3.1.1 电阻式触控屏的工作原理

电阻式触控屏的基本结构如图3-1所示:接触触头的是触压层涂覆ITO薄膜的PET膜片,接触显示屏的是下层涂覆ITO薄膜的玻璃基板,在PET膜片和玻璃基板之间散布着大量直径0.03~0.05mm的细小球状体。球状间隙子是上下层ITO薄膜之间的绝缘结构,作用相当于一个On/Off开关:平时PET膜片接触不到下层ITO玻璃,只有在被触压时上下层ITO薄膜电位才导通,并保证触压层ITO薄膜平稳下压到下层ITO薄膜上。

改变球状间隙子的尺寸和间距(改变间隙子的密度)可以调节触头触压触控屏所需的压力大小。触头触压最上面的防刮层PET膜片后会使触压层触点附近的ITO薄膜穿过球状间隙子与下层玻璃基板上的ITO层短接,形成电压差,并由CPU分析找出触压位置,显示屏驱动系统找出对应的触压位置,并显示相应的画面信息。

图3-1 电阻式触控屏的基本结构

电阻式触控屏利用压力感应进行控制。PET是一层弹性薄膜,当表面被触摸时它会向下弯曲,使得下面的两层ITO涂层能够相互接触并连通该点的电路,使电阻发生变化,在X和Y两个方向上产生信号,然后送到触控屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出(XY),判断接触点的坐标并进行相应的操作。电阻式触控屏用压力使屏幕各层发生接触实现触控的原理决定了产品的触摸敏感度高,可以使用手指、指甲、手套、触笔等进行操作。

因为电阻式触控屏上下ITO层之间隔着球状间隙子,增加了光线的折射界面,在强光下使用时会在这些界面处反射大量的光线,弱化可视效果。为提升显示效果,一般会在PET薄膜表面生长抗反射涂层以减少反射扩散。反眩光涂层变镜面反射为扩散反射。

电阻式触控屏的结构决定了它的顶部是柔软的(俗称“软屏”),便于按压,导致屏幕非常容易产生划痕。所以,触控屏的PET表面需要一层坚硬的涂层,以提高其耐用性。此外,防指印涂层可防止指印带来的油脂附着在屏幕表面;防污染(或“防腐蚀”)涂层可防止墨水附着;抗菌涂层可减少附着在医疗设备上的细菌。电阻式触控屏的外层使用塑料层,好处是使触控显示模组产品不容易摔坏。

电阻式触控屏的上下两层ITO只要一接触就能被检测出触摸位置,所以触控精度至少要达到单个显示像素,用触笔时能看出来。便于手写识别,有助于在使用小控制元素的界面下进行操作。电阻式触控屏可以用来写字、画画。

电阻式触控屏的结构对外界完全隔离,不怕灰尘、水汽和油污,可以在-15°C~45°C的温度下正常工作,对湿度也没有要求。