Display Wie PCAP Touch-Displays trotz Display-Schutz ermöglicht

Redakteur: Margit Kuther

Projected CapacitiveTouch (PCAP) erkennt Display-Berührungen durch Schutzmaterialien hindurch. Über neue Einsatzmöglichkeiten und das erforderliche Know-how informiert Rudolf Sosnowsky, Leiter Marketing und Applikation bei HY-LINE Computer Components.

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PCAP: Systemlösung von Projected CapacitiveTouch durch HY-LINE Computer
PCAP: Systemlösung von Projected CapacitiveTouch durch HY-LINE Computer
(Bild: HY-LINE)

ELEKTRONIKPRAXIS: Herr Sosnowsky, warum ist PCAP ein so wichtiges Thema für HY-LINE?

Rudolf Sosnowsky: HY-Line beschäftigt sich traditionell mit TFT-Displays und allem, was dazu gehört. Dies sind z.B. Ansteuerkarten, LED-Treiber und Kabel. Die Kunden hierzu stammen aus der Industrie, Medizintechnik und dem Automatenbereich.

Dort ist eine Interaktion zwischen Bediener und Maschine erforderlich. Viele Bedienoberflächen (GUI, Graphical User Interface) von Industriemaschinen oder Automaten verlangen, dass Werte an Ort und Stelle auf dem Bildschirm geändert werden, und nicht mit peripher angeordneten Bedienelementen wie Tasten – numerisch wie bei Bankautomaten oder als voll ausgeprägte Tastatur. Dafür werden Touchscreens eingesetzt.

Es gibt viele unterschiedliche Technologien, von denen jede Stärken und Schwächen hat. Die Fortentwicklung – nicht zuletzt durch Konsumelektronik angefeuert – ist PCAP (Projected CAPacitive), die viele technische Vorteile bietet und die Bedienung von mehr als einem Punkt gleichzeitig ermöglicht.

Selbst bei einfachen Anwendungen, die nicht die vom Mobiltelefon her bekannten Wisch- und Zwei-Finger-Gesten verwenden, ist dies ein Vorteil: Man denke nur an eine Tastatur, bei der „Shift“ und ein Buchstabe gleichzeitig zu betätigen sind.

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Was waren die Soft- und Hardware-seitigen Voraussetzungen für PCAP?

Die PCAP-Technologie hat bedingt durch die darunter liegende Software-Architektur mit grafischen Elementen, Ankreuz- und Auswahlfeldern einen enormen Aufschwung erfahren.

Zudem sind die guten optischen Eigenschaften – anders als einige andere Technologien besteht der Touchscreen aus Glas oder einer hochtransparenten Folie – und die Möglichkeit, die Front mit gehärtetem Glas resistent gegen Vandalismus zu machen, ein entscheidender Vorteil.

Durch die mit PCAP erstmals realisierte Trennung von Funktion – der Touch-Sensor liegt unterhalb der Oberfläche – und Design – der Freiheitsgrad bei der Gestaltung des Deckglases ist nicht beschränkt – können technische Geräte das „Guckkastendesign“ ablegen und optisch attraktiv daher kommen.

Wie kann HY-LINE Computer Components die neue Technologie PCAP gewinnbringend für Kunden in sein Portfolio integrieren?

HY-LINE Computer Components hat diesen Trend früh erkannt und aufgenommen. Hier galt es, Produkte verschiedener Hersteller, nämlich Touchsensor, Touchcontroller und Deckglas, zu kombinieren und zu einem fertigen Produkt zu machen, das der Anwender einsetzen kann.

Dass das Material Glas ein interessanter Werkstoff mit speziellen Eigenschaften ist, muss den meisten Kunden erst vermittelt werden. Auch, dass die Integration völlig anders abläuft als bei anderen Touch-Technologien und die neu gewonnenen Freiheiten für ein erfolgreiches Produkt sinnvoll genutzt werden müssen, ist in den Gesprächen ein wichtiger Diskussionspunkt.

Unsere Kunden profitieren von dem Know-how, das HY-LINE Computer Components für alle Komponenten bei Auswahl und Design anbietet. Der wichtige letzte Schritt ist das so genannte Fine Tuning, bei dem die Eigenschaften des Touchcontrollers auf das Umfeld in der realen Applikation, also im Gehäuse mit allen Elektronikkomponenten verbaut, eingestellt werden. Damit bietet HY-LINE Computer Components Dienstleistungen, die über das im Distributionsgeschäft allgemein übliche hinausgehen.

Was ist bei Systemlösungen mit PCAP besonders zu beachten?

Die oben beschriebenen Freiheitsgrade ermutigen Entwickler einerseits, völlig neue Wege in der Auslegung der Bedienoberfläche in der mechanischen Konstruktion zu gehen, zum anderen erwarten sie, dass der neue PCAP im alten Gehäuse genauso gut oder noch besser funktioniert als der jetzige in anderer Technologie.

Beide Ansätze sind zum Scheitern verurteilt: Das Funktionsprinzip des PCAP beruht auf elektrischen Feldern. Dies bedeutet, dass der Sensor ein elektrisches Feld aufbaut, das zum Auswerten von Touchereignissen verwendet wird, und von bereits vorliegenden elektrischen Feldern so gut wie möglich geschützt werden muss.

Ebenso sind relevante Gehäuseteile in der aktiven Zone zu vermeiden, die durch ihre abschirmende Wirkung das ausgesendete Feld stören können. Damit hat HY-LINE Computer Components bereits in der Designphase eine wichtige Aufgabe in der Beratung des Kunden und Abklärung der Systemintegration.

Welche Voraussetzungen bietet HY-LINE Computer Components, um Kunden bei der Auswahl der passenden PCAP-Lösung besonders gut zu unterstützen?

HY-LINE Computer Components bietet Kunden die Unterstützung beim PCAP-Design von der Auswahl der richtigen Komponenten – Sensor, Touch-Controller, Deckglas –, der Verarbeitung, z.B. Ausführung des Deckglases durch mechanische Bearbeitung, Bedruckung und Oberflächenbeschaffenheit – und der Feineinstellung des Touchcontrollers im fertigen Gerät an.

Gerade letzteres wird im Labor von HY-LINE Computer Components durchgeführt, um eine kurze Reaktionszeit zu gewährleisten. Das notwendige Know-how haben die Mitarbeiter in Trainings direkt vom Hersteller erhalten. Sie begleiten das Projekt von Anfang an und führen es zum Erfolg.

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In welchen Bereichen lassen sich Systemlösungen mit PCAP besonders gut einsetzen?

Einige Einsatzgebiete habe ich bereits erwähnt. Zusammenfassend lässt sich folgendes sagen: PCAP-Touchscreens werden überall dort bevorzugt, wo moderne grafische Bedienoberflächen eingesetzt werden.

Im Industriellen und Automatenbereich ist es vielfach nicht die Gestensteuerung, die die Auswahl auf PCAP fallen lässt, sondern die durch die Glasoberfläche gegebene optische Qualität der Darstellung und die Robustheit.

Bei vielen Anwendungen sind auch die optische Vergütung des Glases gegen Reflexionen und die definierte Rauheit für ein angenehmes Bediengefühl gefragt.

In welchen Bereichen ist HY-LINE Computer Components aktuell besonders aktiv beziehungsweise plant Aktivitäten in nächster Zukunft?

HY-LINE Computer Components setzt auf die Verbreitung der PCAP-Technologie in immer weiteren Bereichen und Anwendungen. Dazu gehören Mehrwert-Dienstleistungen wie Verklebungen von Touchsensoren mit Displays oder optischem Bonding.

Ein weiteres Gebiet ist der Aufbau kompletter Frontplatten, bestehend aus Touchsensor, Deckglas und Gehäuserahmen. Oft kommen weitere Komponenten aus dem HY-LINE-Portfolio hinzu, wie Baugruppen für Embedded Computer.

Herr Sosnowsky, vielen Dank für das Gespräch.

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