Dry Bonding / Laminieren
Dabei unterscheidet Bopla zwischen zwei Verfahren: zum einen das Dry Bonding, also das trockene Bonding und zum anderen das Wet Bonding, das flüssige Verkleben. Das Trocken-Bonding wird auch als Laminieren bezeichnet. Dabei wird das Bonding-Material auf die Größe der sichtbaren Displayoberfläche zugeschnitten und der Luftspalt zwischen Frontglas und Touch-Sensorrückseite damit homogen gefüllt. Hierbei muss der Touch-Sensor flexibel oder semiflexibel sein. Eine hochtransparente Klebeschicht wird unter hohen optischen Anforderungen hinter das Coverglas laminiert. So darf sich z.B. kein Staub zwischen den Einheiten befinden, und es darf auch nicht zur Bläschenbildung kommen. „Das ist die Herausforderung bei diesem Verfahren. Man kann sich das Ganze am Ende ungefähr wie ein hochtransparentes doppelseitiges Klebeband vorstellen“, erklärt Penassa. Mithilfe von Druck und Wärme werden Sensor und Coverglas zusammengefügt. Dieses Verfahren ist vergleichsweise kostengünstig und zeiteffizient. Wünscht der Kunde große Gerätestückzahlen in kurzer Zeit, ist Dry Bonding die bevorzugte Methode. Allerdings sind hierbei die Möglichkeiten zur Bedruckung des Coverglases begrenzt.
Flüssiges Verkleben
Das Wet Bonding hingegen eignet sich bei Hard-to-Hard-Verbindungen, also wenn ein starrer Sensor mit dem Deckglas verklebt werden soll. Dabei verteilt sich ein flüssiger Klebstoff auf dem Touch-Sensor. UV-Licht härtet den Klebstoff anschießend aus. Das geschieht laut Penassa auch wieder unter hohen optischen Anforderungen. Dieses Verfahren ist am gängigsten, weil es flexibel einsetzbar ist. Da man hierbei UV-Licht zur Aushärtung einsetzt, ist es besonders materialschonend. Bei dieser Methode füllt der Flüssigkleber den Luftspalt zwischen Displayoberfläche und Sensorrückseite. Wünscht der Kunde ein rahmenloses oder ein Zero-Bezel-Display ist das Wet-Bonding-Verfahren nur bedingt geeignet.
Die Umgebung erhöht die Anforderungen an das System sowie an das Gehäuse, in welches das HMI-System integriert wird. Ob resistive oder kapazitive Touchscreens, Displays oder Tastaturen – je nach Anwender und Branche können sich die Anforderungen an die mechanische und elektronische Integration von HMI-Systemen erheblich unterscheiden. Während Industrieanwendungen zum Beispiel besonders robust sein müssen, ist in der Medizintechnik auch Hygiene von großer Bedeutung.
Von der Randerscheinung zum bedeutenden Sektor
Optical Bonding gab den Startschuss zu einer grundlegenden Veränderung: Als Thorsten Penassa vor knapp zwölf Jahren bei Bopla anfing, bot der Gehäusetechnik-Hersteller zwar auch schon Displayintegration an, allerdings eher nebensächlich, erinnert er sich. Richtig Fahrt aufgenommen habe das Thema, als das Unternehmen vor rund zehn Jahren damit begonnen hat, die Integration durch Wet Bonding anzubieten. Heute hat es (Touch-)Displayintegration in vielfältigen Varianten und ausgerichtet auf Kundenwünsche im Angebot: Lösungen mit durchgehender Frontfolie (resistive Touchscreens) oder durchgehendem Coverglas (kapazitive Touchscreens), bei denen keine Schmutzkanten verbleiben dürfen – etwa in der Medizintechnik oder Lebensmittelbranche, aber auch die Kombination eines Touchscreens mit einer konventionellen Folientastatur ist möglich.
Bopla verfügt über eine für die Touch-/Displayintegration eigens entwickelte Vergusstechnologie. Dabei wird das Display oder die ganze HMI-Einheit mit einer weiteren Ebene und einer Vergussmasse von hinten fixiert. Damit hängt das gesamte Gewicht des Displays und der Elektronik nicht nur am Coverglas. „So machen wir das Gerät noch stabiler. Und das ist so effektiv, dass wir das unseren Kunden immer bei einer Displayintegration empfehlen“, so Penassa. Durch dieses Verfahren ist die HMI-Einheit spannungsfrei von hinten fixiert und hält auch größeren Temperaturschwankungen Stand.
