Eingabesysteme Der Siegeszug des kapazitiven Touchdisplays

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Smartphones, Bank-Terminals und industrielle Steuerungen: Beispiele für Displays mit kapazitivem Touchscreen, die in immer mehr Anwendungen vordringen. Bei der Display Solution Gruppe von MSC Technologies setzt man auf unterschiedliche Technologien und Anbieter.

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Touch-Eingabe: Von Zytronics kommt die Multi-Touch-Projected-Capacitive-Touch (MPCT-)Technologie, welche gleichzeitig bis zu 40 Berührungspunkte auswertet.
Touch-Eingabe: Von Zytronics kommt die Multi-Touch-Projected-Capacitive-Touch (MPCT-)Technologie, welche gleichzeitig bis zu 40 Berührungspunkte auswertet.
(msc)

Die kapazitiven Touch-Technologien entwickeln sich immer weiter. Wie rasant, verdeutlicht unter anderem MSC Technologies eigene Nanosilber-basierte Projective-Capacitive-Touchscreen-(PCT-)Technologie. Anders als bei herkömmlichen Indium-Zinnoxid (ITO)-basierenden PCTs kommen bei dem von den Touch-Spezialisten der Display Solution Group (ehemals Gleichmann Electronics) verwendeten Verfahren als leitendes Material winzige Silberpartikel zum Einsatz. Das ermöglicht die Herstellung extrem dünner, biegsamer Touch-Folien. Die kapazitiven Eigenschaften sind dabei so gut, dass selbst unter einer bis zu 8 mm dicken Glasabdeckung bei Berührung der Touchfläche minimale Reaktionszeiten garantiert sind.

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Bis zu 40 Berührpunkte gleichzeitig auswerten

Mit einem Rand von maximal 3,2 mm und der gegenüber klassischen ITO-PCTs deutlich schmaler ausfallenden Bonding Area des Touch-Sensors zur Anschlussfahne sind die aktuell für Touch-Diagonalen von 39,2 cm (15,6'') bis 54,6 cm (21,5'') verfügbaren Folien ideal für den Einsatz in derzeit überwiegend noch mit resistiven Touchscreens ausgestatteten Open Frame Monitoren geeignet. Die Lichtdurchlässigkeit beträgt 90 Prozent und unterstützt dabei eine optimale Ablesbarkeit des Displays.

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Partner für Embedded-Lösungen und Displays

Aus MSC Gleichmann-Gruppe wird MSC Technologies, an Avnet Company. Als neuer Geschäftsbereich der Avnet Electronic Marketing EMEA stehen die Märkte Embedded Computing und Displays im Fokus. Darüber hinaus werden Wireless-, Speicher- und Lighting-Lösungen angeboten. Zur MSC Technologies zählen zukünftig die MSC Vertriebs GmbH und die Gleichmann & Co. Electronics GmbH inklusive aller Tochterfirmen der MSC-Gruppe.

Für Displays mit aktuell bis zu 216 cm (85'') Bildschirmdiagonale eignet sich die Multi-Touch Projected Capacitive Touch (MPCT)-Technologie von Zytronic, die inzwischen abhängig von der jeweiligen Anwendung eine gleichzeitige Auswertung von bis zu 40 Berührungspunkten ermöglicht. Aktuell präsentiert MSC Technologies Display Solution Gruppe verschiedene Beispiele der Multi-Touch-Technologie basiert auf dem Touch-Controller ZXY200 beziehungsweise dem Nachfolgemodell ZXY300 und einem robusten skalierbaren Touch-Sensor. Wie bei allen PCT-Touch-Lösungen kommt auch bei der Multi-Touch-Variante eine Matrix aus hauchfeinen Kupferdrähten mit einem Durchmesser von 10 µm zum Einsatz, die sich in einem mehrere Millimeter dicken, stoß- und kratzfesten Glaslaminat befindet. Eine Palm Rejection-Funktion erlaubt auch die Auflage des Handballen bei handschriftlichen Eingaben. Der Sensor funktioniert sogar bei Nässe, Schmutz und Berührung mit Handschuhen, was den Einsatzbereich dieser professionellen Lösung erheblich erweitert.

Die Empfindlichkeit des Touchs justieren

Neben den derzeit verfügbaren 38,1-cm-(15''-), 55,9-cm- (22''-), 81,3-cm-(32''-), 116,8-cm (46''-), 139,7-cm- (55''-) und 216-cm- (85''-)Standardlösungen werden auch kundenspezifische Versionen angeboten. Dank Zytronics proprietärem Prozess zum Aufbringen der Kupferelektroden, der eine einfache Skalierung der Multi-Touch-Sensorlösung ermöglicht, entstehen dem Kunden keinerlei zusätzliche Toolingkosten. Zudem kann der Anwender über eine zusätzliche Software die Empfindlichkeit selbst justieren. Damit lässt sich der Sensor genau an die jeweiligen Anforderungen des Systemdesigns anpassen. Die Multi-Touch-Lösung ist mit den Betriebssystemen Windows 7 und 8 sowie den Linux Kernels 3.5.1 für zehn beziehungsweise 3.9.0 für bis zu 40 Touch-Punkte sofort einsatzfähig.

Ganz auf die kapazitive Touch-Technologie konzentriert man sich auch bei NLT Technologies (ehemals NEC Technologies). Inzwischen steht die in den vergangenen Jahren konsequent weiterentwickelte Projected-Capacitive- (PCAP-)Touchscreen-Technologie immerhin schon für über 30 verschiedene Display-Versionen zur Verfügung, mittelfristig soll die Zahl der mit PCAP-Touchscreen erhältlichen Displays auf rund 100 steigen. Neben den preiswerteren Standardausführungen werden von MSC Technologies unterschiedlichste Varianten für anspruchsvolle Anwendungen mit ultraweitem Blickwinkel, besonders starker Helligkeit und erweitertem Temperaturbereich bis hin zu Modellen mit optisch gebondetem Touchscreen angeboten. Die mit Diagonalen von 16,5 cm (6,5'') bis 39 cm (15,6'') erhältlichen Displays sind zudem ohne Ausnahme langzeitverfügbar und unterliegen strengen Qualitätskriterien.

Der Touch im sicherheitskritischen Umfeld

Die PCAP-Technologie von NLT kommt auch in Applikationen, denen bisher der Einsatz von Touchscreens beispielsweise aus sicherheitsrelevanten Gründen verwehrt war, zum Tragen. Ein Merkmal ist, dass die Touchfläche mit dem Display-Außenrädern abschließt und den Einbau in das Endgerät erleichtert. Das Diamond Pattern X/Y-Einglas-Design basiert auf einem maxTouch Controller von Atmel. Die Bedienfläche ist ein 0,3 mm dickes auf den Sensor gebondetes Cover-Glas mit Antiglare- und Antifingerprint-Beschichtung. Eine GUI-basierende Software hilft, wichtige Parameter einzustellen und erleichtert so die Integration.

In der Standardversion ist der Sensor mit dem Display umlaufend verklebt und der Zwischenraum mit Luft gefüllt. Das Antiglare- und Antifingerprint-behandelte Coverglas ist mit dem Sensor optisch vollflächig verklebt. Optional werden komplett optisch gebondete Touchscreen-Versionen angeboten. Hierfür wird der Raum zwischen LCD- und Touch-Sensor mit einer hochtransparenten Klebmasse gefüllt. Dies hat eine sichtbare Reduktion der Oberflächenreflektionen zur Folge, die nicht nur bei ungünstigen Lichtverhältnissen, wie sie bei Außenanwendungen häufig vorkommen, zu einer besseren Ablesbarkeit führt. Bei entsprechend großen Abnahmemengen können die PCAP-Touchscreens auf Anfrage auch mit kundenspezifisch bedruckbaren Dekorgläsern oder mit zusätzlichen optischen Eigenschaften versehen werden.

Der Beitrag ist nach Unterlagen von MSC Technologies entstanden.

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