液晶屏转轴Y轴工作原理

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1.TN型液晶显示原理&
& TN型的技术可说是液晶显示器中基本的,而之后其它种类的液晶显示器也可说是以TN型为原点来加以改良。同样的,它的运作原理也较其它技术来的简单,不加电场的情况下,入射光经过偏光板后通过液晶层,偏光被分子扭转排列的液 晶层旋转90度,离开液晶层时,其偏光方向恰与另一偏光板的方向一致,因此光线能顺 利通过,整个电极面呈光亮。 当加入电场的情况时,每个液晶分子的光轴转向与电场方向一致,液晶层因此失去了旋光的能力,结果来自入射偏光片的偏光,其偏光方向与另一偏光片的偏光方向成垂直的关系,并无法通过,电极面因此呈现黑暗的状态。 其显像原理是将液晶材料置于两片贴附光轴垂直偏光板之透明导电玻璃间,液晶分子会依配向膜的细沟槽方向依序旋转排列,如果电场未形成,光线会顺利的从偏光板射入,依液晶分子旋转其行进方向,然后从另一边射出。如果在两片导电玻璃通电之后,两片玻璃间会造成电场,进而影响其间液晶分子的排列,使其分子棒进行扭转,光线便无法穿透,进而遮住光源。这样所得到光暗对比的现象,叫做扭转式向列场效应,简称TNFE(twisted nematic field effect)。在电子产品中所用的液晶显示器,几乎都是用扭转式向列场效应原理所制成 。
2.STN液晶显示原理
STN型的显示原理与TN相类似,不同的是TN扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转90度,而STN超扭转式向列场效应是将入射光旋转180~270度。 &要在这里说明的是,单纯的TN液晶显示器本身只有明暗两种情形(或称黑白),并没有办法做到色彩的变化。而STN液晶显示器牵涉液晶材料的关系,以及光线的干涉现象,因此显示的色调都以淡绿色与橘色为主。但如果在传统单色STN液晶显示器加上一彩色滤光片(color&filter),并将单色显示矩阵之任一像素(pixel)分成三个子像素(sub-pixel),分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色,再经由三原色比例之调和,也可以显示出全彩模式的色彩。另外,TN型的液晶显示器如果显示屏幕做的越大,其屏幕对比度就会显得较差,不过藉由STN的改良技术,则可以弥补对比度不足的情况。&
3.TFT液晶显示原理
TFT型的器较为复杂,主要的构成包括了,萤光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等等。首先液晶显示器必须先利用背光源,也就是萤光灯管投射出光源,这些光源会先经过一个偏光板然后再经过液晶,这时液晶分子的排列方式进而改变穿透液晶的光线角度。然后这些光线接下来还必须经过前方的彩色的滤光膜与另一块偏光板。因此我们只要改变刺激液晶的电压值就可以控制后出现的光线强度与色彩,并进而能在液晶面板上变化出有不同深浅的颜色组了。
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液晶屏常见的故障详谈
& & & 液晶彩电液晶屏是直接显示图像的,当液晶屏有问题时故障会一直存在。 若液晶彩电在TV、AV等各通道下故障都存乙在,在各通道下故障现象也都一样,那么基本可以判定是液晶屏故障。在确定是液晶屏部分有故障时,则要根据不同的故障现象检修相应的故障部位。液晶屏产生的故障大致有白屏、花屏、黑屏、屏暗、发黄、白斑、暗斑、黑斑、黑影、亮线、暗线、重影、外膜刮伤等。&事实:液晶电视已几乎覆盖每个家庭,保期外液晶面板的故障率占总体的70%以上,此等问题即便是厂家售后也只能更换屏幕,价格接近于重新购置一台全新电视,随即产生一种新兴行业,液晶屏幕维修,最迫切转型而无从入手的通常是以往的家电维修门店,抢得先机,必有可为!&以前CRT时代,一个好的师傅加一把烙铁基本上电视的问题都解决了,现在的液晶电视也早已普及到每家每户,在遇到白屏、花屏、黑屏、屏暗、发黄、白斑、暗斑、黑斑、黑影、亮线、暗线、重影、外膜刮伤等这些液晶屏的故障,再也不是一把烙铁就能够修复所有的问题了。&& & &&FOG热压机的原理是通过ACF粘合,并在一定的温度、压力和时间下另ACF导电粒子爆破并使ACF胶材固化,从而实现液晶玻璃或PCB与柔性线路板(FPC)机械连接和电气导通。简单的理解是将有故障的驱动软排线(COF)更换掉,而这个过程需要使用到的设备叫做热压机。热压机的标准1. &加热方式:加热方式有恒温加热和脉冲加热两种。恒温加热方式结构简单并且控制方便,用于控制温度低和不要求实现特殊控温曲线的场合。而脉冲加热方式的结构复杂,控制方式上可以根据用户要求实现温度和时间的控温曲线。2.功率因数:脉冲加热总体属感性负载,是利用变压器输出大电流并通过阻性负载(热压头)使其表面发热,单位时间加热到同一个温度点,需要的电流越大证明有效做功功率就越低,对电网的干扰也就越大,不稳定因素也随之增加,只满足ACF热压合其理论值不得超过1000W。3.温度特性:温度上升曲线必须可调,且峰值温度飘移量正负不得大于0.5度,影响ACF胶固化的因素主要有两个:一是起始升温速率;二是峰值温度。升温速率决定固化后的表面质量,而峰值温度则决定固化后的粘接强度和热压质量,脉冲热压头多数采用钛合金材料,用大电流通过钛合金使其表面发热,由于金属的复合纯度和加工等原因、很难保证发热面横截面积和内阻完全一致,温度反复飘移时会出现同一个热压面同时产生多个不同的温度,出现空焊现象,表面焊接凹凸不平,严重影响产品质量,所以必须保证峰值温度尽可能恒定在预定的温度,利用金属自身导热特性,使发热面温度接近恒定。4.热压合偏位比例:FPC电极与ITO电极的压合偏位精度,通常在一定的分辨率下屏驱数量越少其电极宽度和间距就越小,时下液晶屏分辨率越来越高其电极宽度达到10um或更小,要求设备重复压合精度最大限度不得大 /-5um。影响以上因素包括热压头平衡度平整度和温度稳定性,以及出力部件,出力部件包括气缸、导轨以及机台结构的稳定性。5.出力稳定性:在一定的温度、压力和时间下ACF导电粒子爆破并固化,在给定的温度和时间下,气缸出力尤为重要,气缸品质不稳定必定会出现空焊以及其它很多不稳定因素!返修率也随之上升。6.对位系统:通过数码显微镜辅助图像系统对FPC和LCD的引脚进行精准对位,由于屏型号品种繁多,ITO电极宽度大小不同,要求显微镜满足不同电极宽度,放大倍率可调,对位图像清晰,并且镜头位置可调,结构稳定,不抖动,位置精准不跑偏。维修示范&我什么故障能修,什么不能修?我们讲过FOG热压机的原理是通过ACF粘合,并在一定的温度、压力和时间下另ACF导电粒子爆破并使ACF胶材固化,从而实现液晶玻璃或PCB与柔性线路板(FPC)机械连接和电气导通。 简单的理解是将有故障的驱动软排线(COF)更换掉,而这个过程需要使用到的设备叫做热压机。一.以下是我们平时经常会碰到的问题,事实上COF(将芯片连接在FPC软排线上的技术叫做COF,我们也**惯将用于液晶屏驱动的软排线叫COF)引起的故障主要有以下:1. &黑屏:COF供电短路,短路后DC-DC电路进入保护状态,主电压无输出,整机停止工作,故障现象为黑屏。2. &线或带:按的分辨率来举例,source driverr的驱动电极为1024*3(一个像素单元pixel由RGB三个像素点组成)=共3072个驱动电极,这些电极若分成四个区域分别由四个COF驱动来完成、那每个COF驱动引脚为768条,引脚的宽度通常在0.005mm到0.01之间,比头发丝还细,若接触不良或开路断线,相应的引脚将失去驱动,屏幕就会出现亮线、暗线、不良面积大就会形成亮带或者暗带。3. &色带、暗带、干扰:我们这里讲的是指单一个驱动区域有图像但图像不正常,偏色或亮度异常或彩色干扰;source driverr驱动(也叫做数据端驱动、垂直驱动、源极驱动或者X轴驱动,因X就一个英文字母好表达一点,我们**惯性叫做X轴)除了和面板电极连接以外,另一端还要与PCB端连接,同样通过ACF粘合,经过热压合构成通电回路,PCB端给source driverr驱动提供供电以及信号传输和gammma伽马电压等;A. &LVDS信号异常:彩色干扰或变色。B. &伽马电压异常:灰阶和彩色异常。C. &供电异常:暗带或不工作(如果供电或STH输出开路,看该驱动所处的位置,将会影响后面的驱动工作,形成大面积故障)以上多数都是PCB端不良引起的(不排除COF驱动本身故障),只需将PCB端拆开重新清洗一遍,贴上ACF胶利用热压机重新压一次就搞定。4. &X轴多个区域性异常:X轴的扫描方式视不同厂家的设计方案,他可以是由左到右、或者由右到左、再或者由中间往两边的扫描方式,不管是何种方式都是一种接力跑方式,就像一个运动员跑完一圈后把接力棒递给另一个运动员让他来跑完下一圈......一圈相当于一个COF的工作区域,接力棒相当于STH(STH源极source驱动起始脉冲,相当于gate驱动的STV信号),如果上一个运动员还没跑完一圈就已经倒下,后一个运动员等不来接力棒也就没得跑了!也就是后面的COF驱动都将无法正常工作,就形成了整屏不工作或者前面的能行,后面的都不正常(闪一闪、跳一跳、黑一黑)5. &花屏:反应慢、拉丝、闪动、跳动、变形、杂乱无章、黑屏 & &gate driverr驱动/ 或者叫门驱动/或者Y轴驱动,目前LCD面板gate driverr驱动的信号供电都是由PCB端经COF再经由面板边沿ITO走线,最后到达gate driverr驱动,整个回路任何一个环节出问题都有可能使扫描时序出错,图像反应慢、拉丝、闪动、跳动、变形、杂乱无章、黑屏保护停止工作等…二.另外我们上面提及到什么故障不能修,在这里我们也回复一下,我们平时有接到一些客户的来电,问破屏能修吗?在这里统一回复,这个真不能修!!!A. &屏幕漏液也不能修,就算用特殊手段修复也经不起使用,很快问题依然!B. &Y轴无分立式外接COF驱动的,相应区域有故障通常也不能修,但这也不是绝对的,个别能通过特殊手段修复。C. 屏幕内部短路或者开路:对比于整体故障率其所占有的故障比例相当低(可以通过镭射机修复,国产的目前技术水平有限,修好了的故障很快返修,必须使用进口镭射,但价格很昂贵)十字线---X与Y在某个交叉点短路形成一竖一横两条线,在交叉点处能看到有一个亮点大小头线---X或者Y在某处与背板(VCOM)短路,视短路位置,靠近COF驱动处线相对不明显,越靠近短路点线越明显。半线---X或者Y在某处开路,开路后的后半段得不到信号供电,因而后半段不工作,形成半线。&
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液晶屏是怎么制造的
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就是用......液晶制造的液晶显示器(LCD) 目前科技信息产品都朝着轻、薄、短、小的目标发展,在计算机周边中拥有悠久历史的显示器产品当然也不例外。在便于携带与搬运为前题之下,传统的显示方式如CRT映像管显示器及LED显示板等等,皆受制于体积过大或耗电量甚巨等因素,无法达成使用者的实际需求。而液晶显示技术的发展正好切合目前信息产品的潮流,无论是直角显示、低耗电量、体积小、还是零辐射等优点,都能让使用者享受最佳的视觉环境。 2. 液晶的诞生 要追溯液晶显示器的来源,必须先从「液晶」的诞生开始讲起。在公元1888年,一位奥地利的植物学家,菲德烈.莱尼泽(Friedrich Reinitzer)发现了一种特殊的物质。他从植物中提炼出一种称为螺旋性甲苯酸盐的化合物,在为这种化合物做加热实验时,意外的发现此种化合物具有两个不同温度的熔点。而它的状态介于我们一般所熟知的液态与固态物质之间,有点类似肥皂水的胶状溶液,但它在某一温度范围内却具有液体和结晶双方性质的物质,也由于其独特的状态,后来便把它命名为「Liquid Crystal」,就是液态结晶物质的意思。不过,虽然液晶早在1888年就被发现,但是真正实用在生活周遭的用品时,却是在80年后的事情了。 公元1968年,在美国RCA公司(收音机与电视的发明公司)的沙诺夫研发中心,工程师们发现液晶分子会受到电压的影响,改变其分子的排列状态,并且可以让射入的光线产生偏转的现象。利用此一原理,RCA公司发明了世界第一台使用液晶显示的屏幕。尔后,液晶显示技术被广泛的用在一般的电子产品中,举凡计算器、电子表、手机屏幕、医院所使用的仪器(因为有辐射计量的考虑)或是数字相机上面的屏幕等等。 令人玩味的是,液晶的发现比真空管或是阴极射线管还早,但世人了解此一现象的并不多,直到1962年才有第一本,由RCA研究小组的化学家乔.卡司特雷诺(Joe Castellano)先生所出版的书籍来描述。而与映像管相同的,这两项技术虽然都是由美国的RCA公司所发明的,却分别被日本的新力(Sony)与夏普(Sharp)两家公司发扬光大。 3. 什么是液晶 液晶显示器是以液晶材料为基本组件,由于液晶是介于固态和液态之间,不但具有固态晶体光学特性,又具有液态流动特性,所以已经可以说是一个中间相。而要了解液晶的所产生的光电效应,我们必须来解释液晶的物理特性,包括它的黏性(visco-sity)与弹性(elasticity)和其极化性(polarizalility)。液晶的黏性和弹性从流体力学的观点来看,可说是一个具有排列性质的液体,依照作用力量不同的方向,应该有不同的效果。就好像是将一把短木棍扔进流动的河水中,短木棍随着河水流着,起初显得凌乱,过了一会儿,所有短木棍的长轴都自然的变成与河水流动的方向一致,这表示着次黏性最低的流动方式,也是流动自由能最低的一个物理模型。 此外,液晶除了有黏性的反应外,还具有弹性的反应,它们都是对于外加的力量,呈现了方向性的效果。也因此光线射入液晶物质中,必然会按照液晶分子的排列方式行进,产生了自然的偏转现像。至于液晶分子中的电子结构,都具备着很强的电子共轭运动能力,所以当液晶分子受到外加电场的作用,便很容易的被极化产生感应偶极性(induced dipolar),这也是液晶分子之间互相作用力量的来源。而一般电子产品中所用的液晶显示器,就是是利用液晶的光电效应,藉由外部的电压控制,再透过液晶分子的折射特性,以及对光线的旋转能力来获得亮暗情况(或著称为可视光学的对比),进而达到显像的目的。 4. 液晶显示器的种类 液晶显示器,英文通称为LCD(Liquid Crystal Display),是属于平面显示器的一种,依驱动方式来分类可分为静态驱动(Static)、单纯矩阵驱动(Simple Matrix)以及主动矩阵驱动(Active Matrix)三种。其中,被动矩阵型又可分为扭转式向列型(Twisted Nematic;TN)、超扭转式向列型(Super Twisted Nematic;STN)及其它被动矩阵驱动液晶显示器;而主动矩阵型大致可区分为薄膜式晶体管型(Thin Film Transistor;TFT)及二端子二极管型(Metal/Insulator/Metal;MIM)二种方式。(详细的分类请参考附图)TN、STN及TFT型液晶显示器因其利用液晶分子扭转原理之不同,在视角、彩色、对比及动画显示品质上有高低程次之差别,使其在产品的应用范围分类亦有明显区隔。以目前液晶显示技术所应用的范围以及层次而言,主动式矩阵驱动技术是以薄膜式晶体管型(TFT)为主流,多应用于笔记型计算机及动画、影像处理产品。而单纯矩阵驱动技术目前则以扭转向列(TN)、以及超扭转向列(STN)为主,目前的应用多以文书处理器以及消费性产品为主。在这之中,TFT液晶显示器所需的资金投入以及技术需求较高,而TN及STN所需的技术及资金需求则相对较低。 5. 液晶显示器的运作原理 如以上所提,目前液晶显示技术大多以TN、STN、TFT三种技术为主轴,因此我们就这从这三种技术来探讨它们的运作原理。 TN型的液晶显示技术可说是液晶显示器中最基本的,而之后其它种类的液晶显示器也可说是以TN型为原点来加以改良。同样的,它的运作原理也较其它技术来的简单,请读者参照下方的图片。图中所表示的是TN型液晶显示器的简易构造图,包括了垂直方向与水平方向的偏光板,具有细纹沟槽的配向膜,液晶材料以及导电的玻璃基板。 其显像原理是将液晶材料置于两片贴附光轴垂直偏光板之透明导电玻璃间,液晶分子会依配向膜的细沟槽方向依序旋转排列,如果电场未形成,光线会顺利的从偏光板射入,依液晶分子旋转其行进方向,然后从另一边射出。如果在两片导电玻璃通电之后,两片玻璃间会造成电场,进而影响其间液晶分子的排列,使其分子棒进行扭转,光线便无法穿透,进而遮住光源。这样所得到光暗对比的现象,叫做扭转式向列场效应,简称TNFE(twisted nematic field effect)。在电子产品中所用的液晶显示器,几乎都是用扭转式向列场效应原理所制成。STN型的显示原理也似类似,如下图,不同的是TN扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转90度,而STN超扭转式向列场效应是将入射光旋转180~270度。 要在这边说明的是,单纯的TN液晶显示器本身只有明暗两种情形(或称黑白),并没有办法做到色彩的变化。而STN液晶显示器牵涉液晶材料的关系,以及光线的干涉现象,因此显示的色调都以淡绿色与橘色为主。但如果在传统单色STN液晶显示器加上一彩色滤光片(color filter),并将单色显示矩阵之任一像素(pixel)分成三个子像素(sub-pixel),分别透过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色,再经由三原色比例之调和,也可以显示出全彩模式的色彩。另外,TN型的液晶显示器如果显示屏幕做的越大,其屏幕对比度就会显得较差,不过藉由STN的改良技术,则可以弥补对比度不足的情况。 6. 液晶屏幕的驱动方式 在TN与STN型的液晶显示器中,所使用单纯驱动电极的方式,都是采用X、Y轴的交叉方式来驱动,如下图所示,因此如果显示部份越做越大的话,那么中心部份的电极反应时间可能就会比较久。而为了让屏幕显示一致,整体速度上就会变慢。讲的简单一点,就好像是CRT显示器的屏幕更新频率不够快,那是使用者就会感到屏幕闪烁、跳动;或着是当需要快速3D动画显示时,但显示器的显示速度却无法跟上,显示出来的要果可能就会有延迟的现象。所以,早期的液晶显示器在尺寸上有一定的限制,而且并不适合拿来看电影、或是玩3D游戏。 为了改善此一情形,后来液晶显示技术采用了主动式矩阵(active-matrix addressing)的方式来驱动,这是目前达到高数据密度液晶显示效果的理想装置,且分辨率极高。方法是利用薄膜技术所做成的硅晶体管电极,利用扫描法来选择任意一个显示点(pixel)的开与关。这其实是利用薄膜式晶体管的非线性功能来取代不易控制的液晶非线性功能。 如上图,在TFT型液晶显器中,导电玻璃上画上网状的细小线路,电极则由是薄膜式晶体管所排列而成的矩阵开关,在每个线路相交的地方则有着一弄控制匣,虽然驱动讯号快速地在各显示点扫瞄而过,但只有电极上晶体管矩阵中被选择的显示点得到足以驱动液晶分子的电压,使液晶分子轴转向而成「亮」的对比,不被选择的显示点自然就是「暗」的对比,也因此避免了显示功能对液晶电场效应能力的依靠。 7. TFT型液晶显示器的运作原理 TFT型的液晶显示器较为复杂,主要的构成包括了,荧光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等等。首先液晶显示器必须先利用背光源,也就是荧光灯管投射出光源,这些光源会先经过一个偏光板然后再经过液晶,这时液晶分子的排列方式进而改变穿透液晶的光线角度。然后这些光线接下来还必须经过前方的彩色的滤光膜与另一块偏光板。因此我们只要改变刺激液晶的电压值就可以控制最后出现的光线强度与色彩,并进而能在液晶面板上变化出有不同深浅的颜色组合了。
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液晶屏常见Y轴TAB实用飞线脚位图
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Qiji. All Rights Reserved
Wuhan Qiji Technology Co., Ltd.武汉奇迹科技有限公司版权所有触摸屏基本原理介绍
一、触摸屏介绍
1、触摸屏的特点
(1)触摸屏和人的关系很紧密,尤其是电容式触摸屏。
(2)触摸屏和显示器关系很紧密。
(3)典型应用:手机、平板电脑、收银机、工业领域。
2、触摸屏的分类
(1)常见的触摸屏分为2种:电阻式触摸屏和电容式触摸屏。早期用电阻式触摸屏,后来发明了电容式触摸屏。
(2)这两种的特性不同、接口不同、编程方法不同、原理不同。
3、触摸屏和显示屏的联系与区别
(1)首先要搞清楚:触摸屏是触摸屏,用来响应人的触摸事件的;显示屏是显示屏,用来显示的。现在用的显示屏一般都是LCD。
(2)为什么很多人会搞混这两个概念,主要是因为一般产品上触摸屏和显示屏是做在一起的。一般外层是一层触摸屏,触摸屏是透明的,很薄;底下是显示屏用来显示图像,平时看到的图像是显示屏显示并且透过触摸屏让人看到的。
二、输入类设备简介
1、IO输入输出,是计算机系统中的一个概念。计算机的主要功能就是从外部获取数据然后进行计算加工得到输出数据并输出给外部(计算机可以看成数据处理器)。计算机和外部交互就是通过IO。每一台计算机都有个标准输入和标准输出。
2、常见的输入类设备
键盘、鼠标、触摸屏、游戏摇杆、传感器、(摄像头并不是一个典型的输入类设备)。
三、电容式触摸屏的原理
1、人体电流感应
利用人体电流感应现象,在手指和屏幕之间形成一个电容,手指触摸时吸走一个微小电流,这个电流会导致触摸板上4个电极上发生电流流动,控制器通过计算这4个电流的比例就能算出触摸点的坐标(这个计算过程中涉及到AD转换)。
2、专用电路计算坐标(硬件接口)
(1)电阻式触摸屏传感器本身原理很简单,坐标的计算也是很简单的事,所以可以通过SoC的电阻式触摸屏控制器直接与触摸板传感器相连接,由Soc内部的控制器来完成坐标的计算和AD转换是没有问题的,对于SoC本身来说并不是一个太大的负担。但是电容式触摸屏不同,电容式触摸屏需要自带一个IC进行坐标计算因此电容式触摸屏工作时不需要主机SoC控制器参与。所以电容式触摸屏的这种接口其实就是上面说的电阻式的第二种硬件接口,而且电容式触摸屏目前只能实现为第二种接口。
(2)为什么这样设计?主要原因是因为电容式触摸屏传感器的坐标计算太复杂,普通程序员无法写出合适的代码解决这个问题,因此在电容式触摸屏中除了触摸板之外还附加了一个IC进行专门的坐标点计算和统计。这个IC全权负责操控触摸板得到触摸操作信息,然后再通过数字接口(一般是I2C)和主机SoC进行通信。
3、多个区块支持多点触摸
(1)电阻触摸屏不支持多点触摸,这是它本身的原理所限制,无法改变无法提升。
(2)电容式触摸屏可以支持多点触摸(也可以单点触摸)。按照之前讲的电容式触摸屏的原理,单个电容式触摸屏面板也无法支持多点触摸,但是可以将一个大的触摸面板分成多个小的区块,每个区块相当于是一个独立的小的电容式触摸屏面板。
(3)多个区块支持多点触摸让电容触摸屏坐标计算变复杂了,但是这个复杂性被电容触摸IC吸收了,还是通过数字接口和主机SoC通信报告触摸信息(触摸点数、每个触摸点的坐标等)。
4、对外提供I2C的访问接口
(1)整个电容触摸屏包含2部分:触摸板传感器和电容触摸IC。触摸板传感器就是一个物理器件,电容触摸IC一般做到触摸屏的软排线(FPC,例如下图中软排线上的那颗芯片)上面,电容触摸IC负责操控触摸板、通过AD转换和分析得到触摸点个数、触摸坐标等信息,然后以特定的数字接口与SoC通信。这个数字接口就是I2C。
(2)对于我们主机SoC来说,电容式触摸屏其实就是一个I2C从设备。主机只需要通过I2C总线对这个从设备进行访问即可(从设备有自己特定的从设备地址)。从这里来讲,其实电容式触摸屏和其他的传感器(gsensor等)并没有任何区别。
四、电阻式触摸屏的原理
电阻式触摸屏其实就是一种传感器,虽然已经用的不多了,但是还是有过很多的LCD模块采用电阻式触摸屏,这种屏幕可以用四线、五线、七线或八线来产生屏幕偏置电压,同时读回触摸点的电压,在这里主要以四线为例进行说明。
1、薄膜+玻璃(需要尖锐硬物点击)
(1)要点是薄、透明。前面板硬度稍弱,可以被硬物按下弯曲,后面板硬度很高,不会弯曲。
(2)前面板和后面板在平时没有挨住,在外力按下之下,前面板发生(局部)形变,在这一点上前后面板会挨住。如下下面左图所示:
2、ITO(导电+透明+均匀压降)
(1)ITO是一种材料,其实是一种涂料,特点就是透明、导电、均匀涂抹。(如上面右图中的金属涂层)
(2)本来玻璃和塑料都是不导电的,但是涂上ITO之后就变成导电了(同时还保持着原来透明的特性)。
(3)ITO不但导电而且有电阻,所以中间均匀涂抹了ITO之后就相当于在同一层的两边之间接了一个电阻。因为ITO形成的等效电阻在整个板上是均匀分布的,所在在板子上某一点的电压值和这一点的位置值成正比。
(4)触摸屏经过操作,按下之后要的就是按下的坐标,坐标其实就是位置信息,这个位置信息和电压成正比了,而这一点的电压可以通过AD转换得到。这就是整个电阻式触摸屏的工作原理。
3、X/Y轴分时AD转换
(1)下面要研究如何得到按下的这点的电压
(2)在第一个面板的一对电极上加电压,然后在另一个面板的一个电极和第一个面板的地之间去测量。在没有按下时测试无结果,但是在有人按下时在按下的那一点2个面板接触,接触会导致第二个面板上整体的电压值和接触处的电压值相等,所以此时测量到的电压就是接触处在第一个面板上的电压值。
(3)以上过程在一个方向进行一次即可测得该方向的坐标值,进行完之后撤掉电压然后在另一个方向的电极上加电压,故伎重施,即可得到另一个方向的坐标。至此一次触摸事件结束。
例如下图所示:我们先在X+和X-之间加上一个电压,当有人按下触摸屏之后就会在相应的位置形成一个触点,那么此时我们去测量Y+与GND(或者是Y-与GND)之间的电压,那么其实得到的电压值就是发生触点处的电压值,因为电阻是均匀分布的,所以可以算出该点在x方向上的位置;同理测量Y轴也是一样的道理。
4、电阻触摸屏的校准
(1)电压值和坐标值成正比的,所以需要去校准它。校准就是去计算(0,0)坐标点的电压值是多少。
5、电阻式触摸屏的硬件接口
(1)对于电阻式触摸屏来说,他的硬件接口主要分为两种:一种是SoC内置电阻式触摸屏控制器,另一种是外置的专门触摸屏控制芯片,将触摸板传感器与这个控制芯片相连接,这个芯片内部逻辑电路或者是内置程序代码能够根据上面说的原理将触点坐标算出来并且转化为数字量通过I2C接口发送给主机Soc。
(2)而对于第一种接口需要Soc的电阻式触摸屏控制器能够自己完成上面说的任务,并且需要将传感器的模拟量转换为数字量,所以这个一般就会和ADC联系在一起,而在s5pv210这款SoC中其实就是将ADC模块和触摸屏模块集成在一起的。
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