Projizierte und oberflächenkapazitive Touch-Technologie

1. Projizierte kapazitive Touch-Technologie

Die Projected Capacitive Touch (PCT)-Technologie ist eine kapazitive Technologie, die die leitfähige Schicht ätzt, um die Betriebsgenauigkeit und Flexibilität zu verbessern. Ein XY-Array wird entweder durch Ätzen einer einzelnen Schicht erzeugt, um ein Gittermuster aus Elektroden zu erzeugen, oder durch Ätzen von zwei separaten, senkrechten Schichten aus leitfähigem Material mit parallelen Linien oder Schienen, um das Gitter zu bilden (ähnlich wie Pixelgitter in LCD-Bildschirmen). Die an das Array angelegte Spannung erzeugt ein Gitter aus Kondensatoren.

1.1 Wie sieht die projizierte kapazitive Touchscreen-Struktur aus?

Es gibt mehrere Strukturen in der projizierten kapazitiven Technologie. Die "One Sheet Piled-Up Structure" besteht aus X- und Y-Elektroden, die auf einem Blatt platziert sind." "One sheet two-sided structure" hat X- und Y-Elektroden auf der Vorder- bzw. Rückseite eines Blattes. Die "Zwei-Blatt-Lamellenstruktur" besteht aus zwei Blechen, die sich gegenüberstehen und durch Elektroden getrennt sind. Ein projizierter kapazitiver Sensor besteht aus X- und Y-Elektroden, die auf verschiedene Weise miteinander verbunden werden können.

Die Projektionskapazitätssensorik wird in zwei Typen eingeteilt: Selbstkapazität und gegenseitige Kapazität.

Die Eigenkapazität wird auch als absolute Kapazität bezeichnet. Es verwendet das erfasste Objekt als andere Elektrode in der Kapazität. Der Gegenstand erzeugt eine Ladung zwischen der Messelektrode und der gemessenen Elektrode und bestimmt die Position durch Messung der Änderung der Kopplungskapazität. Wenn es sich jedoch um eine einzige Berührung handelt, bestimmt die Kapazitätsänderung nur eine Gruppe von Koordinaten in der x- und y-Achse, und die kombinierten Koordinaten sind ebenfalls eindeutig. Wenn sich zwei Berührungspunkte auf dem Touchscreen nicht in derselben X- oder Y-Richtung befinden und zwei Koordinatenprojektionen in diese Richtungen vorhanden sind, werden vier Koordinaten zusammengeführt. Nur zwei Koordinaten sind aktuell, und die anderen beiden werden als "Geisterpunkte" bezeichnet. Das hat zur Folge, dass der selbstkapazitive Bildschirm kein echtes Multitouch unterstützen kann.

Die gegenseitige Kapazität, auch Kreuzkapazität genannt, wird durch die Verbindung benachbarter Elektroden gebildet. Wenn sich das erfasste Objekt der elektrischen Feldlinie nähert, die eine Elektrode mit der anderen verbindet, ändert sich die gegenseitige Kapazität. Wenn die Querelektroden nacheinander Anregungssignale aussenden, erhalten alle Längselektroden gleichzeitig Signale. Diese Methode ergibt die Kapazität des Schnittpunkts aller Quer- und Längselektroden oder die Kapazität der zweidimensionalen Ebene des gesamten Touchscreens. Wenn sich menschliche Finger nähern, nimmt die lokale Kapazität ab. Die zweidimensionalen Kapazitätsänderungsdaten des Touchscreens können verwendet werden, um die Koordinaten jedes Berührungspunkts zu berechnen. Selbst wenn sich mehrere Berührungspunkte auf dem Bildschirm befinden, können daher die tatsächlichen Koordinaten jedes Berührungspunkts berechnet werden.

Wenn Sie einen Finger oder einen leitfähigen Stift in die Nähe der Sensoroberfläche bringen, verändert sich das nahe gelegene elektrostatische Feld. Die Kapazitätsverschiebung an jeder Stelle auf dem Raster kann verwendet werden, um die Berührungsposition genau zu bestimmen.

Im Vergleich zur resistiven Technologie ermöglicht die Verwendung eines Gitters eine bessere Auflösung und Multitouch-Aktionen. Die höhere Auflösung des PCT ermöglicht somit Tätigkeiten ohne direkten Kontakt, so dass die leitenden Schichten mit zusätzlichen schützenden Isolierschichten beschichtet werden können und auch unter Displayschutzfolien oder hinter witterungs- und vandalismussicherem Glas betrieben werden können. Klicken Sie hier für den projizierten kapazitiven 7-Zoll-Touchscreen.

1.2 Vorteile:

• Die Touch-Funktion funktioniert mit kundenseitig installierten Materialien, einschließlich vandalismusgeschütztem Glas mit einer Dicke von bis zu 18 mm.

• Funktioniert im Freien bei Regen, Schnee, Eis und Staub.

• Eine wirklich flache Frontfläche ist ohne Blende realisierbar.

• Bedienung mit Fingern, behandschuhten Händen oder einem leitfähigen Stift.

• Funktioniert auch, wenn das Glas gesprungen oder zerbrochen ist.

1.3 Nachteile:

• Der Aufbau von Elektronik und Sensorik ist schwieriger als bei anderen Technologien.

Es bietet keine vollständige Unterstützung für die Unabhängigkeit des Stifts.

2. Oberflächenkapazitive Touchscreen-Technologie

Der kapazitive Touchscreen erkennt die Berührungsaktivität auf der Bildschirmoberfläche mithilfe der Induktion elektrischer Felder. Die Platte besteht aus einer gleichmäßig beschichteten ITO-Platte, wobei jede der vier Ecken durch eine ausgehende Linie mit der Steuerung verbunden ist. Während des Betriebs erzeugt die Oberfläche des Touchscreens ein homogenes elektrisches Feld. Wenn das geerdete Objekt mit der Bildschirmoberfläche in Kontakt kommt, erkennt die Elektrode die Ladungsänderung und bestimmt die Koordinaten des Berührungspunkts.

Der kapazitive Oberflächen-Touchscreen hat eine lange Lebensdauer und eine gute Durchlässigkeit, aber seine Auflösung ist begrenzt und er ermöglicht keine Mehrpunktberührung. Derzeit wird es vor allem in großflächigen Outdoor-Touchpanels eingesetzt, wie z. B. auf öffentlichen Informationsplattformen (POI), Plattformen für den öffentlichen Dienst (POS) und anderen Artikeln.

Die Grundglasscheibe weist eine transparente leitfähige Schicht auf, die anschließend mit einer Glasschutzschicht überzogen wird. Die Elektroden werden in vier Ecken eingesetzt.

2.1 Wie werden die Berührungspunkte erkannt?

Wenn die gleiche Phasenspannung an die Elektroden in jeder der vier Ecken angelegt wird, bildet sich ein homogenes elektrisches Feld über die gesamte Platte. Wenn ein Finger das Panel berührt, fließt ein elektrischer Strom von den vier Ecken zum Finger. Um den kontaktierten Punkt zu erkennen, wird das aus den vier Ecken fließende Verhältnis des elektrischen Stroms gemessen. Der gemessene Stromwert ist umgekehrt proportional zum Abstand zwischen dem Berührungspunkt und den vier Ecken.

2.2 Vorteile:

• Die kapazitive Oberflächentechnologie kann Berührungen auf einer Sensoroberfläche durch Glasfenster erkennen.

• Der kapazitive Touchscreen kann Fett, Schmutz, Wasser und starken Chemikalien standhalten.

• Kapazitive Oberflächensensoren haben eine Lebenserwartung von mehr als 225 Millionen mechanischen Berührungen.

• Die kapazitive Oberflächentechnologie überträgt etwa 90 % des Lichts vom Bildschirm.

• Lebensdauer von mehr als 50 Millionen Berührungen an einem einzigen Ort.

•Kapazitive Oberflächensensoren bieten eine hohe Auflösung und Reaktionsgeschwindigkeit.

2.3 Die Nachteile

• Nur ein Kontaktpunkt ist lösbar.

• Registriert nur die Berührung von unbehandschuhten Fingerspitzen oder einem angebundenen Stift auf der Oberfläche eines Sensors.

• Anfällig für elektromagnetische Störungen oder fehlerhafte Signale, die von parasitären kapazitiven Bildschirmen abgegeben werden.

• Starke Kratzer können die Aktivitäten in der betroffenen Region stören.