Touchscreen-Technologien

Kapazitive Touch-Technologie Genereller Aufbau Analog der resistiven Touchtechnologie kommt eine leitfähige Beschichtung einer transparenten Fläche, in der Regel Glas, zum Einsatz. Weitere Schichten, wie bei resistiven Touchscreens verwendet, werden nicht benötigt. Analog dem resistiven 5-Draht Touchscreen werden die 4 Ecken kontaktiert und mit einer Wechselspannung beaufschlagt, die ein schwaches kapazitives Feld erzeugt. Auflegen des Fingers bedingt nun einen Spannungsabfall an diesem Punkt und damit einen Stromfluss zwischen den 4 Ecken des Touchscreen und dem Betätigungspunkt. Dieses Verhältnis der an den Ecken zu messenden Ströme ermöglicht es, über den Controller die Betätigungsposition zu ermitteln. Vorteile des kapazitiven Touchscreens sind die hohe Lichtdurchlässigkeit, da kein Flexteil (Polyesterfolie über dem Glasträger) erforderlich ist. Transparente Beschichtungen der Oberfläche schützen die  leitfähige Schicht, wodurch diese Systeme sehr robust werden und über eine hohe Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse verfügen. Daraus ergibt sich eine, gegenüber resistiven Systemen  theoretisch, um ein Mehrfaches höhere Lebensdauer.  Resistive Touch-Technologie  Genereller Aufbau Diese Touchscreens bestehen im Wesentlichen aus zwei oberflächenbeschichteten Elementen. Dem so genannten Stabilteil, in der Regel aus Glas gefertigt, und dem Flexteil, einer Kunststofffolie. Beide sind mit einer ITO- (Indium-Tin/Zinn-Oxid) Schicht versehen. Die ITO-Schichten werden durch sehr kleine gedruckte Abstandshalter getrennt, einander gegenüberliegend, montiert.   4-Draht-Touchscreen - Spezifischer Aufbau   An den jeweils gegenüberliegenden Seiten von Stabil- und Flexteil werden Kontaktflächen aus Silberleitlack aufgedruckt und über eine flexible Anschlussfahne an den Controller geführt. Es entsteht eine, um 90° gedrehte, spiegelbildliche Anordnung einander zugewandter, semileitfähiger Schichten. Legt man nun über einen entsprechenden Touch-Controller eine Spannung (z.B. 5V DC) an ein Paar  gegenüberliegender Kontaktflächen einer ITO-Schicht (z.B. dem Stabilteil) an, kann am Flexteil, ähnlich eines Potentiometers, eine Spannung gemessen werden, die dem Abstand des Berührungspunktes von den außen liegenden Kontaktflächen entspricht. Dies geschieht im schnellen Wechsel jeweils auf Stabil- und Flexteil und liefert, vom Controller entsprechend ausgewertet, die Information über die Position der Betätigung des Touch-screens. 4-Draht-Touchscreens zeichnen sich durch hohe Genauigkeit/ Linearität, geringen Stromverbrauch und gute Robustheit aus. Bei den Glasstärken des Stabilteils kann variiert werden, typischerweise stehen Glasstärken von 0,7-3,0 mm zur Verfügung. Die Verwendung hochwertiger Folien für das Flexteil, der Druck feinster Abstandshalter zwischen beiden ITO-Lagen (nur 0,035 mm Größe) gewährleisten hohe Lichtdurchlässigkeit. Bei der Auflösung werden abhängig vom verwendeten Controller Werte bis zu 4096 x 4096 erreicht.  5-Draht-Touchscreen - Spezifischer Aufbau Die bereits beschriebene 4-Draht-Technologie lässt hinsichtlich Genauigkeit, Stromverbrauch und Preiswürdigkeit nahezu keine Wünsche offen. Jedoch hat sie eine Schwachstelle. Die Auswertung der bei Betätigung zu messenden Spannungen setzen einen konstanten Widerstand beider ITO-Schichten (Stabil- und Flexteil) voraus. Genau dies ist jedoch im Feldeinsatz oft nicht ausreichend gegeben. Auch durch die Einwirkung der Luftfeuchtigkeit verändert sich analog dazu der Widerstand des keramischen Materials ITO. Diese Abweichung des gemessenen vom realen Betätigungspunkt nennt man Drift.Um diesen Effekt zu verhindern bzw. zu kompensieren wurden zahlreiche Methoden entwickelt. Eine davon ist die 5-Draht-Technologie. Aufbau und generelles Funktionsprinzip entspricht der 4-Draht Technologie. Im Gegensatz zur Kontaktierung der 4 Anschlüsse über jeweils die volle Seitenlänge der ITO Schicht, werden hier lediglich die Ecken des Touchscreens auf dem unteren Stabilteil kontaktiert. Der obere Flexteil dient lediglich als Messelement. Über ihn wird bei Betätigung des Touchscreens der Widerstand zu den  4 Eckpunkten gemessen und ausgewertet.Dieser Aufbau gewährleistet eine weit reichende Driftkompensation, größere Robustheit und längere Lebensdauer selbst bei bereits eingetretenen Beschädigungen oder Verschleiß der ITO-Schicht.