电容式触摸屏和电阻式触摸屏的结构

电容式触摸屏和电阻式触摸屏的结构。触摸屏作为一种将触摸位置转化为坐标数据的输入设备，在现代电子设备中得到了广泛应用。根据检测原理的不同，触摸屏主要分为电阻式和电容式两种类型。这两种类型的触摸屏在结构和工作原理上各有特点，本文将详细探讨电容式触摸屏和电阻式触摸屏的结构。

电阻式触摸屏的结构

电阻式触摸屏（Resistive Touch Screen）是一种基于压力感应原理的输入设备。它主要由表面硬涂层、两个ITO（铟锡金属氧化物）层、间隔点以及玻璃底层构成。这些结构层都是透明的，整个触摸屏覆盖在液晶面板上，透过触摸屏可看到液晶面板。表面涂层起到保护作用，玻璃底层起承载作用，而两个ITO层是触摸屏的关键结构。

基本结构

电阻式触摸屏的基本结构包括基层、中间层和表面层。基层是由一层玻璃或有机玻璃组成，表面层是一层经过硬化处理的塑料层，塑料层的内表面还涂有一层ITO导电层。中间层也是一层ITO，同时有许多透明绝缘粒子分布在两层ITO之间将它们隔开。在实际应用中，两层ITO之间还有弹性材料，用于触控动作的恢复。

工作原理

电阻式触摸屏的工作原理基于压力感应。当触摸屏表面受到压力时，如通过笔尖或手指按压，顶层与底层之间会产生接触。由于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。

分类

电阻式触摸屏根据引出线数多少，分为四线、五线、七线或八线电阻触摸屏。其中，四线电阻触摸屏是最基本的形式，包含两个阻性层，分别在屏幕的左右边缘和底部顶部各有一条垂直和水平总线。通过在X轴和Y轴方向测量电压，可以计算出触摸点的坐标。五线电阻触摸屏将X、Y电极都做在附着在玻璃基板上的ITO层，而上层的ITO只作为活动电极，提高了稳定性和耐用性。七线和八线电阻触摸屏则进一步考虑了寄生电阻的影响，提高了测量精度。

电容式触摸屏的结构

电容式触摸屏（Capacitive Touch Screen）则是利用人体的电流感应进行工作。它的基本结构是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器。

基本结构

电容式触摸屏可以简单地看成是由四层复合屏构成的屏体：最外层是玻璃保护层，接着是导电层，第三层是不导电的玻璃屏，最内的第四层也是导电层。最内导电层是屏蔽层，起到屏蔽内部电气信号的作用，中间的导电层是整个触控屏的关键部分，四个角或四条边上有直接的引线，负责触控点位置的检测。

工作原理

电容式触摸屏的工作原理基于电容变化。当手指触摸在金属层上时，由于人体电场，手指与导体层间会形成一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分别从触摸屏四角上的电极流出，流经四个电极的电流与手指到四角的直线距离成比例，控制器通过对四个电流比例的计算，即可得出接触点坐标值。

分类

电容式触摸屏主要分为自电容屏和互电容屏两种类型。自电容屏在玻璃表面用ITO制作成横向与纵向电极阵列，这些电极分别与地构成电容。当手指触摸到电容屏时，手指的电容将会叠加到屏体电容上，使屏体电容量增加。互电容屏则是在玻璃表面用ITO制作横向电极与纵向电极，两组电极交叉的地方将会形成电容。当手指触摸到电容屏时，影响了触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变了这两个电极之间的电容量。通过检测互电容大小，可以得到整个触摸屏二维平面的电容大小，从而计算出每一个触摸点的坐标。

结构对比

透光性和耐用性

电阻式触摸屏由于采用了多层复合薄膜结构，透光性较差，通常需要加大背光源来弥补。此外，由于表层ITO使用一定时间后会出现细小裂纹，甚至变形，电阻式触摸屏的寿命相对较短。而电容式触摸屏的双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器，同时透光率更高，使用寿命也更长。

灵敏度和多点触控

电阻式触摸屏需要施力到屏幕上才能获得触摸效果，因此灵敏度相对较低，并且不支持多点触控。而电容式触摸屏则具有高灵敏度，容易实现多点触控技术，适用于各种复杂的触摸操作。

成本和工艺

电阻式触摸屏结构简单，成本低廉，易于生产。而电容式触摸屏则需要更精密的工艺和更高的成本，但其优异的性能使其在高端电子设备中得到了广泛应用。

总结

电容式触摸屏和电阻式触摸屏在结构和工作原理上各有特点。电阻式触摸屏基于压力感应原理，具有结构简单、成本低廉的优点，但透光性较差，寿命相对较短，且不支持多点触控。电容式触摸屏则利用电容变化原理进行工作，具有高灵敏度、支持多点触控的优点，但成本相对较高。随着技术的进步和成本的降低，电容式触摸屏在智能手机、平板电脑等电子设备中的应用将越来越广泛。电阻式触摸屏则在一些特殊场合，如航空机载显示系统、工业控制设备等中继续发挥其独特的作用。