触摸屏知识简介
a.由于电容随温度,湿度,或者接地情况的不同而变化,所以其稳定性较 差,往往会产生漂移现象。
该种触摸屏试用于系统开发的调试阶段。
b.色彩失真。虽然电容屏的透光率和清晰度优于四线电阻屏,却无法与表 面声波屏和五线电阻屏相比。而且,电容技术的四层符合触摸屏对各 种波长的透光率不均匀,所以会存在色彩失真问题。
3. 四线触摸屏
四线触摸屏包含两个阻性层。其中一层在屏幕的左右边缘各有一条垂 直总线,另一层在屏幕的底部和顶部各有一条水平总线,见图2。
为了在X轴方向进行测量,将左侧总线偏置为0V,右侧总线偏置为 VREF(基准电压)。将顶部或底部总线连接到ADC(数字转换器),当顶 层和底层相接触时即可作一次测量。
5.典型工艺流程
电阻技术触摸屏
1.电阻屏的分类:
四线电阻屏,五线电阻屏,七线电阻屏,八线电阻屏。 其中四线电阻屏和五线电阻屏是我们的常见类型。
2.结构和工作原理:
如图1所示,电阻式触摸屏基本上是薄膜加上玻 璃的结构,薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO (纳米铟锡金属氧化物)涂层,ITO具有很好的 导电性和透明性。当触摸操作时,薄膜下层的 ITO会接触到玻璃上层的ITO,经由感应器传出相 应的电信号,经过转换电路送到处理器,通过运 算转化为屏幕上的X、Y值,而完成点选的动作, 并呈现在屏幕上。
4.五线电阻屏:
五线触摸屏使用了一个阻性层和一个导电层。导电层有一个触点, 通常在其一侧的边缘。阻性层的四个角上各有一个触点。如图3.
为了在X轴方向进行测量,将左上角和左下角偏置到VREF,右上角 和右下角接地。由于左、右角为同一电压,其效果与连接左右侧的总 线差不多,类似于四线触摸屏中采用的方法。
以右下角的X-轴发射换能器为例:发射换能器把控制器通过触摸屏电缆送来 的电信号转化为声波能量向左方表面传递,然后由玻璃板下边的一组精密反 射条纹把声波能量反射成向上的均匀面传递,声波能量经过屏体表面,再由 上边的反射条纹聚成向右的线传播给X-轴的接收换能器,接收换能器将返回 的表面声波能量变为电信号。当发射换能器发射一个窄脉冲后,声波能量历 经不同途径到达接收换能器,走最右边的最早到达,走最左边的最晚到达, 早到达的和晚到达的这些声波能量叠加成一个较宽的波形信号 。
现。
b.电容屏造价更高
虽然电容屏拥有诸多优点,但是因为其材料特殊、工艺精湛、其造价 较高。当然这也跟厂商的不同而不同,一般来说电容屏的价格也会比 电阻屏贵15%到40%。这些额外成本对旗舰级产品可能影响较小,但 是对于中、底等价位智能手机确实高门槛,所以目前市场上的多数智
能手机价格不菲,其中很多一部分原因是其使用了电容屏的缘故。
是因为声波屏屏体为纯玻璃。 b.防刮擦,抗暴。声波屏表面即使划伤,只要不是很深,一样正常
工作。 c.不怕电磁干扰,无漂移。 d.分辨率高,可达4096×4096,响应速度快。 e.使用寿命长,单点触摸可达5000万次. f.具有显著的成本优势。 g.除了能响应X.Y坐标外。声波屏还响应第三轴Z轴坐标。也就是能
感应用户触摸压力值大小。 h.缺点:受灰尘和水滴,油污等影响,需要定期清洁。
表面声波技术触摸屏
1.工作原理
表面声波触摸屏的触摸屏部分可以是一块平面、球面或是柱面的玻璃 平板,安装在CRT、LED、LCD或是等离子显示器屏幕的前面。玻璃 屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器, 右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。玻璃屏的四个周边则 刻有45°角由疏到密间隔非常精密的反射条纹。
5.总结:
从客观的角度来说电容电阻各有千秋,电容屏虽然在用户体验是更胜 一筹,但是因其价格原因,暂时不可能大范围应用,而电阻屏却比较 大众化、比较实用些,因为大多数国人还是比较喜欢用手写输入的, 且电阻屏基本不受环境影响,造价低廉,还不容易损害,虽然说屏幕 容易产生划痕,但随便买张手机屏幕保护膜就能解决,所以电阻屏还 是早期智能机的主流触屏材料,不过随着时间的推移,电容屏已经成 为一个趋势,现在越来越多的智能手机向多点电容式触控技术方面发 展。
4.第四代,1998年推出,主要贡献是提高了分辨率,达到800×600. 5.近期推出的第五代,不仅将分辨率提高到了1000×720,抗强光干扰
性能提高到太阳直射环境亦可使用,更重要的是在产品寿命和免维护 性能方面有了本质的飞跃。 6. 第六代触摸屏为适应windows7系统的要求,已支持多点触摸。
红外线技术触摸屏
1.红外触摸屏的结构和原理:
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的触 摸。红外触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框,电路板在屏幕四 边排布红外线发射管和红外接收管,一一对应成横竖交叉的红外矩阵。 用户在触摸屏幕时,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位置。外触摸屏,是高度集成的电子线路整 合产品。红外触摸屏包含一个完整的整合控制电路,和一组高精度、抗 干扰红外发射管和一组红外接收管,交叉安装在高度集成的电路板上的 两个相对的方向,形成一个不可见的红外线光栅。内嵌在控制电路中的 智能控制系统持续地对二极管发出脉冲形成红外线偏震光束格栅。当触 摸物体如手指等进入光栅时,便阻断了光束。智能控制系统便会侦察到 光的损失变化,并传输信号给控制系统,以确认X轴和Y轴坐标值。
持良好的触摸感觉。 d.高触摸精度。五线电阻屏分辨率为4096*4096.是目前最高的触摸点
密度和分辨率。 e.精确的控制器方案。各种串行和USB通用串行总线控制器。这些控制
器是业界触摸响应时间最快的控制器,并且具有优良的可靠性。 f.无漂移操作。 g.精确的线性设计。一次校验,永不漂移。
电容技术触摸屏
图片:
红外触摸屏是在紧贴屏幕前密布X、Y方向上的红外线矩阵,通过不停的 扫描是否有红外线被物体阻挡检测并定位用户的触摸。
可见红外线触摸屏可以实现多点触摸检测。
2.红外屏的特点:
a.高度的稳定性,不会因时间,环境的变化产生漂移。 b.高度适应性,不受电流,电压和静电干扰,适宜某些恶劣的环境条件
。防暴,防尘。 c.高透光性,无中间介质,最高可达100% d.使用寿命长,高度耐久,不怕刮伤,触控寿命也长。 e.对触摸体无特殊要求,触摸无需力度。 f.在XP系统下支持模拟2点,在Win7下支持真2点。 g.支持USB,串口输出。 h.分辨率高 4096*4096 i.操作系统兼容性好。
为了操作上的方便,人们用触摸屏来代替鼠 标或键盘。工作时,我们必须首先用手指或其 它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏,然后 系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选 择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏 控制器组成;触摸检测部件安装在显示器屏幕 前面,用于检测用户触摸位置,接受后送触摸 屏控制器;而触摸屏控制器的主要作用是从触 摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成 触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发 来的命令并加以执行
c.电容屏反光严重。由于光线在各层间的反射,会造成图像字符的模糊。
d.次品率相对电阻屏较高。
最外层极薄的玻璃,正常情况下防刮擦性能非常好,但工艺要求在真空 下制造,这层极薄的玻璃有5%的概率碰上有破洞的产品。
e.使用寿命相对电阻屏来说一般较短。
4.电容屏和电阻屏的比较: a.电容屏能更好支持多点触控 多点触摸屏有别于传统的单点触摸屏,多点触摸屏的最大特点在于可 以两只手,多个手指,甚至多个人,同时操作屏幕的内容,更加方便 与人性化。多点触摸技术也叫多点触控技术。与电阻屏相比电容触屏 比较容易实现多点触摸技术,目前多点触控技术已在电容屏上基本实
电容触摸屏
在电容式触摸屏问世后多年,触摸屏都只能每 次响应一个触点。一旦我们操控超过一个触点, 电容式触摸屏就会因为无法定位而让光标错乱。
新式电容触摸屏是从电容式触摸按键经过 插值算法引申出来的一种触摸屏检测方法, 可以支持多点触摸。如Iphone使用的就是 典型的电容触摸感应实现多点触摸。
2.电容触摸屏分类
发射信号与接收信号波形在没有触摸的时候,接收信号的波形与参照波形完 全一样。当手指或其它能够吸收或阻挡声波能量的物体触摸屏幕时,X轴途经 手指部位向上走的声波能量被部分吸收,反应在接收波形上即某一时刻位置 上波形有一个衰减缺口。
2.表面声波屏的特点: a.光学性能最好。清晰度和透光率最高,反光最少,无色彩失真,这
表面电容式
由一个普通的ITO层和一个金属边框,当一根手指触 摸屏幕时,从面板中放出电荷。感应在触摸屏的四角 完成,不需要复杂的ITO图案
投射电容式(感应电容式)
采用1个或多个精心设计的、被蚀刻的ITO层,这些ITO层通过蚀刻形
成多个水平和垂直电极
自感应电容式 互感应电容式
3.电容屏的特点:
1.工作原理
普通电容式触摸屏的感应屏是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面和夹层各涂有 一层导电层,最外层是一薄层矽土玻璃保护层。当我们用手指触摸在感应屏上的时 候,人体的电场让手指和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。这个电流分从触摸屏的四 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,控制 器通过对这四个电流比例的精确计算,得出触摸点的位置。
五线制电阻触摸屏
五线电阻式触摸屏:五线触摸屏的结构与四线电阻式类似,也有下线路 (玻璃或薄膜材料)导电ITO层和上线路(薄膜材料)导电ITO层。
5. 电阻屏的优势和缺陷(五线电阻屏):
a.最可靠和使用寿命最长的电阻式触摸屏,其质保期为五年,是工业上 最长的触摸屏质保期。
b.超群的触摸定位精度。对于环境的变化,无需对触摸屏进行重新校验。 c.经久耐用。手指,指尖,笔尖,带手套的手和信用卡等触摸,仍能保
为了沿Y轴方向进行测量,将左上角和右上角偏置为VREF,左下角 和右下角偏置为0V。由于上、下角分别为同一电压,其效果与连接顶 部和底部边缘的总线大致相同,类似于在四线触摸屏中采用的方法。 这种测量算法的优点在于它使左上角和右下角的电压保持不变。