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Title: Touch Screen Technology

   
                                                                                        Touch Screen Technology 


Touch screen technology has the potential to replace most functions of the mouse and keyboard. The touchscreen interface is
 being used in a wide variety of applications to improve human-computer interaction. As the technology advances, people may
 be able to operate computers without mice and keyboards. Because of its convenience, touch screen technology solutions has
 been applied more and more to industries, applications, products and services, such as Kiosks, POS (Point-of-Sale), consumer
 electronics, tablet PC, moderate to harsh Machine Control, Process Control, System Control/Office Automation and Car PC, etc.
A touch screen is composed of a touch detection system and touch screen controller, touch detection components are installed 
in the front screen display to detect user’s touch position, and then the related information is sent to a touch screen controller; 
the main function of the touch screen controlleris to receive touch information from touch point detection device , convert it into 
contacts coordinates and then transfer to the CPU. It also can put commands received from the CPU into practice fleetly.

 How Touchscreens Work
 
We’ll tae a look inside the two most common touchscreen tech nologies. The most widely used touchscreen technology is resistive.
  Most people have used one of these resistive touchscreens before in the ATM at the bank, in the credit card checkout in most 
stores, or even for entering an order in a restaurant.  Projective capacitance touchscreens, on the other hand, are not as broadly
 available yet, but are gaining market momentum.  Many cellphones and portable music players are beginning to come to market
 with projective capacitance interfaces.  Both resistive and capacitive technologies have a strong electrical component, both use 
ITO (Indium-Tin-Oxide, a clear conductor), and both will be around for a long time to come.  A resistive touchscreen consists of a
 flexible top layer, then a layer of ITO (Indium-Tin-Oxide), an air gap and then another layer of ITO. The panel has 4 wires attached 
to the ITO layers:  one on the left and right sides of the top and bottom sides of the ‘Y layer.  

 The Big Three of Touch screen Technology
The touch panels themselves are based around three basic screen technologies: Resistive, Capacitive and Surface Acoustical Wave
 (SAW). Each of those designs has distinct advantages and disadvantages.  

Surface Acoustic Wave


   
How can the sensors tell?
Waves travel at the speed of sound
Speed of Sound = 343 m/s
Based on the time it takes for the wave to return 
to the source, the sensor can tell if it was 
disturbed or not.
If it was, based on the time it takes to get back to 
the source, the sensor can calculate the distance.
These calculations will generate (X,Y) coordinates
 
Benefits
    High durability touchscreens designed for commercial use: tested to over 50 million touches at one point Pure-glass construction
    for superior image clarity, resolution, and light transmission
  Durable, scratch-resistant glass surface - continues to work if scratched
  Finger, gloved hand, and soft stylus activation
  Touchscreens work with all mouse-driven software using software driver mouse emulation
  Touchscreens work alone or with keyboard and mouse
  Perform the following mouse functions: Left-Click, Double-Click, Drag-and-Drop, and Right-Click

Drawbacks:
  The SAW type screen may not perform well in extremely dirty or dusty environments.
Resistive


The FineTouch"Classic" is a resistive-type touch panel. It is composed of two film sheets or one film sheet plus one glass plate. An 
electric circuit is patterned on the film using Nissha’s state-of- the-art etching technology. There are many features available including
 compact, lightweight, input resolution and transmissivity. With regard to input and display functions, the system enables ease of
 handwriting, pin-point input on format, or multi-functional display on the screen, giving a superior user interface in a compact 
multi-functional product. The FineTouch"Classic" is excellent in durability and cost performance, widely used for various portable 
applications such as mobile phones and portable gaming gears, and notebook PCs. 
 
● Structure 
Film/Glass; Film/Film+ Plastic;  Film/Film+ Glass; Film/Film+ SA; Film/Film; Glass/Glass Film/Plastic  
Types 
4wires,5 wires,6 wires,7 wires,8 wires  
 
● 5-Wire Resistive
5-Wire Resistive touchscreen technology is widely used in demanding workplace applications such as Point-of-Sale and cash register
 systems, restaurant and bar systems, automation / operator controls, and more. 

It is a reliable, scratch-resistant screen that is not affected by moisture, grease, and other contaminants that may come in contact 
with the screen. Resistive touchscreens are pressure sensitive. Touch the screen with a finger, gloved hand, fingernail, or object 
such as a credit card, and you’ll receive a fast, accurate response every time. 

Its principle:
 

Its X and Y electrode are adhered to lower ITO glass layer , upper ITO layer is just a active layer. The electrode of 5-wire type looks
 like a cloud(res cloud) How to detect X and Y Y axis: Apply VDD on electrode UR, electrode  LL(GND) Sense  X axis: Apply VDD on
 electrode LL, electrode UR(GND)-> Sense

Benefits:
  Pressure sensitive touchscreen responds to finger, gloved hand, or pen stylus
  Durable touchscreen has been tested to over 30 million touches at one point
  Works with all mouse-driven software using software driver mouse emulation
  Works alone or with keyboard and mouse
  Perform the following mouse functions: Left-Click, Double-Click, Drag-and-Drop, and Right-Click
Drawbacks:
 Touchscreen layers and coatings slightly degrade image clarity compared to other touchscreen types.
 Touchscreen surface could be scratched or cut by sharp or abrasive objects. Not recommended for public locations.
Capacitive


 
Conductive lower coating (Indium-Tin-Oxide)
No top coating, only rigid protective cover
Finger serves as second conducting layer
Ohm’s Law relates current to voltage in DC  circuit in the form of V = iR
Capacitive touch screen uses Alternating  Current (AC). 
The current is continuous across the ITO surface à  Remember Sinusoid waves from lab 


 Impedance is equivalent to resistor in AC circuità V = iZ; where Z = (1/jwC) 
J = sqrt(-1)w= 2pF where F = Freq.
C = Capacitance = (erA)/d
Human body achieves capacitance and conducts current
Touch Event àVoltage drop at the point of touching
Affects strength of current across ITO surface
Voltage gradient across surface 
● Conductive ITO surface allows for continuous current across the surface 
 
Electronic circuits located underneath ITO  
  
surface measure the resulting distortion in the sine waves produced by voltage drop as a result of the touch event.  Durable Capacitive 
touchscreen technology is widely used in demanding applications ranging from Point-of-Sale 
systems and operator controls to information kiosk systems and gaming applications. 

It is a durable, scratch-resistant screen that has a very high clarity. It is not affected by dirt, moisture, or grease that may come in contact
 with the screen. 

Benefits:
    Durable touchscreen has been tested to over 100 million touches at one point
  Smooth touch and drawing response
  Works with all mouse-driven software using software driver mouse emulation
  Works alone or with keyboard and mouse
  Perform the following mouse functions: Left-Click, Double-Click, Drag-and-Drop, and
Right-Click
Drawbacks:
  Touchscreen responds to finger contact only, does not respond to gloved hands or stylus pens
 
 

 


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