Ein PCAP-Touchscreen ist ein projiziert-kapazitives Touch-Modul. Es erkennt Berührungen über ein elektrisches Feld und nicht über Druck. Bei Industriegeräten sorgt es für ein klares Bild und eine Glasoberfläche mit Multi-Touch-Funktionalität. Für den Einsatz mit Wasser, Handschuhen und Lärm ist jedoch die richtige Einrichtung erforderlich. Dieser Leitfaden zeigt Ihnen, wie Sie eines auswählen und angeben.

Was ist ein PCAP-Touchscreen?

PCAP (Projected Capacitive): Eine Touch-Technologie, die einen Finger anhand der Veränderung erkennt, die er in einem elektrischen Feld verursacht. Es wird auch PCT oder Pro-Cap genannt.

Viele Menschen betrachten PCAP als einen Teil. Das ist es nicht. Ein PCAP-Touchmodul besteht aus drei Hauptteilen:

·Sensorschicht: ein Elektrodengitter, das das elektrische Feld erzeugt.

·Abdeckglas: die Oberfläche, die der Benutzer berührt.

·Controller-IC: Der Chip, der Signaländerungen in Berührungskoordinaten umwandelt.

Der Sensor und das Deckglas sitzen vor dem LCD. Der Controller liest das Raster und meldet die Berührungsposition. Die Abstimmung des Controllers auf den Sensor und das Glas sorgt dafür, dass ein PCAP-Modul in Ihrem Gerät gut funktioniert.

Wie PCAP eine Berührung erkennt

Ein Finger ist leitfähig. Wenn es sich dem Glas nähert, ändert sich an diesem Punkt das elektrische Feld. Der Controller erkennt diese Änderung und berechnet die Position. Es ist kein Druck erforderlich. Eine leichte Berührung genügt.

PCAP kann auch mehrere Finger gleichzeitig verfolgen. Viele Module unterstützen bis zu 10 Berührungspunkte. Dies ermöglicht Pinch-, Zoom- und Wischgesten.

PCAP vs. Resistiv: Schneller Vergleich

Resistive Bildschirme haben immer noch ihren Platz. Hier ist der Vergleich der beiden:

F: Ist PCAP immer besser als resistive Technologie? 

A: Nein. PCAP punktet bei Klarheit und Gestensteuerung. Resistive Technologie eignet sich ideal für Oberflächen, die häufig nass sind oder bei Bedienung mit dicken Handschuhen. Wählen Sie die Option, die am besten zu Ihrer Einsatzumgebung passt.

Drei Herausforderungen aus der Praxis: Wasser, Handschuhe und Störsignale

PCAP ist keine problematische Technologie, doch bei der Entwicklung müssen drei Faktoren berücksichtigt werden. Machen Sie sich mit diesen vertraut, bevor Sie sich für ein Modul entscheiden.

Warum Wasser zu Fehlauslösungen führt

Wasser leitet Strom. Ein Wassertropfen auf dem Glas kann für den Sensor wie ein Finger wirken. Die Folge sind Fehlauslösungen oder eine unkontrollierte Reaktion.

Die meisten modernen Controller kommen mit kleinen Wassertropfen gut zurecht. Bei starkem Wasseraufkommen – etwa durch Regen bei Außengeräten – ist die Herausforderung größer. Hierfür gibt es drei Lösungsansätze:

• Wählen Sie einen Controller mit Firmware, die speziell für den Umgang mit Wasser ausgelegt ist.

• Implementieren Sie einen Modus zur Wassererkennung in Ihrer Software.

• Ziehen Sie für den Einsatz auf nassen Oberflächen eine andere Touch-Technologie in Betracht.

Häufige Mythen über PCAP im Außenbereich und bei Nässe

PCAP funktioniert auch im Außenbereich und bei Nässe. Eine IP-Schutzklasse allein garantiert jedoch noch keine zuverlässige Bedienung bei Nässe. Zuverlässigkeit entsteht durch das Zusammenspiel von vier Faktoren: Touch-Algorithmus, Optical Bonding, Abdichtung und Anti-Beschlag-Schutz. Fehlt einer dieser Aspekte, schlägt das Design fehl.

Hier sind die sechs Mythen, denen wir am häufigsten begegnen:

Ein siebenstufiger Designprozess für den Außeneinsatz bei Nässe

Arbeiten Sie diese Schritte der Reihe nach ab. Jeder Schritt baut auf dem vorherigen auf.

1. Klassifizieren Sie das Einsatzszenario. Handelt es sich um gelegentliche Tropfen, Dauerregen, Spritzwasser bei der Reinigung oder salzhaltigen Küstennebel?

2. Wählen Sie die Touch-Technologie. Entscheiden Sie sich für einen IC mit Algorithmen für Handschuhbedienung und Nässeerkennung, gegenseitige Kapazitätsmessung (Mutual Capacitance) und Mehrfrequenz-Abtastung.

3. Stimmen Sie Deckglas und Beschichtung aufeinander ab. Achten Sie auf die richtige Glasstärke und fügen Sie AG/AR- (Anti-Glare/Anti-Reflective), Anti-Fingerabdruck- und hydrophobe Schichten hinzu.

4. Führen Sie eine optische Verklebung durch. Nutzen Sie OCA- oder OCR-Verfahren, um Kondensation zu verhindern und die Stabilität zu erhöhen.

5. Dichten Sie die gesamte Einheit ab. Streben Sie eine Schutzklasse von IP65 bis IP69K an. Eine Dichtung muss die Bildung von Kondenswasser im Innenraum verhindern.

6. Integrieren Sie einen Beschlagschutz oder eine Heizung. Verwenden Sie in Bereichen mit hoher Luftfeuchtigkeit oder starken Temperaturschwankungen eine transparente Heizfolie oder ein System zur Verhinderung von Beschlag.

7. Führen Sie Tests und Kalibrierungen durch. Testen Sie die tatsächlichen Einheiten unter Bedingungen wie Feuchte-Wärme, Salzsprühnebel, IP-Schutzart, Spritzwasser, Kondensation und Bedienung mit Handschuhen.

Handschuhmodus und der Kompromiss bei der Empfindlichkeit

Viele Anwender in Industrie und Medizin tragen Handschuhe. Ein PCAP-Controller kann seine Empfindlichkeit erhöhen, um Eingaben mit behandschuhten Fingern zu erkennen. Dies wird oft als „Handschuhmodus“ bezeichnet.

Dabei gibt es einen Kompromiss: Eine höhere Empfindlichkeit führt auch zu einer stärkeren Aufnahme elektrischer Störsignale. Einige Panel-Hersteller weisen auf ihren Support-Seiten darauf hin. Zudem variieren die Ergebnisse je nach Handschuhmaterial.

Testen Sie daher unbedingt mit den tatsächlichen Handschuhen, die Ihre Anwender nutzen. Verlassen Sie sich nicht allein auf das Datenblatt.

Elektrische Störsignale in industriellen Umgebungen

Motoren, Netzteile und Ladegeräte erzeugen elektrische Störsignale. Diese können das Touch-Signal verfälschen und sogenannte „Ghost Touches“ (Geisterberührungen) verursachen.

Sie können das Risiko auf verschiedene Weise verringern:

· Wählen Sie einen Controller mit Funktionen zur Störsignalunterdrückung, wie z. B. Frequenzsprungverfahren (Frequency Hopping).

· Achten Sie auf ein sauberes Erdungskonzept in Ihrem Produkt.

· Testen Sie das Modul im fertigen Gehäuse, nicht nur auf dem Labortisch.

F: Kann ein PCAP-Bildschirm in der Nähe eines Netzteils betrieben werden? 

A: Ja, bei den meisten Designs. Testen Sie dies jedoch frühzeitig. Layout und Erdung beeinflussen das Ergebnis ebenso stark wie das Modul selbst. 

Einsatzbereiche von PCAP: Anwendungsleitfaden

Jede Anwendung bringt ihre eigene zentrale Herausforderung mit sich. Nutzen Sie diese Tabelle als Ausgangspunkt.

Bei Außengeräten, wie etwa Zapfsäulen oder Ladestationen für Elektrofahrzeuge, sind Helligkeit und Wasserbeständigkeit entscheidend. Bei medizinischen Geräten stehen die Bedienbarkeit mit Handschuhen und die Reinigungsfähigkeit im Vordergrund. Wir unterstützen Kunden dabei, das Modul optimal auf die Anforderungen ihres jeweiligen Produkts abzustimmen.

Bei industriellen HMI-Panels stellen Störeinflüsse (Rauschen) oft eine Herausforderung dar. Bei Handheld-Geräten sind hingegen eine flache Bauweise und ein geringer Stromverbrauch ausschlaggebend.

So spezifizieren Sie ein PCAP-Touchpanel vor der Angebotsanfrage

Eine präzise Anfrage führt zu einem schnelleren und genaueren Angebot. Stellen Sie vorab die folgenden Informationen zusammen – es sind genau die Details, die auch ein Ingenieur abfragen würde.

Checkliste für Spezifikationen

· Größe und Form: Außenmaße, aktiver Bereich und eventuelle Aussparungen.

· Dicke des Deckglases: Dickeres Glas bietet mehr Schutz, verringert jedoch die Empfindlichkeit.

· Schnittstelle: I2C oder USB, passend zu Ihrem Mainboard.

· Anforderungen an Handschuh- und Wasserbeständigkeit: Geben Sie an, welche Handschuhe verwendet werden und welcher Art von Wassereinwirkung das Gerät ausgesetzt ist.

· Bonding-Verfahren: Luftspalt (Air Gap) oder Optical Bonding (direkte Verklebung mit dem Display).

· Betriebstemperatur: Der tatsächliche Temperaturbereich, dem das Gerät ausgesetzt sein wird.

· Jahresvolumen: Dies beeinflusst die Werkzeugkosten und den Stückpreis.

Tipp: Senden Sie ein Foto oder eine Zeichnung des Gehäuses mit. Dies hilft dem Ingenieur, Aspekte wie Störeinflüsse und Montagebedingungen frühzeitig zu beurteilen.

Was die Kosten für PCAP-Touchpanels beeinflusst

Die Preise variieren stark je nach Ausführung und Region. Ein einzelner Preiswert kann irreführend sein. Folgende Faktoren haben den größten Einfluss auf den Preis:

· Panelgröße und Dicke des Deckglases

· Sonderformen, Aussparungen oder Bedruckung

· Controller-Anpassung für Handschuhbedienung, Wasserkontakt oder Störfestigkeit

· Bonding-Verfahren

· Bestellmenge

Daher veröffentlichen wir keine Pauschalpreise. Wir erstellen Angebote auf Basis Ihrer konkreten Spezifikationen. Senden Sie uns Ihre Spezifikationsliste, und wir unterbreiten Ihnen entsprechende Angebote.

Optionen zur kundenspezifischen Anpassung

Die meisten Projekte erfordern Anpassungen, um das Touchpanel optimal auf das Produkt abzustimmen. Zu den gängigen Anpassungen gehören:

· Größe, Dicke und bedruckte Ränder des Deckglases

· Controller-Einstellungen für Ihre spezifische Einsatzumgebung

· Kombination des Touchpanels mit einem passenden Display, z. B. einem TFT-Display

Informationen zu unseren aktuellen Serien finden Sie in unserem Touchpanel-Sortiment. Wenn Ihr Projekt Anpassungen erfordert, die über das Standardsortiment hinausgehen, finden Sie auf unserer Seite für kundenspezifische Lösungen Informationen zu den verfügbaren Optionen und dem Ablauf.

FAQ zu PCAP-Touchscreens

F: Wofür steht PCAP? 

A: Projected Capacitive (projiziert-kapazitiv). Dabei handelt es sich um eine Touch-Technologie, die die Fingerposition mithilfe eines elektrischen Feldes erfasst.

F: Ist PCAP dasselbe wie PCT? 

A: Ja. PCT steht für „Projected Capacitive Technology“ (projiziert-kapazitive Technologie). Die Begriffe bezeichnen dieselbe Technologie.

F: Funktioniert ein PCAP-Bildschirm auch mit Handschuhen? 

A: Oft ja. Ein Controller mit Handschuhmodus kann die Berührung durch einen Handschuh hindurch erkennen. Das Ergebnis hängt jedoch vom Handschuhtyp ab; daher empfiehlt sich ein Test mit dem tatsächlich verwendeten Handschuh.

F: Beeinträchtigt Wasser die Funktion eines PCAP-Bildschirms? 

A: Das ist möglich. Wassertropfen können Fehlberührungen auslösen. Controller mit spezieller Wassererkennung (Water Handling) minimieren dieses Problem. Bei starkem Wasserfluss ist die zuverlässige Erkennung jedoch schwieriger.

F: Ist PCAP teurer als resistive Technologie? 

A: In der Regel ja, bezogen auf die einzelne Einheit. Glas, Sensorgitter und Controller verursachen zusätzliche Kosten. Viele Teams nehmen dies jedoch zugunsten einer klareren Bilddarstellung und höheren Langlebigkeit in Kauf.

F: Lassen sich Form und Größe anpassen? 

A: Ja. Deckglas, Außenmaße und Bedruckung können individuell an Ihr Produkt angepasst werden.

F: Wie viele Berührungspunkte unterstützt PCAP? 

A: Viele Module unterstützen bis zu 10 Berührungspunkte. Die genaue Anzahl entnehmen Sie bitte dem Datenblatt des Controllers.

Nächster Schritt

Sie sind unsicher, welche PCAP-Konfiguration am besten zu Ihrem Gerät passt? Teilen Sie unserem Team die gewünschten Maße, die Schnittstelle und die Einsatzumgebung mit. Wir helfen Ihnen dabei, die Auswahl einzugrenzen. Kontaktieren Sie Sinda Display, um Ihr Projekt zu starten.