電阻式觸摸屏有哪些種類及它的組成結(jié)構(gòu)是怎樣的?
現(xiàn)今我們常用的觸摸屏可分為電阻式觸摸屏、表面電容式觸摸屏、紅外式觸摸屏、表面聲波式觸摸屏4 類。
一、電阻式觸摸屏:電阻式觸摸屏的結(jié)構(gòu)是在玻璃基板上形成透明的導(dǎo)電膜,其上設(shè)置隔片,然后設(shè)置透明導(dǎo)電薄膜。在上側(cè)導(dǎo)電薄膜與下側(cè)玻璃基板上分別在垂直方向上施加電場。當(dāng)手指或其他物體觸摸到上側(cè)導(dǎo)電薄膜的任意位置后,那么該部分會與下側(cè)的玻璃基板上的導(dǎo)電膜通電,通過測量此時的電壓下降來計算觸摸的位置。
二、電容式觸摸屏:電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍有狹長的電極,電壓連接到四角,在導(dǎo)電體內(nèi)形成一個低電壓交流電場。當(dāng)手指觸摸屏幕表面時,手指與導(dǎo)體間會形成一個耦合電容。四邊電極發(fā)出的電流流向觸摸點,因工作面上接有高頻信號,手指會吸走一個很小的電流,這個電流分別從觸摸屏四角上的電極流出,而電流的強弱與手指到電極的距離成正比,從而可計算出觸摸點的位置。
三、紅外式觸摸屏:紅外式觸摸屏在屏幕框架的四邊排列有紅外線發(fā)射管及接收管,一一對應(yīng)形成橫豎交錯的紅外矩陣,當(dāng)我們以手指觸摸屏幕某一點時,便會擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線,中央處理器以此計算出觸摸點的位置。主要由裝在觸摸屏外框上的紅外發(fā)射與接收感測元件構(gòu)成。
四、 表面聲波式觸摸屏:表面聲波式觸摸屏是在顯示器表面加裝聲波發(fā)生器、反射器和聲波接收器,聲波發(fā)生器發(fā)送一種高頻聲波跨越屏幕表面,當(dāng)手指觸及屏幕時,觸點上的聲波被阻止,中央處理器由此確定觸摸點的位置。
電阻式觸摸屏種類介紹歸納
一、 電阻式觸摸屏的工作原理:
電阻式觸摸屏是一種傳感器,它將矩形區(qū)域中觸摸點(X,Y)的物理位置轉(zhuǎn)換為代表X 坐標(biāo)和Y 坐標(biāo)的電壓。很多LCD 模塊都采用了電阻式觸摸屏,這種屏幕可以用四線、五線、七線或八線來產(chǎn)生屏幕偏置電壓,同時讀回觸摸點的電壓。電阻式觸摸屏基本上是薄膜加上玻璃的結(jié)構(gòu),薄膜和玻璃相鄰的一面上均涂有
ITO (納米銦錫金屬氧化物)涂層,ITO 具有很好的導(dǎo)電性和透明性。當(dāng)觸摸操作時,薄膜下層的ITO 會接觸到玻璃上層的ITO ,經(jīng)由感應(yīng)器傳出相應(yīng)的電信號,經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路送到處理器,通過運算轉(zhuǎn)化為屏幕上的X 、Y 值,而完成點選的動作,并呈現(xiàn)在屏幕上。
二、 電阻式觸摸屏的種類:
電阻式觸摸屏的基本結(jié)構(gòu)和驅(qū)動原理.pdf
路況導(dǎo)航三、 各種類電阻式觸摸屏的基本結(jié)構(gòu): 1.四線電阻式觸摸屏
四線電阻式觸摸屏的結(jié)構(gòu)如上圖,在玻璃或丙烯酸基板上覆蓋有兩層透平,均勻?qū)щ姷腎TO 層,分別做為X 電極和Y 電極,它們之間由均勻排列的透明格點分開絕緣。其中下層的ITO
四線觸摸屏 五線觸摸屏 六線觸摸屏 七線觸摸屏 八線觸摸屏
與玻璃基板附著,上層的ITO附著在PET薄膜上。X電極和Y電極的正負端由“導(dǎo)電條”(圖中黑色條形部分)分別從兩端引出,且X電極和Y電極導(dǎo)電條的位置相互垂直。引出端X-,X+,Y-,Y+一共四條線,這就是四線電阻式觸摸屏名稱的由來。當(dāng)有物體接觸觸摸屏表面并施以一定的壓力時,上層的IT
O導(dǎo)電層發(fā)生形變與下層ITO發(fā)生接觸,該結(jié)構(gòu)可以等效為相應(yīng)的電路,如下圖
2. 八線電阻式觸摸屏
三星i8262d怎么樣八線電阻式觸摸屏的結(jié)構(gòu)與四線類似,所區(qū)別的是除了引出X- drive,X+ drive,Y- drive,Y+ drive四個電極,還在每個導(dǎo)電條末端引出一條線:X- sense,X+ sense,Y- sense,Y+ sense,這樣一共八條線。x27
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四線觸摸屏沒有考慮電極抽頭引線和驅(qū)動電極的電路的寄生電阻,這部分電阻并不包含在ITO電阻之內(nèi),而且受環(huán)境溫度影響阻值波動,很可能影響計算的正確性,因此產(chǎn)生了八線電阻觸摸屏的概念。
四線/八線電阻式觸摸屏的優(yōu)點是不但可以計算橫向X,Y坐標(biāo),通過一系列方法還可以測得縱向Z坐標(biāo),即手指的壓力大小,這是通過測量縱向接觸電阻Rtouch來得到的,因為接觸發(fā)生時,接觸電阻與壓力大小成反比,壓力越大,接觸電阻越小,測得這個電阻的數(shù)值可以用來量化接觸壓力。
四線/八線電阻式觸摸屏的缺點是耐用性不夠,長時間的觸按施壓會使器件損壞。因為每次觸按,上層的PET和ITO都會發(fā)生形變,而ITO材質(zhì)較脆,在形變經(jīng)常發(fā)生時容易損壞。一旦ITO層斷裂,導(dǎo)電的均勻性也就被破壞,上面推導(dǎo)坐標(biāo)時的比例等效性也就不再存在。這種斷裂的情況極易發(fā)生在經(jīng)常發(fā)
生觸按的區(qū)域,比如“確認”鍵的位置。另外一個缺點是附著在PET活動基板上的ITO不會充分氧化,一旦暴露在潮濕或者受熱的環(huán)境下,氧化會導(dǎo)致電阻上升,同樣破壞導(dǎo)電均勻性,使坐標(biāo)計算出現(xiàn)誤差,即出現(xiàn)“漂移”現(xiàn)象。由此催生了五線電阻屏的概念。短信息服務(wù)中心
3.五線電阻式觸摸屏
針對四線電阻式觸摸屏的缺點,五線電阻式觸摸屏采用的結(jié)構(gòu)是,將X,Y電極都做在附著在玻璃基板上的ITO層,而上層的ITO只作為活動電極。底層ITO的X,Y電極從四個角引出UL,UR,LL,LR,加上上層的活動電極,這樣一共五條線。
優(yōu)點是玻璃基板比較牢固不易形變,而且可以使附著在上面的ITO充分氧化。玻璃材質(zhì)不會吸水,并且它與ITO的膨脹系數(shù)很接近,產(chǎn)生的形變不會導(dǎo)致ITO損壞。而上層的ITO只用來作為引出端電極,沒有電流流過,因此不必要求均勻?qū)щ娦裕词挂驗樾巫儼l(fā)生破損,也不會使電阻屏產(chǎn)生“漂移”。
五線電阻式觸摸屏的電極不能像四線電阻屏一樣,由導(dǎo)電條從四邊引出,那樣會造成短路。電極被分散為許多電阻圖案分布在觸摸屏四周,然后從四角引出,這些圖案的作用是使觸摸屏X,Y方向電壓梯度線性,便于坐標(biāo)的測量。
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4.六線電阻式觸摸屏
東芝退出筆記本業(yè)務(wù)在五線電阻式觸摸屏的基礎(chǔ)上,六線電阻式觸摸屏是在玻璃基板的背面增加了一個接地的導(dǎo)電層,用來隔絕來自玻璃基板背面的信號串?dāng)_。
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5.七線電阻式觸摸屏
同四線電阻式觸摸屏一樣,五線電阻式觸摸屏也沒有考慮電極抽頭引線和驅(qū)動電極的電路的寄生電阻,這部分電阻并不包含在ITO電阻之內(nèi),很可能影響計算的正確性,因此七線電阻式觸摸屏在五線電阻式觸摸屏的基礎(chǔ)上,從UL,LR兩端各引出一條線用來感應(yīng)實際觸摸屏末端電壓,分別記為Vmax, Vmin,工作原理與五線電阻式觸摸屏相同。
電阻式觸摸屏由兩層透明的導(dǎo)電膜組成,其中一層為縱向排列,另一層為橫向排列。這兩層導(dǎo)電膜之間間隔一定距離,形成了一種電容,當(dāng)手指或者其他物體接觸電阻式觸摸屏表面時,會改變導(dǎo)電膜之間的電阻,從而引起電阻的變化。電阻式觸摸屏通過測量這種電阻變化來確定觸摸點的位置。
二、元件分類
電阻式觸摸屏的元件主要包括導(dǎo)電膜、玻璃基板、背光模組等。導(dǎo)電膜有四種類型:ITO電極膜、ITO玻璃膜、ITO PET膜和銅箔膜。玻璃基板主要有兩種:鈉鈣玻璃和硼硅玻璃。背光模組則分為LED背光和CCFL背光兩種。
1.導(dǎo)電膜
ITO電極膜是一種透明導(dǎo)電材料,廣泛用于電阻式觸摸屏制造中。其主要特點是透光性好、光學(xué)均勻、表面硬度高、抗刮傷性好等。ITO玻璃膜和ITO PET膜則是將ITO材料蒸鍍在玻璃或PET基板上制成的導(dǎo)電膜。銅箔膜是一種新型導(dǎo)電材料,具有導(dǎo)電率高、抗氧化性好、成本低等優(yōu)點。
2.玻璃基板
鈉鈣玻璃是一種傳統(tǒng)的玻璃基板材料,具有抗沖擊性好、機械強度高、透光性好等特點。硼硅玻璃則是一種新型的玻璃基板,具有導(dǎo)熱性好、化學(xué)穩(wěn)定性好、機械強度高等優(yōu)點。
3.背光模組
背光模組是電阻式觸摸屏的重要組成部分,它通過發(fā)光二極管(LED)或冷陰極熒光燈(CCFL)發(fā)出光線,照亮屏幕,使屏幕可以在弱光環(huán)境下使用。LED背光模組具有亮度高、壽命長、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點,已成為主流背光技術(shù)。CCFL背光模組則逐漸被淘汰,因為它的壽命短、耗電大、光線不均勻等缺點。
三、現(xiàn)狀研究
電阻式觸摸屏技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟,成本也逐漸降低,市場需求量也在逐年增加。然而,電阻式觸摸屏仍然存在一些問題,例如精度低、反應(yīng)速度慢、易受污染等。因此,近年來,研究人員開始探索電容式觸摸屏、聲波觸摸屏、光學(xué)觸摸屏等新型觸摸屏技術(shù)。這些新型觸摸屏技術(shù)具有精度高、反應(yīng)速度快、易清洗等優(yōu)點,已經(jīng)開始在某些領(lǐng)域得到應(yīng)用。電阻式觸摸屏仍然是一種重要的觸摸屏技術(shù),但隨著新型觸摸屏技術(shù)的不斷涌現(xiàn),其市場份額可能會逐漸下降。
綜上所述,電阻式觸摸屏是一種常見的觸摸屏技術(shù),其工作原理是通過測量導(dǎo)電膜之間的電阻變化來確定觸摸點的位置。電阻式觸摸屏的元件主要包括導(dǎo)電膜、玻璃基板、背光模組等。雖然電阻式觸摸屏技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟,但其仍然存在一些問題,同時新型觸摸屏技術(shù)也在不斷涌現(xiàn),未來電阻式觸摸屏的市場份額可能會逐漸下降。