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LCD 触摸屏的种类

触摸屏(Touch screen)是一种输入控制装置。由于液晶显示更适用于便携式设备,而便携式设备的基本要求是体小、量轻、节能,所以任何键盘式输入装置都不理想。触摸屏仅为一个透明薄片装置,安装在液晶显示模块前面。使用时,人们只需轻触画面,就可以随意的单击菜单、翻页及书写文字。

将触摸屏贴附在液晶显示模块表面,形成带触摸屏的液晶显示模块,已经成为液晶显示模块的一个发展趋势。在某些专用液晶显示控制器的功能中已经增加了对触摸屏的控制功能,将液晶显示控制功能和触摸屏控制功能集成于一个IC之中。触摸屏按其工作原理可分为红外式、电容式、表面声波式、电阻式等,其原理和特点如下:

1. 电阻式触摸屏

电阻式触摸屏分4线制和5线制或更多线制。现以4线制电阻式触摸屏为例,说明电阻式触摸屏的结构和工作原理。电阻式触摸屏由一块涂有ITO透明导电层的玻璃和一块涂有ITO透明导电层薄膜相对组合而成。相对电极间有绝缘衬垫隔离,周边用胶封合,如图1所示。

其中,导电玻璃的导电层左右两端各涂有一条银电极,如图2所示,x +、x-电极;薄膜导电层的上下两端也各涂有一条银电极,如图2所示,Y +、Y-电极。若在x或Y电极施加电压,则会在x +至x-电极间、Y +至Y-电极间产生一个平行均匀分布的电场。

工作时,将电压按分时原则先加至X轴,然后再加至Y轴。当X+、X-上施加电压时,就会在X+至X-电极间形成平行均匀分布的电场。而此时Y电极上电压为0,如果此时触摸某点,使该点的X电极和Y电极接触,那么Y电极上的电压将是X+、X-上的电压在触点过的分压值。由此可以判定触点的X坐标。同理,在Y+ 、Y-之间施加电压时,也可以通过X电极上电压判定Y的坐标。

2. 电容式触摸屏

电容式触摸屏以一块双面ITO透明导电层的玻璃为基板,将玻璃靠近显示屏一侧的ITO 导电层接地作为屏蔽层,以保证工作环境的稳定。玻璃另一侧的ITO表面覆盖一层极薄的稀土玻璃层,作为工作面对外,并在其四角引出四个电极。在正常工作时,工作面上通以一个低压高频交流电场。当有触摸时,通过手指与工作面的耦合电容吸取掉一个很小的电流,而这个电流通过四角电极产生,其强弱与手指到四角电极的距离成正比。触摸屏控制器检测到这个电流的变化,即可计算出触摸点的位置。

3. 表面声波触摸屏

表面声波是在介质(如玻璃或金属等刚性材料)表面进行浅层传播的机械能量波,一般为超声波。表面声波触摸屏是一块经过强化和处理的玻璃,安装在显示屏表面。在玻璃的四个周边蚀刻有45°由疏到密且间隔非常精密的反射条纹。在玻璃屏的左上角和右下角各安装有竖直和水平方向的超声波发生器,在右上角的相应位置上安装上竖直和水平方向的两个超声波接收器。通电后,超声波发生器发射的超声波沿玻璃表面传播并被周边反射条纹反射,最后被接收器接收;当手指接触玻璃表面时,手指吸取一部分声波能量,控制器将此异常记录下来,并计算出触摸点的位置。

4. 红外式触摸屏

红外触摸屏是一种贴附于显示屏表面的框架装置,分为数字式和模拟式。数字式是在框架上下和左右分别装置上红外发射和接收对管,形成红外线阵列。当有物体遮断红外线路时 , 控制器便可读取其坐标位置并做出判断。 模拟式只需在边框一角设置的扫描电动机上安装一个红外发射管 , 旁边再安装一个红外接收管; 底侧和其余两侧分别安装不同的反射镜,使扫描到底侧的红外线经其余两侧反射镜反射至接收器,经三角计算即可得出触摸位置。触摸屏在有些应用场合已经成为液晶显示模块的必备部件。

不同的触摸屏有不同的特性,所以在选购时应该对其确定明确的要求,以便选出最合适的产品。