觸摸屏的“坎坷成長史”

我們每個(gè)人都會(huì)在閑暇之余玩手游、刷微博、短視頻或者是用 pad 追個(gè)劇。文檔君也不例外，每晚睡前必刷手機(jī)。手指在小小的屏幕上滑動(dòng)間，就可輕松了解天下事。手機(jī)觸摸屏豐富直觀的界面和便攜性，很難不受大眾喜愛。

那么觸摸屏誕生短短幾十年，它是如何影響和改變我們的生活？

世界上第一塊觸摸屏

觸摸屏（Touch Panel）的本質(zhì)是傳感器，是由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成的一種裝置。當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時(shí)，屏幕上的觸覺反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的程序驅(qū)動(dòng)各種連接裝置，可用于取代機(jī)械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動(dòng)的顯示效果。

觸摸屏的概念是由美國的約翰遜在他 1965 年發(fā)表的論文《觸摸面板：一種新的電腦輸入設(shè)備》一文中首次提出。兩年后，約翰遜將這個(gè)設(shè)想變成了現(xiàn)實(shí)，制造出了人類歷史上第一塊電容式觸摸屏。

屏幕的主體是一塊復(fù)合的玻璃屏，內(nèi)表面涂有一層名為 ITO（Indium Tin Oxides）的金屬氧化物，四角有四個(gè)電極。這是一塊笨重但令人耳目一新的屏幕：無論手指頭點(diǎn)到哪里，屏幕就會(huì)在該處發(fā)出亮光。

缺點(diǎn)是只能計(jì)算一個(gè)手指頭的位置，也不能感知接觸時(shí)的力度。

偶然的發(fā)現(xiàn)

正是由于電容式觸摸屏的這個(gè)缺點(diǎn)，這項(xiàng)發(fā)明最初并未引起人們的關(guān)注，直到 1970 年美國的塞繆爾?赫斯特發(fā)明了更加靈敏更加智能的電阻式觸摸屏。

說起電阻式觸摸屏，它的誕生其實(shí)只是一個(gè)偶然。

1971 年，塞繆爾博士和他的研究團(tuán)隊(duì)在用范式加速器研究原子時(shí)，為了高效記錄粒子擊打屏幕后發(fā)出亮光的位置，制作了一種能將圖像數(shù)據(jù)數(shù)字化存儲(chǔ)到感應(yīng)平板的教學(xué)工具。后來他受到教學(xué)工具啟發(fā)，不斷完善技術(shù)才有了電阻式觸摸屏。

和電容式觸摸屏一樣，他們也用到了 ITO 金屬涂層，不同的是他們將這層金屬涂在一張容易按壓的薄膜上，當(dāng)用手指頭或別的什么東西觸碰它時(shí)，該位置的金屬涂層就會(huì)接觸到后面的導(dǎo)電板，帶來電流的通行。它的優(yōu)勢在于，它不要求接觸物一定要自帶電流，一根木頭或者一只塑料棍均可。同時(shí)按壓位置的電流大小與按壓力度相關(guān)，可以記錄不同力度的按壓。

觸摸屏的推廣

最初觸摸屏由于各種各樣的原因并沒有被推廣，只應(yīng)用于美國軍方。

直到 1993 年，電阻式的觸摸屏被用到了蘋果掌上電腦 Apple Newton 上。后來喬布斯又用 iPad 重新定義了平板電腦的概念和接下來 iPhone 手機(jī)的面世，讓以觸摸技術(shù)結(jié)合各種應(yīng)用軟件的智能產(chǎn)品開始逐漸商用化。

與傳統(tǒng)輸入設(shè)備相比，觸摸屏將信息的輸入和輸出設(shè)備有機(jī)地結(jié)合在了一起，給使用者一種人在控制計(jì)算機(jī)的真切感受，給用戶帶來全新的使用樂趣。在某些情況下，攜帶鍵盤和鼠標(biāo)既不方便，也不便于維護(hù)。因此觸摸屏通常被應(yīng)用在一些公共場合或是電子設(shè)備需要移動(dòng)的場合。

正是這種輕松的直接了當(dāng)?shù)娜藱C(jī)交互極大地方便了用戶，用戶只要用手指輕輕地觸碰屏幕上的圖符或文字就能實(shí)現(xiàn)對主機(jī)操作，觸摸屏就這樣迅速成為極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。

現(xiàn)如今，觸摸屏早已應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦、零售業(yè)、公共信息查詢、多媒體信息系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、工業(yè)自動(dòng)控制、娛樂與餐飲業(yè)、自動(dòng)售票系統(tǒng)、 教育系統(tǒng)等等眾多領(lǐng)域。

未來發(fā)展趨勢

原本處于邊緣地帶的觸摸屏技術(shù)就這樣走入了我們的生活，成為我們生活的一部分。然而它的發(fā)展并沒有就此止步，技術(shù)的迭代以及人類生活方式的革新勢必會(huì)繼續(xù)不斷刺激著觸摸屏技術(shù)的發(fā)展。

更高的柔性、清晰度

人們對于觸摸屏的要求越來越高，從低分辨率到高分辨率，從透光性差到透光性良好。最新研發(fā)的電子紙作為新型的觸摸屏材料，它的柔性良好、耗電極低，許多公司也在致力于這方面的研發(fā)和生產(chǎn)，如柯達(dá)、東芝、摩托羅拉、佳能、愛普生、廣州奧示等等。人們把電子紙技術(shù)應(yīng)用于電子報(bào)紙、電子書、電子表等等領(lǐng)域，使用戶越來越體會(huì)到電子產(chǎn)品的便攜性和趣味性。

屏幕材料的發(fā)展日新月異

電阻觸摸屏和電容觸摸屏中均會(huì)用到 ITO 材料，這種傳統(tǒng)材料未來也漸漸被金屬網(wǎng)格、納米銀絲、碳納米管、導(dǎo)電高分子、石墨烯等材料替代，其中金屬網(wǎng)格和納米銀絲的導(dǎo)電性都優(yōu)于 ITO，屏幕將更堅(jiān)固耐用、反應(yīng)速度更快、更易于操作。

多點(diǎn)觸摸技術(shù)

多點(diǎn)觸摸是觸摸屏的另一個(gè)發(fā)展方向。在同一顯示界面上的多點(diǎn)或多用戶的交互操作模式，具有更強(qiáng)的可操作性。大家所熟悉的手機(jī)圖片放大與縮小，便可以利用兩點(diǎn)觸摸來實(shí)現(xiàn)。用戶可以通過雙手單擊、雙擊、平移、按壓，滾動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)等不同手勢進(jìn)行操控。

多點(diǎn)觸摸屏進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)至今，還有很漫長的路要走。隨著“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)的發(fā)展，越來越多的家電產(chǎn)品使用這項(xiàng)技術(shù)，未來將會(huì)出現(xiàn)一些更易于控制，更具有人性化的電子產(chǎn)品。

總之，信息社會(huì)的發(fā)展，離不開技術(shù)的更新與迭代。未來的發(fā)展趨勢將呈現(xiàn)出多功能化，多樣化，大屏化的趨勢，且以更為直觀、形象的形式服務(wù)于用戶。

未來觸摸屏將改變?nèi)藗兊墓ぷ?、生活，甚至是理解和認(rèn)識這個(gè)世界的方式。

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