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Touchscreens

LUPHITOUCH hat sich auf die Entwicklung und Herstellung verschiedener Arten von Membranschaltern, grafischen Overlays, Gummitastaturen, PCBAs, Touch-Schaltern, integrierten Touchscreen-Baugruppen und intelligenten Benutzeroberflächen spezialisiert.

Was ist Touchscreen?

Ein Touchscreen, auch Touchpanel (TP) genannt, ist ein Informationseingabegerät, das die Interaktion zwischen Mensch und Computer durch Berührungssensortechnologie ermöglicht. Basierend auf ihren Funktionsprinzipien können Touchscreens in ohmsche, kapazitive, optische, Ultraschall- und elektromagnetische Induktionstypen eingeteilt werden. Kapazitive Touchscreens, die für ihre hohe Empfindlichkeit, gute Transparenz, starke Stabilität und lange Lebensdauer bekannt sind, unterstützen Multi-Touch-Funktionalität und sind derzeit die Mainstream-Technologie. Sie werden häufig in intelligenter Unterhaltungselektronik, medizinischen Geräten zur industriellen Steuerung, Smart-Home-Geräten, Bürogeräten, Automobilelektronik und anderen Bereichen eingesetzt. Aus verschiedenen technischen Gründen können kapazitive Touchscreens in externe und eingebettete Typen unterteilt werden. Die Grundstruktur externer kapazitiver Bildschirme trennt das Touchpanel vom LCD-Panel, wobei es im Wesentlichen zwei Lösungen gibt: folienbasiert und glasbasiert, die sich im Träger der Touchschicht unterscheiden. Eingebettete kapazitive Bildschirme integrieren das Touchpanel und das LCD-Panel, wobei die Haupttypen In-Cell und On-Cell sind. Im Vergleich zu externen Strukturen sind eingebettete kapazitive Bildschirme leichter, dünner und weisen eine höhere Transparenz auf.

Die wichtigsten Arten von Touchscreens sind wie folgt

Resistive Touchscreens: Diese umfassen Vier-Draht-, Fünf-Draht- und Acht-Draht-Resistiv-Touchscreens und funktionieren durch Druckmessung. Sie sind unempfindlich gegenüber Staub und Feuchtigkeit und können mit jedem Gegenstand berührt werden, sodass sie für industrielle Steuerungen und Büroumgebungen mit begrenzter Nutzung geeignet sind. Zu den Vorteilen von Resistiv-Touchscreens gehören niedrigere Kosten, sie erfordern jedoch einen erheblichen Aktivierungsdruck und haben eine relativ kürzere Lebensdauer.
 
Kapazitive Touchscreens: Diese funktionieren durch die Messung des elektrischen Stroms des menschlichen Körpers und können nur mit bestimmten leitfähigen Materialien (z. B. Fingern) berührt werden. Kapazitive Touchscreens bieten eine schnellere Reaktion und eine höhere Empfindlichkeit, sind jedoch nicht für die Verwendung mit nicht leitenden Objekten geeignet. Zu den Unterkategorien kapazitiver Touchscreens gehören oberflächenkapazitive und projiziert-kapazitive Bildschirme, wobei projiziert-kapazitive Bildschirme eine höhere Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit aufweisen.
Infrarot- und Oberflächenwellen-Touchscreens: Auch diese Technologien sind weit verbreitet. Infrarot-Touchscreens erkennen Berührungspositionen über eine Infrarotmatrix, während Oberflächenwellen-Touchscreens Schallwellensensoren verwenden. Jede Technologie hat ihre eigenen Eigenschaften, wie zum Beispiel Infrarot-Touchscreens, die von Multi-Touch-Touchscreens nicht beeinträchtigt werden, und Oberflächenwellen-Touchscreens mit hoher Transparenz und Klarheit.
 
Touchscreens für besondere Umgebungen: Industrielle Touchscreens werden nach ihrer internen Struktur und Funktion kategorisiert, einschließlich derjenigen, die in Windows-Systeme eingebettet sind, und verschiedener herstellerintegrierter Typen. Diese Touchscreens funktionieren auch in extremen Umgebungen wie hohen oder niedrigen Temperaturen und staubigen Bedingungen gut und zeichnen sich durch hohe Stabilität, lange Lebensdauer und Verschleißfestigkeit aus.
 
Resistive Bildschirme nutzen in erster Linie das ADC-Modul eines Prozessors zum Sammeln von Daten, während kapazitive Bildschirme diese Aufgabe an einen Touch-IC delegieren, sodass der Prozessor Touch-Daten über eine Kommunikationsschnittstelle erhalten kann. Die Wahl der richtigen Touchscreen-Lösung hängt von wichtigen Funktionsanforderungen, Budget, Haltbarkeit und Benutzerfreundlichkeitsaspekten ab.

Wie sollten Kunden einen Touchscreen auswählen?

Terminalkunden müssen sich bei der Auswahl eines Touchscreens auf Folgendes konzentrieren:
Debugging-Workload nach Größenersetzung
Kosten für Ersatzbildschirme aufgrund von Lieferänderungen
Bei Widerstandsbildschirmen, die das interne ADC-Modul des Prozessors (oder einen externen ADC-Chip) verwenden, ist eine Änderung des Modells oder der Größe möglich, solange die Arbeitsspannung und der Arbeitsstrom dem ursprünglichen Plan ähneln. Für komplexe Aufgaben wie Multitouch und Gestenerkennung sind resistive Bildschirme jedoch eindeutig unzureichend.
Bei kapazitiven Bildschirmen, die Kommunikationsschnittstellen wie I2C oder USB verwenden, wird das interne Kommunikationsprotokoll vom Bildschirmhersteller entworfen, was zu erheblichen Auswirkungen auf den Treiber führt, vor allem in den folgenden Bereichen:
Kernelversion, Kommunikationsprotokollschnittstelle, Treiberkernelumgebung und Treiberversion. Änderungen der Kernelversion können zu Änderungen an einigen Kernel-APIs führen, wodurch der Treiber inkompatibel wird.
Hardware-IC-Upgrades können einige Registerwerte ändern.
Sobald der Treiber geändert wird, führt dies zu Problemen im Produktionsprozess, die die Wartung mehrerer Produkt-Firmwares erforderlich machen.
Daher ist es bei der Auswahl einer kapazitiven Bildschirmlösung wichtig, die gesamte Lieferkette und die Steuerungsmöglichkeiten des Produktionsprozesses zu berücksichtigen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Widerstandsbildschirme für komplexe industrielle Produktionsumgebungen oder medizinische Umgebungen geeignet sind, in denen das Personal vor Ort Handschuhe tragen oder andere Werkzeuge zur Berührung verwenden kann. Kapazitive Bildschirme eignen sich eher für verbraucherorientierte High-End-Umgebungen und unterstützen Multi-Touch und komplexere Anwendungsfunktionen.
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