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Technologie-Übersicht

An introduction into the various common types of touch screen technology and the method of their operation. Strengths and weaknesses of each technology will also be discussed to provide a better understanding as to which type would be best to use in any given application.

Eine Einführung in die verschiedenen gängigen Arten der Touchscreen-Technologie und die Art und Weise ihrer Bedienung. Die Stärken und Schwächen der einzelnen Technologien werden ebenfalls erörtert, um ein besseres Verständnis dafür zu vermitteln, welcher Typ für eine bestimmte Anwendung am besten geeignet ist.

Touchscreen-Technologien bieten alle die gleiche Funktion, unterscheiden sich jedoch erheblich in den verschiedenen Typen und ihrer Funktionsweise. Sie alle haben spezifische Vor- und Nachteile, und die Auswahl des richtigen Typs für eine bestimmte Anwendung kann schwierig sein, es sei denn, Sie sind mit den verschiedenen Arten von Technologien und ihren betrieblichen Überlegungen gründlich vertraut. Dieses Papier soll einen Überblick über die gängigen Arten von Touchscreen-Technologien sowie deren Vor- und Nachteile geben. Entschuldigung für das Fehlen von Grafiken, aber diese Einreichungen haben Größenbeschränkungen.

Dies ist die gebräuchlichste Art von Touchscreen, die heute verwendet wird, vor allem, weil sie gute Betriebseigenschaften hat und kostengünstig ist. Resistive Touch ist in 4-, 5- und 8-Draht-Varianten erhältlich. Der Begriff "Draht" wird verwendet, um anzugeben, wie viele Schaltungselemente für den Anschluss an die Schnittstellenelektronik an das Kabel angeschlossen sind. 4- und 8-Draht-Resistiv sind ähnlich im Betrieb, wobei der 8-Draht wirklich nur eine 4-Draht-Variante ist. Alle resistiven Technologien sind ähnlich aufgebaut. Das heißt, es handelt sich um analoge Schalter. Sie bestehen aus einem transparenten Substrat - in der Regel Glas mit einer leitfähigen Beschichtung, auf die eine flexible transparente Schalterschicht aufgebracht ist - in der Regel eine Polyesterfolie mit einer ähnlichen leitfähigen Beschichtung. Diese am Rand angebrachte Schalterschicht wird mit sehr kleinen "Abstandspunkten" physisch vom Substrat ferngehalten. Hält man einen resistiven Berührungssensor gegen das Licht, kann man sie in der Regel sehen. Um den Sensor zu aktivieren, üben Sie mit einem Finger oder Stift Druck auf die Schalterschicht aus, um das flexible Polyester zwischen den Abstandspunkten zu drücken, damit es mit dem Substrat in Kontakt kommt. Bei der 4-Leiter-Technologie wird die Position der Berührung mittels Spannungsabfallmessung ermittelt. Sowohl die Substratschicht als auch die Schaltschicht haben eine transparente, leitfähige, gesputterte Beschichtung, bei der es sich in der Regel um Indiumzinnoxid (ITO) handelt, die bevorzugt wird, da sie ziemlich transparent ist und gleichzeitig niedrige Schichtwiderstände bietet, typischerweise von 15 - 1000 Ohm/Quadrat. Die meisten resistiven Touchscreens verwenden ITO-Beschichtungen um 300 Ohm/Quadrat, da dies ein guter Kompromiss zwischen Haltbarkeit und optischer Transparenz ist. Auf jeder dieser beiden Schichten werden am Rand leitfähige Sammelschienen aufgetragen, die normalerweise mit leitfähiger Silbertinte gerastert sind. Auf einer Ebene sind diese Stäbe vertikal links und rechts für das X-Plane-Element positioniert, auf der anderen sind sie oben und unten für das Y-Plane-Element positioniert. Also 4 Stangen, die durch 4 Drähte verbunden sind. Die Controller-Schnittstelle legt einen Strom durch die Balken einer dieser Ebenen an - z. B. die X-Ebene durch die linke Leiste hinein und aus der rechten heraus. Wenn dieser Strom durch den 300 Ohm/quadratischen Schichtwiderstand der ITO-Beschichtung auf dem X-Plane-Substrat fließt, kommt es zu einem Spannungsabfall zwischen den 2 Balken. Wenn Druck ausgeübt wird, um die X- und Y-Schichten kurzzuschließen, wird eine Spannung von der Y-Ebene aufgenommen und von der Controller-Schnittstelle gemessen. Je näher man dem einen oder anderen Balken auf der X-Ebene kommt, desto höher oder niedriger ist die Spannung, wodurch eine X-Koordinate ermittelt wird. Um eine Y-Koordinate zu erhalten, wird der gleiche Vorgang nacheinander ausgeführt, diesmal jedoch die Y-Ebene mit Strom versorgt, wobei die X-Ebene die Spannungsmessung aufnimmt. 4-Draht-Technologien können mit sehr geringer Leistung betrieben werden, da sie spannungsbetrieben sind und nicht viel Strom benötigen, so dass sie für den Einsatz in tragbaren batteriebetriebenen Geräten wünschenswert sind. Sie haben auch den Vorteil, dass sie den größten Teil der Sensoroberfläche als aktiven Bereich nutzen können, in dem Berührungen erfasst werden können. Die silbernen Buss-Stäbe können sehr schmal sein, um an den Rändern nicht viel Platz einzunehmen. Außerdem können die Verbindungsbahnen der Silbertinte durch UV-Dielektrikum getrennt darüber geschichtet werden, was zu einer sehr kompakten Konstruktion führt. Dies ist auch ein wichtiger Aspekt bei Anwendungen wie Handheld-Geräten, bei denen die Größe sehr begrenzt ist. Da 4-Draht spannungsbetrieben wird, kann es keine Abweichung in den elektrischen Eigenschaften der leitenden Schichten geben, da sich sonst der Spannungswert dieser X- und Y-Schichten ändert, was zu einer Positionsdrift im Berührungspunkt führt. Mehrere Faktoren können dies verursachen, wobei der häufigste die Erwärmung und Kühlung des Sensors durch Umgebungsbedingungen ist. Ein spürbares Problem wird erst bei extremen Temperaturschwankungen und bei Großformaten wie 12,1"-Sensoren und größer. Auf kleinen Formaten wie 6,4" und kleiner fällt es wirklich nicht auf. Das eigentliche Problem bei 4-Drähten ist die Lebensdauer des Sensors. Es ist nicht so gut. In der Regel können Sie mit 4 Millionen Berührungen oder weniger an derselben Stelle mit der Fingerbedienung rechnen. Mit einem Stift ist es viel schlimmer. Ein 4-Draht-Sensor kann durch nur wenige harte Schläge eines feinen Stifts zerstört werden. Dies liegt daran, dass die ITO der Polyester-Switch-Schicht spröde ist. ITO ist eine Keramik und wird leicht gerissen oder "gebrochen", wenn sie zu stark gebogen wird. Diese Rissbildung tritt normalerweise auf der Polyester-Schalterschicht auf, da sie wiederholt in die Substratschicht zwischen den Abstandspunkten gebogen wird, um einen elektrischen Kontakt herzustellen. Bei wiederholtem Biegen, insbesondere an einer stark beanspruchten Stelle, wie z. B. einer Eingabetaste in einer Anwendung, bricht der ITO in diesem Bereich und leitet den Strom nicht so gut, wodurch der Schichtwiderstand dieser Stelle zunimmt. Diese Beschädigung geschieht viel schneller, wenn ein Taststift verwendet wird, da die Biegung der Schalterschicht durch den kleinen Punkt des Stifts viel schärfer ist. In diesem Fall ist die Spannungsmessung der X- und Y-Ebene über oder um diesen Punkt höher als sie sollte, so dass der Berührungspunkt so aussieht, als wäre er weiter von einer Sammelschiene entfernt, als er tatsächlich ist. Dieser Genauigkeitsverlust ist nicht linear und kann nicht durch eine Neukalibrierung wiederhergestellt werden, wie es bei einem Driftproblem der Fall sein könnte. Neue Techniken wie die stiftbasierte ITO-Polyesterfolie tragen ITO zuerst auf eine unregelmäßige Oberfläche auf, die auf das Polyester aufgetragen wird, um eine glatte, flache ITO-Beschichtung zu vermeiden, die leichter gerissen werden kann. Dies verbessert das Problem, behebt es aber nicht. Eine Variation des 4-Drahtes ist der 8-Draht, der behauptet, "basiert auf der 4-Draht-Widerstandstechnologie, wobei jede Kante eine weitere Sensorleitung als stabilen Spannungsgradienten für den Touchscreen-Controller bereitstellt. Die Funktion der zusätzlichen 4 Leitungen besteht darin, die tatsächliche Spannung zu erhalten, die durch die Antriebsspannung erzeugt wird, so dass der Touchscreen-Controller das Driftproblem, das sich aus der rauen Umgebungseinwirkung oder dem langen Gebrauch ergibt, automatisch korrigieren kann. Ich muss zugeben, dass ich ein wenig unsicher bin, wie diese Funktionstheorie funktioniert. Es wurde mir nie auf eine Weise erklärt, die irgendeinen Sinn ergibt, aber ich bin sicher, dass es funktioniert. Der 5-Draht-Typ ist meiner Meinung nach die eigentliche Lösung für das ITO-Bruchproblem. Es verlässt sich nicht auf die Spannung, um seine X- und Y-Position zu erreichen, sondern auf den Stromfluss. Ein 5-Draht besteht aus den gleichen Schaltschichten wie der 4-Draht, aber anstelle von gegenüberliegenden Paaren von X- und Y-Busschienen verwendet ein 5-Draht Elektroden, die an den vier Ecken der Substratschicht platziert sind und 4 der 5 Drähte darstellen. Die oberste ITO-Polyester-Schalterschicht ist eine einzelne Massefläche, die den 5. Draht darstellt - also 5 Drähte. Die Controller-Schnittstelle legt eine niedrige Spannung an die 4 Eckelektroden an. Es passiert nichts, bis die geerdete Schaltschicht in das Substrat gedrückt wird, dann beginnt Strom aus den 4 Ecken zu fließen. Wenn Sie direkt in der Mitte des Sensors berühren würden, würden Sie aus jeder Ecke einen identischen Stromfluss erhalten, da der Berührungspunkt den gleichen Abstand von jeder Ecke hat und daher der Widerstand über die ITO-Beschichtung von der Ecke zum Berührungspunkt gleich wäre. Je näher man einer Ecke kommt, desto höher wird der Stromfluss, da der Abstand und der Widerstand vom Berührungspunkt zur Ecke abnimmt. Der Abstand und der Widerstand zu den anderen drei Ecken nehmen zu, wodurch der Stromfluss abnimmt, wenn sich der Berührungspunkt entfernt. Abhängig vom Strom, der aus jeder Ecke fließt, kann die Controller-Schnittstelle bestimmen, wo sich der Berührungspunkt befindet. Der 5-Draht ist nicht annähernd so stark vom ITO-Bruch betroffen, da er die tatsächlichen Werte des Stromflusses nicht beibehalten muss, um linear zu bleiben. Wenn sich unser Berührungspunkt beispielsweise direkt in der Mitte des Bildschirms befindet, können wir Stromflüsse von beispielsweise 50 mA durch jede Eckelektrode sehen. Das sind insgesamt 200 mA, wobei jede Ecke 25 % der Gesamtmenge ausmacht. Wenn der Stromfluss an allen vier Ecken gleich ist, muss der Berührungspunkt in der Mitte liegen. Was ist, wenn das ITO in der Mitte des Bildschirms bricht und 90 % seiner Fähigkeit, Strom zu leiten, verliert? Nun, dann fließen nur 20 mA Strom durch die vier Ecken mit 5 mA durch jede Ecke, was immer noch eine Darstellung von 25 % des Gesamtstromflusses durch jede Ecke ist, so dass die Linearität gleich bleibt. Der 5-Draht betrachtet die Eckstromflusswerte als relational zueinander und nicht als Literalwerte wie die Spannungswerte in einem 4-Draht, sodass ITO brechen kann, aber es macht keinen Unterschied für die Linearität auf einem 5-Draht. Der ITO müsste bis zu einem Punkt brechen, an dem die Reglerschnittstelle keinen Stromfluss mehr erkennen kann, wenn die Schaltschicht gedrückt wird. Ein typischer 5-Draht-Widerstand kann mit Fingeraktivierung 35 Millionen Berührungen an derselben Stelle erreichen. Auch hier weniger mit einem Stift. Eine D Metro in Kanada bietet eine gepanzerte Widerstandstechnologie an, bei der die Polyester-Schalterschicht durch eine glas- / polyesterlaminierte Schalterschicht ersetzt wird, die steifer als Polyester ist. Abgesehen von der offensichtlichen Haltbarkeit der Oberfläche kann sich die steifere Glas- / Polyschalterschicht nicht stark genug biegen, um einen ITO-Bruch der Schalterschicht zu verursachen, sodass dieser Typ 10-mal länger hält als normale 5-Draht-Typen. Aufgrund der zwei ITO-Schichten, die in der resistiven Technologie erforderlich sind, ist die Transparenz nicht so gut wie bei anderen Arten von Touchscreens. Die optische Transmission liegt normalerweise bei etwa 82 % für den Widerstand. Resistiv ist möglicherweise nicht für einige raue Umgebungen geeignet, da die Polyester-Schalterschicht durch scharfe Gegenstände beschädigt werden kann. Außerdem ist die Polyester-Schalterschicht nicht feuchtigkeitsbeständig, sondern feuchtigkeitsbeständig, was bedeutet, dass bei hoher Luftfeuchtigkeit mit wiederholtem Erhitzen und Abkühlen Feuchtigkeit durch die Polyester-Schalterschicht wandern und im Luftraum zwischen den Schalter- und Substratschichten kondensieren kann, was zu einem Ausfall führt. Einige großformatige resistive Sensoren haben ein Problem mit der "Polsterung". Dies ist der Fall, wenn sich die Polyester-Switch-Schicht in Bezug auf das Glassubstrat ausdehnt und sich entweder verformt oder aufbläht und nicht flach auf dem Glassubstrat aufliegt. Dies ist oft nur ein kosmetischer Defekt, kann aber zu einer Fehlaktivierung führen, wenn die Schalterschicht stark verformt ist. Dieses Problem ist in der Regel auf das Erhitzen und Abkühlen zurückzuführen, bei dem das Polyester im Vergleich zum Glassubstrat einen höheren Ausdehnungs- und Schrumpfungskoeffizienten aufweist und sich beim Erhitzen stärker ausdehnt als das Glas. Abgesehen von der geringeren Lichtdurchlässigkeit behebt die gepanzerte Widerstandstechnologie von A D Metro alle oben genannten Mängel. Die resistive Technologie ist druckaktiviert, was bedeutet, dass sie mit einem Finger, einem schweren Handschuh, einem Stift oder einem anderen Gerät verwendet werden kann, was eine sehr wünschenswerte Funktion ist. Es benötigt sehr wenig Strom und ist sehr zuverlässig und schnell. Es ist Z-Achsen-fähig, was bedeutet, dass es erkennen kann, wenn Sie unterschiedlichen Druck auf einen Berührungspunkt ausüben, was praktisch ist, wenn Sie eine Anwendung haben, bei der Sie einen Vorgang beschleunigen möchten, indem Sie einfach mehr Druck auf eine Berührungstaste ausüben, wie z. B. das schnelle oder langsame Öffnen eines Ventils in einer Prozesssteuerungsanwendung. Es wird nicht durch Schmutz und Verunreinigungen beeinträchtigt und hat unauffällige elektrische Betriebseigenschaften, was es zu einem Favoriten für militärische Anwendungen macht.

Der Aufbau eines kapazitiven Mittels ähnelt in gewisser Weise dem eines 5-Draht-Widerstands, hat aber keine Schaltschicht. Es gibt nur ein leitfähiges, beschichtetes Substrat mit 4 Eckelektroden, ähnlich wie bei den 5 Drähten. Die verwendete leitfähige Beschichtung ist nicht typischerweise ITO, sondern Antimonzinnoxid (ATO), das einen höheren Schichtwiderstand von etwa 2.000 Ohm/Quadrat aufweist und sich besser für die kapazitive Technologie eignet. Die ATO-Beschichtung wird in der Regel mit einer etwa 50 Ångström dicken Silikatschicht befeuert, um sie vor dem Abfärben während des Gebrauchs zu schützen. Die Steuerelektronik legt eine HF-Frequenz an die vier Eckelektroden an. Die Aktivierung wird erreicht, indem Sie mit Ihrem Finger die Oberfläche des Bildschirms berühren, wobei die Kopplung Ihrer Fingeroberfläche mit der darunter liegenden ATO-Oberfläche eine kapazitive Kopplung erzeugt, durch die die Radiofrequenz fließen kann. Ihr Körper leitet die HF wie eine Antenne in die Atmosphäre ab. Je näher man einer Ecke kommt, desto mehr Funkfrequenz fließt durch sie hindurch. Durch die Betrachtung der Funkaktivität von jeder Ecke aus kann der Controller berechnen, wo sich Ihr Finger berührt. Aufgrund der umgebenden elektromagnetischen Interferenzen (EMI) und Hochfrequenzstörungen (RFI) von anderen Funk- und Elektrogeräten in der Umgebung muss viel Signalverarbeitung durchgeführt werden, um das umgebende HF-Rauschen herauszufiltern, wodurch die Controller-Schnittstelle komplexer wird und einen höheren Stromverbrauch erfordert. Trotzdem ist kapazitiv immer noch relativ schnell. Es hat eine sehr leichte Haptik und eignet sich ideal für Drag-and-Drop-Anwendungen. Da die Oberfläche aus Glas besteht, ist sie vandalismusgeschützt und wird häufig in Kioskanwendungen, einschließlich Spielautomaten, verwendet. Es hat eine gute optische Transmission von ca. 90%. Es wird nicht durch Schmutz oder Verunreinigungen beeinträchtigt, es sei denn, es ist so schlimm, dass es die kapazitive Kopplung Ihres Fingers stört. Es kann nicht mit schweren Handschuhen oder einem Stift oder Zeigegerät verwendet werden, es sei denn, es ist angebunden und elektrisch mit der Steuerung verbunden. Wenn Ihr Finger zu trocken ist, funktioniert es möglicherweise nicht, da für eine gute kapazitive Kopplung Hautfeuchtigkeit benötigt wird. Wenn die Oberfläche zerkratzt ist, kann dies dazu führen, dass der Sensor im zerkratzten Bereich versagt oder vollständig ausfällt, wenn der Kratzer lang genug ist. EMI und RFI können dazu führen, dass die Kalibrierung ausfällt. Es ist nicht Z-Achsen-fähig. Er ist nicht für den mobilen Betrieb geeignet, da sich die Umgebung von EMI und RFI zu häufig ändert, was die Controller-Schnittstelle verwirren würde. Es ist nicht für militärische Anwendungen geeignet, die einen heimlichen Betrieb erfordern, da es HF aussendet. Es erfordert spezielle Montageüberlegungen, da Gehäuse und Metallblenden den Betrieb beeinträchtigen können. Projiziert kapazitiv: Projiziert kapazitiv einschließlich Nahfeldbildgebung (NFI) besteht aus einem Glassubstrat mit einer ITO- oder ATO-Beschichtung, die weggeätzt wird, um ein Gittermuster aus X- und Y-Linienelementen zu hinterlassen. Einige Designs verwenden eingebettete Metallfilamente, die nicht sichtbar sind, um das gleiche Gitter zu erhalten. Das gittergemusterte Substrat weist eine Schutzglasplatte auf, die mit der Vorderseite des Gittersubstrats verbunden ist. Ein Wechselstromfeld, das auf das Netz angewendet wird. Wenn ein Finger oder ein leitfähiger Stift die Sensoroberfläche berührt, stört er das Feld, sodass die Controller-Schnittstelle genau bestimmen kann, wo im Raster das Feld am meisten gestört wird. Die Controller-Schnittstelle kann dann die Position der Berührung berechnen. Diese Technologie ist sehr langlebig und kann nicht so beschädigt werden, dass sie nicht mehr funktioniert, es sei denn, das Substratgitter ist gebrochen. Er kann Berührungen durch ein Fenster wahrnehmen. Es kann im Freien betrieben werden. Es wird nicht durch Schmutz beeinträchtigt. Es kann mit behandschuhten Händen verwendet werden. Es ist jedoch teuer. Es hat eine vergleichsweise niedrige Auflösung. Es kann leicht durch elektrostatische Entladung gezappt werden. Es hat keinen wirklichen Tastsinn, was bedeutet, dass es aktiviert werden kann, bevor Sie es berühren. Es ist empfindlich gegenüber EMI- und RFI-Störungen, was seine Zuverlässigkeit problematisch macht.

Diese Technologie erfordert keine elektrische Signalverarbeitung auf der Sensoroberfläche und verwendet keine leitfähigen Beschichtungen. Es verwendet Ultraschall, um Berührungen zu erkennen. Ein SAW-Sensor besteht aus einem Sensorsubstrat, an dessen Rand ein piezoelektrischer Emitter zusammen mit 2 oder 3 Empfängern angebracht ist. Entlang des gesamten Umfangs der Sensorkanten verlaufen auch Reflexionsrippen, die verwendet werden, um Ultraschallschall über die Oberfläche der Sensorfläche hin und her zu reflektieren. Um Berührungen zu erkennen, sendet der piezoelektrische Wandler Ultraschallstrahlen aus, die von den umlaufenden Rippen über die gesamte Fläche des Sensors hin und her reflektiert werden. Da die Schallgeschwindigkeit einigermaßen konstant ist, ist bekannt, wann der ursprüngliche Schallstoß zusammen mit allen reflektierten Ausbrüchen von den Umfangskämmen an jedem Empfänger ankommen sollte. Wenn ein Finger oder ein anderer schallabsorbierender Stift mit der Sensorfläche in Kontakt kommt, wird ein Teil dieses Schalls absorbiert oder reflektiert und fehlt, wenn der Controller erwartet, dass er sie bei den Empfängern erwartet. Diese fehlenden Ereignisse ermöglichen es der Controller-Schnittstelle, zu bestimmen, wo die Berührung auf der Sensorfläche positioniert werden müsste, um zu verhindern, dass diese akustischen Ereignisse zum erwarteten Zeitpunkt bei den Empfängern ankommen. Diese Technologie bietet eine Lichtdurchlässigkeit von 97 %, da das Sensorsubstrat nur aus blankem Glas besteht. Es bietet auch eine sehr leichte Berührung und eignet sich gut für Drag-and-Drop-Funktionen. Es hat eine Glasoberfläche, die sehr langlebig ist und nicht leicht vandalisiert werden kann. Es funktioniert mit schwer behandschuhten Händen, aber nicht mit einem harten Stift oder einem Gerät, das keinen Schall absorbieren kann. Wenn Sie es jedoch tief genug zerkratzen, können die Ultraschallwellen in das Tal der Furche fallen und in den Weltraum abprallen, was zu einem toten Punkt auf einer Seite des Kratzers führt. Es ist anfällig für Schmutz und Staub, die den Ultraschall verlangsamen oder blockieren. Wassertropfen stören den Betrieb - ebenso wie Insekten, die vom Licht des Displays angezogen werden. Es kann nicht effektiv gegen Schmutz oder Feuchtigkeit abgedichtet werden, da eine solche Dichtung blockieren würde den Ultraschallton. Offenzellige Schaumstoffdichtungen können nicht vor Feuchtigkeit abdichten und verstopfen immer noch mit Schmutz, was zu einer Blockade des Ultraschalls führt. Änderungen der Luftfeuchtigkeit und Temperatur führen zu einer Änderung der Luftdichte, die sich auf die Geschwindigkeit auswirkt, mit der sich der Ultraschall ausbreiten kann, was zu Problemen mit der Genauigkeit führen kann. Infrarot-Matrix: Dies ist eine der ersten Touch-Technologien, die jemals entwickelt wurden. Es ist sehr einfach zu bedienen und hat sich als praktikable Lösung für die Berührung erwiesen, da es besser für Flachbildschirme geeignet ist. Die IR-Matrix besteht aus einem Rahmen, in dem eine Reihe von 30 bis 40 IR-Fotosendern auf einer Seite montiert ist, die entweder oben oder unten mit IR-Fotoempfängern kombiniert sind, die entlang der gegenüberliegenden Seite und oben oder unten ausgerichtet sind. Die Controller-Schnittstelle blitzt die IR-Strahler sowohl in der X- als auch in der Y-Ebene, um ein Raster von Lichtstrahlen bereitzustellen, die mit einem Finger oder einem beliebigen Touch-Gerät gebrochen werden können. Wenn eine Berührung mit einem Finger oder einem Touch-Gerät erfolgt, werden ein oder mehrere Lichtstrahlen in der Matrix unterbrochen und die Controller-Schnittstelle kann erkennen, wo sich die Berührung befindet, um diese bestimmten Strahlen zu blockieren. Auch die teilweise Blockierung von Lichtstrahlen auf der einen oder anderen Seite des Touchscreens ermöglicht es der Controller-Schnittstelle, mit einer ziemlich hohen Auflösung aufzulösen, aber der Tasterdurchmesser muss groß genug sein, um mindestens einen Lichtstrahl des Fotoemitters sowie einen Teil eines benachbarten Lichtstrahls zu blockieren, damit die Controller-Schnittstelle eine Positionsänderung erkennen kann. Die Technologie fiel in Ungnade, als andere Technologietypen online gingen, da Displays vor Jahren kugelförmige CRTs mit Radiuskrümmungen von 22,5 Zoll oder weniger waren. Es gab ein erhebliches Parallaxenproblem beim Versuch, eine IR-Matrix mit geraden und flachen Lichtstrahlen auf einem gekrümmten CRT-Display zu verwenden. Der IR-Matrix-Touchscreen wird aktiviert, lange bevor Ihr Finger die Oberfläche der Bildröhre erreicht, insbesondere in den Ecken, was die Verwendung umständlich macht. Dies ist bei der heutigen Universalität von Flachbildschirmen natürlich kein Problem mehr und ist der Grund, warum die IR-Matrix ein gewisses Comeback feiert. Es bietet eine sehr leichte Berührung und eignet sich für Drag-and-Drop-Anwendungen. Wenn eine Rahmenversion ohne Schutzglassubstrat verwendet wird, beträgt die optische Transmission 100%, was in jeder Anwendung wünschenswert ist. Es hat eine gute Auflösung und ist sehr schnell. Es wird nicht durch schnelle Temperatur- oder Feuchtigkeitsänderungen beeinträchtigt. Es ist sehr linear und genau. Die Technologie hat jedoch keinen taktilen Sinn und wird aktiviert, bevor Ihr Finger die Bildschirmoberfläche berührt. Es benötigt viel Platz, um sowohl in der Dicke als auch in der Rahmenbreite zu wohnen, so dass ein spezielles Gehäusedesign des Displays erforderlich sein kann, um den Rahmen unterzubringen. Es enthält viele Komponentenelemente, die ein höheres Risiko für einen Komponentenausfall darstellen. Es wird durch Schmutz angegriffen, der die Lichtstrahlen blockieren kann. Fliegende Insekten, die vom Displaylicht angelockt werden, können den Sensor fälschlicherweise aktivieren.

Verstärkte Glassubstrate sollten hier ebenfalls angesprochen werden, da sie in vielen Anwendungen ein kritischer Faktor sind und von vielen nicht sehr gut verstanden werden. Es gibt zwei Arten von gehärtetem Glas, die üblicherweise verwendet werden. Das erste und gebräuchlichste ist hitzegehärtetes Glas, das allgemein als Sicherheitsglas bezeichnet wird. Dieses Glas wird hergestellt, indem ein Glas wie normales Kalknatronglas in einen Ofen eingeführt wird, wo es fast zum Schmelzen erhitzt, dann aus dem Ofen extrahiert und schnell luftgeblasen wird, um die äußere Oberfläche zu kühlen, während der innere Kern heiß bleibt. Dadurch schrumpft die äußere Oberfläche des Glases unter Spannung zum inneren Kern, wodurch es sehr stark wird, ähnlich wie bei der Druckbeaufschlagung eines Ballons. Wenn die Außenfläche reißt, löst sich die Spannung und das Glas explodiert in harmlose kleine Stücke, daher der Begriff Sicherheitsglas. Diese Art von Glas ist nicht für Displays geeignet, da der Vorspannprozess das Glas etwas verzieht und seine optischen Eigenschaften beeinträchtigt. Chemisch gehärtetes Glas eignet sich viel besser für Ausstellungszwecke, da das Glas durch den Prozess nicht verzerrt wird. Normales Kalknatronglas wird 8 bis 16 Stunden lang in ein Bad aus Kaliumnitrat bei etwa 500 Grad Celsius getaucht. In der Oberfläche des Glases findet ein Austausch von Salzmolekülen gegen Kaliummoleküle statt. Je länger das Bad, desto tiefer der Austausch. Die resultierende Oberfläche des molekularen Austauschs führt zu einer Oberflächenspannung von 20.000 bis 50.000 PSI oder bis zum 6-fachen der Festigkeit von herkömmlichem geglühtem Kalknatronglas. Im Gegensatz zu hitzegehärtetem Glas können Sie chemisch gehärtetes Glas schneiden, aber Sie verlieren die Verstärkungseigenschaften von etwa 1 bis 1,5 Zoll vom Rand entfernt, was es für kleinformatige Sensoren unbrauchbar macht. Wenn Sie ein Sensorsubstrat aus gehärtetem Glas im Kleinformat wünschen, muss das Glas zunächst zugeschnitten und dann chemisch verstärkt werden, um auch die Kanten zu behandeln. Es gibt auch keine Dickenbegrenzung bei der chemischen Verstärkung im Gegensatz zu wärmevergütet. Wenn Sie beim Warmtempern unter 3 mm Dicke kommen, wird es schwierig, die Außenfläche schnell genug abzukühlen, ohne dass der Kern mit ihr kühlt, so dass die richtige Oberflächenspannung im Allgemeinen unter 3 mm Dicke nicht mehr erreicht werden kann. Sie können wärmegehärtetes oder chemisch gehärtetes Glas für Substrate auf resistiven 4- oder 8-Draht-Sensoren verwenden, da diese Sensoren mit Silbertinten und Dielektrika verarbeitet werden, die bei der Herstellung der Substratschicht nicht erhitzt werden müssen. Sie können kein wärmegehärtetes oder chemisch gehärtetes Glas für 5-Draht- oder kapazitive Technologien verwenden, da die Verarbeitung der Silberstrukturierung und der Leiterbahnen aus Silbermetall besteht, das einen erforderlichen niedrigen Innenwiderstand für den ordnungsgemäßen Betrieb von 5-Drähten und kapazitiven bietet. Das Silber muss in einem Brennprozess auf das ITO-Glas aufgeschmolzen werden. Dieser Brand würde die Oberflächenspannung in hitzegehärtetem Glas lösen und in chemisch vorgespanntem Glas erheblich reduzieren. Wenn Sie ein geeignetes verstärktes Substrat auf einem 5-Draht- oder kapazitiven Substrat wünschen, müssen Sie eine wärmegehärtete oder chemisch verstärkte Glasrückseitenplatte auf das Sensorsubstrat laminieren, um einen verstärkten Träger für den 5-Draht-Sensor bereitzustellen. Obwohl wir nicht in der Lage waren, alle Touchscreen-Technologien und ihre Stärken und Schwächen zu besprechen, hoffen wir, dass genügend Informationen zu den am häufigsten verfügbaren Typen bereitgestellt wurden, damit Sie die beste für Ihre Bedürfnisse auswählen können.