Die Vorteile des PCAP-Touch für den Einsatz in der Industrie

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Wie sich das PCAP-Display entwickelt hat

Wie immer bei herausragenden technischen Lösungen drängten die Kaufleute auf Optimierung. Das heißt im Klartext: „Bitte vereinfachen und die Produktionskosten senken.“ Dabei muss alles leichter und zuverlässiger werden. Im ersten Schritt wird ein Glas weggelassen. Die ITO-Leiterbahnen werden nur auf einem Glas aufgebracht. Dazu werden Zeilen und Spalten als Rauten ausgeführt und an den Kreuzungspunkten wird eine isolierte Brücke eingefügt.

Das ist bereits von den TFT-Displays bekannt: Der PCAP- (Projected-Capacitive-Touch-)Sensor in One-Glass-Technik ist so aufgebaut. Das Glas lässt sich gleichzeitig als Schutz- und Deckglas für das empfindliche Display verwenden. Die Oberfläche wird entspiegelt und bei Bedarf antibakteriell beschichtet. Ideal für den Einsatz in der Medizintechnik.

Sensoren auf einer Display-Fertigungslinie herzustellen war viel zu aufwendig. Das ging einfacher und es entstand ein neuer Industriezweig, der sich nur auf PCAPs spezialisierte. Der geneigte Ingenieur musste jetzt aus Kostengründen das Display und den Touch-Sensor bei unterschiedlichen Lieferanten beziehen.

Schwieriger war es, beide Teile elektrisch anzupassen und stabil zusammenzufügen. Doppelklebeband hat sich hier durchgesetzt. Erst als Provisorium für die Musteraufbauten, dann plötzlich auch in der Serie. Die mechanische Lösung war kurzfristig verfügbar und einfach zu handhaben. Mit der Elektronik gibt es heute allerdings noch Probleme.

Die Empfindlichkeit muss optimal eingestellt werden. Leider wollte weder der Display- noch der Touch-Lieferant die Garantie für das Endprodukt übernehmen. Es wäre nie zu klären gewesen, wer es beim Assemblieren zerstört hat. Also mussten die Komponenten so günstig werden, dass ein gewisser Ausschuss kein Problem mehr darstellte. Das war für die Hersteller kontraproduktiv.

Zwei Gläser mit einem Kleber sauber verbinden

Die Anwender stellten sehr schnell fest, dass sich diese Art Displays in heller Umgebung schlecht oder gar nicht ablesen ließen. Gerade in hellen Umgebungen reflektierten sie viel zu stark. Physikalisch erklärt, entsteht durch den Luftspalt zwischen dem Displayglas und dem Sensorglas eine zusätzliche Oberflächenreflexion an den Glasinnenseiten. Direkt aufeinander darf man die Gläser nicht legen, sonst entstehen sogenannte Newton Ringe.

Es musste eine Lösung gefunden werden, wie man zwei Gläser mit einem durchsichtigen Kleber vollflächig verkleben konnte. So entstand das Bonden. Das dauerte dann mehrere Klebergenerationen, weil die gängigen Kleber zum Aushärten ausgasen mussten. Bei ersten Labormustern bildeten sich viele kleine Luftblasen.

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