Smartphones ändern die Gewohnheiten der Menschen und bringen ihnen die Bequemlichkeit der Touchlösungen. Winstars Vision ist es, sich gänzlich auf eine interagierende Mensch-Maschine-Schnittstelle und innovative Kommunikationstechnologie zu konzentrieren.

Touchpanel lassen sich auf Basis von elektrischen Grundsätzen in resistive Touchpanel (RTP) und kapazitive Touchpanel (CTP) unterteilen. Es gibt zwei Arten der kapazitiven Berührung: Oberflächen-kapazitive Berührung (SCTP) und projiziert-kapazitive Berührung (PCTP), auch induktive Kapazität genannt.

Unterschied zwischen RTP- und CTP-Touch

 

SCTP (oberflächen-kapazitives Touchpanel)

 

Auf einer Seite des SCTP befindet sich eine gleichmäßige, transparente, leitfähige Schicht aus Indiumzinnoxid (ITO), während eine Elektrode mit der Steuereinheit an vier Ecken verbunden ist. Die integrierte Schaltung der SCTP-Steuereinheit stellt eine Aufladung bereit, die dafür sorgt, dass die ITO-Schicht ein gleichmäßiges, elektrisches Feld erzeugt. Kommt ein Finger mit dem Bildschirm in Kontakt, erzeugen die vier Seiten der Elektroden einen Stromfluss zu den Kontaktstellen. Die Stromstärke ist proportional zum Abstand der Finger zur Elektrode. In der Zwischenzeit ermittelt die integrierte Schaltung den Stromwert und berechnet die XY-Koordinaten der entsprechenden Kontaktstelle.

Nachteile von SCTP:

 

1. Die Lichtdurchlässigkeit ist ungleichmäßig, die Farbe verzerrt sich schnell und das Abbild der Zeichen könnte verschwommen sein.
2. Es kommt zu einer Kissenverzerrung des Touchsignals.
3. Funktionsfehler treten auf, wenn große Handflächenbereiche oder in der Hand gehaltene, leitfähige Objekte in die Nähe kommen, und die Fehler verschlimmern sich bei feuchtem Wetter.
4. Es wird kein Signal weitergeleitet, wenn Handschuhe getragen oder nicht leitfähige Objekte in der Hand gehalten werden.
5. Bei Änderungen der Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit oder des elektrischen Felds kommt es schnell zu einem unpräzisen Signaldrift.

PCTP (projiziert-kapazitives Touchpanel)

 

Bei der projiziert-kapazitiven Berührung (PCTP) unterscheidet man zwischen Eigenkapazität und Gegenkapazität.

Die Eigenkapazität (PCTP) ist ein sich überkreuzendes Elektrodenarray (ITO) auf der Glasoberfläche. Eine Seite der Elektrode ist geerdet und die andere Seite ist mit der Treiberschaltung verbunden, um eine Kondensatorschleife zu bilden. Kommt ein Finger mit einem eigenkapazitivem Bildschirm in Kontakt, erhöht sich die Bildschirmkapazität. Die auf Berührung reagierende integrierte Schaltung scannt und erkennt die Kapazität des sich überkreuzenden Elektrodenarrays und ermittelt die Koordinaten der X- und der Y-Achse entsprechend der Statusänderung der Kapazität vor und nach dem Kontakt.

Der Vorteil ist, dass die Scangeschwindigkeit hoch ist und die Elektrodenanzahl auf der X- und der Y-Achse in nur einem Durchlauf gescannt zu werden braucht.

Es gibt allerdings auch einige Nachteile:

1. Die Eigenkapazität (PCTP) muss für den erstmaligen Einsatz oder bei starker Änderung der Umgebung kalibriert werden.
2. Multi-Touch kann bei einem „Ghosting“-Effekt nicht erzielt werden.
3. Es kommt schnell zu einem „Drift“ des Signals, das von der Temperatur, der Luftfeuchtigkeit, der Feuchtigkeit des Fingers, dem Körpergewicht, der Trockenheit des Bodens und einer von großen, externen Objekten verursachten Störung beeinträchtigt wird.

Das sich überkreuzende Elektrodenarray (ITO) befindet sich auf der Glasoberfläche. Die Gegenkapazität entspricht der Eigenkapazität. Der Unterschied ist, dass Gegenkapazität dort entsteht, wo sich zwei Sets von Elektroden überschneiden und die jeweiligen zwei Elektrodensets die zwei Pole der Kapazität darstellen.

Beim Scan der auf Berührung reagierenden integrierten Schaltung senden die horizontalen Elektrode der Reihe nach Signale, wobei alle vertikalen Elektroden die Signale zeitgleich empfangen. Dann wird der Kapazitätswert von der Überschneidung aller horizontalen und vertikalen Elektroden erhalten, der gleich der zweidimensionalen Verteilung der Kapazität auf dem gesamten Touchpanel ist.

Demzufolge ändert sich die Kopplung zwischen den zwei Elektroden nahe des Kontaktpunktes, wenn die Finger den gegenkapazitiven Bildschirm berühren, wodurch sich die Ausbesserung der Kapazität in dem Bereich verringert. Die auf Berührung reagierende integrierte Schaltung berechnet jede Berührungskoordinate gemäß der Datenänderung der Kapazität ab der zweiten Dimension auf dem Touchpanel.

Infolgedessen kann die Gegenkapazität die Koordinaten der Kontaktpunkte präzise berechnen, auch wenn es mehrere Kontaktpunkte gibt. Die Vorteile sind, dass die Kalibrierung entfällt, es kein „Ghosting“-Effekt des Punktes und kein „Drift“-Phänomen gibt und die Multi-Touch-Funktion tatsächlich realisiert wird.

Schaubild des PCTP-Prinzips und seiner Struktur:

 

Im Jahre 2019 kam es zu einer globalen Pandemie von COVID-19. Masseninfektionen führten zu Krankheit und Tod; Viren mutieren auch heute noch. Fortwährend entdeckte man immer unbändigere und hoch infektiöse Virenstämme, wie Alpha, Beta, Gamma, Delta, Omikron usw. Zudem ist auch die Abriegelung der Infektionswege eine wichtige Maßnahme, um aktiv neue Impfstoffe und Medikamente zu entwickeln. Die Vision von Winstar ist es, sich der Innovation von interagierenden Mensch-Maschine-Schnittstellen zu widmen und aktiv Technologien und Produkte entwickeln, die den Markt- und Kundenbedarf abdecken.

Hover Touch ist ein komplett neue Innovation der Touchtechnologie, bei der Gegen- und Eigenkapazität zur Erzielung einer schwebenden Berührung miteinander kombiniert werden. Wenn die Finger eines Nutzers weit vom Bildschirm entfernt sind, sind die Signale zu schwach, um erkannt zu werden, sodass sich das Signal der Gegenkapazität nicht ändert. Allerdings erhöhen sich allmählich die Signale der Eigenkapazität, während sich die Finger nähern. So können die Koordinaten der Finger bereits ab einem bestimmten Abstand ermittelt werden und die Funktion der schwebenden Berührung wird verwirklicht. Kommen die Finger dann mit dem Bildschirm in Kontakt, wird die Gegenkapazität aufgrund der Änderung des elektrischen Felds erkannt und die Multi-Touch-Funktion wird ebenfalls verwirklicht.

Hover Touch-Schaubild:

 

 

 

Die Entwicklung von Multi-Touch und Hover Touch bietet eine Fülle an Vorteilen. Ein Beispiel hierfür ist das Winstar-Modell WF70A8:

1. Es kann eine Drei-in-Einem-Produktstruktur sein, die mit CG (Glasabdeckung), Touchpanel und Displaymodul kombiniert ist.
2. Die Oberfläche der Glasabdeckung kann mit AG/AR/AF/AS behandelt werden, ohne den Toucheffekt zu beeinträchtigen.
3. Kann Geräusche stark dämpfen.
4. Durch Ausstattung mit einem kontaktlosen Einzelpunkt und Multi-Touch-Funktionen werden bis zu 5 Kontaktpunkte unterstützt.
5. Signale können über 38 Kanäle gesendet und über 22 Kanäle empfangen werden, wobei bis zu 836 Knoten erkannt werden.
6. Eine präzise Bedienung ist mit dem passiven Stylus (Durchmesser von 1 mm) auf dem Bildschirm möglich. Dies hängt jedoch von der Konfiguration, der Aufschichtung und dem Abtastdesign ab.
7. Es wird für eine Einzelpunktbedienung eine Schwebehöhe von mindestens 10 mm / maximal 30 mm unterstützt, bei welcher der Bildschirm weiterhin bedient werden kann.
8. Sind Ihre Hände vom Wasser feucht oder mit Fett beschmutzt, können Sie den Bildschirm ganz normal bedienen, ohne sich über eine Verschmutzung des Bildschirms Gedanken machen zu müssen.
9. Bei einem nicht leitfähigen Tuch oder beim Tragen von Handschuhen wird eine Dicke von 2 mm für die Mehrpunktbedienung und eine Dicke von bis zu 5 mm für die Einzelpunktbedienung unterstützt. Der Bildschirm kann weiterhin ganz normal bedient werden.
10. Unterstützt werden die Betriebssysteme Windows und Android.
11. Die Geschwindigkeit ist höher als 60 Hz (bei 10 Kontaktpunkten).