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四线电阻触摸屏技术原理

目录 1

1概述 2

1.1组成 2

防身戒指1.1.1基本结构 2

1.1.2常见结构形式 2

1.2材料选择 3

1.2.1上层线路材料 3

1.2.2下层线路材料 3

1.2.3材料价格及供应商 3

1.3基本工艺流程 3

1.4区域定义及装配 5

1.4.1区域定义及特点 5

1.4.2装配问题 6

1.5技术参数及供应商 7

1.5.1主要技术参数 7

1.5.2供应商及价格 7

2基本工作原理 9

3驱动电路 9

3.1概述 9

3.2驱动IC概述 10

3.2驱动IC原理 11

3.2.1SARADC原理 11

3.2.2控制逻辑 13

3.2.3串行接口 14

3.2.4设计注意的问题 14

3.2.5主要技术指标和选用原则 16

4附录 16

1概述

1.1组成

1.1.1基本结构

四线电阻触摸屏由带ITO的上部基板、电极、透明间隔点、带ITO的下部基板和FPC组成。

带ITO的上部基板：表面镀有透明导电膜(ITO)的PET胶片.

电极：是让外部电压信号输入后在ITO工作面形成平行均匀的电压场，并起连接ITO工作面与外部输入电压信号的作用。

透明绝缘间隔点：是起隔离上下透明导电膜（ITO）的作用。

带ITO的下部基板：表面镀有透明导电膜(ITO)的PET胶片、表面镀有透明导电膜(ITO)的玻璃或表面镀有透明导电膜(ITO)牙疳药的PET胶片加塑料基板。

FPC：连接电极与外部输入电压信号的引线。四线电阻触摸屏的基本结构如图1.1：

图1.1：四线电阻触摸屏的基本结构

1.1.2常见结构形式

触摸屏的结构形式是根据上下基板使用的材料来划分，如表1.1：

	构造	特性
	构造	机械强度	厚度	重量	透光率	价格	其它
FILM /FILM		好	薄	轻	较好	高	直接有力作用在LCD上影响显示效果
FILM /PLASTIC		较好	较厚	较轻	差	较高	纯屏触摸屏的结构形式
FILM/FILM /PLASTIC多向指示牌		较好	厚	较轻	差	高	纯屏触摸屏的结构形式
FILM /GLASS		易碎	较薄	重	好	低	现在手机上主要使用这种结构形式
GLASS /GLASS		易碎	较薄	重	好	较低	主要应用在车载上

表1.1:触摸屏常见的结构形式

到目前为止,上面的这些结构形式都有相应的产品,我们手机上现在主要使用FILM/GLASS的结构形式,市场上也有一小部分使用FILM/PLASTIC和FILM/FILM/PLASTIC的形式（即是纯屏触摸屏的结构形式）。

1.2材料选择

1.2.1上层线路材料

上层线路材料主要有以下材料：

1）表面硬化处理（全透明）材料：7mil ；

2）表面防眩处理（半透明）材料：7mil ；

3）防牛顿环材料：7mil；

1.2.2下层线路材料

下层线路材料主要有以下材料：

1）ITO Film ：表面硬化处理（全透明）材料：7mil ；表面防眩处理（半透明）材料：7mil；

2）普通ITO玻璃：0.55mm，0.7mm , 1.1mm , 1.6mm, 2.0mm；

3）化学涂层强化玻璃：1.1mm , 1.6mm；

4）PC（塑胶材料）：0.8mm或更高；

1.2.3材料价格及供应商

主要原材料的价格及供应商见表1.2

青梅1H

材料	占材料成本比例	供应渠道
ITO膜	40%	日本日东电工、TOYOBO、OLIKE、韩国HANSUNG
ITO玻璃	25%	国产化，但是0.4~1.1mm玻璃基材的供应乃然是进口
油墨胶材	10%	日本
软性印刷电路板（FPC）	15%	国产化

表1.2：原材料价格及供应渠道

1.3基本工艺流程

四线电阻触摸屏的基本工艺流程见图1.2，关键材料和流程描述如下：

1）ITO（Indium Tin Oxide氧化铟锡）：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300十轮自卸车埃厚度时又上升到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）蚀刻：把多余的ITO用酸腐蚀掉。

3）绝缘点（PD-Printing Dot）：DOT专用版选用如表1.2。

应用场合	PITCH	直径
车载	3.0mm	0.05mm
手机	1.0mm	0.03mm
手机	2.0mm	0.03mm

表1.2：DOT专用版规格

操作压力与Film材料，绝缘点径、高度、间距有关。所以根据绝缘点径大小、印刷高度以及间距可以确定不同产品的操作压力，满足不同产品的要求。

目前绝缘点印刷网版主要有以下几种：钢板，镍版以及丝网。以下是一些绝缘点网版及其间距、点径大小与操作压力的关系。

点径	间距	网版类型	操作压力
φ0.036mm	3mm×3mm	镍版	＜40g
φ0.036mm	2.5mm×2.5mm	镍版	＜50g
φ0.036mm	2mm×2mm	镍版	＜80g
φ0.036mm	1mm×1mm	镍版	＜100g
φ0.04mm	2.5mm×2.5mm	钢版	＜50g
φ0.05mm	3mm×3mm	钢版	＜50g
φ0.06mm	3mm×3mm	钢版	＜60g 压砖机
φ0.08mm	4.5mm×4.5mm	钢版	＜60g
φ0.08mm，0.1mm	3mm×3mm	丝网	＜80g
0.12mm	3mm×3mm	丝网	＜80g

表1.3：网版及其间距、点径大小与操作压力的关系表

4）银浆（PS-Printing Silver）：电极使用的材料。

理论上银线电阻值越低，输出线性越精确，误差越小。同一工作面上的阻值应相等（如四条银线的阻值能作到相等，则更好），以确保误差均匀，具有良好的线性度。

图1.2：基本工艺流程图

5）绝缘（PI-Printing Insulation）：是保护银线（防止银线氧化等）及起上下银线绝缘作用的UV胶。

6）粘胶（PA-Printing Adhesive）：是使用OCA（Optically Clear Adhesive透明胶）材料，起粘贴上下线路的作用。

7）预压：用低温把ACF（Anisotropic Conductive Film异方性导电热熔胶带）固定在FPC或玻璃上的过程，是为热压前做准备

8）压合：用脉冲热压机利用高温高压力的方式，溶解并固化ACF，最终把FPC或PET引线固定在玻璃或Film上。

1.4区域定义及装配

1.4.1区域定义及特点

1）基本概念：

外形尺寸：产品的外形面积；

键片：用于粘合上、下线路的双面胶；

走线：是连接ITO工作面与外部输入电压信号的银浆层。

2）区域定义和特点见表1.4：

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