[发明专利]用于人机接口设备的静电电荷接地

说明书

本发明涉及用于人机接口设备的静电电荷接地。通过使用静电电荷路由系统将触摸屏导电涂层的外表面连接至图形终端中的接地导体来实现静电电荷接地，该静电电荷路由系统为积聚在导电涂层上的电子提供路径，以使电子通过图形终端中的一个或更多个非导电元件。接地导体可以是由金属或另一导体制成的边框、涂敷到边框或其他图形终端元件的导电涂料层、金属花键销或金属螺钉。由静电电荷路由系统限定的电子路径可以包括导电和耗散元件如金属花键销、金属螺钉、导电环氧树脂、提供短的闭合电子桥的导电塑料元件。

技术领域

本公开内容的各方面涉及用于具有非导电元件的人机接口设备中的静电电荷接地的领域。

背景技术

设备外壳通常用于包住电子和/或电气部件如电路卡组件、印刷电路板、分立的电气部件或其它设备。设备外壳提供抵抗周围环境如水、灰尘、污垢、震动、电气干扰或其他环境危害的保护。此外，当电子设备被用于人类-设备环境中时，例如当人工类操作者必须与设备进行交互时，可能发生静电放电(ESD)事件。ESD事件可以包括在电子设备的人工类操作者或处理者与设备本身之间的静电放电等事件。ESD能量通常遵循从ESD源如手指、衣服或装置本身到电接地的路径。

关于人机接口装置中的触摸屏，当将触摸屏安装在边框中时，可以获得两种基本构造——前部装载和后部装载。后部装载使触摸屏的前表面与边框的后部接触，并且可以使用导电粘合剂来实现密封。这种构造方法对现有的装配技术而言不存在任何挑战。引入围绕触摸屏的架子或搁板具有下述缺点，该凸缘或架子积聚来自环境的材料，并且可以使得在大气中存在有机物的环境中细菌可以生长。前部装载提供了不会积聚来自环境的材料的平坦(共面的)前表面。

此外，在一些环境中，ESD事件可能导致爆炸(例如在与油、气体、药品和涂料相关的工业设置中)。适用于一些领域的标准和保障措施对在这种环境中工作的设备的安全特征和/或特性提出要求。例如，在欧洲，对于使用的设备的防爆(Appareils destinés à être utilisés en Atmosphères Explosibles，ATEX)指令包括两个指令，这两个指令描述在具有爆炸性气氛的环境中允许什么设备和工作环境特性。ATEX要求电气设备被设计为在常规使用、维护和清洁条件下避免由于静电电荷而引起的点火危险。通过用粘合的耐用导电涂层覆盖非金属表面来满足这种ATEX要求。

ATEX指令的一个目的是允许在欧盟内销售和操作符合ATEX的设备和系统，而不要求针对每个管辖区进行单独测试和其他手续。一般来说，ATEX设备和保护系统指令适用于当设备有自己的点火源、意图在潜在的爆炸性环境中工作以及在常规大气条件下工作的任何时候。静电放电由ATEX指令识别为有效的点火源。

发明内容

在HMI装置中，通过将外表面导电涂层连接至接地导体来实现人机接口(HMI)装置(例如显示器如图形终端中的触摸屏组件)的外表面的静电电荷接地。使用静电电荷路由系统进行连接，该静电电荷路由系统为积聚在外表面导电涂层上的电子提供到达地面的路径——这可以通过下述方式来完成：通过将电子路由通过HMI装置中的一个或更多个非导电元件、通过经由邻近的导电路径使电子路由“绕过”(一个或更多个)非导电元件以及以其他方式，包括这些各种路由模式的组合。接地导体可以是由金属或另一导体制成的边框，涂敷到边框或其他HMI装置元件的导电涂料层、花键销或螺钉。由静电电荷路由系统限定的电子路径可以包括导电和耗散元件如金属花键销、金属螺钉、用作短的闭合电子桥的耗散塑料以及导电环氧树脂。

提供本概述以便以简化形式介绍将在以下技术公开中进一步描述的一些理念。应当理解，本概述不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

附图说明