手机电阻式触摸屏分析
会被启动开关,此时线路会发出指示开关的数字讯号传给控制器,控制器便能计算出触碰位置的坐标。
如图8 所示,8×8 数字电阻触摸屏, 基于Altera 解决方案[1]:它采用两层ITO 分别作为水平的sensing line(触摸感测线)和垂直的driving line(加电驱动线),driving line 和sensing line 之间的触点就相当于一个开关,在未接触时,它们之间是绝缘的,而接触发生后,两者发生短路,相当于开关闭合。驱动的时候,其中sensing line 通常由一个上拉电阻施加高电平,同时在driving line 上以一定频率依次在各列中施加负脉冲电压,这样当扫描到触点所在的那一列时,由于触点开关闭合,形成直流通路,使得触点所在行的电压被拉低,形成一个负脉冲,这样就检测到了触点的位置。由于driving line 是依次扫描,所以可以检测到多个触点的位置。
图8 触摸解码的工作模式
数字矩阵电阻DMR 其实就是一个开关网格,由于各个开关节点彼此独立识别,所以互不干扰,可以实现真正意义上任意多点的多点触摸。横向数据的并行写入以及不需要AD 转换,极大地提高了触摸屏的工作速度。但是,数字矩阵电阻DMR 需要众多的电极和端口,导致其成本远高于模拟矩阵电阻AMR,故仅适用于对系统可靠性和工作速度有特别要求的应用场合。3.4 五线多点电阻MF 技术
无论是AMR 还是DMR,只要上层的导电薄膜被划伤,整个触摸屏就会无法正常使用。传统五线电阻屏,只有下导电层是电压分布层,上导电层只是电压检测层,所以对上导电层的电阻均匀性没有严格的要求,不存在真实坐标,耐受性较高。工作时在下导电层的四个角上加电压,这样就可以在下导电层X 和Y 两个方向产生均匀电压场分布,如图9(a)所示,当有触摸时,通过上导电层检测接触点电压,然后传送给控制器转换为触摸点X 和Y方向的坐标。
传统五线电阻屏的优点:(1)上导电层电阻均匀性要求较低;(2)上导电层只做检测作用,损伤后只要导通即可使用,点击、划线寿命大大优于四线屏(例如:点击:四线100 万次,五线500 万次;划线:
四线10 万次,五线50 万次);(3)只在下导电层完成X、Y 坐标的检测,定位更加准确。缺点:(1)从四角加电压,容易产生枕形失真;(2)由于补偿电极的设计,边框不可能做得很窄,因此目前一般只在中大尺寸屏上应用,在手机上应用很少。
MF 除了具有传统五线屏的所有优点之外,还有本身的一些特点,如图9(b)所示:(1)采用分段电极设计,取代原来的补偿电极设计,使用金属走线代替印刷银线,边框可以做得较窄,适合在各种尺寸上应用;(2) 通过在上导电层进行分块可以实现多点触摸,支持手写输入;(3)具有和四线电阻屏同样优秀的线性。
MF 需要在Glass 上进行一次ITO 和金属的溅射和蚀刻(Metal sputtering and etching),因此价格比四线电阻屏要高。电容屏(Cypress)需要溅射两层二氧化硅、两层ITO 和一层金属,然后蚀刻,后续都要进行一定的加工,因此电容屏的价格要比多点触摸电阻屏高出30~40%.MF 因为是多电极引出,边框不可能非常窄,现阶段可以做到最内侧金属电极到屏边界2.3mm,还可进一步窄化。另外,其上导电层分块之间的间隙会影响外观,目前已经可以将间隙做到30μm 以下,只有特殊角度才可以看得到,并且该间隙对使用没有任何影响。
目前致力于电阻式多点触摸解决方案的公司除了Altera,还有Stantum、Touchco、Samsung等,成本低是它的最大优势,如果能在精确度和可靠性上更进一步,相信电阻式触摸屏会更受青睐。
4 结论
多点触摸技术的操作方式把我们带进了一个人机交互的新纪元,尤其是手机的操作理念正经历着一场革命。新的触摸屏技术正向着更简单、更直观、更人性化的方向发展,用触控式的屏幕虚拟键盘替代传统实体键盘可以节约手持设备宝贵的体积空间,多点触摸技术将会带给人更多的欣喜和体验。
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