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#Produkttrends

Wasserdichte Lösung für kapazitive Touch-Displays

Kapazitive Touch-Displays sind heute häufig in Haushaltsgeräten, Kühlschränken und anderen Produkten in weißen Elektrogeräten zu finden, eine dieser neuen Herausforderungen ist der Betrieb in einer feuchten Umgebung. In diesem Artikel wird erläutert,

Touchscreens haben sich in den letzten Jahren zur einfachsten und direktesten Art entwickelt, wie Menschen mit Maschinen kommunizieren können.

Insbesondere der kapazitive Touchscreen nutzt die von den Fingern des menschlichen Körpers gebildete Kapazität, solange sich die Finger berühren, reagiert er.

Die Touch-Technologie bietet viel Flexibilität für das Terminaldesign und wird daher in kommerziellen und industriellen Bereichen weit verbreitet.

Aufgrund des Prinzips seiner Touch-Erzeugung wird die Touch-Performance jedoch zwangsläufig durch externe Störungen beeinträchtigt. Wenn beispielsweise das Haushaltsgerät mit dem Berührungsfeld versehentlich mit Wassertropfen beschmutzt wird, kann der Benutzer es nicht mehr bequem bedienen, und in schweren Fällen kann die entsprechende Funktion nicht effektiv aktiviert werden.

Derzeit gibt es viele Lösungen im Bereich der kapazitiven Touch-Anwendungen, aber die meisten davon zielen darauf ab, die innere Struktur des Bildschirms zu verbessern. Wir schlagen eine Terminal-Designlösung vor, die korrekt identifiziert werden kann und wasserdicht ist.

I. Konzept von wasserdicht

Es gibt internationale Normen, die die Abdichtung im Detail abdecken. Die Norm IEC-60529 der International Electrotechnical Commission (IEC) enthält beispielsweise Definitionen für Schutzarten (IP). die das Schutzniveau des Produkts vor Staub und Wasser bewertet. Die höchste Bewertung des Produkts ist IP-67, d. h. es kann mit Staubmengen umgehen (Staubdichtheit von 6) und kann ohne Beschädigung bis zu 1 m in Wasser getaucht werden (Wasserdichtigkeit von 7).

Die wasserdichten Anforderungen für Touchscreens drehen sich jedoch in der Regel um die Benutzererfahrung und das Verhalten des Produkts in Gegenwart von Wasser und nicht um zerstörende Tests.

Obwohl die Definition von „wasserdicht“ nicht formell standardisiert wurde, werden zwei Teildefinitionen von „wasserdicht“ in der Industrie immer häufiger verwendet: „Water Rejection“ und „Wet Finger Tracking“.

(1) Wasserabweisung

Die Wasserabweisung ist die Fähigkeit, eine versehentliche Berührung zu verweigern, während sich die Flüssigkeit auf dem Touchscreen befindet, und sich vollständig zu erholen, nachdem die Flüssigkeit entfernt wurde.

Wasser ist leitfähig, daher interagiert es mit demselben elektrischen Feld, wenn es im aktiven Erfassungsbereich landet. Dies kann zu einer Meldung einer Fingerberührung führen, wenn Wasser auf die Erfassungsfläche spritzt, selbst wenn kein Finger vorhanden ist.

Wenn Sie beispielsweise versehentlich Kaffee auf dem Mobiltelefon verschütten, möchten Sie nicht, dass es automatisch einen Anruf tätigt oder eine E-Mail sendet oder irgendetwas tut, wenn Sie es eilig haben, das Telefon zu reinigen. Nach dem Trocknen werden Sie voraussichtlich zur normalen Funktion zurückkehren.

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

Die Wasserabweisung kann jedoch die Berührung auf der nassen Oberfläche nicht unterstützen, was von der Nassfingerverfolgung abhängt.

(2) Verfolgung nasser Finger

Wet Finger Tracking ist die Fähigkeit, die Position von Fingern auf dem Touchscreen in Gegenwart von Wasser zu verfolgen. Wasser auf der Touchscreen-Oberfläche erzeugt Fehler bei der kapazitiven Messung, was die Berührungsgenauigkeit verschlechtert. Die Wet-Finger-Tracking-Funktion sorgt für eine genaue Zahl.

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

Flüssigkeiten oder leitfähige Materialien beeinträchtigen das kapazitive Sensorsignal und die Berührungsleistung. Wie die folgende Tabelle zeigt, wird die Berührungsleistung des projizierten kapazitiven Sensors unter verschiedenen nassen Bedingungen in unterschiedlichem Maße beeinträchtigt.

II. Illustration der wasserdichten Funktion der Touch-Lösung

Ein wasserdichtes Design impliziert eine Systemleistung, die gegen die Auswirkungen von Wasser immun ist.

Bei einer wassertoleranten Konstruktion stören im Normalbetrieb auftretende Wasserstände den Sensorbetrieb nicht. Spritzer und Kleckse auf der Touch-Oberfläche werden toleriert, ein vollständiges Eintauchen jedoch nicht.

In einem wassertoleranten Design erzeugt nur die Berührung mit einem Finger ein Signal, das groß genug ist, um als „Berührung“ registriert zu werden.

Die Touch-Lösung unterstützt eine wasserdichte Funktion, die Signalstörungen durch Wasser effektiv widerstehen kann.

Wenn der Controller erkennt, dass auf der Oberfläche des Touchscreens eine Wasserinterferenz vermutet wird, schaltet er automatisch die wasserdichte Funktion ein.

In diesem Modus kann die Berührungsfunktion eingeschränkt werden, um die Stabilität der Berührung aufrechtzuerhalten. Das Folgende ist das Zustandsdiagramm des wasserdichten Modus.

Unter normalen Bedingungen bietet der Controller eine Multi-Touch-Funktion.

Wenn Wasser erkannt wird, wechselt es in den Zustand „Wasserzustand“. In diesem Zustand wird die Funktion auf Ein-Finger- oder Zwei-Finger-Berührung herabgesetzt, um die grundlegenden Berührungsanforderungen zu erfüllen.

Wenn übermäßig viel Wasser erkannt wird, wechselt die Touch-Funktion in den Zustand „Touch deaktivieren“, um die Stabilität des Touch-Systems aufrechtzuerhalten, was bedeutet, dass die Touch-Funktion vorübergehend ausgeschaltet wird, bis die Wassermenge abnimmt und die Interferenz verbessert wird.

Wenn die Wasserdichtheitsanforderung der Anwendung noch höher ist, kann die Firmware auch direkt auf Ein-Finger- oder Zwei-Finger-Touch eingestellt werden, um den Wasserdichtigkeitseffekt zu verbessern und mögliche Fehler durch automatische Erkennung und Umschaltmodus zu vermeiden. Die Zwei-Finger-Touch-Funktion unter Wasser wird auf einfache Zwei-Finger-Gestenbedienungen beschränkt.

Die Wasserdichtigkeit hängt stark von der Berührungsempfindlichkeit ab. Bei bestimmten hochsensiblen Anwendungen, wie z. B. dem Betrieb mit einer behandschuhten Hand oder einer winzigen Kondensatorspitze, wird die Wasserdichtigkeit reduziert oder sogar noch schlechter.

III. Vorschläge zum Design des Terminals für bessere Wasserdichtigkeit

Im Folgenden sind die Designprinzipien für eine bessere wasserdichte Wirksamkeit aufgeführt:

(1) Das Touch-System sollte so konzipiert sein, dass sich kein Wasser leicht auf der Oberfläche des Touchscreens ansammeln kann.

Die bessere wasserdichte Wirksamkeit ist ein vollständig flaches Design.

(2) Der Rahmen des Touchscreens sollte kein Leiter sein.

Denn wenn das Wasser durchfließt, wird es mit dem System durch den Rahmen geerdet, was eine Signalwirkung ähnlich einer Fingerberührung zur Folge hat.

Wenn der Benutzer außerdem durch Wasser mit dem Touchscreen verbunden ist, wird dies auch ein Phänomen ähnlich der Fingerberührung verursachen, was zu einer falschen Berührung führt.

(3) Das Aufbringen einer wasserdichten Beschichtung auf die Abdeckplatte kann das Anhaften von Wasser an der Oberfläche verringern, was eine große Hilfe beim Reduzieren des Interferenzphänomens von Wasser ist.

(4) Ein geeignetes UI-Design kann auch Wasserstörungen im Betrieb reduzieren.

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

Tatsächlich ist beim Berühren des Touchscreens mit einem Finger bei Wasser die vom Finger erzeugte Signaländerung viel größer als das Wasser, das Signale in die entgegengesetzte Richtung erzeugt. Daher werden die Finger auf dem Touchscreen nicht zu sehr durch Wassertropfen beeinträchtigt, um eine effektive Wasserdichtigkeit zu erreichen.

Alles in allem kann gemäß dem obigen Anschlussdesign der wasserdichte Effekt besser erreicht werden. Darüber hinaus können kundenspezifische wasserdichte Displays und designierte ICs während der Produktion die Wasserdichtigkeit verbessern.

Wenn die Anwendung Ihres Terminals auch bei Störungen durch Feuchtigkeit bedient und berührungsgesteuert werden muss, können Sie uns kontaktieren, wir können die wasserdichte Touch-Display-Lösung im Lichte Ihrer Anforderungen erarbeiten.

Wasserdichte Lösung für kapazitive Touch-Displays

Infos

  • Yun Jing Lu, Long Hua Qu, Shen Zhen Shi, Guang Dong Sheng, China, 518109
  • TAILOR PIXELS TECHNOLOGY CO., LTD.