触摸屏的归类在2017年发生了较大的变化——一是年初新增了子目8548.9000 30“触摸感应数据输入装置(即触摸屏)……”;二是上半年在海关总署2017年第17号公告中废止了归类决定“触摸屏Z2008-0069”。
而这些变化又带来了新的问题——新增子目8548.9000 30具体包括哪些类型的触摸屏?废止归类决定“触摸屏Z2008-0069”的原因何在?废止后的这个商品又应归入何处?
本文将在介绍触摸屏相关知识后,对上述问题进行详细的分析与探讨。

触摸屏的相关知识
触摸屏是指用手指或其他触摸感应介质直接触摸显示屏来实现某些操作的一种输入设备,主要用来替代已有的鼠标和键盘。早期的触摸屏主要应用在电脑显示器上,后来逐步推广至ATM机、电子游戏机、电气控制面板、公共信息查询平台及智能手机等载体。
分类
触摸屏按其工作原理不同,可被分为电阻式(resistive technology)、电容式(capacitive technology)、表面声波式(surface acoustic wavetechnology)和红外式(infrared technology)等。目前应用较广的为电阻式触摸屏和电容式触摸屏。
结构与原理
完整的触摸屏主要由硬件部件和软件部分组成。硬件部分包括触摸感应器和触摸屏控制器;软件部分指触摸屏的驱动程序。

触摸屏的构成

触摸感应器
在此需要说明的是,通常我们所称的触摸屏,就是指触摸感应器,这是狭义上的触摸屏(下文所指的“触摸屏”均指狭义上的触摸屏)。广义上的触摸屏则指包括触摸控制器的完整触摸屏。
触摸感应器的作用是检测用户触摸的位置并传送至触摸控制器,通常安装在显示器面板的前面。触摸控制器的作用是接收来自触摸感应器的触摸信息并将它转换成触摸坐标,再送至CPU,同时它还能接收CPU发来的命令并加以执行。触摸屏控制器通常为一个小型的微型控制器芯片,安装在显示器内。
电阻式触摸屏
电阻式触摸屏主要由两层透明的ITO(Indium Tin Oxides,铟锡金属氧化物)导电层(Conductive Layer)构成,其中间为绝缘的隔垫物(Dot Spacers),另外还有最下面的玻璃基层和最上面的塑料保护层。因此,电阻式触摸屏从上至下一共有五层:保护层、上导电层、隔垫物层、下导电层和玻璃层。

电阻式触摸屏的结构
电阻式触摸屏的工作原理——当手指触摸屏幕时,相互隔开的两层导电膜就在触摸点位置有了一个接触,所触摸的两层导电膜就会短路,通过测量此时电压的变化来计算触摸位置。或者说,触摸屏就是将矩形区域中触摸点(X,Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压。

电阻式触摸屏的工作原理
电容式触摸屏
电容式触摸屏主要由两层透明的ITO(Indium Tin Oxides,铟锡金属氧化物)导电层(Conductive Layer)构成,中间由玻璃或光学透明胶隔开,最外一层为玻璃保护层。电容式触摸屏从上至下一共有五层:玻璃保护层、光学透明胶层、上导电层、光学透明胶层和下导电层。

电容式触摸屏的结构
电容式触摸屏的工作原理——当用手指触摸感应屏上的任一位置时,人体的电场使手指和触摸屏表面形成一个耦合电容,对于高频电流来说,电容是直接导体,于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分别从触摸屏四角上的电极中流出,并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比,触摸屏控制器通过精确计算这四个电流的比例,得出触摸点的位置。

电容式触摸屏的工作原理之一

电容式触摸屏的工作原理之二
表面声波式触摸屏
表面声波式触摸屏由发射换能器、接收换能器、反射板和控制器构成。这是广义上的触摸屏,其触摸屏部分只是一块透明的强化玻璃,玻璃表面无任何覆盖层。触摸屏的三个角上分别粘贴着X方向、Y方向的发射和接收声波的换能器,四个边刻着反射表面超声波的反射条纹(即反射板)。

表面声波式触摸屏的组成结构
发射器换能器能将控制器送来的5.53MHz电信号变换成波长约500μm的表面声波,并在屏面上沿直线传播。接收换能器负责接收X和Y方向的反射板反射回的声波信号,并将接收到的声波信号输出至控制器。
表面声波式触摸屏的工作原理——在没被触摸时,接收信号的波形与参照波形完全一样;当手指或其他能够吸收或阻挡表面声波能量的物体触摸屏幕时,部分声波能量被吸收,在接收波形上会有一个衰减缺口,控制器分析接收信号的衰减并由缺口的位置分别判断X坐标和Y坐标的值。
红外式触摸屏
红外式触控屏是在显示器的前面安装一个电路板外框架,在框架的左边(Y轴)和下边(X轴)分别装有红外线发射管,各自的对边又装有对应的接收管,进而形成一个横竖交叉的红外线矩阵。该商品名称为触摸屏,但本身不含屏幕。

红外式触摸屏的组成结构
红外式触摸屏的工作原理——红外触摸屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户触摸位置的。当手指触控屏幕时,手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线,因而可以判断出触摸点在屏幕的X、Y坐标位置。
需澄清的概念
人机界面
人机界面(Human Machine Interface,HMI)是在人与机器之间,透过某种界面,人能够对机器下达指令,机器也能够通过此界面将执行状况与系统状况反馈给使用者的设备。
人机界面由硬件和软件两部分组成。硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元(如触摸屏)、通讯接口、数据存贮单元等;软件部分就是系统所用的驱动程序和系统软件。人机界面通常应用于机器的自动控制系统。
也就是说,触摸屏是人机界面中的一个组成部分。
触摸屏
触摸屏仅是人机界面中可能用到的硬件部分,是一种替代鼠标及键盘部分功能而被安装在显示屏前端的输入设备。
显示装置
显示装置是触摸屏后面的显示设备,如液晶显示屏等。
由于触摸屏一般覆盖在液晶显示屏上使用,所以,在实际报验时,有时申报名称为“触控屏”,其实是触摸屏与液晶显示屏的组合商品,同时具有触控功能和显示功能。因此,若不了解触摸屏的组成结构,具体操作人员很容易将“带有显示屏的触摸屏”也视为触摸屏。
目前,大多数触摸屏覆盖在显示屏的上面,行业上称为外嵌式(On-Cell)触摸屏。而随着技术的进步,某些智能手机的触摸屏已嵌入到显示屏内部,行业上称为内嵌式(In-Cell),其触摸控制器芯片与显示芯片集成在一体,成为一个大的芯片。
触摸屏的归类探讨
从触摸屏的功能和原理分析,触摸屏属于信息的输入设备,而且是X-Y坐标输入装置,这显然符合第八十四章的注释五(三)及品目84.71的品目注释中的“触感屏”,特别是在该注释五(三)中明确“X-Y坐标输入装置只要符合该注释五(三)2及五(三)3即可归入品目84.71项下”。言外之意,X-Y坐标输入装置即使不符合该注释五(三)1,不是专用于或主要用于自动数据处理系统,仍可归入品目84.71项下。所以,遇到触摸屏归类,可毫无疑问按“输入部件”归入子目8471.6项下。
但是,触摸屏的归类并不是我们想像的那么简单,不是所有的触摸屏均可归入品目84.71项下。例如,WCO公布的归类决定,将手机专用的触摸屏按通信设备的专用零件归入子目8517.7项下(详见下面的实例一)。这说明第八十四章的注释五(三)及品目84.71的品目注释中所指的“X-Y坐标输入装置”是要满足一定条件的。
品目84.71的品目注释,对“X-Y坐标输入装置”描述为“X-Y坐标输入装置(X-Y co-ordinate input devices),即将位置数据输入到自动数据处理设备的部件。它们包括鼠标器、光笔、操纵杆、跟踪球及触感屏,其共同的特征是显示与某固定点相关位置的数据即构成(或解释为)输入,其共同的用途是控制在显示部件上光标的位置,以取代或辅助键盘的光标键”。
笔者认为,上述所列出的鼠标器、光笔、操纵杆、跟踪球只通过相应的接口(如USB接口、RS-232接口)即可实现其独立的功能,此处所指的“触感屏(touch-sensitive screen)”也应具有独立的功能。也就是说,只有同时包括触摸感应器和触摸控制器的“完整触摸屏”才可归入品目84.71项下,只包括触摸感应器的狭义上的“触摸屏”不能实现其独立的信息输入功能,不能归入品目84.71项下。
另外,在第八十四章注释五(三)中规定,X-Y坐标输入装置即使不符合该注释五(三)1,即不是专用于或主要用于自动数据处理系统,仍可归入品目84.71项下——那么,由手机用触摸屏与触摸控制器构成的“完整触感屏”是否属于品目84.71项下的X-Y坐标输入装置呢?
从已公布的归类决定(下文实例一,手机用透明电容触屏W2016-044)中可以看出,WCO并不认为它是“X-Y坐标输入装置”,若手机用的完整触摸屏归入品目84.71项下,那么手机用触摸屏应作为完整触摸屏的专用零件归入品目84.73项下。最终,WCO将手机用触摸屏按手机的专用零件归入了子目8517.70项下。
从以上分析和已公布的相关归类决定,对“触摸屏”一类商品的归类可归纳如下——专用于某种电子设备的触摸屏按其专用零件归类;当不能确定其专用于某个电子设备,而是通用于多个电子设备时,此时按其他品目未列名的电气设备的零件归入品目85.48项下;用于控制系统中的人机界面,应按控制装置归入品目85.37项下;带有显示屏的触摸屏(即显示屏与触摸屏同时报验),应按专用零件归类。
触摸屏的归类实例
1
实例
商品:手机用透明电容触屏W2016-044。该商品尺寸为56毫米×109毫米×1.3毫米,包括两个透明的铟锡氧化物导电层和一个钢化玻璃保护层(顶层),彼此通过光学透明胶粘层结合在一起。屏幕还装有一块柔性印刷电路板,其上配有一个触摸集成电路。触摸屏幕后,氧化铟锡导电层形成的静电区域对人体自然电流的反应,会发生形变。触摸集成电路会对静电区域的形变做出感应,计算出触摸发生的位置并将信息传递给手机的应用处理器。触摸屏自身不具备显示功能。
该屏幕与手机液晶显示屏或有源矩阵有机发光二极管显示器件(AMOLED)一起使用。该屏幕四个边角是圆弧形,并已经为手机面板的主键、照相机镜头和一个扬声器等预留位置。

手机用透明电容触屏
归类:根据归类总规则一[第十六类注释二(二)]及六归入子目8517.70。
点评:该触摸屏属于电容式触摸屏,只包括触摸感应器,不包括触摸屏控制器,属于狭义上的触摸屏,本身不能独立实现信息的输入功能,所以不能归入品目84.71项下。
2
实例
商品:手机用AMOLED触摸屏。该商品由一块AMOLED显示板(anAMOLED display panel)、一块玻璃面板(a cover glass)和柔性印刷电路组件(a flexible printed board assembly)三部分组成,屏幕尺寸为5.3英寸(宽75.8毫米,高123.3毫米,厚1毫米)。该显示板内还包含两层ITO(铟锡氧化物)半导体导电膜,具有电容式触摸操作功能。

手机用AMOLED触摸屏
归类:该商品显示板内包含两层ITO(铟锡氧化物)半导体导电膜,是将触摸屏制做在显示屏内部,属于内嵌式(In-Cell)触摸屏,是由触摸屏与显示装置组成的,具有触摸的功能,同时具有显示的功能。该商品已超出触摸屏的范围,该组合商品不能独立实现显示功能和触摸功能,属于手机专用的零件,所以依据归类总规则一[第十六类注释二(二)]及六归入子目8517.7030。
点评:该商品申报名称为“触摸屏”,与实例一相类似,但实例一的商品只包括触摸屏,而本实例是由触摸屏与显示屏构成的组合商品。
3
实例
商品:触摸屏。该触摸屏有12.1英寸、15.0英寸和15.1英寸等多种规格,均为四线电阻式触摸屏。其工作原理是:用电压降的方式来找坐标轴,X轴和Y轴各有一对0-5伏的电压来驱动,当此电阻式触摸屏被按下的时候,由于回路被导通,会产生电压降,控制器则会算出电压降所占的比例并转换成数字信号,然后通过专用通讯端口传给CPU,CPU就会根据模拟鼠标的方式运作算出坐标,然后指示显卡通过显示器输出相应的位置。该类触摸屏可用于各类计算机自助查询系统、自动销售系统及金融提款、转帐系统等。
归类:该商品就是已废止的归类决定(触摸屏,Z2008-0069),只包括触摸感应器,不包括触摸控制器,不能实现其独立的信息输入功能,所以不属于品目84.71项下的“触感屏”,不能归入品目84.71项下。该商品用于各类计算机自助查询系统、自动销售系统及金融提款、转帐系统等多个设备,并非专用于某一种设备,所以不能按专用零件归类,属于其他品目未列名的电气设备的零件,依据归类总规则一[第十六类注释二(三)]及六归入子目8548.9000 30。
点评:笔者认为,废止该归类决定的原因是因为它与WCO已公布的归类决定(手机用透明电容触屏,W2016-044)相矛盾。该归类决定废止后,此商品应归入子目8548.9000 30。
4
实例
商品:15.6”触摸屏液晶显示板、该商品由液晶面板、背光源、控制电路、触摸屏组成,带有触控功能,可通过触摸屏完成液晶电视的画面切换、数据点播、功能调节等相关功能,用于彩色液晶电视机。

15.6”触摸屏液晶显示板
归类:该商品为彩色液晶电视零部件,由液晶面板、背光源、控制电路、触摸屏组成,其控制电路的功能是用来计算影像被切割位置,确定出被触摸的具体位置,将此确切位置的信息传递给CPU。该商品的功能是带有触控功能的液晶显示板,根据归类总规则一及六,应按电视机的专用零件归入税号8529.9081。
点评:该商品是由触摸屏与液晶显示板、控制电路等组成的商品,已超出触摸屏的范围。由这几部分组合起来的商品,不能独立工作,且具有专用性,所以按电视机的专用零件归类。
5
实例
商品:人机界面。该商品主要由四部分组成:触屏显示、主板、通讯接口和电源板。主要功能是显示生产过程中的工艺流程及工艺参数、显示报警和故障信息;监控工艺设备和运行状态,通过触屏来操作工艺设备的运行及设置工艺参数;与可编程控制器通讯来完成数据的采集、分析处理、传输等功能。它主要用于DCS的操作层。

人机界面
归类:该商品是由触摸屏与其他硬件构成的电气控制设备,符合品目85.37的描述,根据归类总规则一及六,应将其按其他电气控制设备归入子目8537.1090。
点评:该商品是由触摸屏等部分构成的人机界面,主要功能是电气的控制,应按商品的主要功能归类。

注:以上内容仅代表作者个人观点,不妥之处,请批评指正。
参考文献
[1] 周志敏﹒图解触摸屏工程应用技巧[M]﹒北京:机械工业出版社,2015
[2] 王海生﹒一种内嵌式触控显示液晶屏的设计与实现[D]﹒中国科学院大学,2017

文:上海海关学院 温朝柱
编辑、发布:高扬
