触摸屏原理及使用课件.ppt

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1、触摸屏原理杨奎2009-08-26触摸屏的应用触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。触摸屏的应用范围非常广阔：1）公共信息的查询：如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询，城市街头的信息查询。2）领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。3）消费电子：如手机。电阻式触摸屏1）四线电阻式触摸屏2）五线电阻式触摸屏3）六线电阻式触摸屏4）七线电阻式触摸屏电容式触摸屏1）单点触摸屏2）多点触摸屏（IPhone）红外线触摸屏外表声波触摸屏触摸屏的分类透明导电材料ITO：ITO是IndiumTinO

2、xides的缩写。ITO是一种N型氧化物半导体-氧化铟锡,ITO薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜,通常有两个性能指标:电阻率和透光率。特性是当厚度降到1800个埃（埃＝10-10米）以下时会突然变得透明，透光率为80％，再薄下去透光率反而下降，到300埃厚度时又上升到80％。一般是通过真空离子溅射工艺将ITO薄膜镀到塑料或者玻璃上。在氧化物导电膜中，以掺Sn的In2O3(ITO)膜的透过率最高和导电性能最好,而且容易在酸液中蚀刻出细微的图形.其中透过率以达90%以上,ITO中其透过率和阻值分别由In2O3与Sn2O3之比例来控制,通常Sn2O3:In2O3=1:9.电

3、阻式触摸屏和电容式触摸屏都用到ITO材料。电阻式触摸屏四线制电阻触摸屏：四线制电阻触摸屏测量X坐标时：1）在X+，X-两电极加上一个电压Vref，Y+接一个高阻抗的ADC。2）两电极间的电场呈均匀分布，方向为X+到X-。3）手触摸时，两个导电层在触摸点接触，触摸点X层的电位被导至Y层所接的ADC，得到电压Vx。4）通过Lx/L=Vx/Vref，即可得到x点的坐标。Y轴的坐标可同理将Y+，Y-接上电压Vref，然后X+电极接高阻抗ADC得到。四线制电阻触摸屏四线电阻式触摸屏除了可以得到触点的X/Y坐标，还可以测得触点的压力，这是因为toplayer施压后，上下层ITO发

4、生接触，在触点上实际是有电阻存在的，如下图的Rtouch。压力越大，接触越充分，电阻越小，通过测量这个电阻的大小可以量化压力大小。四线制电阻触摸屏1.X-接地，X+接电源，Y+接ADC得到触点的X点电压。2.X-接地，Y+接电源，X+接ADC得到Z1点的电压。3.X-接地，Y+接电源，X+接ADC得到Z2点的电压。现在可以算出X坐标，电压z1，z2，还要知道X-lineY-line的总电阻值就可以计算了。四线制电阻触摸四线电阻式触摸屏的缺点是耐用性不够，长时间的触按施压会使器件损坏。因为每次触按，上层的PET和ITO都会发生形变，而ITO材质较脆，在形变经常发生时容易

5、损坏。一旦ITO层断裂，导电的均匀性也就被破坏，上面推导坐标时的比例等效性也就不再存在，因此四线电阻触摸屏的寿命不长。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。五线制电阻触摸屏五线电阻式触摸屏工作时，UL施加驱动电压Vdrive，LR接地，测量触点X,Y坐标分为如下两步：1计算Y坐标，在UR电极施加驱动电压Vdrive，LL电极接地，活动电极做为引出端测量得到接触点的电压。2计算X坐标，在LL电极施加驱动电压Vdrive，UR电极接地，活动电极做为引出端测量得到接触点的

6、电压。五线制电阻触摸屏五线触摸屏的工作原理与四线电阻式不同的是：五线式的X和Y方向上的驱动电压均由下线路的ITO层产生，而上线路层仅仅扮演侦测电压探针的作用。即便上线路薄膜层被刮伤或损坏，触摸屏也能正常工作，所以五线电阻式的使用寿命远比四线式的长。其他类型电阻触摸屏六线电阻式触摸屏：在五线电阻式触摸屏的基础上，六线电阻式触摸屏是在玻璃基板的背面增加了一个接地的导电层，用来隔绝来自玻璃基板背面的信号串扰。七线电阻式触摸屏：同四线电阻式触摸屏一样，五线电阻式触摸屏也没有考虑电极抽头引线和驱动电极的电路的寄生电阻，这部分电阻并不包含在ITO电阻之内，很可能影响计算的正确性，

7、因此七线电阻式触摸屏在五线电阻式触摸屏的基础上，从UL,LR两端各引出一条线用来感应实际触摸屏末端电压，分别记为Vmax,Vmin，工作原理与五线电阻式触摸屏相同。其他类型电阻触摸屏八线电阻式触摸屏：八线电阻式触摸屏的结构与四线类似，所区别的是除了引出X-drive，X+drive，Y-drive，Y+drive四个电极，还在每个导电条末端引出一条线：X-sense，X+sense，Y-sense，Y+sense，这样一共八条线。其他类型电阻触摸屏·在Y+电极施加驱动电压Vdrive，Y-电极接地，分别测出Y+sense和Y-sense的电压，分别记