Transparente Touch Panels für kurze Produktionsserien

    Der technologische Prozess, in dem die überwiegende Mehrheit der Touchscreens hergestellt wird, lohnt sich nicht für kurze Produktionsserien. Eines der wichtigsten Elemente dieses Prozesses ist zuerst das Aufdampfen des Indium-Zinn-Oxides (ITO-Indium Tin Oxide) im Vakuum, und dann sein Ätzen mit Hilfe von vorher vorbereiteten Masken. Auf diese Art und Weise entstehen transparente Elektroden. Sie ermöglichen das Signal abzulesen, das erlaubt, den Berührungspunkt vom Screen festzulegen. Im Verkauf sind die Touch Panels vorhanden, die mit Screens und entsprechenden Interfaces integriert sind. Am häufigsten sind das billige, fernöstliche Produkte, deren große Auswahl bewirkt, dass die eigenständige Installation des Panels auf dem Display nur in Ausnahmefällen rentabel ist. Es lohnt sich vor allem dann, wenn wir mit Geräten von untypischen Formen oder von untypischer Verteilung von Berührungspunkten auf dem Display zu tun haben.
Es besteht aber ganz andere Technologie, die ausgezeichnet für Herstellung von beliebigen, transparenten Touch Panels geeignet ist. Sie ermöglicht das Konstruieren von durchsichtigen Matrixtastaturen, Berührungstasten in beliebigen Plätzen auf dem Screen oder Panels von unkonventionellen Formen und fast beliebigen Ausmaßen. Die wichtigste ist aber die Tatsache, dass sie möglich macht, relativ billige derartige Produkte schon bei kleinen Produktionsserien herzustellen.

     Diese Technologie beruht auf dem Drucken von transparenten Elektroden mittels der Tintenstrahldrucker (Ink jet printers). Sie sind computergesteuert, dank dem die Produktionskosten des einzelnen Panels oder der einzelnen Tastatur nur auf die Bearbeitung des elektronischen Projektes oder Materialanwendung wie Folie und entsprechende Tinten reduziert werden. Es gibt keinen Grund für Herstellung der Mustermasken. Das Projekt wird im Computergedächtnis gespeichert und vom Drucker direkt auf der Folie realisiert. Das Geheimnis dieser Technologie steckt in speziell vorbereiteten Polymertinten, die transparent und leitfähig sind. Sie können auf Folie, Glas, Kunststoffen oder anderen Flächen aufgelegt werden.
Die Methode des Aufdrucks von Elektroden bearbeiteten die Fachmänner von der Lodzer Firma QWERTY Sp. z o.o., die bekannter Anbieter von auf Bestellung angefertigten Folientastaturen für elektronische und elektrische Geräte ist. Das ist zugleich der einzige Produzent in Europa und einer von wenigen auf der ganzen Welt, der vorliegende Technologie im industriellen Maßstab eingeführt hat. Fürs Drucken von Elektroden benutzt diese Firma von sich sich selbst modifizierte Drucker und Tintenplotten. An dieser Stelle ist es hinzuzufügen, dass die Zusammensetzung der Tinten von technischen Mitarbeitern dieser Firma bearbeitet wurde und ein Geschäftsgeheimnis ist.

Die von der Firma QWERTY bearbeiteten Technologie gibt die Möglichkeit, die Touch Panels vieler Art durch Aufdruck zu produzieren. Großer Beliebtheit erfreuen sich heutzutage die aus 2 Schichten bestandenen transparente Matrixtastaturen. Beide Schichten sind von der Innenseite durch leitfähige Elektroden bedruckt, die länglich sind und senkrecht zueinander liegen (Bild 1 und 2). Zwischen den Folien befinden sich feine transparente Distanzteile, die durch Methode des Siebdrucks aufgelegt werden. Ihre Verteilung passt man an die Schaltung und den Abstand der Tasten an. Auf jeder Folie zu transparenten Elektroden schließt man die Ausfahrten an, die mit dem leitfähigen Silberlack bedruckt werden. Normalerweise werden sie in einem getrennten technologischen Prozess gedruckt, aber man kann sie auch mit Tintenstrahldruckern ausführen, was die Anzahl von getrennten Phasen bedeutend beschränkt. Das verlangt den zusätzlichen Verlauf des Druckers für beide Folien und selbstverständlich entsprechende Tinte. Diese Methode trägt zur Schaffung zusätzlicher Felder auf derselben Schicht neben dem Screen bei, die für ergänzende funktionale Membrantasten eingesetzt werden können.

Dieselbe Technologie ermöglicht die Herstellung von klassischen, analogen, resistiven Panels, in denen man die hingewiesene Position nicht durch das Scanning der Matrix, sondern durch das entsprechende elektronische System abliest. Außerdem kann man kapazitive Touch Panels produzieren, indem man die Elektroden auf den Glasplatten bedruckt. Sie sind gegen Zerstörung erheblich beständiger als die aus Folien gemachten.
Das Drucken der Touchscreens hat ein Paar Begrenzungen, aber das sind dieselbe Faktoren, die das Konstruieren einiger traditioneller Panels mit ITO-Elektroden erschweren. Die Widerstandsfähigkeit der leitfähigen Tinte ist keine Widerstandsfähigkeit. Im Zusammenhang damit steht die Tatsache, dass die Ausführung der gut leitfähigen Elektrode die begrenzte Länge oder entsprechende Breite und Dicke fordert. Die Tinte selbst ist auch nicht ideal durchsichtig. Es ist demnach unmöglich, sehr lange und enge Schaltungen zu machen, weil sie so dick sein müssen, dass sie bedeutsam das Bild auf dem Screen verdunkeln würden. Überdies sollen sie mit der entsprechenden unleitfähigen Tinte bedruckt werden, deren Farbe identisch mit der Farbe der Elektroden ist. Dadurch fallen die Abstände zwischen den Elektroden nicht ins Auge. Im Falle, dass die angegebene Anwendung sehr großer Touch-Auflösung bedarf, bedruckt man das klassische resistive Panel statt Matrix. Seine Präzision hängt vor allem von Parametern eingesetzten elektronischen Kontrollers ab.

Seit der Einführung der neuen Technologie machte die Firma QWERTY mit Ihrer Gebrauch viele verschiedene Touch Panels. Am häufigsten sind sie als Ersatzteile für Geräte bestellt, in denen der Touch Panel unerlässlich für Ihre Funktionierung ist. Es ist zu erwähnen, dass sich dieses Panel durch fertiges Element bei Vertreibern oder bei autorisierten Services nicht ersetzen lässt oder es einfach zu teuer ist.
Ein gutes Beispiel ist der Wiedergabeauftrag des Glas-Touchscreens von Matrixstruktur, die im Computertomograf gebraucht wurde. Die Mitarbeiter dieser Firma bestimmen das System der Ausfahrten vom Panel, messen seine Dimensionen und schaffen den Ersatzteil, der aus Kunststoffplatten fertig gestellt wird. Der Kunststoff ist gegen Zerschlagung erheblich beständiger als Glas. Die Kosten der Herstellung dieses Screens sind geringer als Erwerb des neuen in einer autorisierten Service.


Das Bild 1.
Zwei Schichten, die nach der Verbindung ein hermetisches Matrix Touch Panel bilden. Das Bild wird so aufgenommen, dass die bedruckte, transparente, leitfähige Tinte zu sehen ist. In Wirklichkeit ist sie schlecht sichtbar.



Das Bild 2.
Das Matrix Panel nach der Verbindung zweier Folienschichten. Nach seiner Auflegung auf dem Display ist das Panel praktisch durchsichtig.