四線電阻式觸摸屏的結構如上圖,在玻璃或丙烯酸基板上覆蓋有兩層透平,均勻導電的ITO層,分別做為X電極和Y電極,它們之間由均勻排列的透明格點分開絕緣。其中下層的ITO與玻璃基板附著,上層的ITO附著在PET薄膜上。X電極和Y電極的正負端由“導電條”(圖中黑色條形部分)分別從兩端引出,且X電極和Y電極導電條的位置相互垂直。引出端X-,X+,Y-,Y+一共四條線,這就是四線電阻式觸摸屏名稱的由來。當有物體接觸觸摸屏表面并施以一定的壓力時,上層的ITO導電層發生形變與下層ITO發生接觸,該結構可以等效為相應的電路,如下圖
計算觸點的X,Y坐標分為如下兩步:
1.計算Y坐標,在Y+電極施加驅動電壓Vdrive,Y-電極接地,X+做為引出端測量得到接觸點的電壓,由于ITO層均勻導電,觸點電壓與Vdrive電壓之比等于觸點Y坐標與屏高度之比。
2.計算X坐標,在X+電極施加驅動電壓Vdrive,X-電極接地,Y+做為引出端測量得到接觸點的電壓,由于ITO層均勻導電,觸點電壓與Vdrive電壓之比等于觸點X坐標與屏寬度之比。
測得的電壓通常由ADC轉化為數字信號,再進行簡單處理就可以做為坐標判斷觸點的實際位置。
四線電阻式觸摸屏除了可以得到觸點的X/Y坐標,還可以測得觸點的壓力,這是因為toplayer施壓后,上下層ITO發生接觸,在觸點上實際是有電阻存在的,如下圖的Rtouch。壓力越大,接觸越充分,電阻越小,通過測量這個電阻的大小可以量化壓力大小。
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五線電阻式觸摸屏
針對四線電阻式觸摸屏的缺點,五線電阻式觸摸屏采用的結構是,將X,Y電極都做在附著在玻璃基板上的ITO層,而上層的ITO只作為活動電極。底層ITO的X,Y電極從四個角引出UL,UR,LL,LR,加上上層的活動電極,這樣一共五條線。五線電阻式觸摸屏的優點是玻璃基板比較牢固不易形變,而且可以使附著在上面的ITO充分氧化玻璃材質不會吸水,并且它與ITO的膨脹系數很接近,產生的形變不會導致ITO損壞。而上層的ITO只用來作為引出端電極,沒有電流流過,因此不必要求均勻導電性,即使因為形變發生破損,也不會使電阻屏產生“漂移”。