Resistives Touchsystem mit einem Schutzglas

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MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

Interelectronix e.K.

Wo eine besondere Robustheit des Displays gefragt ist

Anwendungen an unbeaufsichtigten öffentlich zugänglichen Stellen wie Geldautomaten, Fahrkartenautomaten oder Kioske verlangen schon aufgrund ihres Aufstellortes nach besonderer Robustheit. Diese kann durch verschieden dickes außen liegendes Microglas, chemisch gehärtetes Substratglas oder ein Verbundglas auf der Rückseite entstehen.

Variiert man das außen liegende Microglas in der Dicke von 0,1 auf 0,2 mm, so erreicht man zwar keine höhere Kratzfestigkeit – diese ist in beiden Fällen gewährleistet – aber die dickere Variante ist selbstverständlich noch robuster und zugleich steigt die Aktivierungskraft, die notwendig ist, um einen Touch auszulösen.

Das kann im Einzelfall durchaus gewünscht sein, wenn die Touchsteuerung nicht zu sensibel auf einen unspezifischen Druck reagieren darf. Durch diese dickere Variante erreicht man eine bessere Schlagfestigkeit sowie eine höhere thermische Beständigkeit, die beim Schweißen, Flexen und Hantieren mit flüssigen Metallen Vorteile bringt.

Kratzfeste und wasserdichte Oberfläche für das Display

Ein GFG-resistiver Touchscreen an öffentlichen Plätzen kann durch die Ausrüstung mit Verbundglas zudem gegen Vandalismus geschützt werden. Hier ist entscheidend, dass die äußerste Schicht einer bestimmten Kraftanwendung widersteht und zudem keine freien Splitter entstehen, um einer Verletzungsgefahr entgegenzuwirken.

Die Ausrüstung mit Verbundglas ist in verschiedenen Dicken möglich. Eine Ausführung mit 3 mm hält mindestens einer Krafteinwirkung von 5 Joule (5+) stand; das entspräche einer Stahlkugel mit einem Gewicht von 500 g, die aus einem Meter Höhe auf die Glasscheibe trifft.

Ein sehr guter „Kompromiss“ aus Dicke und Schlagfestigkeit ist die Variante aus Glas-Film-Film-Glas (GFFG) mit chemisch gehärtetem Substratglas. Diese Lösungen sind robuster als der übliche GFG Aufbau und für anspruchsvolle Anwendungen, bei denen der Touchscreen sehr dünn und leicht sein muss, prädestiniert. Ideale Einsatzbereiche sind mobile Handhelds oder Tablet-PCs, die wegen der höheren Sturzgefahr widerstandsfähig sein sollten.

Die normale Polyester Oberfläche eines resistiven Touchscreen ist leicht zu verkratzen, insbesondere in staubiger industrieller Umgebung oder bei spanabhebenden Fertigungsprozessen. Der feine Metallpuder reibt permanent am Polyester, wodurch es milchig undurchsichtig wird. Die Mircoglas-Oberfläche eines GFG Ultra macht diesen Touchscreen völlig unempfindlich gegen mechanisches Verkratzen. Die GFG-Technologie ist zudem absolut wasserdicht, denn im Gegensatz zu Polyester ist Glas ein absolut wasserundurchlässiges Material.

Auch wenn der Touchscreen dauerhaft Regen oder einer hohen Luftfeuchtigkeit ausgesetzt ist, kann kein Wasser durch die Frontseite eindringen. So wird ein GFG Ultra ganz einfach durch ein geschlossenporiges Dichtungsband oder eine Gummidichtung IP 68 abgedichtet. Hochwertige Polyester Touchscreens haben eine Wassersperrschicht auf der Oberseite des Touchsensors.

Je nach Beanspruchung reibt sich diese jedoch ab und an dieser Stelle diffundiert dann Wasser durch das PET und zerstört den Touch. Die Sensormembran bei einem GFG-Touchscreen ist hingegen geschlossen, entsprechend kann man sie der rauen und salzhaltigen Seeluft sowie Dauerregen aussetzen.

Extreme Temperaturen und hohe chemische Beständigkeit

Relevante Anwendungen für solch ein Touchsystem sind Navigations- und Messgeräte, Kiosksysteme im Außenbereich, Wellness-, Sauna- und Beauty-Anwendungen, die Lebensmittel- und Fleischverarbeitung und die Datenerfassung in der Logistik. Anders als übliche analog resistive Systeme ist der GFG-Ultra-Touchscreen für extreme Temperaturen von -40 bis 75 °C spezifiziert. Solche Touchscreens sind für den Einsatz im Freien sowie in Wüsten- oder Industrieumgebung besonders geeignet und können kundenspezifisch durch verschiedene optische Filter noch weiter optimiert werden.

Die „chemische Beständigkeit“ beschreibt die Widerstandsfähigkeit der eingesetzten Materialien oder Werkstoffe gegen die Einwirkung von Chemikalien. Wenn beispielsweise bei Polyester Außenschichten Moleküle von Flüssigkeiten in die Polymerketten diffundieren, quillt oder erweicht das Material und entsprechend wird auch die Funktionsfähigkeit beeinträchtigt werden.

Chemisch beständig heißt also, dass das Material seine charakteristischen mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften behält oder in der technischen Praxis nur extrem langsam verändert, auch wenn chemische Substanzen darauf einwirken. Gemeint sind hier Festigkeit, Färbung und beispielsweise seine chemische Zusammensetzung. So sind die Geräte in Kliniken weniger anfällig für Keimbildung, leicht zu reinigen und widerstandsfähig auch gegen scharfe Reinigungs- und Desinfektionsmittel.

Höhere Lebensdauer eines Touch-Systems

Meist sind es zwei Faktoren, welche die Lebensdauer eines analog resistiven Touchsensors beeinflussen: das obere Touch-Polyester verkratzt bis zur Unlesbarkeit und/oder die leitende ITO-Beschichtung auf der Unterseite der Polyester-Folie bricht oder biegt sich durch. Das laminierte Mikro-Glas bei einem GFG-Touchscreen verteilt diesen Druck auf eine größere Fläche und reduziert dadurch die punktuelle Belastung.

Bei Dauertests erreicht der GFG-Ultra problemlos 250 Millionen Touches pro Punkt, ohne irgendeine Beeinträchtigung zu erfahren. Das erhöht die Lebensdauer im Vergleich zu einem üblichen analog resistiven Touchscreen um mehr als das 7-fache – bei einem vergleichbaren Preis. So steigen die Lebensdauer der Endprodukte und deren Rentabilität signifikant.

* Christian Kühn ist Managing Director von Interelectronix in Hofolding.

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