Willkommen zu unserer Serie Display 101, in der wir Ihnen alles Wissenswerte über intelligente Displays vermitteln. Letztes Mal haben wir über den Unterschied zwischen resistiven und kapazitiven Touchscreens gesprochen, und jetzt gehen wir mehr ins Detail der letzteren Art.
Heutzutage werden kapazitive Touchscreens häufiger verwendet als resistive. Bei Geräten gibt es zwei Arten von kapazitiven Touchscreens: selbst- und gegenseitig kapazitiv.
Selbstkapazitäten
Erstens hat die selbstkapazitive Art von Touchpanels Elektroden, durch die jeweils Strom fließt. Diese Touchpanels haben zwei Elektrodenschichten, eine mit den horizontalen Elektroden und eine mit den vertikalen Elektroden. Wenn ein Finger die Oberfläche berührt, ändert sich die Kapazität auf beiden Leitungen. Der Controller kann ablesen, welche Elektroden eine unterschiedliche Kapazität haben und so eine x,y-Koordinate für die Berührung erstellen.
Das Problem tritt auf, wenn sich zwei oder mehr Finger gleichzeitig auf der aktiven Fläche befinden. Das bedeutet, dass vier oder mehr Elektroden ihre Kapazität verändern. Dieser Nachteil wird Geisterpunkt genannt und im Folgenden anhand eines Beispiels mit zwei gleichzeitigen Berührungen erläutert.
Die grünen Punkte (im Bild unten) wurden gleichzeitig berührt, so dass die Elektroden Y0, Y2 und X1, X3 ihre Kapazität ändern. Da für den roten Punkt die gleiche Elektrode verwendet wird, kann der Controller die korrekten Berührungskoordinaten nicht finden.
Im Folgenden werden zwei andere Arten von kapazitiven Touch-Lösungen beschrieben, bei denen das Problem der Geisterpunkte nicht auftritt.
Eine andere Art der selbstkapazitiven Berührung ist die Technologie, bei der der aktive Bereich durch mehrere separate Pads auf einer einzigen Schicht abgedeckt ist. Da jedes Pad einzeln überprüft werden muss, verfügt der Controller über eine Vielzahl von Anschlüssen, über die der Status ausgelesen werden kann. Diese Idee wird nur selten in Endgeräten umgesetzt, da die Komplexität der Schaltung mit zunehmender Auflösung der aktiven Fläche schnell ansteigt, so dass sie für gängige Anwendungen nicht praktikabel ist.
Gegenseitige Kapazität
Eine neue Art von Technologie ist die gegenseitige Kapazität.
Jetzt erklären wir, wie es funktioniert.
Die Berührungsanzeige enthält ein Gitter, das wie ein Array aus X x Y Arrays von Leiterbahnen besteht, wodurch X*Y Einheiten von Kondensatoren entstehen. Sie schafft eine gegenseitige Kapazität zwischen den Elementen der Spalten und Zeilen. Der Controller misst jeden Knotenpunkt separat, wobei er die Verzerrung des elektrischen Feldes an die Berührungsposition anpasst.
Wenn sich der Finger in der Nähe des Bildschirms befindet oder ihn berührt, verringert sich die Kapazität.
Zusammenfassung
Obwohl die gegenseitige Kapazität heutzutage immer beliebter wird, hat sie einen großen Nachteil – eine geringere Immunität gegenüber Berührungsgeräuschen. Sie lässt sich leichter durch Wasser oder Staub auf der Berührungsfläche stören. Darüber hinaus muss der Regler mit gegenseitiger Kapazität mehr Berechnungen durchführen als der mit eigener Kapazität.