Nano-Teilchen, In-Cell-Methode & Co.

Die Touchscreens der Zukunft

11.10.2011 von Kolja Kröger
Sie basteln an Techniken, die das iPhone völlig alt aussehen lassen: Forscher tüfteln momentan an neuen Touchscreens für Smartphones. Die Lösungen sind vielversprechend.
Löste die Touch-Revolution aus: Das iPhone.
Foto: Apple

Leichter, genauer und billiger sollen die Touchscreens der nächsten Generation werden. Das sind die Fronten, an denen Touchpad-Hersteller sich derzeit Schritt für Schritt vorkämpfen. Der Markt ist riesig und verspricht riesige Gewinne: Laut ABIresearch werden in diesem Jahr 85 Prozent aller Smartphones mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm ausgestattet sein; 2016 dann weit über 90 Prozent. Ganz zu schweigen von Tablets, E-Readern und Navigationsgeräten. Das rechnen die Marktforscher aus New York in ihrer Studie "Mobile Displays and Touchscreen" - und deklinieren Techniken durch, in die die Hersteller jetzt ihre Hoffnung setzen.

Apple hat vorgemacht, dass ein Technik-Coup eine Branche revolutionieren kann. Mit Einführung des iPhone 2007 stieg die Zahl der verbauten Touchscreens massiv an. Steve Jobs verzauberte die Kunden mit einem leuchtend hellen und sehr sensiblen Display, wie man es von den bis dato verbreiteten Touchscreens nicht kannte.

Apples iPhone: Revolution mit mehr Licht

Beim resistiven Touchscreen drückt der Finger zwei Scheiben aufeinander.
Foto: VISAM GmbH

Das Geheimnis: Üblich waren zu dieser Zeit resistive Touchscreens, die bis zu 25 Prozent des Lichts schlucken. Sie bestehen aus zwei beschichteten Scheiben, die per Fingerdruck an einer Stelle zusammengepresst werden. Das iPhone hingegen nutzt die projizierte kapazitive Technik. Eine Scheibe liegt über Sensor und LCD-Display. Wird die Scheibe berührt, entsteht eine elektrische Spannung zwischen Finger und Sensor. Das funktioniert nur, weil der menschliche Finger selbst leitfähig ist. Heute steckt diese Technik in den meisten Smartphones, ob Samsung, Motorola oder HTC. Für noch mehr technische Details lesen Sie den Artikel "So funktionieren Touch-Displays".

Aber das Rennen geht rasant weiter, während die Bildschirme größer werden, höhere Auflösungen und Kontraste bieten und größere Blickwinkel erlauben. Da müssen die Touchscreen-Entwickler mithalten, und versuchen es mit Quanten-Folien, Öl und Wasser und mit neuen Rohstoffen. Woran gebastelt wird, lesen Sie auf der nächsten Seite.

Symbiose von Touch und Display

Bessere Performance versprechen Entwickler sich davon, den Berührungs-Sensor direkt in den LCD-Schirm zu integrieren oder als leitfähiges Netz auf ihm anzubringen. Die Rede ist von der in-cell oder on-cell-Methode. So kämen die Finger dem Sensor näher, und es können weniger Störsignale dazwischenfunken. Standard ist heute out-cell, bei der der Sensor in einer Schicht über dem Display angebracht wird.

Neue Leiter braucht die Welt

Die Preise schwanken, der Nachschub ist niedrig und das Material ist zu unflexibel - trotzdem setzen Hersteller derzeit auf Indiumzinnoxid (ITO) als transparentes leitfähiges Material. Fast 70 Prozent dieses Rohstoffes wird aus Japan importiert. Als billigere und flexiblere Alternativen sieht ABI leitfähige Polymere, nano-metallische Tinten und Nano-Karbon-Tinten. Mit ihnen ließen sich dünne und biegsame Displays herstellen

Der Quanten-Dot

Nano-Teilchen sollen für mehr Farbvariationen auf den Displays sorgen. Die kalifornische Firma Nanosys hat den Quantum Dot Enhancement Film entwickelt, auf dem Quanten unterschiedlicher Größe die Wellenlänge und damit die Farbe des Lichts bestimmen. Zudem soll er weniger Strom fressen als LCD-Bildschirme oder die von Samsung verbauten OLED-Displays. 2010 ist Nanosys eine strategische Partnerschaft mit Samsung eingegangen.

Elektronisches Papier

E Ink steckt längst in den E-Readern von Sony und Amazon, mittlerweile bietet der Hersteller seine elektrosphärischen Displays auch mit Farbe an. Das bietet laut ABI gute Chancen, auch Zeitschriften und wissenschaftliche Bücher farbig auf E-Reader zu bringen, und damit die Zielgruppe der berufsmäßigen Leser zu erschließen. Der Vorteil: E Ink verbraucht wenig Strom und ist sogar draußen gut lesbar.

Als Alternative zu den elektrosphärischen E Ink Displays steht mittlerweile auch die Elektrobenetzung - bei der farbige Ölschichten und Wasser das Titan ersetzen. Die Firma Liquavista, ein Philips-Ableger, ist groß in die Entwicklung eingestiegen. Heute gehört sie Samsung.