四线电阻触摸屏与五线电阻触摸屏的区别和技术比较

项目   OneTouch -4W四线电阻   OneTouch -5W五线电阻             物理结构   1、屏幕的最底层为一般玻璃板 2、玻璃上有两层 ITO Film，上层用以读取y轴电压值，下层用以读取x轴电压值，两层film紧密靠在一起，镀有ITO的面相对， 中间被微小，透明的绝缘“分离点”隔开。 1、屏幕的最底层，即贴在阴极射线管（CRT）或液晶显示器（LCD）之上的，是一片涂有均匀导电材料-ito的玻璃板（ITO Glass）。   2、最表层是一层聚酯薄片（ITO Film），其内侧独有金属导电涂膜ITO，外侧有强化涂膜的结构。   3、ITO Film紧密地悬浮在上，镀有ITO的面相对，两层中间被微小.透明的绝缘[分割点]隔开。                 工作原理 1、在待命状态下，CPU以极快的频率轮流将+5电压供给上层y轴与下层x轴，当一层导电时，另一层接地以读取电压值。Film上的电压值持续地由A/D转换器做转换，并由控制卡上的CPU监控。 1、在待命状态下，Glass上的四条线会送出+5伏特电流，ITO Film上的电压值为0,ITO Film上的电压值持续地有A/D转换器做转换，且由控制卡上的CPU监控着。屏幕被触碰时，Film上的1条线会送出该点的电压，微处理器侦测到后，进行下述的转换处理。   2、当屏幕被触摸时，上层film与下层Film上的ITO导通，CPU检查到后，进行下述处理。   2、微处理器首先供给x轴+5v，并将y轴接地，当触碰时，上的电压值，adc将电压值数字化，计算出x轴坐标位置。   3、CPU首先供给下层x轴+5v，并将上层y轴接地；当触摸时，上层将下层x轴的电压数字化，计算出x轴的坐标。     4、接着CPU供给y轴+5v，并将下层x轴接地；当触摸时，下层会将上层y’轴上的电压值送出，A/D转换器将电压值数字化，计算出y轴的坐标。 3、接下来，微处理器供给y轴+5v，并将x轴接地，当触碰市，Film会送出该点在y轴的电压值，ACD将电压值数字化，计算出y轴的坐标位置。         结构区别 多层聚酯结构，也称做塑料-塑料-玻璃（有机玻璃）结构。由于采用粘接剂黏贴到玻璃或塑料背面的分层结构，所产生的附加层会导致光清晰度降低，而且长期使用中，容易产生Film间分层和由于Film型变造成线性下降。 结构简单，采用聚酯表层覆盖在ITO玻璃上的玻璃基板结构。称做塑料-玻璃（plastic-on-glass）结构，该结构具有最少层数光学特征。最不容易分层和具有最好的透光率和稳定可靠性。         可靠性 必须通过两层来对x轴和y轴进行测量。对y轴柔软表层具有均匀电压梯度，底层基板就是电压探针。表层外面的连续变形就会改变其嗲其特征（电阻），从而降低该轴的线性和精度。 利用底板基板进行x和y轴测量，柔软表层的作用是仅仅作为一个测量电压的探针。这就意味着触摸屏能够保持连续工作，即便表层的导电涂层不均匀。采用该技术的结果是触摸屏可以精确、持久、稳定可靠的测量和无漂移的工作。   耐用性 最大触摸次数为300万次。 最大触摸次数为3500万次   防刮刻 局部刮伤后，无法使用。 局部刮伤后，屏幕仍然可以正常使用   表面硬度 3H 特殊的防刮层，表面硬度可以达到4H   生产工艺 比较容易，成本低。 比较复杂，成本较高。     应用领域 10.4寸以下消费类产品：PAD/移动电话等PAD/车载电话/行动电话等小规格产品。 10.4寸以上，工业及公众产品：POS/ATM/工业控制/医疗仪器/触摸查询终端等。     电阻式触摸屏利用压力感应进行控制。其主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏，这是一种多层的复合薄膜， 它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层，表面涂有一层透明的金属氧化物(ITO) 导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、 光滑防划伤的塑料层(其内表面也涂有一层ITO涂层),在他们之间有许多细小的（大约1/1000英寸）透明间隔点把两层ITO导电层隔开绝缘。 当手指触摸屏幕时，平常相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接触，因其中一面导电层接通Y轴方向的5V均匀电压场， 使得侦测层的电压由零变为非零，控制器侦测到这个接通后，进行A/D转换，并将得到的电压值与5V相比即可得触摸点的Y轴坐标， 同理得出X轴的坐标，这就是所有电阻技术触摸屏共同的最基本原理。 电阻类触摸屏的关键在于材料科技。常用的透明导电涂层材料有： ① ITO，氧化铟，弱导电体，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％。ITO是所有电阻技术触摸屏及电容技术触摸屏都用到的主要材料，实际上电阻和电容技术触摸屏的工作面就是ITO涂层。 ② 镍金涂层，五线电阻触摸屏的外层导电层使用的是延展性好的镍金涂层材料，外导电层由于频繁触摸，使用延展性好的镍金材料目的是为了 延长使用寿命，但是工艺成本较为高昂。镍金导电层虽然延展性好，但是只能作透明导体，不适合作为电阻触摸屏的工作面，因为它导电率高， 而且金属不易做到厚度非常均匀，不宜作电压分布层，只能作为探层。 1、五线电阻触摸屏： 五线电阻技术触摸屏的基层把两个方向的电压场通过精密电阻网络都加在玻璃的导电工作面上，我们可以简单的理解为两个方向的电压场分时 工作加在同一工作面上、而外层镍金导电层只仅仅用来当作纯导体，有触摸后分时检测内层ITO接触点X和Y轴电压值的方法测得触摸点的位置。 五线电阻触摸屏内层ITO需四条引线，外层只作导体仅仅一条，触摸屏的引出线共有5条。 五线电阻触摸屏的另一个专有技术是通过精密的电阻网络来校正内层ITO的线性问题：由于导电镀膜有可能厚薄不均匀而造成电压不均匀分布。 电阻屏性能特点： ① 它们都是一种对外界完全隔离的工作环境，不怕灰尘、水汽和油污 ②可以用任何物体来触摸，可以用来写字画画，这是它们比较大的优势 ③电阻触摸屏的精度只取决于A/D转换的精度，因此都能轻松达到4096*4096• 比较而言，五线电阻比四线电阻在保证分辨率精度上还要优越， 但是成本代价大，因此售价非常高。 五线电阻触摸屏的改进： 首先五线电阻触摸屏的A面是导电玻璃而不是导电涂覆层，导电玻璃的工艺使得A面的寿命得到极大的提高，并且可以提高透光率。 其次五线电阻触摸屏把工作面的任务都交给寿命长的A面，而B面只用来作为导体，并且采用了延展性好、电阻率低的镍金透明导电层，因此， B面的寿命也极大的提高。 五线电阻触摸屏的另一个专有技术是通过精密的电阻网络来校正A面的线性问题：由于工艺工程不可避免的有可能厚薄不均而造成电压场不均匀分布， 精密电阻网络在工作时流过绝大部分电流，因此可以补偿工作面有可能的线性失真。 五线电阻触摸屏是目前最好的电阻技术触摸屏，最适合于军事、医疗、工业控制领域使用。 2、四线电阻触摸屏 触摸屏附着在显示器的表面，与显示器相配合使用，如果能测量出触摸点在屏幕上的坐标位置，则可根据显示屏上对应坐标点的显示内容或图符获 知触摸者的意图。其中电阻式触摸屏在嵌入式系统中用的较多。电阻触摸屏是一块4层的透明的复合薄膜屏，如图2所示，最下面是玻璃或有机玻 璃构成的基层，最上面是一层外表面经过硬化处理从而光滑防刮的塑料层，中间是两层金属导电层，分别在基层之上和塑料层内表面，在两导电 层之间有许多细小的透明隔离点把它们隔开。当手指触摸屏幕时，两导电层在触摸点处接触。 触摸屏的两个金属导电层是触摸屏的两个工作面， 在每个工作面的两端各涂有一条银胶，称为该工作面的一对电极，若在一个工作面的电极对上施加电压，则在该工作面上就会形成均匀连续的平 行电压分布。如图1所示，当在X方向的电极对上施加一确定的电压，而Y方向电极对上不加电压时，在X平行电压场中，触点处的电压值可以在 Y+(或Y-)电极上反映出来，通过测量Y+电极对地的电压大小，便可得知触点的X坐标值。同理，当在Y电极对上加电压，而X电极对上不加电压时， 通过测量X+电极的电压，便可得知触点的Y坐标。 四线电阻触摸屏的缺陷： 电阻触摸屏的B面要经常被触动，四线电阻触摸屏的B面采用ITO，我们知道，ITO是极薄的氧化金属，在使用过程中，很快就会产生细小的裂纹， 而裂纹一旦产生，原流经该处的电流被迫绕裂纹而行，本该均匀分布的电压随之遭到破坏，触摸屏就有了损伤，表现为裂纹处点不准。 随着裂纹的加剧和增多，触摸屏慢慢就会失效，因此使用寿命不长是四线电阻触摸屏的主要问题