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電阻式觸摸屏原理及種類
2007/2/10 11:48:01    

由于不同類型觸摸屏采用了不同的材料、技術及工作原理,也決定了觸摸屏產(chǎn)品固有的特性。在材料科技和觸摸技術沒有發(fā)展出全新產(chǎn)品的當前,不同的應用場所,不同的應用人群,是決定采用哪種觸摸技術產(chǎn)品的依據(jù)。因此,在設計觸摸屏時要先確定應用的范圍以及需求,包括觸摸屏的尺寸以及分辨率等。根據(jù)要求選擇用電容式還是電阻式觸摸屏,然后就要達到一定的信噪比和線性度來保證最后觸摸屏的性能。

在觸摸屏領域,目前主要有八種不同的技術──電阻式(resistive)、表面電容式(surface capacitive)、投射電容式(projected capacitive)、表面聲波式(surface acoustic wave)、光學影像式(optics imaging)、紅外線式(infrared)、折射式(bending wave)及數(shù)字轉換式(active digitizer)。同時,愈來愈多創(chuàng)新觸摸屏技術仍在研發(fā)中,主要技術來源包含:N-trig、索尼、夏普、三星、東芝、松下顯示器公司等。

不過,目前市場依然沒有十全十美的觸摸屏產(chǎn)品,比較流行的四種觸摸屏分別是:電容式、紅外線式、五線電阻式及表面聲波式。

其中,電阻式觸摸屏(resistive touch screen)是市場上最常用的觸摸屏技術,也是手機觸摸屏領域的主導產(chǎn)品。由于該技術的平均銷售價格低,它占總體觸摸屏市場銷售額的比例只有52%。盡管它不是非常耐用,而且透射性也不好,但它的價格低,而且對手指及筆觸比較敏感,所以最近幾年仍然是出貨量最高的觸摸屏技術。

電阻屏需在屏幕表面(多為強化玻璃)分別涂上兩層ITO透明氧化金屬導電層。最外面一層ITO涂層純粹作導電體,第二層ITO則經(jīng)過精密網(wǎng)絡附上橫直兩個方向的電壓場,兩層ITO間以細小的透明隔離點隔開。當手指接觸屏幕,兩層ITO導電層出現(xiàn)一個接觸點,控制器便同時檢測電壓及電流計算出觸摸的位置。

電阻式觸摸屏的ITO涂層比較薄且容易脆斷,涂得太厚又會降低透光且形成內(nèi)反射降低清晰度,ITO外雖多加一層薄塑料保護層,但依然容易被銳利對象所破壞;且由于經(jīng)常被觸動,表層ITO使用一定時間后會出現(xiàn)細小裂紋,甚至變型,如其中一點的外層ITO受破壞而斷裂,便失去作為導電體的作用,觸摸屏的壽命并不長久。但電阻式觸摸屏不受塵埃、水、污穢影響,性能較紅外線式及表面場波式觸摸屏為佳。

電阻式觸摸屏有四種:4線式觸摸屏、8線式觸摸屏、5線式觸摸屏、6線式觸摸屏。

(1)4線屏

這是最基本的作法,也是當今90%觸摸屏工廠的設計主流,因為將觸摸屏X、Y軸的線路直接拉出來,透過觸摸屏控制器轉換,可讀到用戶觸摸的位置。4線式的設計最好是用在小尺寸產(chǎn)品上,小尺寸指的是10.4"以下的尺寸,因為觸摸屏是通過表面電阻的阻值與電壓計算觸摸的位置,表面電阻可能會因為環(huán)境或其它原因的緣故產(chǎn)生老化現(xiàn)象,在小尺寸的觸摸屏上不易被使用者感覺出來,4線式觸摸屏會是一個很好的選擇。

(2)8線屏

8線式觸摸屏則是可以彌補4線屏設計和大尺寸時可能出現(xiàn)的問題,所以8線式觸摸屏在每一邊上設計了一條“感應線”,若表面電阻發(fā)生老化現(xiàn)象可以靠感應線發(fā)出信號,經(jīng)控制器計算,立刻調(diào)整回正常情況,所以8線式的設計對10.4"以上的尺寸是一項最好的設計。

(3)5線屏

5線式設計是指X、Y軸皆放在底層玻璃上,上面的導電薄膜只是條感應線,這種設計只能用在大尺寸上,因為四邊的線路區(qū)域要比8線式的線路寬。一般5線式的觸摸屏價格比4線式和8線式要高。

在所有電阻觸摸屏中,5線屏是最可靠和使用壽命最長的。依賴先進的判定技術和材料技術,提供長達5年的保質(zhì)期。主要特點包括:
. 定位精確:通過采用最新專利設計方案的5線電阻觸摸屏,具有最高的觸摸精確度。任何外部環(huán)境的變化,無需對觸摸屏進行重新校驗。與其它5線產(chǎn)品不同,無需通過查表和擬合曲線來進行非線性修正。它最精確穩(wěn)定的設計,保證了可以從原始數(shù)據(jù)獲得精確的結果。
. 超高耐久度:增強型防刻劃硬膜使5線電阻觸摸屏,獲得無與倫比的防護能力,即便是在最嚴酷的工業(yè)環(huán)境下,也經(jīng)得起考驗。經(jīng)過測試表明,5線電阻觸摸屏上任何一點可使用次數(shù)可達3500萬次,是4線電阻產(chǎn)品耐久度的10倍以上,非常適合經(jīng)常使用的場合。
. 應用介質(zhì)廣泛:靈活多樣的人性化觸摸輸入方式,可以使用多種觸摸輸入方式觸動觸摸屏,包括手指、指甲、筆尖、帶手套的手和信用卡等,仍能保持良好的觸摸感覺,適合各種使用環(huán)境和應用人群。
. 無漂移操作:采用先進的玻璃基板處理技術,可以進行長期無漂移操作,非常穩(wěn)定和持久。
. 線性設計:由于采用線性技術,5線電阻觸摸屏具有無與倫比的精度。任何一個控制器可以和其它觸摸屏互換。

(4)6線屏

6線式是在5線式的設計再加上一條“地線(Grounding)”。因此,任何種類的產(chǎn)品都是有等級之分的,就像我們買衣服有便宜的也有貴的,觸摸屏也是,它有玩具級、商業(yè)級、工業(yè)級、車用級、軍用級,我們設計產(chǎn)品一定要找符合我們要求的觸摸屏級別,不能單單考慮價格是否便宜。

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