CN108108063A - 一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏及其识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏，包括防刮层、第一ITO导电层、第二ITO导电层和玻璃底板，所述防刮层、第一ITO导电层、第二ITO导电层和玻璃底板从上至下依次设置，防刮层和第一ITO导电层之间均匀设有第一硬质导电颗粒，第一硬质导电颗粒通过柔性透明隔离颗粒与第一ITO导电层隔开，第一ITO导电层的下部为透明绝缘层，透明绝缘层与第二ITO导电层之间均匀设有第二硬质导电颗粒，第二硬质导电颗粒通过柔性透明隔离颗粒与第二ITO导电层隔开，其识别方法为分别沿X向和Y向等间距逐一检测电势差，即可分别获得沿X向和Y向的触摸坐标，利用电势差来判断是否是触控区域，省去了复杂了运算，大大降低了对软件程序的要求。
Description
技术领域
本发明涉及电阻式触摸屏技术领域，具体涉及一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏及其识别方法。
背景技术
电阻屏为通过压力感应来控制屏幕的功能，当未接触时，两层镀有导电材料铟锡氧化物（ITO）的薄膜被微粒支点断开，当用户使用笔尖或者指尖挤压膜，并使其凹陷，与另一块膜导通，再通过检测、轴上压力的变化，计算出对应的压力点，完成坐标的确定。目前四线纯平面电阻触摸屏主要是采用外层PET印刷黑色油墨，中间层ITO薄膜上印刷银浆线路构成上层回路，下层ITO玻璃印刷银浆线路构成下层回路，这三层通过OCA或双面胶粘合在一起，实现触摸屏功能，一般结构上有5-7层，每层印刷加工繁琐，工序复杂，产品成本较高，良率较低，且大部分电阻屏不支持多点触控，即使支持也存在精度较低的缺陷。
授权号CN 204009852 U公开了一种五线电阻式触摸屏，将电阻屏结构简化为双层结构，提高了电阻屏的透光率，但过薄的电阻屏导致易损坏。申请号201210066617.4公开了一种四线电阻屏的两点触摸的实现方法，其原理是根据两触点之间形成的时间差，先后确定出第一触点的坐标轴，第二触点的坐标轴，然后将采集到的坐标轴信息发送给控制芯片处理，其必须满足先后触控才能生效，无法满足同时两点触控。授权号CN 102750063 B公开了一种四线电阻触摸屏的两点触摸检测方法及装置，通过获取两个触摸点的中点的坐标和在水平与竖直方向上的距离，来确定两个触摸点的待定坐标，再比较两点的电势确定实际坐标值，其需要大量的运算来捕捉坐标，导致程序复杂，出错几率大大增加。授权号CN103412699 B公开了一种四线电阻触摸屏两点触控手势识别的方法，通过对四线电阻屏施加电压，测量电压的变化趋势来判断单点和两点，并进行两点触控的手势识别，需要反复对手势进行判断来控制多个开关的开闭，识别效率差，精度较低。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏及其识别方法。
本发明采用的技术方案是：一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏，包括防刮层、第一ITO导电层、第二ITO导电层和玻璃底板，所述防刮层、第一ITO导电层、第二ITO导电层和玻璃底板从上至下依次设置，防刮层和第一ITO导电层之间均匀设有第一硬质导电颗粒，第一硬质导电颗粒通过柔性透明隔离颗粒与第一ITO导电层隔开，第一ITO导电层的下部为透明绝缘层，透明绝缘层与第二ITO导电层之间均匀设有第二硬质导电颗粒，第二硬质导电颗粒通过柔性透明隔离颗粒与第二ITO导电层隔开，第一ITO导电层X向两端连接有X向电极，第二ITO导电层Y向两端连接有Y向电极。
进一步地，所述第一硬质导电颗粒和第二硬质导电颗粒的朝下面均为球面。
进一步地，所述第一硬质导电颗粒和第二硬质导电颗粒均为石墨烯材质。
优选的，所述第一硬质导电颗粒的Y向通过柔性导电胶连接。
优选的，所述第二硬质导电颗粒的X向通过柔性导电胶连接。
优选的，所述玻璃底板的下部设有导柱，玻璃底板与导柱螺纹配合，导柱下端连接旋转电机，旋转电机接收触控信号带动导柱旋转，导柱带动玻璃底板上移，当释放屏幕时带动玻璃底板下移。
一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏的识别方法，当对触摸屏进行任意点触摸，将第一ITO导电层和第二ITO导电层看做无数电阻的串联，分别沿X向和Y向等间距逐一检测电势差，即可分别获得沿X向和Y向的触摸坐标。
进一步地，所述检测电势差根据公式ΔU=IΔR判断是否为触控区域。
进一步地，所述等间距检测电势差中的间距为0.1~5mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）在实现两点触控的条件下降低了触摸屏的层数，增加了透光率；
（2）通过第一硬质导电颗粒和第二硬质导电颗粒的球面结构使触摸更灵敏；
（3）第一ITO导电层和第二ITO导电层通过透明绝缘层隔开，互不影响二者的电阻；
（4）第一硬质导电颗粒的Y向通过导电胶连接，能提高对X向坐标的捕捉精度，第二硬质导电颗粒的X向通过导电胶连接，能提高对Y向坐标的捕捉精度；
（5）通过接触和释放触摸屏使导柱带动玻璃底板上移和下移，进一步增加了触摸屏的灵敏度，大大减轻对电阻触摸屏的按压力；
（6）利用检测各等间距点之间的电势差来判断是否是触控区域，省去了复杂了运算，大大降低了对软件程序的要求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为第一硬质导电颗粒的结构示意图；
图3为第二硬质导电颗粒的结构示意图；
图4为第一ITO导电层的结构示意图；
图5为第二ITO导电层的结构示意图；
图6为第一ITO导电层的两点触摸时的等效电路图；
图7为第二ITO导电层的两点触摸时的等效电路图。
图中：1-防刮层，2-第一ITO导电层，21-X向电极，22-透明绝缘层，3-第二ITO导电层，31-Y向电极，4-玻璃底板，5-第一硬质导电颗粒，51-柔性导电胶，6-第二硬质导电颗粒，7-透明隔离颗粒，8-导柱，81-旋转电机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏，包括防刮层1、第一ITO导电层2、第二ITO导电层3和玻璃底板4，所述防刮层1、第一ITO导电层2、第二ITO导电层3和玻璃底板4从上至下依次设置，防刮层1和第一ITO导电层2之间均匀设有第一硬质导电颗粒5，第一硬质导电颗粒5通过柔性透明隔离颗粒7与第一ITO导电层2隔开，第一ITO导电层2的下部为透明绝缘层22，透明绝缘层22与第二ITO导电层3之间均匀设有第二硬质导电颗粒6，第二硬质导电颗粒6通过柔性透明隔离颗粒7与第二ITO导电层2隔开，如图4、5所示，第一ITO导电层2X向两端连接有X向电极21，第二ITO导电层3Y向两端连接有Y向电极31。
所述第一硬质导电颗粒5和第二硬质导电颗粒6的朝下面均为球面，材质为石墨烯，如图2、3所示，第一硬质导电颗粒5的Y向通过柔性导电胶51连接，第二硬质导电颗粒6的X向通过柔性导电胶51连接，所述玻璃底板的下部4设有导柱8，玻璃底板4与导柱8螺纹配合，导柱8下端连接旋转电机81，旋转电机81接收触控信号带动导柱8旋转，导柱8带动玻璃底板4上移，当释放屏幕时带动玻璃底板4下移。
由于第一ITO导电层和第二ITO导电层均为均匀材质，其面电阻为定值，当无屏幕无触摸时，根据公式ΔU=IΔR，等间距的电势差应为相同值，当发生触摸时，会有一篇区域的电阻发生变化，则该触摸区域与未触摸区域的等间距电势差存在一定差异，通过第一ITO导电层和第二ITO导电层分别检测X向和Y向的坐标并记录，即完成对触摸区域的捕捉，以下结合实施例对本发明的识别方法作进一步详细描述。
实施例1
一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏的识别方法，当对触摸屏进行任意点触摸，将第一ITO导电层和第二ITO导电层看做无数电阻的串联，分别沿X向和Y向等间距逐一检测电势差，即可分别获得沿X向和Y向的触摸坐标，所述检测电势差根据公式ΔU=IΔR判断是否为触控区域，所述等间距检测电势差中的间距为0.1mm。
实施例2
一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏的识别方法，当对触摸屏进行任意点触摸，将第一ITO导电层和第二ITO导电层看做无数电阻的串联，分别沿X向和Y向等间距逐一检测电势差，即可分别获得沿X向和Y向的触摸坐标，所述检测电势差根据公式ΔU=IΔR判断是否为触控区域，所述等间距检测电势差中的间距为5mm。
实施例3
一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏的识别方法，当对触摸屏进行任意点触摸，将第一ITO导电层和第二ITO导电层看做无数电阻的串联，分别沿X向和Y向等间距逐一检测电势差，即可分别获得沿X向和Y向的触摸坐标，所述检测电势差根据公式ΔU=IΔR判断是否为触控区域，所述等间距检测电势差中的间距为2.5mm。
对上述实施例所得电阻屏进行1000次随机点触摸，检验其出错次数，结果见表1。
表1
| 分组 | 出错次数 |
| 实施例1 | 13 |
| 实施例2 | 37 |
| 实施例3 | 15 |
从表1可以看出，当选用等间距检测为2.5mm时较0.1mm时的出错次数接近，检测的间距越小所需成本越高，且运算时间更长，则当检测间距选择2.5mm时最最优方案。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (9)
1.一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏，其特征在于，包括防刮层、第一ITO导电层、第二ITO导电层和玻璃底板，所述防刮层、第一ITO导电层、第二ITO导电层和玻璃底板从上至下依次设置，防刮层和第一ITO导电层之间均匀设有第一硬质导电颗粒，第一硬质导电颗粒通过柔性透明隔离颗粒与第一ITO导电层隔开，第一ITO导电层的下部为透明绝缘层，透明绝缘层与第二ITO导电层之间均匀设有第二硬质导电颗粒，第二硬质导电颗粒通过柔性透明隔离颗粒与第二ITO导电层隔开，第一ITO导电层X向两端连接有X向电极，第二ITO导电层Y向两端连接有Y向电极。
2.根据权利要求1所述的一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏，其特征在于，所述第一硬质导电颗粒和第二硬质导电颗粒的朝下面均为球面。
3.根据权利要求1所述的一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏，其特征在于，所述第一硬质导电颗粒和第二硬质导电颗粒均为石墨烯材质。
4.根据权利要求1所述的一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏，其特征在于，所述第一硬质导电颗粒的Y向通过柔性导电胶连接。
5.根据权利要求1所述的一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏，其特征在于，所述第二硬质导电颗粒的X向通过柔性导电胶连接。
6.根据权利要求1所述的一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏，其特征在于，所述玻璃底板的下部设有导柱，玻璃底板与导柱螺纹配合，导柱下端连接旋转电机，旋转电机接收触控信号带动导柱旋转，导柱带动玻璃底板上移，当释放屏幕时带动玻璃底板下移。
7.一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏的识别方法，当对触摸屏进行任意点触摸，将第一ITO导电层和第二ITO导电层看做无数电阻的串联，分别沿X向和Y向等间距逐一检测电势差，即可分别获得沿X向和Y向的触摸坐标。
8.根据权利要求7所述的一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏的识别方法，其特征在于，所述检测电势差根据公式ΔU=IΔR判断是否为触控区域。
9.根据权利要求7所述的一种低成本易制作的四线纯平面电阻触摸屏的识别方法，其特征在于，所述等间距检测电势差中的间距为0.1~5mm。
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