Neben einer verbesserten Touch-Performance gehören gute Lesbarkeit, reduzierte Reflexionen, erhöhte Robustheit, keine Kondensation, Dichtigkeit gegen Staub- und Schmutzpartikel sowie eine qualifizierte UV-Stabilität zu den besonderen Eigenschaften, die durch Optical Bonding für Displays erreicht werden können. Davon profitieren auch Anwendungen im medizinischen Bereich. Die Auswahl der am besten geeigneten Bonding-Technologie hängt von den Anforderungen der Anwendung ab.
Die Ablesbarkeit eines Displays hängt nicht nur von hochtransparenten PCAP-Sensoren ab, sondern auch vom einfallenden Umgebungslicht. Die Lichtstrahlung wird über den Luftspalt an den Oberflächen des Displays und des Deckglases mit dem Sensor gebrochen und reflektiert. Durch die Füllung mit Optical Bonding Material wird dieser Luftspalt überbrückt. Durch das Optical Bonding wird der Bildschirminhalt ohne Reflexion nach vorne abgestrahlt. Das Bonding-Material hat einen ähnlichen Brechungsindex wie das Glas. Dadurch können keine Reflexionen oder Brechungen mehr auftreten.
Zusätzlich erhöht Bonding die Lesbarkeit durch Kontraststeigerung und ermöglicht eine blendfreie Bildschirmoberfläche. Gerade in der Medizintechnik ist ein hoher Kontrast für Visualisierungen in der Diagnostik unabdingbar. Optical Bonding verbessert zudem die Widerstandsfähigkeit gegen Schock, Vibration und erhöhte Krafteinwirkung. Ein weiterer Vorteil ist die Wärmeableitung von den LED-Backlights und der Displayoberfläche über das Bonding-Material zum Deckglas. Dies erhöht die Lebensdauer des LED-Backlights durch die Temperaturreduzierung. Optical Bonding, wie es die Schweizer Schurter Holding AG, Luzern, anbietet, ist daher eine Lösung für medizinische Geräte, die eine optimale Ablesbarkeit erfordern.
Display-Anwendungen in tragbaren Geräten
Die mechanische Verstärkung durch Optical Bonding führt zu einem deutlich robusteren System. Dies ist vor allem bei tragbaren Geräten, beispielsweise in der Medizintechnik, von Vorteil. Die feste Verbindung des Deckglases durch Optical Bonding bietet Splitterschutz bei Glasbruch. Die Eliminierung des Luftspalts zwischen Deckglas mit Touchsensor und Display verhindert bei Außenanwendungen die Taubildung zwischen den beiden Komponenten. Zudem wird das Eindringen von Schmutz oder Flüssigkeiten ausgeschlossen.
Welches Optical-Bonding-Verfahren geeignet ist, hängt von der Anwendung ab. Für Displays stehen verschiedene Technologien zur Verfügung. Das optimale Verfahren hängt von der Auswahl der Komponenten, der Systemintegration und den Anwendungsanforderungen ab.
Beim Dry Optical Bonding (Trockenbonding) wird das Bonding-Material auf die Größe der sichtbaren Displayfläche zugeschnitten und der Luftspalt damit homogen ausgefüllt. Es stehen verschiedene Bonding-Materialien mit unterschiedlichen Materialstärken und Eigenschaften zur Verfügung, die je nach Display und Anwendungsspezifikation ausgewählt werden. Die Displays weisen je nach Modell und Diagonale unterschiedliche Höhen der Metallrahmen auf. Die optimale Materialstärke wird anhand der Displays ermittelt. Die Verbindung von Frontglas mit Touch und Display erfolgt unter Vakuum in der Bonding-Anlage.
Liquid Bonding: Geeignet für TFT-Displays
Beim Liquid Optical Bonding wird der Luftspalt zwischen Displayoberfläche und Sensorrückseite beziehungsweise Deckglas mit einem flüssigen, UV-härtenden Material gefüllt. Der Kleber ist silikonfrei, alterungsbeständig und UV-stabil. Das Verfahren ist für alle TFT-Displays mit oder ohne Rahmen geeignet. Dabei wird das flüssige Bondingmaterial in einem speziellen Muster auf die Displayoberfläche aufgetragen und das Deckglas mit dem Sensor durch kontrollierten Flächendruck gebondet. Das Bondingmaterial verteilt sich gleichmäßig und blasenfrei zwischen den beiden Komponenten. Anschließend erfolgt die Aushärtung des Bondingmaterials mittels UV-Licht.
Bei beiden Technologien wird durch eine spezielle Vorbehandlung die Haftfestigkeit des Bondingmaterials auf den Oberflächen der Fügepartner erhöht. Diese sorgt für eine starke Verbindung zwischen den unterschiedlichen Werkstoffen. Die Verbindung ist so stark, dass das Bondingmaterial das Display mechanisch fest fixiert und keine weiteren mechanischen Verschraubungen notwendig sind.
Beim Air Gap Bonding wird das Display mit einem Kleberahmen direkt hinter dem Deckglas mit Sensor im Reinraum rundum fest verklebt. Zwischen dem Frontglas mit Sensor und dem Display verbleibt jedoch ein Luftspalt. Dieses Verfahren ist eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, Displays mit Deckglas oder Touchsensoren ohne weitere mechanische Fixierung zu verbinden. (su)
PCAP-Sensoren
Die Entwicklung von PCAP-Sensoren ist ein wichtiger Schritt in Sachen Hygiene. Die speziellen kapazitiven Sensoren von Schurter erreichen eine erhöhte Sensitivität durch aktive Feldlinien-Führung. Das Sensordesign und die Feinabstimmung des Controllers ermöglichen es, einen projiziert kapazitiven Touchscreen „berührungslos“ zu machen: Der Touchscreen reagiert bei einem geringen Abstand zwischen dem Finger und der tatsächlichen Oberfläche. Die Hard- und Software-Einstellungen des PCAP-Controllers, insbesondere hinsichtlich der Sensitivität, sind dabei maßgebend. Dadurch wird eine maximale Empfindlichkeit erreicht, so dass der Finger bereits bei Annäherung erkannt wird.
Kontakt zum Hersteller:
Schurter Holding AG
Werkhofstr. 8-12
CH-6002 Luzern
www.schurter.com
