四线电阻式触摸屏
四线电阻触摸屏原理
四线电阻触摸屏原理
四线电阻触摸屏是一种常见的触摸屏技术，其工作原理基于电阻分压原理。
它由两层透明导电层构成，两层导电层间隔一层透明的绝缘层。
当手指或触控笔接触到屏幕时，导电层会因为外力而发生微小的弯曲，此时绝缘层会被压缩，使两层导电层之间的电阻发生变化。
四线电阻触摸屏需要外部电源为其供电。
其中，一方面的导电层被连接到垂直电压源，另一方面的导电层被连接到水平电压源。
当触摸屏不被触摸时，导电层之间的电场均匀分布。
当手指或触控笔触摸屏幕时，导电层被触摸点处的电阻分压改变，导致水平和垂直电压源之间的电压差发生变化。
触摸屏控制器会测量这两个电压差，并通过一系列算法来计算出触摸点的坐标。
通过校准，可以将电压差与准确的坐标位置相对应，从而实现准确的触摸控制。
由于四线电阻触摸屏需要进行电压测量和计算，因此其响应速度相对较慢，但它具有较低的成本和较好的耐久性。
总的来说，四线电阻触摸屏通过测量电阻分压来确定触摸点的位置，适用于一些应用对触摸准确性要求不高的场景。
虽然它的性能相对较低，但由于其低成本和较好的耐久性，仍然被广泛应用在一些嵌入式设备、消费电子产品和工业控制设备中。
4线电阻屏
四线电阻式触摸屏详细资料工作原理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。
技术参数及电气特性适用安装于液晶显示模块之ANALOG电阻式Touch Panel。
通用标准规格●表面硬度：3H●透光率：80 %↑●操作温度：-10°C ~ 60°C●耐久力打击：超过1 百万次●操作电压：DC5V●X、Y阻值：200Ω~ 900Ω(依不同尺寸而稍有变化)●线性< 1.5%●表面处理：雾面及亮面●操作压力：15~70g (依客户需求而定)●储存温度：-20°C ~ 70°C●噪声：5 m sec ~ 15 m sec●操作电流：5mA ~ 25mA●绝缘阻抗：20MΩ↑＠DC25V外型尺寸光学的特性●光透过率在波长550 nm的可视波下可达80%↑以上。
电气的特性●导通阻抗●200Ω< X Axis <800Ω●300Ω< Y Axis <900Ω●绝缘阻抗●20MΩ↑@ DC 25V●耐静电气●10 KV , 100Ω, 250 PF的静电气印加后无异常发生。
四线电阻式触摸屏
四线电阻式触摸屏工作原理：四线电阻式触摸屏是电阻式家族中应用最广、最普及的一种。
其结构由下线路（玻璃或薄膜材料）导电ITO层和上线路（薄膜材料）导电ITO层组成。
中间有细微绝缘点隔开，当触摸屏表面无压力时，上下线路成开路状态。
一旦有压力施加到触摸屏上，上下线路导通，控制器通过下线路导电ITO层在X坐标方向上施加驱动电压，通过上线路导电ITO层上的探针，侦测X方向上的电压，由此推算出触点的X坐标。
通过控制器改变施加电压的方向，同理可测出触点的Y坐标，从而明确触点的位置。
规格参数：电路等级：5V DC，35mA表面硬度：3H透光率：薄膜对薄膜型>77%薄膜对玻璃型>83%敲击寿命:大于一百万次笔划寿命:大于十万次触点抖动时间:<5ms分辨率：4096*4096线性<1.5% （特殊需求可<1.0%）操作压力：10g ～100g操作温度：-10 o C ～+60 o C储存温度：-20 o C ～+70 o C玻璃厚度：0.7mm，1.1mm，2.0mm，3.0mm玻璃种类：普通玻璃，化学强化玻璃性能特点：✧性能可靠，经济实用，应用广泛。
✧能够识别任何接触介质如手指（带手套或不带）、笔、信用卡等的输入信号。
✧引出线采用FPC(柔性线路板材料)比其它生产商使用的PET材料电阻值小，柔韧性好。
✧线路绝缘点小，视觉效果佳，目前我们可做到最小的绝缘点是Φ 0.035mm，远远领先其它厂商。
✧触摸屏表面有亮面、雾面、防眩、消光、防牛顿环等多种材料和工艺供选择。
标准品尺寸：2.8"至21"各种规格（物理尺寸可到下载空间下载）。
五线电阻触摸屏工作原理：五线触摸屏的结构与四线电阻式类似，也有下线路（玻璃或薄膜材料）导电ITO层和上线路（薄膜材料）导电ITO层。
五线触摸屏的工作原理与四线电阻式不同的是：五线式的X和Y 方向上的驱动电压均由下线路的ITO层产生，而上线路层仅仅扮演侦测电压探针的作用。
四线式触摸屏原理介绍
淡黄绿色 75 1.01 35
/ 3TS-201-02 3TS-210-02 3TS-213-02 3TS-217-01 3TS-410-01 3TS-403-01
特性
15 1M 初期值 670 850 650 750
离接着强
N/m
3TS-304-42
23
2)ACP随时间变化之抵抗值变化曲线
80C环境放置时抵抗值变化
贴背胶
成品检验
线性测试
点封口胶
阻抗值 测试
ACP检验 ACP检验
外观检验
OQC检验 OQC检验
包装
入库
出货检查
9
三,检验项目及不良范例
1.Vendor & INL & Customer Control项目比较 项目比较
Control Item
面电阻值 尺寸 Film/Glass 穿透率 穿透率 硬度 外观 Icon/背胶 外观 尺寸 外观 尺寸 FPC 锡厚 ACP厚度 ACP粘著性 ACP导电粒子数 粘度值 可剥胶/绝缘胶 外观 有效期
6
X坐标 坐标 (C)
10 bit = X=(3.7V/5V)* 1024 -1 =757
Y坐标 坐 (D)
转换成相 应的讯号
Y=(1.8V/5V)* 1024 -1 =368
7
二,电阻式触控面板制造流程介绍(F/G为例) 电阻式触控面板制造流程介绍(F/G为例) 为例
1. ITO Film制造流程 制造流程
Control Item
粘度值 Ag胶 外观 阻值 有效期 尺寸 Spacer FPC剖面 FPC拉力测试 线性测试 TP外观 TP尺寸 TP穿透率 Film&Glass Peeling Fail TP RA测试 TP寿命测试 成品穿透率 成品RA测试 V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V 有效期 粘度值
上图是电阻触摸屏的一般排列方式
上图是电阻触摸屏的一般排列方式，有四根引线，分别是X+ X- Y+ Y-,电阻触摸屏是上下两个导电板，下部是玻璃，上部是塑料薄膜。
薄膜与玻璃之间隔有一定的空间，这个空间在薄膜按下后两个接触。
玻璃与薄膜都按一定的规律涂好电阻，然后在两边引出来引线，一般玻璃的阻值是YY互通，阻值在500左右，薄膜XX相通，阻值在300左右，平时玻璃与薄膜之间用空气隔离，中间不接触，当按下触摸屏的塑料薄膜是，一个点接触，也就是XY在摸个地方接触导电，对应的XY脚的电压发生变化,这个微笑的电压变化通过电路传给手机的CPU，CPU根据这个变化判断那个地方被按下，同时通过液晶屏显示出来，表面看好似液晶被按下。
换做触摸屏校准的原理那就是触摸屏不可能生产的100%相同，总归有误差，所以必须校准，这个校准就是位置电压校准，因为触摸屏的阻值是按规律排列的，所以较准后CPU会根据这个结果来判断那个位置被按下。
触摸屏有哪些分类
一、触摸屏分为四种：电阻式触摸屏这种触摸屏利用压力感应进行控制。
电阻触摸屏的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，表面涂有一层透明氧化金属（透明的导电电阻）导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层涂层、在他们之间有许多细小的（小于1/1000英寸）的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。
当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，电阻发生变化，在X和Y两个方向上产生信号，然后送触摸屏控制器。
控制器侦测到这一接触并计算出（X，Y）的位置，再根据模拟鼠标的方式运作。
这就是电阻技术触摸屏的最基本的原理。
所以电阻触摸屏可用较硬物体操作。
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：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。
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、四线电阻屏四线电阻模拟量技术的两层透明金属层工作时每层均增加5V恒定电压：一个竖直方向，一个水平方向。
总共需四根电缆。
特点：高解析度，高速传输反应。
表面硬度处理，减少擦伤、刮伤及防化学处理。
具有光面及雾面处理。
一次校正，稳定性高，永不漂移。
2、五线电阻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轴和Y轴电压值的方法测得触摸点的位置。
TP介绍
电阻式触摸屏(TP)
工作原理 当TP表面受压，两层互相碰撞，屏幕的压力变得不帄衡，假设X在Glass层检测,Y在 Film层检测。在上面板Film上加一电压则从下面板的Glass上可检出X轴电压，经 A/D转换后即可得X轴坐标。同理在下面板Glass上加一电压则可从上面板Film上检 出Y轴电压，经A/D转换后即可得Y轴坐标。如此动作交替读取X、Y轴的DATA构 成一个位置点的DATA ，电流便会产生影响，芯片因以计算力量与电流之间的数据， 评定屏幕那一个位置受压，作出反应。
电阻式触摸屏(TP)--主要技术参数
2.2 电气特性 2.2.1回路电阻 Film 和Glass的引线端电阻不同厂家不同设计均不同，一般范围为Film：150-600Ω， Glass：150-900Ω 2.2.2绝缘阻抗 绝缘电阻一般为20MΩ（DC25V） 2.2.3操作电压 操作电压（Operating Voltage）一般为5V(DC),最大为7V(DC). 2.2.4线性度 线性度（Linearity）一般小于1.5％ 2.2.5抖动时间 抖动时间（Bouncing Time）一般小于10ms。
2.4.3触摸屏厚度
不同材料不同设计的厚度均不同，一般来说F-F设计的最薄，F-G设计的次之，F-P设计的相对 较厚。具体可参见第一章的基本分类表。实际设计中可依LCD和手机 空间进行选取相应设计。 现主流触摸屏产品一般PET Film的厚度为0.1－0.2mm，一般为0.17mm左右，Glass的厚度为0.5 －3mm，一般为0.5、0.7、1.1mm等，Plastic的厚度为0.8－3mm。
电阻式触摸屏(TP)--主要技术参数
2.3.3 划线寿命 划线寿命同点击寿命一样为衡量触摸屏使用寿命的重要指标，一般要求依下测试 条件进行10万次以上触摸屏的回路电阻，绝缘阻抗和线性度等电气性能仍符合要 求，表面不能有牛顿环现象和破损，内部不允许有划痕。 测试条件： a.划线笔——笔尖为R0.8mm的POM笔 b.划线力度——150-250g力 c.划线速度——30mm/s（测试距离不小于屏幕对角线距离的1/3 ） d.电气负荷——无 e.次数--10万次(往返计数2次)
传统四线电阻式触摸屏结构与流程图
Cover lens 0.7钢化玻璃，康宁
OCA 3M8187 180微米 SiO2 厚度：约100nm ITO 厚度：100～300nm Base Glass :厚度：0.55mm ITO 厚度：100～300nm SiO2 厚度：约100nm
3.2:pixcir
1:结构图（1）
Sense glass
Base PET ITO镀膜层
1.2:ITO GLASS
注释：
1：ITO膜厚300nm左右，采 用CVD获PVD法镀膜，国内可生 产。
2：Base Glass薄板由康宁， 板哨子，旭哨子等厂商垄断，国 内无法生产，常见厚度0.55，0.7， 1.1mm等等，0.4mm不常见。
3：Glass按照强度分为普通玻 璃，化学强化，钢化玻璃等，还 有部分性能及其优越的产品，不 常见。
传统四线电阻式触摸屏结构及工艺流程
一：原材料及产品结构 二：生产工艺流程 三：电容式触摸屏结构
一：原材料及产品结构
1.1:ITO FILM
注释： 1：PET基材表面采
用磁控溅射镀膜，技术 要求高，生产厂商不多， 高品质膜基本为日系厂 商所垄断
2：ITO膜层厚度约 300nm,PET常见厚度 为0.175，0.180， 0.125mm.
End
谢谢观看！ 2020
Cover lens OCA Base glass
ITO 厚度<300nm SiO2介质层 ITO厚度<300nm SiO2保护层
2：结构图（2）
Sense Glass (正面图)
注释： 1：一般采用0.55或0.7化学强
化玻璃，在此玻璃上做6层镀膜处理。
2：跌落过程中，该玻璃易碎， 触摸屏失效。
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性能可靠，经济实用，应用广泛。
能够识别任何接触介质如手指（带手套或不带）、笔、信用卡等的输入信号。
引出线采用FPC（柔性线路板材料）比其它生产商使用的PET材料电阻值小，柔韧性好。 线路绝缘点小，视觉效果佳，目前我们可做到最小的绝缘点是①0.035mm，远远领先
其它厂商。
触摸屏表面有亮面、雾面、防眩、消光、防牛顿环等多种材料和工艺供选择。
366.00 x 294.50
342.00 x 274.50
334.00 x 266.50
EE-1701-IN-W4R-G
17"内置
358.50 x 296.50
341.90 x 274.40
337.92 x 270.34
EE-1701-EX-W4R-C
17"外挂
360.50 x 290.00
343.00 x 268.00
9.4"内置
234.00 x 174.00
211.00 x 158.00
196.00 x 148.00
EE-1044-IN-W4R
10.4"内置
237.00 x 180.00
216.20 x 163.40
212.00 x 159.40
EE-1215-IN-W4R
12.1"内置
271.00 x 205.00
操作压力：10g〜100g
操作温度：-10oC〜+60oC
储存温度：-20°C〜+70oC
玻璃厚度：0.7mm, 1.1mm, 2.0mm, 3.0mm
141.00 x 104.70
122.00 x 93.85
115.17 x 86.37
EE-0657-IN-W4R
6.5"内置
156.00 x 120.00
136.00 x 100.00
134.00 x 98.00
EE-0747-IN-W4R
7.4"内置
171.90 x 127.40
148.90 x 112.40
21"内置
438.00 x 331.00
416.60 x 315.00
402.60 x 301.60
五线电阻触摸屏
工作原理：
五线触摸屏的结构与四线电阻式类似，也有下线路（玻璃或薄膜材料）导电ITO层和上线路
（薄膜材料）导电ITO层。五线触摸屏的工作原理与四线电阻式不同的是：五线式的X和Y
方向上的驱动电压均由下线路的ITO层产生，而上线路层仅仅扮演侦测电压探针的作用。即
253.00 x 191.00
248.00 x 186.00
EE-1503-IN-W4R
15"内置
330.00 x 255.00
310.00 x 235.00
303.00 x 227.00
EE-1503-W4R-B
15"内置
320.00 x 243.00
300.00 x 228.00
285.00 x 216.00
标准品尺寸：2.8"至21"各种规格（物理尺寸可到下载空间下载）
机种编号
规格
外形尺寸（mm）
可视区尺寸（mm）
驱动区尺寸（mm）
EE-0288-IN-W4R
2.8"内置
70.000 x 55.00
59.600 x 46.10
58.000 x 44.00
EE-0387-IN-W4R
3.8"内置
89.400 x 69.40
EE-1503-EX-W4R-B
15"外挂
311.00 x 254.00
293.00 x 233.00
284.00 x 224.00
EE-1701-IN-W4R-C
17"内置
362.00 x 278.00
340.00 x 260.00
320.00 x 238.00
EE-1701-IN-W4R-F
17"内置
EE-0585-IN-W4R
5.8"内置
138.00 x 108.00
118.00 x 89.00
116.00 x 87.00
EE-0585-IN-W4R-B
5.8"内置
138.00 x 108.00
118.00 x 89.00
116.00 x 87.00
EE-0585-IN-W4R-C
5.8"内置
便上线路薄膜层被刮伤或损坏，触摸屏也能正常工作，所以五线电阻式的使用寿命远比四线 式的长。
规格参数：
电路等级：5V DC,35mA
表面硬度：3H
透光率：薄膜对薄膜型＞77%
薄膜对玻璃型＞83%
敲击寿命：大于三千五百万次 笔划寿命：大于五百万次 触点抖动时间:＜5ms
分辨率：4096*4096
线性＜1.5%（特殊需求可＜1.0%）
80.900 x 60.98
79.900 x 59.98
EE-0423-IN-W4R
4.2"内置
94.800 x 69.60
88.800 x 61.60
86.800 x 5934;内置
110.74 x 89.41
101.09 x 76.96
98.090 x 73.96
145.90 x 109.40
EE-0846-IN-W4R
8.4"内置
208.00 x 152.00
176.00 x 133.00
171.00 x 128.00
EE-0846-IN-W4R-B
8.4"内置
188.98 x 141.73
173.98 x 131.32
172.21 x 129.54
EE-0945-IN-W4R
332.00 x 257.00
EE-1818-IN-W4R
18.1"内置
388.00 x 313.00
363.00 x 291.00
357.00 x 285.00
EE-1908-IN-W4R
19"内置
395.00 x 300.00
375.00 x 284.60
360.00 x 269.60
EE-2106-IN-W4R
四线电阻式触摸屏
工作原理：
四线电阻式触摸屏是电阻式家族中应用最广、最普及的一种。其结构由下线路（玻璃或薄膜
材料）导电ITO层和上线路（薄膜材料）导电ITO层组成。中间有细微绝缘点隔开，当触摸 屏表面无压力时，上下线路成开路状态。一旦有压力施加到触摸屏上，上下线路导通，控制
器通过下线路导电ITO层在X坐标方向上施加驱动电压，通过上线路导电ITO层上的探针，
侦测X方向上的电压，由此推算出触点的X坐标。通过控制器改变施加电压的方向，同理可
测出触点的Y坐标，从而明确触点的位置。
规格参数：
电路等级：
表面硬度：3H
透光率：薄膜对薄膜型＞77%
薄膜对玻璃型
敲击寿命：大于一百万次
笔划寿命：大于十万次
触点抖动时间
分辨率：
线性
操作压力：
操作温度：
储存温度：
玻璃厚度：
玻璃种类：普通玻璃，化学强化玻璃