精细化，以满足大规模生产和高质量产品的需求。

环保化和多功能化：

环保意识的增强促使触摸屏表面处理技术向环保化方向发展。同时，为了满足不同领域的需求，多功能化的表面处理技术也将得到广泛应用，如同时具备防指纹、防尘、防水、抗菌等多种功能。

智能化和自适应化：

随着物联网和人工智能技术的发展，触摸屏表面处理技术也将逐步实现智能化和自适应化。例如，通过传感器实时监测触摸屏的使用情况，并根据需要进行自适应调整，以提高其性能和寿命。

定制化服务：

随着市场竞争的加剧，触摸屏表面处理技术的定制化服务将成为重要的发展方向。根据客户的具体需求和应用场景，提供个性化的表面处理方案，以满足不同领域的特殊要求。

四、结论

触摸屏表面处理技术对于提高触摸屏的性能和寿命具有重要意义。等离子表面处理技术、硬化处理、防指纹处理、防反光处理、抗菌处理以及防尘防水处理等方法在触摸屏制造中得到了广泛应用。未来，随着技术的不断进步和应用领域的扩大，触摸屏表面处理技术将呈现出高效化、精细化、环保化、多功能化、智能化和自适应化的发展趋势。通过不断优化和创新表面处理技术，可以推动触摸屏技术的持续发展和广泛应用。