Anzeige
Anzeige
Anzeige
Beitrag drucken

Touchscreen-Technik

Den Bildschirm
richtig verkleben

Bei Touchscreens im Industrieumfeld kommt es je nach Anwendung darauf an, wie die Bildschirme verklebt sind. Beim Optical Bonding gibt es drei Varianten.

(Bild: Faytech AG)

(Bild: Faytech AG)

Touchscreens sind zu einem festen Bestandteil des Alltags geworden. Sie sind in Smartphones, Geldautomaten, Informationsanzeigen Autoarmaturen verbaut. Auch im Maschinen- und Anlagenbau oder in der Medizintechnik kommen sie zunehmend zum Einsatz. Da industrielle Touchscreens weitgehend auf der Funktionsweise von Consumer-Touchscreens basieren, werden teilweise auch dieselben Einzelteile verwendet. So wird bei Industrie-TFTs beispielsweise genau das gleiche Glas wie bei einem handelsübliches Smartphone-Display verbaut. Im Unterschied dazu sind aber die Hintergrundbeleuchtung und die Polarisationsfilter speziell auf die Anforderungen der Industriekunden abgestimmt. Darüber hinaus sind in der Regel noch weitere Optimierungen speziell bei der Displayverklebung – auch Optical Bonding genannt – erforderlich. Welche genau das sind, hängt von den vorgegebenen Anwendungsbereichen und Designvorstellungen des späteren Betreibers ab. Ebenso kommt es auf die erforderliche Displaygröße an, die zu berücksichtigenden Umwelteinflüsse und nicht zuletzt auch das Budget.

Drei Varianten

Zur Anwendung kommen dabei grundsätzlich drei Varianten des Optical Bondings: Das Luftspalt- bzw. Air-Gap-Bonding, das vollflächige Verkleben mittels Klebefilm (OCA – Optical Clear Adhesive) und das vollflächige Verkleben mittels Flüssigklebstoff (LOCA – Liquid Optical Clear Adhesive).

Displayproduktion: mit Lufteinschluss verbunden (Bild: Faytech AG)

Displayproduktion: mit Lufteinschluss verbunden (Bild: Faytech AG)

Air-Gap-Bonding

Beim Air-Gap-Bonding wird das Display und der Touch-Sensor mit einem doppelseitig klebendem Industrietape miteinander verbunden. Der Luftspalt dazwischen bleibt dabei erhalten. Diese Art des Bondings bietet den Vorteil, dass Touchscreens ohne Größenbeschränkung der Displaydiagonale kostengünstig und schnell im Reinraum produziert werden können, sodass in der Luftschicht keine Verunreinigungen eingeschlossen werden. Außerdem lassen sich mit dem Air-Gap-Bonding-Verfahren Temperaturwechselwirkungen gut ausgleichen. Dem steht jedoch gegenüber, dass beim Lichteinfall Reflexionen an den Ober- und Unterseiten der einzelnen Komponenten entstehen, die den optischen Eindruck des Displays beinträchtigen und die Helligkeit um bis zu 20 Prozent reduzieren können.

OCA-Bonding

Um Reflexionen zu vermeiden, werden beim alternativen OCA-Bonding wiederum Klebefolien verwendet, die mit Rolllamination Touch-Sensor und Gläser direkt miteinander verbinden. Im Nachgang entfernt ein Autoklav mögliche Luftblasen und härtet den Verbund aus. Innerhalb der realisierbaren Diagonalen bis etwa 30“ können mittels OCA-Bonding ebenfalls schnell und kostenoptimiert Touchscreens produziert werden. Allerdings hat das Verfahren den Nachteil, dass die Klebeschicht auf dem Touch-Sensor nur begrenzt Höhenunterschiede ausgleichen kann, was das Coverglas relativ stoßempfindlich macht. Auch lassen sich mit diesem Verfahren keine TFTs bonden.

LOCA-Bonding

Im Gegensatz dazu kann bei Industrie-TFTs mit Bezel neben dem Air-Gap-Bonding auch das sogenannte LOCA-Bonding angewendet werden. Bei diesem Verfahren werden Frontglas und Touch-Sensor unter Reinraumbedingungen mit einem speziellen Gel auf Basis von Acrylaten oder Silikonen miteinander verklebt. Der Klebstoff wird dabei zunächst entsprechend der Displaygeometrie mithilfe eines Dosierroboters aufgetragen. Anschließend wird der Touchsensor oder das Schutzglas blasenfrei aufgesetzt. Das Verfahren hat somit den Vorteil, dass der beim Air-Gap-Bonding vorhandene Luftspalt zwischen Display und Frontglas aufgefüllt wird.

Displayproduktion: ohne Lufteinschluss verbunden (Bild: Faytech AG)

Displayproduktion: ohne Lufteinschluss verbunden (Bild: Faytech AG)

Besseres Ablesen

Doch warum ist diese Art der Verklebung so bedeutsam? Ausschlaggebend ist der Luftspalt, der durch das Optical Bonding beseitigt wird: Zum einen werden dadurch störende, durch Lichteinfall entstehenden Reflexionen nahezu eliminiert. Zum anderen erhöht sich die Farbbrillanz sowie der Kontrast. Die Ablesbarkeit verbessert sich dadurch deutlich, ohne dass die Helligkeit erhöht werden muss. Das spart Strom und verleiht den LEDs für die Hintergrundbeleuchtung eine längere Lebenserwartung. Außerdem erhöht die Klebstoffschicht zwischen den Ebenen die Widerstandsfähigkeit gegenüber Stößen und Schlägen, indem sie deren Schwingungsresonanzen sicher ableitet. Dies spielt beispielsweise im Automobilbau eine große Rolle, um die Splittergefahr deutlich zu reduzieren. Durch den Kleber können weder Staub, noch andere Fremdpartikel oder Feuchtigkeitskondensation zwischen die Bauteile eindringen.

Verfahren optimieren

Um die hohen Preise speziell auch für LOCA-gebondete Monitore für die Abnehmer senken zu können, arbeiten viele Hersteller im Bereich des optischen Bondings kontinuierlich daran, ihre Verfahren zu optimieren. Das Unternehmen Faytech hat beispielsweise einen Silikon-Kleber (Faytech-XA-1688) entwickelt. Es handelt sich dabei um einen rieselfähigen, additionsvernetzenden Silikonkautschuk, der bei Raumtemperatur zu einem sehr weichen Gel mit physikalischen Eigenschaften vulkanisiert, welche sich hervorragend für optische Klebeanwendungen eignen. Die spezielle Beschaffenheit des Silikon-Klebers erlaubt dabei eine sehr gute Produktionsausbeute selbst bei der Großformatverklebung bis zu einer Größe von 105“. So kann Faytech in der Massenproduktion eine sogenannte First-Pass-Ausbeute von bis zu 99 Prozent erreichen. Bei der verbleibenden Ausfallrate von einem Prozent der produzierten Geräte kann der Silikon-Kleber zudem mit einem wichtigen Vorteil gegenüber alternativen Bonding-Verfahren trumpfen: Er ist vollständig reversibel, sodass die einzelnen Komponenten der Verbundprodukte einfach entbondet, gereinigt und wieder verklebt werden können, falls nötig. Darüber hinaus hält der Silikon-Kleber neben den für LOCA-gebondeten Geräten üblichen Stoßbelastungen auch Temperaturen zwischen -40 bis 85°C stand.


Das könnte Sie auch interessieren:

Der Industrie-4.0-Index, den die Unternehmensberatung Staufen bereits zum sechsten Mal aufgelegt hat, ist auch in der 2019er Auflage erneut gestiegen. Demnach setzen mehr als die Hälfte der befragten Unternehmen Industrie 4.0 operativ um. Der Sprung von der Einzellösung hin zum unternehmensübergreifenden Einsatz gelingt jedoch nur selten.‣ weiterlesen

Kunden erwarten von einem guten Service schnelle und effektive Hilfe - am besten rund um die Uhr. Mit einem KI-gestützten Self-Service-Angebot kann man diesen Anforderungen Rechnung tragen und gleichzeitig die Mitarbeiter entlasten.‣ weiterlesen

Die VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik hat einen VDI-Statusreport veröffentlicht. In 'Agenten zur Realisierung von Industrie 4.0' geht es um das Konzept einer I4.0-Sprache, die zu höherer Flexibilität und mehr Effizienz in Wertschöpfungsketten führen soll. Der Ansatz ermöglicht einen interoperablen Austausch von Informationen und darauf aufbauend das flexible Aushandeln und Aktivieren von Aufgaben.‣ weiterlesen

DataProphet will Anwendern mit einem neuen Software-Paket erlauben, auf Basis von künstlicher Intelligenz die Produktionsprozesse und die Produktqualität zu verbessern.‣ weiterlesen

Bei allen Vorteilen, die Industrie-4.0-Technologien mit sich bringen, muss zunächst auch eine leistungsstarke digitale Infrastruktur vorhanden sein. Sie muss große Volumen an Sensordaten schnell, sicher und ortsunabhängig übertragen und auswerten können. Mit dem Rückgriff auf externe Partner erhalten Firmen eine solche Infrastruktur - und gleichzeitig Zugang zu einem erweiterten Ökosystem.‣ weiterlesen

Im nordrhein-westfälischen Düren findet sich die vermutlich einzige professionelle Wurmzucht Deutschlands - und die wahrscheinlich am weitesten automatisierte weltweit. Die nötigen Anlagen dafür wurden vom Unternehmer selbst in bester Daniel-Düsentrieb-Manier entwickelt und gebaut - mit einem Fokus auf kostengünstige, aber zuverlässige Automatisierungstechnik.‣ weiterlesen

Die Hoffmann Group hat auf der Emo 2019 erstmals ihr Hoffmann Group Tool Management gezeigt. Mit der Software können kleine und mittelgroße Betriebe ihre Werkzeuge verwalten und deren Einsatz planen.‣ weiterlesen

Der Autobauer Porsche hatte am Dienstag mit einem zeitweisen Stillstand in seiner Produktion zu kämpfen. Grund dafür war ein Serverausfall.‣ weiterlesen

Software für das Product Lifecycle Management (PLM) ist eine substanzielle Investition in die Zukunft. Die Frage nach ihrer Wirtschaftlichkeit beschäftigt deshalb alle Unternehmen - und ist nach heutigem Kenntnisstand gut zu beantworten.‣ weiterlesen

Der Einsatz des digitalen Zwillings verspricht vielfältige Potenziale für den gesamten Lebenszyklus eines Produktes. Im Rahmen einer Befragung der Managementberatung Detecon halten die Studienteilnehmer vor allem den Unternehmensübergreifenden Einsatz für erfolgversprechend.‣ weiterlesen

Auf insgesamt 8.400m² errichtet Wibu System zwei neue Gebäude. Das eine soll zukünftig als Unternehmenssitz dienen, das andere soll als House of IT Security u.a. die Zusammenarbeit mit Startups fördern.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige