2023 01月06日
作者: 小白哥
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触摸方式及特点

1.电阻式触摸屏
1.1 基本结构
电阻式触摸屏的基本结构如下图所示。

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电阻式触摸屏是一个多层的复合薄膜,包括基层、中间层和表面层。基层是由一层玻璃或有机玻璃组成。表面层是一层塑料层,这个塑料层经过硬化后变得更防刮,塑料层的内表面还涂有一层ITO导电层。中间层也是一层ITO。同时有许多透明绝缘粒子分布在两层ITO之间将它们隔开。

1.2 工作原理

电阻式触摸屏工作原理示意图如下图所示,在实际的触摸屏中,两层 ITO之间还有一种弹性材料,用于触控动作的恢复。当用户有一个触控动作时,由于两层ITO之间存在弹性材料,相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接触。当触摸屏正常工作,触摸屏的横纵两边将会加上电场,当两层导电层出现接触时,这就使得侦测层的电压不再为零,这个侦测电压即代表了用户触控的相对位置。触控系统将这个侦测电压输入到AD转换器中,将模拟信号转换成数字信号。这个数字信号就代表着触控动作信息。

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1.3 四线式电阻触摸屏

在不同类型的电阻式触摸屏中,比较典型的是四线式电阻触摸屏,其结构图如下图所示。

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四线式电阻触摸屏由两个阻性层和两条总线组成,总线分别位于阻性层的两侧。当电路工作时,两条总线的一条两侧分别接到地和一个固定电压,将另一条总线接到模数转换器中。这样,当有触控动作使得上下两个阻性层接触时就产生了一个接触电压,这个接触电压通过总线输入到模数转换器中。系统通过这种方式分别得到X轴、Y轴的电压,这个电压即代表了触控点的坐标,这就是四线式电阻触摸屏的基本原理。

2.电容式触摸屏

2.1 基本结构

电容式触摸屏的基本结构如下图所示。

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光学膜或者保护膜上层为抗UV树脂材料作为基地,封装上保护层后,保护层上方涂抹ITO传感器层。ITO层上方附着玻璃基材,通常厚度为0.5mm~1.1mm。为了实现更改显示效果,会通过在玻璃基材表面再次进行光学补偿膜附着。

ITO层为传感器层,通过FPC排线驱动ITO层工作,不同设计方案下ITO层图案也有所不同,如下图所示为菱形ITO层设计方案。

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2.2 工作原理

电容式触摸屏的工作原理如下图所示。

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当手指与电容屏有接触,由于耦合电容的存在,电极和地之间的电容由Cp变为Cp+2Cf。这样由于电容的增大,高频电流就会流向这个耦合电容。利用这个耦合电容,改变整个电路的特性,这是电容式触摸屏的基本原理。

3.红外式触摸屏

红外式触摸屏主要利用的是位于触摸屏外框的红外线装置形成的红外线网。当用户用触头等装置触摸屏幕时,就会阻挡触控点的横、纵两条红外线,这样位于屏幕边框的接收装置就会因为没有接收到红外线而发出信号。传感器可利用接收装置发出的信号,判断被阻挡的两条红外线的坐标,从而得到用户触摸的位置。

因为诸如电流、电压和静电干扰这些影响到其他类型触摸屏的因素都不能影响到红外式触摸屏,所以它可以被应用到某些恶劣的环境条件。它的缺点在于由于红外式触摸屏需要在屏幕周围加上框架,而且与框架相连的红外线发射管又极易损坏,加上又需要在框架内嵌入发光元件,这样就会使边框变得更粗,以保护红外线管。这大大影响了触摸屏的美观,更加不利于机身的轻薄化和便携化。

4.声波识别式触摸屏

声波识别式触摸屏在原理上利用了声波的直线传播原理。这种触摸屏不需要任何的贴膜和覆盖层,屏幕的两边分别安装了超声波发生器和接收器。首先发生器将会在屏幕上发送高频超声波,这个超声波负责监测触摸屏触控动作。当屏幕表面有了一个触控动作,触头将会使得触控点的超声波减弱。中心控制器接收到这个衰减信号后,将会分析得到触控点的坐标,进而得到用户的触控意图。

声波识别触摸屏的优点在于它的寿命较长,而且分辨率较高,因此在一些需要经常触控的场合应用很多。它的缺点在于受灰尘和水滴的影响较大,使用中需要反复清洗反射阵列,另外它的功耗也相对较大,这也限制了它的大范围应用。

5.触摸方式对比

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