电容式触摸屏的基本结构是:基板为一个单层有机玻璃,在有机玻璃的内外表面分别均匀的锻上一层透明导电薄膜,分别在外表面的透明导电薄膜的四个角上锥上一个狭长的电极。其工作原理是:当手指触摸电容式触摸屏时,在工作面接通高频信号,此时手指与触摸屏工作面形成一个耦合电容,这相当于导体,因为工作面上有高频信号,手指触摸时在触摸点吸走一个小电流,这个小电流分别从触摸屏的四个角上的电极流出,流经四个电极的电流与手指到四角的直线距离成比例,控制器通过对四个电流比例的计算,即可得出接触点坐标值。
电容式触控屏可以简单地看成是由四层复合屏构成的屏体:最外层是玻璃保护层,接着是导电层,第三层是不导电的玻璃屏,最内的第四层也是导电层。最内导电层是屏蔽层,起到屏蔽内部电气信号的作用,中间的导电层是整个触控屏的关键部分,四个角或四条边上有直接的引线,负责触控点位置的检测。
其中最上面的覆盖层是钢化玻璃或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PET 的优势在于触摸屏可以做到更薄,另一方面也比现有的塑料和玻璃材质更加便宜。绝缘层是玻璃(0.4~1mm) 、有机薄膜(10~100um)、粘合剂、空气层。其中最重要的一层是氧化铟锡(ITO)层,ITO 的典型厚度 50~100nm, 其方块电阻大约 100~300欧姆范围。ITO 的工艺三维结构对电容式触摸屏的影响很大,它直接关系到触摸屏的 2 个重要电容参数:感应电容(手指与上层 ITO)和寄生电容(上下层 ITO 之间,下层 ITO 与显示屏幕之间)。
电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜体层,再在导体层外加上一块保护玻璃,双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器,同时透光率更高,也能更好地支持多点触控。
电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导电体内形成一个低电压交流电场。在触摸屏幕时,由于人体电场,手指与导体层间会形
成一个耦合电容,四边电极发出的电流会流向触点,而电流强弱与手指到电极的距离成反比,位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置。电容触摸屏的双玻璃不但能保护导体及感应器,更有效地防止外在环境因素对触摸屏造成影响,就算屏幕沾有污秽、尘埃或油渍,电容式触摸屏依然能准确算出触摸位置。
在宾馆大堂、车站候车室、交通运输调度室、书店等处,人们可以看到有一种电脑,它能善解人意,只要在它屏幕所显示的图形、文字的菜单(目录)上面,用手指或金属笔杆轻轻点一下,你所需要的图像、文字等资料立即会显示出来。它使一般不熟悉电脑键盘的人也能操作,从而使电脑的应用更广泛、更直观、更方便。
那么,用手指或笔杆触摸屏幕如何能操作计算机呢?原来,这种电脑的屏幕是一种经过特殊处理的触摸屏,屏的表面有一层触摸传输介质。根据传输介质的不同,触摸屏可分为电容式、电阻式和红外线式3种。如以目前使用较普遍的电容式触摸屏为例,这种触摸屏表面的传输介质是一种透明而特殊的导电介质。当手指或金属笔杆触摸屏幕时,由于人体静电的影响,会使被触摸部位四周的电容值发生改变,并定出被触摸点的坐标值,这些电容的变量信号和坐标值即被送入电脑内,由电脑内的“窗口”软件转换成开关指令,来自动执行操作程序,从而同样达到用键盘输入命令的功效。