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一、觸摸屏

觸摸屏主要有 電容式、電阻式、紅外線式、超音波式。目前較多應用的是電容式。

電阻式觸摸屏:

一、觸摸屏

圖一是電阻觸摸屏的一個側面剖視圖。手指觸摸的表面是一個硬塗層,用以保護下面的PET 層。 PET 層是很薄的有彈性的 PET 薄膜,當表面被觸摸時它會向下彎曲,并使得下面的兩層 ITO 塗層能夠互相接觸并在該點連通電路。兩個 ITO 層之間是約千分之一英寸厚的一些隔離支點使兩層分開。 最下面是一個透明的硬底層用來支撐上面的結構, 通常是玻璃或者塑膠。

電阻觸摸屏的多層結構會導緻很大的光損失, 對于手持裝置通常需要加大背光源來彌補透光性不好的問題, 但這樣也會增加電池的消耗。 電阻式觸摸屏的優點是它的屏和控制系統都比較便宜,反應靈敏度也很好。

電容式觸摸屏:

一、觸摸屏

電容式觸摸屏也需要使用 ITO 材料, 而且它的功耗低壽命長, 但是較高的成本使它之前不太受關注。 Apple 推出的 iPhone 提供的友好人機界面,流暢操作性能使電容式觸摸屏受到了市場的追捧, 各種電容式觸摸屏産品紛紛面世。 而且随着工藝進步和批量化, 它的成本不斷下降,開始顯現逐漸取代電阻式觸摸屏的趨勢。

表面電容觸摸屏隻采用單層的 ITO, 當手指觸摸屏表面時, 就會有一定量的電荷轉移到人體。 為了恢複這些電荷損失, 電荷從螢幕的四角補充進來, 各方向補充的電荷量和觸摸點的距離成比例,我們可以由此推算出觸摸點的位置。

表面電容 ITO 塗層通常需要在螢幕的周邊加上線性化的金屬電極,來減小角落/邊緣效應對電場的影響。有時 ITO 塗層下面還會有一個 ITO 屏蔽層,用來阻隔噪音。表面電容觸摸屏至少需要校正一次才能使用。

感應電容觸摸屏與表面電容觸摸屏相比, 可以穿透較厚的覆寫層, 而且不需要校正。 感應電容式在兩層 ITO 塗層上蝕刻出不同的 ITO 子產品,需要考慮子產品的總阻抗,子產品之間的連接配接線的阻抗,兩層 ITO 子產品交叉處産生的寄生電容等因素。而且為了檢測到手指觸摸,ITO 子產品的面積應該比手指面積小, 當采用菱形圖案時, 對角線長通常控制在 4 到 6 毫米。

一、觸摸屏

圖三中,綠色和藍色的 ITO 子產品位于兩層 ITO 塗層上,可以把它們看作是 X 和 Y 方向的連續變化的滑條,需要對 X 和 Y 方向上不同的 ITO 子產品分别掃描以獲得觸摸點的位置和觸摸的軌迹。兩層 ITO 塗層之間是 PET 或玻璃隔離層,後者透光性更好,可以承受更大的壓力,成品率更高,而且通過特殊工藝可以直接鍍在 LCD 表面,不過也重些。這層隔離層越薄,透光性越好,但是兩層 ITO 之間的寄生電容也越大。

感應電容觸摸屏檢測到的觸摸位置對應于感應到最大電容變化值的交叉點, 對于 X 軸或 Y軸來說, 則是對不同 ITO 子產品的信号量取權重平均得到位置量, 系統然後在觸摸屏下面的LCD 上顯示出觸摸點或軌迹。

當有兩個手指觸摸(紅色的兩點) 時, 每個軸上會有兩個最大值, 這時存在兩種可能的組合,系統就無法準确定位判斷了,這就是我們通常所稱的鏡像點(藍色的兩點)。另外,觸摸屏的下面是 LCD 顯示屏,它的表面也是傳導性的,這樣就會和靠近的 ITO 塗層的 ITO 子產品産生寄生電容, 我們通常還需要在這兩層之間保留一定的空氣層以降低寄生電容的影響。

電容式觸摸屏原理介紹:

          容式觸摸屏與傳統的電阻式觸摸屏有很大差別。電阻式觸控螢幕在工作時每次隻能判斷一個

觸控點, 如果觸控點在兩個以上, 就不能做出正确的判斷了, 是以電阻式觸摸屏僅适用于點

擊、 拖拽等一些簡單動作的判斷。 而電容式觸摸屏的多點觸控, 則可以将使用者的觸摸分解為

采集多點信号及判斷信号意義兩個工作,完成對複雜動作的判斷。

         電容技術觸摸屏是利用人體的電流感應進行工作的。 電容式觸摸屏是一塊四層複合玻璃屏, 玻璃屏的内

表面和夾層各塗有一層 ITO,最外層是一薄層矽土玻璃保護層,夾層 ITO 塗層作為工作面,四個角上引出四個電極,内層 ITO 為屏蔽層以保證良好的工作環境。當手指觸摸在金屬層上時, 由于人體電場, 使用者和觸摸屏表面形成以一個耦合電容, 對

于高頻電流來說, 電容是直接導體, 于是手指從接觸點吸走一個很小的電流。 這個電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出, 并且流經這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比, 控制器通過對這四個電流比例的精确計算,得出觸摸點的位置。

電容觸摸屏的缺陷

        電容觸摸屏的透光率和清晰度優于四線電阻屏, 當然還不能和表面聲波屏和五線電阻屏相比。 電容屏反光嚴重, 而且, 電容技術的四層複合觸摸屏對各波長光的透光率不均勻, 存在色彩失真的問題,由于光線在各層間的反射,還造成圖像字元的模糊。電容屏在原理上把人體當作一個電容器元件的一個電極使用, 當有導體靠近與夾層 ITO工作面之間耦合出足夠量的電容時, 流走的電流就足夠引起電容屏的誤動作。 我們知道, 電容值雖然與極間距離成反比,卻與相對面積成正比,并且還與媒體的絕緣系數有關。是以,當較大面積的手掌或手持的導體物靠近電容屏而不是觸摸時就能引起電容屏的誤動作, 在潮濕的天氣, 這種情況尤為嚴重, 手扶住顯示器、 手掌靠近顯示器 或身體靠近顯示就能引起電容屏的誤動作。

電容屏的另一個缺點用戴手套的手或手持不導電的物體觸摸時沒有反應, 這是因為增加

了更為絕緣的媒體。電容屏更主要的缺點是漂移: 當環境溫度、 濕度改變時, 環境電場發生改變時, 都會引起電容屏的漂移,造成不準确。電容觸摸屏最外面的矽土保護玻璃防刮擦性很好, 但是怕指甲或硬物的敲擊, 敲出一個小洞就會傷及夾層 ITO,不管是傷及夾層 ITO 還是安裝運輸過程中傷及内表面 ITO 層,電容屏就不能正常工作了。

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