電阻技術(shù)觸摸屏的工作原理

電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏，這是一種多層的復(fù)合薄膜，由一層玻璃或有機(jī)玻璃作為基層，表面涂有一層叫ITO的透明導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層導(dǎo)電層（ITO或鎳金），在兩層導(dǎo)電層之間有許多細(xì)?。ㄐ∮谇Х种挥⒋纾┑耐该鞲綦x點(diǎn)把它們隔開絕緣。當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，兩層導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)位置就有了一個(gè)接觸，控制器偵測(cè)到這個(gè)接通并計(jì)算出X、Y軸的位置，這就是所有電阻技術(shù)觸摸屏共同的最基本原理。

電阻觸摸屏的兩層ITO工作面必須是完整的，在每個(gè)工作面的兩條邊線上 各涂一條銀膠，一端加5V電壓，一端加0V，就能在工作面的一個(gè)方向上形成均勻連續(xù)的平行電壓分布。在偵測(cè)到有觸摸后，立刻A/D轉(zhuǎn)換測(cè)量接觸點(diǎn)的模擬量電壓值，根據(jù)它和5V的比例公式就能計(jì)算出觸摸點(diǎn)在這個(gè)方向上的位置。

在此有必要提一下兩種透明的導(dǎo)電涂層材料：a、ITO、氧化銦，弱導(dǎo)電體，特性是當(dāng)厚度降到1800個(gè)埃以下時(shí)會(huì)突然變得透明，透光率為80%，再薄下去透光率反而下降，到300埃厚度時(shí)又上升到80%。但有遺憾是ITO在這個(gè)厚度下非常脆，容易折斷產(chǎn)生裂紋。ITO是所有電阻技術(shù)觸摸屏及電容技術(shù)觸摸屏都用到的主要材料，實(shí)際上電阻和電容技術(shù)觸摸屏的工作面就是ITO涂層。b、鎳金涂層，五線電阻觸摸屏的外層導(dǎo)電層使用的是延展性極好的鎳金涂層材料，外導(dǎo)電層由于頻繁觸摸，使用延展性好的鎳金材料目的是為了延長(zhǎng)使用壽命，但是成本較為高貴。鎳金導(dǎo)電層雖然延展性好，但是只能作透明導(dǎo)體，不適合作為電阻觸摸屏的工作面，因?yàn)樗鼘?dǎo)電性太好，不宜作精密電阻測(cè)量，而且金屬不易做到厚度非常均勻。

第一代四線電阻技術(shù)的兩層ITO工作面工作時(shí)都加上5V到0V的均勻電壓布場(chǎng)：一個(gè)工作面加豎直方向的，一個(gè)工作面加水平方向的。引線至控制器總共需要四線電纜。因?yàn)樗木€電阻觸摸屏靠外的那層塑膠及ITO涂層被經(jīng)常觸動(dòng)，一段時(shí)間后外層薄薄的ITO涂層就會(huì)有了細(xì)小的裂紋，顯然，導(dǎo)電工作面一旦有了裂紋，電流就會(huì)繞之而過(guò)，工作面上的電壓場(chǎng)分布也就不可能再均勻，這樣，在裂紋附近觸摸屏漂移嚴(yán)重，裂紋增多后，觸摸屏有些區(qū)域可能就再也觸摸不到了。

四線電阻觸摸屏的基層大多數(shù)是有機(jī)玻璃，不僅存在透光率低、風(fēng)化、老化的問(wèn)題，并且存在安裝風(fēng)險(xiǎn)，這是因?yàn)橛袡C(jī)玻璃剛性差，安裝時(shí)不能捏邊上的銀膠，以免薄薄的ITO和相對(duì)厚實(shí)的銀膠脫裂，不能用力壓或拉觸摸屏，以免拉斷ITO層。有些四線電阻觸摸屏安裝后顯得不太平整就是因?yàn)檫@個(gè)原因。

ITO是無(wú)機(jī)物，有機(jī)玻璃是有機(jī)物，有機(jī)物和無(wú)機(jī)物是不能良好的結(jié)合的，時(shí)間一長(zhǎng)就容易剝落。如果能夠生產(chǎn)出曲面的玻璃板，玻璃是無(wú)機(jī)物，能和ITO非常好的結(jié)合為導(dǎo)電玻璃，那電阻觸摸的壽命不是能夠大大延長(zhǎng)嗎？

第二代五線電阻技術(shù)觸摸屏的基層使用的就是這種導(dǎo)電玻璃，不僅如此，五線電阻技術(shù)把兩個(gè)方向的電壓場(chǎng)通過(guò)精密電阻網(wǎng)絡(luò)都加在玻璃的導(dǎo)電工作面上，我們可以簡(jiǎn)單的理解為兩個(gè)方向的電壓同一工作面上，而外層鎳金導(dǎo)電層只僅僅用來(lái)當(dāng)作純導(dǎo)體，有觸摸后靠既檢測(cè)內(nèi)層ITO接觸點(diǎn)電壓又檢測(cè)導(dǎo)通電流的方法測(cè)得觸摸點(diǎn)的位置。五線電阻觸摸屏內(nèi)層ITO需四條引線，外層只作為導(dǎo)體僅僅一條，至控制器總共需要5根電纜。因?yàn)槲寰€電阻屏的外層鎳金導(dǎo)電層不僅延展性好，而且只作導(dǎo)體，只要它不斷成兩半，就仍能繼續(xù)完成作為導(dǎo)體的使命，而身負(fù)重任的內(nèi)層ITO直接與基層玻璃結(jié)合為一體成為導(dǎo)電玻璃，導(dǎo)電玻璃自然沒(méi)有了有機(jī)玻璃作基層的種種弊端，因此，五線電阻屏的使用壽命和透明率與四線電阻屏相比有了一個(gè)飛躍：五線電阻屏的觸摸壽命是3千5百萬(wàn)次，四線電阻屏則是小于1百萬(wàn)次，且五線電阻觸摸屏沒(méi)有安裝風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)五線電阻屏的ITO層能做得更薄，因此透光率和清晰度更高，幾乎沒(méi)有色彩失真。

不管是四線電阻觸摸屏還是五線電阻觸摸屏，它們都是一種對(duì)外界完全隔離的工作環(huán)境，不怕灰塵、水汽和油污，它可以用任何物體來(lái)觸摸，可以用來(lái)寫字畫畫，比較適合工業(yè)領(lǐng)域及辦公室內(nèi)有限人的使用。電阻觸摸屏共同的缺點(diǎn)是因?yàn)閺?fù)合薄膜的外層采用塑膠材料，不知道的人太用力或使用銳器觸摸可能劃傷整個(gè)觸摸屏而導(dǎo)致報(bào)廢。不過(guò)，在限度之內(nèi)，劃傷只會(huì)傷及外導(dǎo)電層，外導(dǎo)電層的劃傷對(duì)于五線電阻觸摸屏來(lái)說(shuō)沒(méi)有關(guān)系，而對(duì)四線電阻觸摸屏來(lái)說(shuō)是致命的。

　應(yīng)用比較多的電阻式觸摸屏（圖）具有空氣間隙和間隔層的兩層ITO（Indium Tin Oxide,銦錫氧化物）。電阻式觸摸屏是大批量應(yīng)用、經(jīng)過(guò)驗(yàn)證、低成本的技術(shù)。其缺點(diǎn)是：薄弱的機(jī)械性能；堆疊厚，相對(duì)較為復(fù)雜；不能檢測(cè)多個(gè)手指的動(dòng)作；前面板實(shí)現(xiàn)方案易損壞；有限的工業(yè)設(shè)計(jì)選項(xiàng)；光學(xué)性能不良；需要用戶校準(zhǔn)。