四線電阻觸控螢幕與五線電阻觸控螢幕的區別和技術比較

2021-05-17 09:31:09 字數 4592 閱讀 9746

專案

onetouch -4w四線電阻

onetouch -5w五線電阻

物理結構

1、螢幕的最底層為一般玻璃板

2、玻璃上有兩層 ito film,上層用以讀取y軸電壓值,下層用以讀取x軸電壓值,兩層film緊密靠在一起,鍍有ito的面相對, 中間被微小,透明的絕緣「分離點」隔開。

1、螢幕的最底層,即貼在陰極射線管(crt)或液晶顯示器(lcd)之上的,是一片塗有均勻導電材料-ito的玻璃板(ito glass)。

2、最表層是一層聚酯薄片(ito film),其內側獨有金屬導電塗膜ito,外側有強化塗膜的結構。

3、ito film緊密地懸浮在上,鍍有ito的面相對,兩層中間被微小.透明的絕緣[分割點]隔開。

工作原理

1、在待命狀態下,cpu以極快的頻率輪流將+5電壓供給上層y軸與下層x軸,當一層導電時,另一層接地以讀取電壓值。film上的電壓值持續地由a/d轉換器做轉換,並由控制卡上的cpu監控。

1、在待命狀態下,glass上的四條線會送出+5伏特電流,ito film上的電壓值為0,ito film上的電壓值持續地有a/d轉換器做轉換,且由控制卡上的cpu監控著。螢幕被觸碰時,film上的1條線會送出該點的電壓,微處理器偵測到後,進行下述的轉換處理。

2、當螢幕被觸控時,上層film與下層film上的ito導通,cpu檢查到後,進行下述處理。

2、微處理器首先供給x軸+5v,並將y軸接地,當觸碰時,上的電壓值,adc將電壓值數位化,計算出x軸座標位置。

3、cpu首先供給下層x軸+5v,並將上層y軸接地;當觸控時,上層將下層x軸的電壓數位化,計算出x軸的座標。

4、接著cpu供給y軸+5v,並將下層x軸接地;當觸控時,下層會將上層y』軸上的電壓值送出,a/d轉換器將電壓值數位化,計算出y軸的座標。

3、接下來,微處理器供給y軸+5v,並將x軸接地,當觸碰市,film會送出該點在y軸的電壓值,acd將電壓值數位化,計算出y軸的座標位置。

結構區別

多層聚酯結構,也稱做塑料-塑料-玻璃(有機玻璃)結構。由於採用粘接劑黏貼到玻璃或塑料背面的分層結構,所產生的附加層會導致光清晰度降低,而且長期使用中,容易產生film間分層和由於film型變造成線性下降。

結構簡單,採用聚酯表層覆蓋在ito玻璃上的玻璃基板結構。稱做塑料-玻璃(plastic-on-glass)結構,該結構具有最少層數光學特徵。最不容易分層和具有最好的透光率和穩定可靠性。

可靠性

必須通過兩層來對x軸和y軸進行測量。對y軸柔軟表層具有均勻電壓梯度,底層基板就是電壓探針。表層外面的連續變形就會改變其嗲其特徵(電阻),從而降低該軸的線性和精度。

利用底板基板進行x和y軸測量,柔軟表層的作用是僅僅作為乙個測量電壓的探針。這就意味著觸控螢幕能夠保持連續工作,即便表層的導電塗層不均勻。採用該技術的結果是觸控螢幕可以精確、持久、穩定可靠的測量和無漂移的工作。

耐用性

最大觸控次數為300萬次。

最大觸控次數為3500萬次

防刮刻

區域性刮傷後,無法使用。

區域性刮傷後,螢幕仍然可以正常使用

表面硬度3h

特殊的防刮層,表面硬度可以達到4h

生產工藝

比較容易,成本低。

比較複雜,成本較高。

應用領域

10.4寸以上,工業及公眾產品:pos/atm/工業控制/醫療儀器/觸控查詢終端等。

電阻式觸控螢幕利用壓力感應進行控制。其主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏,這是一種多層的復合薄膜,
它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層,表面塗有一層透明的金屬氧化物(ito) 導電層,上面再蓋有一層外表面硬化處理、
光滑防劃傷的塑料層(其內表面也塗有一層ito塗層),在他們之間有許多細小的(大約1/1000英吋)透明間隔點把兩層ito導電層隔開絕緣。
當手指觸控螢幕時,平常相互絕緣的兩層導電層就在觸控點位置有了乙個接觸,因其中一面導電層接通y軸方向的5v均勻電壓場,
使得偵測層的電壓由零變為非零,控制器偵測到這個接通後,進行a/d轉換,並將得到的電壓值與5v相比即可得觸控點的y軸座標,
同理得出x軸的座標,這就是所有電阻技術觸控螢幕共同的最基本原理。

電阻類觸控螢幕的關鍵在於材料科技。常用的透明導電塗層材料有:

① ito,氧化銦,弱導電體,特性是當厚度降到1800個埃(埃=10-10公尺)以下時會突然變得透明,透光率為80%,再薄下去透光率反而下降,

到300埃厚度時又上公升到80%。ito是所有電阻技術觸控螢幕及電容技術觸控螢幕都用到的主要材料,實際上電阻和電容技術觸控螢幕的工作面就是ito塗層。
② 鎳金塗層,五線電阻觸控螢幕的外層導電層使用的是延展性好的鎳金塗層材料,外導電層由於頻繁觸控,使用延展性好的鎳金材料目的是為了
延長使用壽命,但是工藝成本較為高昂。鎳金導電層雖然延展性好,但是只能作透明導體,不適合作為電阻觸控螢幕的工作面,因為它導電率高,
而且金屬不易做到厚度非常均勻,不宜作電壓分布層,只能作為探層。

1、五線電阻觸控螢幕:

五線電阻技術觸控螢幕的基層把兩個方向的電壓場通過精密電阻網路都加在玻璃的導電工作面上,我們可以簡單的理解為兩個方向的電壓場分時

工作加在同一工作面上、而外層鎳金導電層只僅僅用來當作純導體,有觸控後分時檢測內層ito接觸點x和y軸電壓值的方法測得觸控點的位置。
五線電阻觸控螢幕內層ito需四條引線,外層只作導體僅僅一條,觸控螢幕的引出線共有5條。

五線電阻觸控螢幕的另乙個專有技術是通過精密的電阻網路來校正內層ito的線性問題:由於導電鍍膜有可能厚薄不均勻而造成電壓不均勻分布。

電阻屏效能特點:

① 它們都是一種對外界完全隔離的工作環境,不怕灰塵、水汽和油汙

②可以用任何物體來觸控,可以用來寫字畫畫,這是它們比較大的優勢

③電阻觸控螢幕的精度只取決於a/d轉換的精度,因此都能輕鬆達到4096*4096• 比較而言,五線電阻比四線電阻在保證解析度精度上還要優越,

但是成本代價大,因此售價非常高。

五線電阻觸控螢幕的改進:

首先五線電阻觸控螢幕的a面是導電玻璃而不是導電塗覆層,導電玻璃的工藝使得a面的壽命得到極大的提高,並且可以提高透光率。

其次五線電阻觸控螢幕把工作面的任務都交給壽命長的a面,而b麵只用來作為導體,並且採用了延展性好、電阻率低的鎳金透明導電層,因此,

b面的壽命也極大的提高。

五線電阻觸控螢幕的另乙個專有技術是通過精密的電阻網路來校正a面的線性問題:由於工藝工程不可避免的有可能厚薄不均而造成電壓場不均勻分布,

精密電阻網路在工作時流過絕大部分電流,因此可以補償工作面有可能的線性失真。

五線電阻觸控螢幕是目前最好的電阻技術觸控螢幕,最適合於軍事、醫療、工業控制領域使用。

2、四線電阻觸控螢幕

觸控螢幕附著在顯示器的表面,與顯示器相配合使用,如果能測量出觸控點在螢幕上的座標位置,則可根據顯示屏上對應座標點的顯示內容或圖符獲

知觸控者的意圖。其中電阻式觸控螢幕在嵌入式系統中用的較多。電阻觸控螢幕是一塊4層的透明的復合薄膜屏,如圖2所示,最下面是玻璃或有機玻
璃構成的基層,最上面是一層外表面經過硬化處理從而光滑防刮的塑料層,中間是兩層金屬導電層,分別在基層之上和塑料層內表面,在兩導電
層之間有許多細小的透明隔離點把它們隔開。當手指觸控螢幕時,兩導電層在觸控點處接觸。 觸控螢幕的兩個金屬導電層是觸控螢幕的兩個工作面,
在每個工作面的兩端各塗有一條銀膠,稱為該工作面的一對電極,若在乙個工作面的電極對上施加電壓,則在該工作面上就會形成均勻連續的平
行電壓分布。如圖1所示,當在x方向的電極對上施加一確定的電壓,而y方向電極對上不加電壓時,在x平行電壓場中,觸點處的電壓值可以在
y+(或y-)電極上反映出來,通過測量y+電極對地的電壓大小,便可得知觸點的x座標值。同理,當在y電極對上加電壓,而x電極對上不加電壓時,
通過測量x+電極的電壓,便可得知觸點的y座標。
四線電阻觸控螢幕的缺陷:

電阻觸控螢幕的b面要經常被觸動,四線電阻觸控螢幕的b面採用ito,我們知道,ito是極薄的氧化金屬,在使用過程中,很快就會產生細小的裂紋,

而裂紋一旦產生,原流經該處的電流被迫繞裂紋而行,本該均勻分布的電壓隨之遭到破壞,觸控螢幕就有了損傷,表現為裂紋處點不准。
隨著裂紋的加劇和增多,觸控螢幕慢慢就會失效,因此使用壽命不長是四線電阻觸控螢幕的主要問題

五線電阻觸控螢幕的工作原理

在觸控螢幕的四個端點rt,rb,lt,lb四個頂點,均加入乙個均勻電場,使其下層 氧化銦 ito glass上布滿乙個均勻電壓,上層為收接訊號裝置,當筆或手指按壓外表上任一點時,在手指按壓處,控制器偵測到電阻產生變化,進而改變座標。由於靠壓力感應,所以對於觸控媒介沒有限制手 鉛筆,信用卡等,即使戴上...

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