Verbesserung der Haltbarkeit und Funktionalität mit wasserdichten kapazitiven Touchscreens

Im heutigen digitalen Zeitalter sind Touchscreens zu einem festen Bestandteil unseres täglichen Lebens geworden, der in allem zu finden ist, von Smartphones und Tablets bis hin zu industriellen Bedienfeldern und Kiosken im Freien. Die

Touch-Technologie bietet viel Flexibilität für das Design des Endgeräts und wird daher von kommerziellen und industriellen Bereichen häufig eingesetzt.

Aufgrund des Prinzips der Touch-Generierung Die Touch-Performance wird unweigerlich durch äußere Störungen beeinträchtigt. Wenn beispielsweise das Haushaltsgerät mit dem Touchpanel versehentlich mit Wassertropfen befleckt wird, ist der Benutzer nicht mehr bequem zu bedienen und in schweren Fällen kann die entsprechende Funktion nicht effektiv aktiviert werden.

Gegenwärtig gibt es viele Lösungen im Bereich der kapazitiven Touch-Anwendung, aber die meisten von ihnen zielen darauf ab, die innere Struktur des Bildschirms zu verbessern. Wir schlagen eine Lösung für das Design von Terminals vor, die korrekt identifiziert werden kann und wasserdicht ist.

Mit der Weiterentwicklung der Touchscreen-Technologie hat ein wichtiges Merkmal erheblich an Bedeutung gewonnen – die Wasserdichtigkeit. Wasserdichte kapazitive Touchscreens revolutionieren Branchen und Anwendungen, indem sie nicht nur den Komfort der Touch-Interaktion, sondern auch einen robusten Schutz vor Witterungseinflüssen bieten.

Die Bedeutung von wasserdichten kapazitiven Touchscreens

Wasserdichte kapazitive Touchscreens sind eine spezielle Art von Touchscreen-Technologie, die entwickelt wurde, um Flüssigkeiten standzuhalten und gleichzeitig die Berührungsfunktionalität beizubehalten. Sie bieten mehrere einzigartige Eigenschaften und Vorteile, die sie für eine Vielzahl von Anwendungen sehr wünschenswert machen.

Es gibt internationale Normen, die die Abdichtung im Detail abdecken. Die Norm IEC-60529 (International Electrotechnical Commission) der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) enthält beispielsweise Definitionen für die Schutzart (IP). , die den Schutz des Produkts vor Staub und Wasser schätzt. Die höchste Einstufung des Produkts ist IP-67, d.h. es kann mit Staubmengen umgehen (staubdicht von 6) und kann ohne Beschädigung bis zu 1 m (wasserdicht von 7) in Wasser getaucht werden.

Herkömmliche Touchscreens sind zwar sehr reaktionsschnell und präzise, aber anfällig für Feuchtigkeit, Staub und Umwelteinflüsse. Vor allem Wasserschäden stellen ein erhebliches Risiko dar, das zu Fehlfunktionen und kostspieligen Reparaturen führt. Diese Einschränkung hat die Entwicklung von wasserdichten kapazitiven Touchscreens vorangetrieben, die eine zuverlässige Lösung für verschiedene Branchen bieten.

Obwohl die Definition von Wasserdichtigkeit nicht formell standardisiert wurde, werden zwei Untergruppen von Wasserdichtigkeit in der Branche immer häufiger verwendet: Wasserabweisung und Wet Finger Tracking.

Wasserabweisung

Unter Wasserabweisung versteht man die Fähigkeit, versehentlich die Berührung zu verweigern, während sich die Flüssigkeit auf dem Touchscreen befindet, und sich nach dem Entfernen der Flüssigkeit vollständig zu erholen.

Wenn Sie beispielsweise versehentlich Kaffee auf dem Mobiltelefon verschütten, möchten Sie nicht, dass es automatisch einen Anruf tätigt oder eine E-Mail sendet oder sogar etwas tut, wenn Sie es eilig haben, das Telefon zu reinigen. Nach dem Trocknen können Sie voraussichtlich wieder normal funktionieren.

Es ist der häufigste und wichtigste Faktor für die Abdichtung, da die Flüssigkeit auf der Touchscreen-Oberfläche verbleibt und der Touchscreen in der Lage sein muss, ohne falsche Berührungen wieder normal zu werden.

Die Wasserabweisung kann jedoch keine Berührung der nassen Oberfläche unterstützen, was von der Verfolgung der nassen Finger abhängt.

Wet Finger Tracking

Wet Finger Tracking ist die Möglichkeit, die Position der Finger auf dem Touchscreen in Gegenwart von Wasser zu verfolgen. Wasser auf der Touchscreen-Oberfläche führt zu Fehlern bei der kapazitiven Messung, die die Berührungsgenauigkeit beeinträchtigen. Die Wet-Finger-Tracking-Funktion sorgt für eine genaue Zahl.

Bei Wasser sind normalerweise immer 1-2 mm ein guter tolerierbarer Fehler. Wichtige Funktionen wie das Wählen einer Telefonnummer oder das Versenden einer E-Mail reichen aus, um den betrieblichen Anforderungen gerecht zu werden.

Flüssigkeiten oder leitfähiges Material beeinträchtigen die kapazitive Sensorsignal- und Berührungsleistung. Wie in der folgenden Tabelle dargestellt, wird die Berührungsleistung des projizierten kapazitiven Kondensators unter verschiedenen Nassbedingungen in unterschiedlichem Maße beeinflusst.

Die Anforderungen an die Wasserdichtigkeit für Touchscreens drehen sich jedoch in der Regel um die Benutzererfahrung und wie sich das Produkt in Gegenwart von Wasser verhält, und nicht um die Verwendung von zerstörenden Tests.

Bildschirme funktionieren?

Kapazitive Touchscreens funktionieren, indem sie Änderungen der elektrischen Ladung erkennen, wenn ein leitfähiges Objekt, wie z. B. ein Finger oder ein Stift, die Bildschirmoberfläche berührt. Im Gegensatz zu resistiven Touchscreens, die auf physischen Druck angewiesen sind, bieten kapazitive Bildschirme ein empfindlicheres und präziseres Berührungserlebnis.

Wasserdichte kapazitive Touchscreens sind mit einer Schutzschicht ausgestattet, die die darunter liegenden kapazitiven Sensoren vor dem Kontakt mit Flüssigkeiten schützt. Diese Schicht kann aus speziellen Materialien hergestellt werden, wie z. B. einem chemisch gehärteten Glas oder einer haltbaren Kunststoffauflage. Diese Materialien gewährleisten nicht nur die Touch-Funktionalität, sondern bieten auch eine abgedichtete Barriere gegen Wasser und andere Verunreinigungen.

Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Erklärung, wie diese Bildschirme funktionieren:

1. Kapazitive Touch-Technologie: Wasserdichte kapazitive Touchscreens basieren grundsätzlich auf der kapazitiven Touch-Technologie. Diese Technologie stützt sich auf die elektrischen Eigenschaften leitfähiger Materialien, wie z. B. des menschlichen Körpers, um Berührungseingaben zu erkennen.

2. Mehrere Schichten: Diese Touchscreens bestehen aus mehreren Schichten, wobei die oberste Schicht eine schützende und berührungsempfindliche Oberfläche ist.

3. Schutzschicht: Die oberste Schicht des Bildschirms besteht in der Regel aus Materialien wie gehärtetem Glas oder haltbarem Kunststoff. Diese Schicht erfüllt zwei Hauptfunktionen:

4. Berührungsempfindlichkeit: Es bietet Berührungsempfindlichkeit, was bedeutet, dass es erkennen kann, wann und wo ein leitfähiges Objekt, wie ein Finger oder Stift, mit dem Bildschirm in Kontakt kommt.

5. Schutz: Es fungiert als Barriere, um die darunter liegenden kapazitiven Sensoren vor physischen Beschädigungen, Feuchtigkeit und Verunreinigungen zu schützen.

6. Kapazitive Sensoren: Unterhalb der Schutzschicht befinden sich Schichten aus kapazitiven Sensoren. Diese Sensoren erzeugen ein elektrisches Feld auf der Oberfläche des Bildschirms. Dieses Feld überwacht ständig Veränderungen, die durch leitfähige Objekte verursacht werden.

7. Erkennung von Berührungen: Wenn ein leitfähiges Objekt den Bildschirm berührt, stört es das elektrische Feld in der Nähe des Berührungspunkts. Die kapazitiven Sensoren erkennen diese Veränderung und lokalisieren den Berührungspunkt auf dem Bildschirm genau.

8. Wasserdichtigkeit: Um den Touchscreen wasserdicht zu machen, ist die Schutzschicht dicht versiegelt, um das Eindringen von Wasser und Feuchtigkeit zu verhindern. Dieser Versiegelungsprozess ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Funktionalität des Bildschirms, auch wenn er Wasser ausgesetzt ist.

9. IP-Schutzart: Der Grad der Wasserdichtigkeit wird häufig mit einer IP-Schutzart (Ingress Protection) angegeben. Ein Touchscreen mit Schutzart IP67 kann beispielsweise für eine bestimmte Zeit bis zu einem Meter tief in Wasser getaucht werden.

10. Versiegelte Kanten: Die Kanten des Touchscreens sind ebenfalls versiegelt, um sicherzustellen, dass kein Wasser in die empfindlichen elektronischen Bauteile eindringen kann.

11. Hydrophobe Beschichtung: Einige wasserdichte Touchscreens verfügen über eine hydrophobe Beschichtung auf der oberen Schicht, die Wasser abweist und verhindert, dass Tröpfchen die Berührungserkennung beeinträchtigen.

12. Verbesserte Haltbarkeit: Die Kombination aus Schutzschicht und Versiegelung macht den Bildschirm nicht nur wasserdicht, sondern erhöht auch seine Gesamthaltbarkeit, wodurch er widerstandsfähig gegen Kratzer und physische Beschädigungen ist.

13. Empfindliche Berührungsreaktion: Obwohl diese Touchscreens wasserdicht sind, behalten sie ihre empfindliche Berührungsreaktion bei, sodass Benutzer auch bei nassem Bildschirm genau mit ihnen interagieren können.

14. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wasserdichte kapazitive Touchscreens auf kapazitiver Touch-Technologie basieren, um Berührungseingaben zu erkennen und gleichzeitig Schutzmaßnahmen wie Abdichtung und langlebige Deckschichten zu enthalten, um sie resistent gegen Wasser, Feuchtigkeit und Verunreinigungen zu machen. Diese Technologie ist in verschiedenen Branchen und Anwendungen weit verbreitet, in denen die Exposition gegenüber Wasser ein Problem darstellt.

Hauptmerkmale und Vorteile:

1. Wasserdichtigkeit: Wasserdichte kapazitive Touchscreens sind so konzipiert, dass sie Wasser und Feuchtigkeit widerstehen. Sie können Spritzern, Regen oder sogar vollständigem Untertauchen in Wasser standhalten, abhängig von ihrer IP-Schutzart (Ingress Protection).

2. Haltbarkeit: Diese Bildschirme sind sehr langlebig und kratzfest, wodurch sie für raue Umgebungen und Anwendungen geeignet sind.

3. Empfindliche Berührungsreaktion: Die kapazitive Technologie bietet eine hochempfindliche und genaue Berührungsreaktion, die eine präzise Berührungseingabe ermöglicht, selbst wenn der Bildschirm nass ist.

4. Erhöhte Langlebigkeit: Die Schutzschicht und die Versiegelung dieser Bildschirme tragen zu ihrer Langlebigkeit bei, indem sie Wasserschäden verhindern, die zu Fehlfunktionen führen können.

5. Einfache Reinigung: Wasserdichte kapazitive Touchscreens sind leicht zu reinigen und zu desinfizieren und eignen sich daher für den Einsatz in medizinischen, Gastronomie- und Industrieumgebungen, in denen Hygiene von entscheidender Bedeutung ist.

6. Anpassung: Hersteller können diese Bildschirme in Bezug auf Größe, Form und Funktionalität anpassen, um den spezifischen Anforderungen verschiedener Branchen und Anwendungen gerecht zu werden.

Anwendungen für wasserdichte kapazitive Touchscreens:

Wasserdichte kapazitive Touchscreens finden Anwendung in einer Vielzahl von Branchen, darunter:

1. Outdoor-Kioske und Digital Signage: Sie werden in Informationskiosken, Geldautomaten und Digital Signage-Displays im Freien verwendet, die den Elementen ausgesetzt sind.

2. Medizinische Geräte: Medizinische Geräte wie Patientenmonitore und Diagnosegeräte profitieren aufgrund ihrer hygienischen Eigenschaften von diesen Bildschirmen.

3. Industrielle Schaltschränke: Werden in Fertigungs- und Automatisierungssystemen verwendet, wo sie rauen industriellen Bedingungen standhalten müssen.

4. Seenavigation: Marinenavigationssysteme, Fischfinder und Kartenplotter verwenden wasserdichte Touchscreens, um die Haltbarkeit auf See zu gewährleisten.

5. Landwirtschaft: Landwirtschaftliche Maschinen verwenden diese Siebe für die Präzisionslandwirtschaft und den Einsatz im Freien.

Vorschläge zum Design des Terminals für eine bessere Wasserdichtigkeit

1. Das Touch-System sollte so konzipiert sein, dass sich kein Wasser auf der Touchscreen-Oberfläche ansammeln kann.

Die bessere Wasserdichtigkeit ist ein vollständig flaches Design.

2. Der Rahmen des Touchscreens sollte kein Leiter sein,

denn wenn das Wasser hindurchfließt, wird es mit dem System durch den Rahmen geerdet, was zu einem Signaleffekt ähnlich der Fingerberührung führt.

Wenn der Benutzer über Wasser mit dem Touchscreen verbunden ist, verursacht dies außerdem ein Phänomen, das der Fingerberührung ähnelt, was zu einer falschen Berührung führt.

3. Das Auftragen einer wasserdichten Beschichtung auf die Abdeckplatte kann das anhaftende Wasser an der Oberfläche reduzieren, was eine große Hilfe bei der Reduzierung des Interferenzphänomens von Wasser ist.

4. Ein richtiges UI-Design kann auch Wasserstörungen im Betrieb reduzieren.

Wasser sammelt sich leicht im Randbereich an, daher ist es besser, die Touch-UI nicht um den Bereich herum zu gestalten.

Alles in allem kann der wasserdichte Effekt gemäß dem obigen Terminal-Design besser erzielt werden. Darüber hinaus können kundenspezifische wasserdichte Displays und bestimmte ICs während der Produktion die Wasserdichtigkeit verbessern.

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