Superflache optische Touchscreens

Superflach und leistungsstark – das sind die Anforderungen von Touchscreens an Infrarot-Komponenten. Für die neue ChipLED SFH 4053 ist das kein Problem: Mit ihren geringen Abmessungen zählt sie zu den flachsten am Markt. Zusammen mit ihren hohen Leistungsdaten ist die ChipLED die ideale Lichtlösung für den Einsatz in besonders flachen All-in-One-Computern oder Laptop-Displays. Aber auch in Smartphones lässt sich die IRED dank der geringen Größe problemlos integrieren.

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Die ChipLED setzt man z. B. in Multitouch-Displays ein, die vom Tablet-PC bis zum All-in-One-PC zum Einsatz kommen. Objekte können nicht nur angetippt oder verschoben werden, sie lassen sich auch zoomen [Bild: OSRAM AG]

So unterschiedlich optische Touchscreens auch realisiert werden, gemeinsam ist allen Designs das Prinzip, dass berührende Finger entweder Schatten werfen oder einfallendes Licht reflektieren. In der Basisversion wird aus gegenüberliegenden Reihen infraroter Emitter (IRED) und Detektoren ein waage-und senkrechtes Lichtgitter aufgespannt. Dabei sind die Bauelemente in einem flachen, einen halben bis einen Millimeter hohen Rahmen (Bezel) um dem Bildschirm angebracht.

„Um diesen Rahmen noch flacher zu gestalten, werden besonders kleine IRED und Detektoren benötigt.“ erklärt Bianka Schnabel, für das Produkt verantwortliche Marketingmanagerin bei Osram Opto Semiconductors. „Gerade bei mobilen Geräten wie Tablet PCs oder Laptops ist das besonders wichtig, denn da kommt auch noch der Designaspekt zum Tragen.“ Die neue ChipLED SFH 4053 beansprucht mit Abmessungen von 0,5 x 1 mm nur sehr wenig Platz und gehört mit einer Höhe von 0,45 mm im Industriestandard 0402 (Länge/Breite) zu den flachsten am Markt.

Neben der Größe spielt vor allem bei kamerabasierten Touchscreens auch die hohe Lichtleistung eine zentrale Rolle. Ein derartiges Display-Set-Up benötigt deutlich weniger IR-Sender als in der Basisversion, diese müssen jedoch eine besonders hohe Leistung ausstrahlen, denn sie fluten das Display von zwei Ecken aus mit infrarotem Licht. Neben den IR-Sendern sitzen Kamerachips, die dann eine Signaländerung detektieren, wenn ein Stift oder Finger das Display berührt.

Aufgrund der Osram Dünnfilm-Chiptechnologie ist die SFH 4053 eine weitere hocheffiziente IRED, die mit 35 mW bei 70 mA Betriebsstrom auch in der kleinen Bauform viel Leistung für diese Anwendung liefert. Im Pulsbetrieb erreicht sie bei 700mA sogar 260 mW. „Damit liefert die ChipLED genügend Licht, um kamerabasierte Touchsysteme einfach und kostengünstig auch auf größere Bildschirmdiagonalen auszuweiten.“ betont Bianka Schnabel.

Die neue ChipLED ist Teil einer breiten Palette an Bauteilen, die weitere Applikationen bedienen – vom engwinkligen Emitter für ein Lichtgitter bis hin zum flachen Bauteil zur optimalen Einkopplung in Lichtleiter. Dafür stehen LED in Gehäusegrößen 0603, Linsentypen von +- 40° bis +-10° und unterschiedlichen Chiptechnologien (Dünnfilm, Nanostack) zur Verfügung.

Die Wellenlänge der ChipLED entspricht ebenfalls den Anforderungen: Mit 850 nm ist das Licht der IRED für Menschen kaum mehr sichtbar, Empfängerkomponenten hingegen haben in diesem Bereich eine sehr hohe Empfindlichkeit.