遇見科學

用手指輕輕一碰，就可以讓全世界跟著自己隨心所欲來轉動，隨著觸控式螢幕手機的問世，讓過去被視為通訊工具的手機不再只是手機，而是集結上網、拍照、瀏覽電子書，文書處理等功能於一身的智慧手機，連帶也帶動觸控面板的多元化發展。

但對曾經歷過「輸入指令打電腦」的資深使用者來說，仍不免好奇，為何只要動動手指就能代替電腦滑鼠在觸控螢幕上移動自如、發號施令呢？

中興大學精密工程研究所教授楊錫杭表示，「觸控面板」的技術原理並不難，當人的手指或其他介質接觸到螢幕時，可依據不同的感應方式，偵測電壓、電流、聲波或是紅外線等傳感器，以此方式偵測出觸壓點的座標位置，進而形成感應訊號。由於主要靠壓力感應，所以觸控媒介並沒有太多限制，無論是用手指、鉛筆、木條…等都可輕鬆操作，即使雙手戴上了手套也不用擔心無法操作。

清華大學資訊工程學系教授王家祥表示，較常見的觸控螢幕面板主要可分為「電阻式」、「電容式」、「波動式」等三種運作模式，每種模式的科學原理各有不同，像是時下常見的觸控式智慧手機就大多採用電容式面板來發揮觸控功能。

以電容式觸控面板為例，楊錫杭表示，當手指觸壓面板時，施壓力點會感應觸控面板的電容單元，形成電流迴路，對於高頻電流來說，電容是直接導體，會讓手指從接觸點啟動一個很小的電流。這個電流分別從觸控面板四角上的電極中流出，並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，就能測出觸摸點的位置資訊。

像是目前最夯的觸控式手機所使用的就是電容式觸控面板。電容式觸控面板是一塊四層複合玻璃屏，玻璃屏的內表面和夾層各塗有一層ITO（鍍膜導電玻璃），最外層是一薄層矽土玻璃保護層，ITO塗層作為工作面，由四個角引出四個電極，內層ITO為遮罩層以保證良好的工作環境。

而隨著觸控面板技術的更上一層樓，也讓觸控功能更多元。國外就有廠商將手機結合投射式電容觸控感測器，除了兼具傳統電容式觸控感測器的優點外，還具備多點觸控功能，讓觸控面板不再只是過去的「一指通」，而是可以「多指並用」的人機介面，讓使用者可以直接在手機螢幕上進行頁面放大或縮小，即使利用手機來閱讀電子書也不會覺得太吃力。

不過，觸控面板技術雖便利，但不代表就是十全十美。楊錫杭表示，由於人體成為線路的一部分，因而偏移現象較嚴重；溫度和濕度劇烈變化時性能也不夠穩定，需經常校準，因此不適用於金屬機櫃；而當外界出現電感與磁感時，也可能導致觸控面板發生「秀逗」。