Fachartikel über Folientastaturen
Auch erschienen in der PC& Industrie: Bedienen + Visualisieren 06/2021: Artikel als .pdf >>
Die Devise, eine Mensch-Maschinen Schnittstelle verständlich und intuitiv zu gestalten, erfordert häufig eine Kombination aus bewährten elektromechanischen Komponenten in Kombination mit Multi-Touch Displays. Wo früher noch aufwändige Tastaturlayouts zur Bedienung einer Maschine erstellt wurden, können heute komplexe Menüstrukturen durch logische, sowie klare Designs in einem Touch-Display visualisiert werden. Mit einer Kombination aus moderner Displaytechnologie und erprobter Tastaturtechnologie werden die Vorteile aus beiden Welten effektvoll und wirtschaftlich ausgespielt. Gerade die Folientastatur hat sich hier als sinnvolle Ergänzung bewährt.
Ein zusätzliches Tastenfeld neben dem Touch-Display fördert eine benutzerfreundliche Menüführung, indem wiederkehrende Eingabebefehle oder voreingestellte Parameter schnell, einfach und übersichtlich abgerufen werden können. Durch das haptische Feedback einer Folientastatur können benutzerbedingte Eingabefehler vermieden werden, was die Sicherheit der Bedienung erhöht. Integrierte Schnappscheiben sorgen bei Betätigung einer Taste, neben eines spürbaren Tastgefühls, auch für ein hörbar klickende, akustische Rückmeldung. Die Metallschnappscheiben gibt es in den verschiedensten Größen, Formen und Betätigungskräften und werden dem Anwendungsfall entsprechend ausgewählt. Folientastaturen ohne Metallschnappscheiben kommen in Umgebungen zum Einsatz, in denen Betätigungsgeräusche stören. Die Tastenprägung alleine gewährleistet dabei eine sichere Fingerführung und eine taktile Rückmeldung.
Sichtfenster in Folientastaturen
Für die Ausführung mit Touch-Screens gibt es verschiedene Realisierungstechniken. Die einfachste Variante ist das Ausstanzen des Displaybereiches, eine andere die Integration eines Sichtfensters in die Folientastatur. Je nach Anforderung können diese Fenster glänzend, matt, entspiegelt, kratzfest, UV-beständig und farbig individuell spezifiziert werden. Die Verbindung von Folie und Display wird durch eine hochtransparente Klebeschicht mit einem Lichtemissionsgrad von >99% realisiert. Durch das Verkleben beider Eingabeelemente entsteht eine geschlossene Oberfläche mit einer hohen Resistenz gegen Chemikalien, sowie Dichtheit gegenüber Flüssigkeiten und Staub. Dies macht die kombinierte Eingabelösung für Anwendungen im Lebensmittel-, Labor- und im Medizinbereich interessant.
Für Anwendungen im medizinischen Bereich und Umgebungen mit hohen hygienischen Anforderungen kann die Frontfolie einer Folientastatur zudem mit einer antibakteriellen Beschichtung ausgestattet werden. Für eine anschließende, einfache Montage kann die Benutzerschnittstelle mit einer Frontplatten aus Aluminium kombiniert werden. Bolzen oder Gewinde werden dabei optional direkt in die Frontplatte integriert. Eine weitere Möglichkeit ist die Verbindung der Folientastatur mit einen Spritzgussgehäuse bzw. Spritzgussrahmen. Das Formteil kann dabei so konzipiert werden, dass ein Display direkt eingeclipst werden kann und somit weitere Bearbeitungsschritte vereinfacht werden.
Design Optionen von Folientastaturen
Ein zunehmend kaufentscheidender Faktor ist das Produktdesign. Die einzelnen Folienlayer werden passgenau gestanzt, verklebt und lassen sich anschließend nahezu nahtlos in die entsprechend freigelegten Gehäusekonturen einsetzen. Die Folientastatur übernimmt auch bei ausgeschaltetem, schwarzem Display maßgebliche Designaspekte. Ergänzend zum gängigen Siebdruckverfahren bietet sich gerade in der Realisierung von Farbverläufen und bei Prototypen und Kleinserien der Digitaldruck an. Im Gegensatz zum reinen LC-Display, kann eine bedruckte Oberfläche auch von einem 180° gedrehten Betrachtungswinkel gesehen werden kann.
Durch speziell geprägte Folien können sogar Metalloptik Effekte, wie zum Beispiel gebürstetes Edelstahl oder eloxiertes Aluminium erzielt werden. Einen besonders edlen, dreidimensionalen Look bekommen Tasten durch eine hochwertige Epoxy-Beschichtung.
Auch besteht die Möglichkeit, die obere Polyesterfolie durch eine Silikonoberfläche zu ersetzen. Diese Silikonabdeckung mit Tasten lässt sich als reine Betätigungsschicht auf das Schaltungspaket einer normalen Folientastatur auflaminieren. Der daraus entstehende Hybrid aus klassischer Folientastatur und Silikonschaltmatte gibt Spielraum die Vorteile der einzelnen Eingabelösungen in einer Tastatur zu vereinen. Möglich werden damit aufragende Tasten mit freier Formgebung und Führungselemente, wie z.B. abgesetzte Ringe um eine Taste, Braille Beschriftungen oder Cursortasten. Gleichzeitig wird die Oberfläche optisch und haptisch aufgewertet.
Beleuchtungs Optionen
In Abhängigkeit von den Anforderungen der Anwendung variieren die Optionen für die Hintergrundbeleuchtung. So kann auch zum Beispiel eine beleuchtete „ON“ Taste auch in abgedunkelten Arbeitsumgebungen problemlos gefunden werden. LED‘s können dabei sehr einfach in die vorhandene Schaltfolie integriert oder bei Bedarf in eine zusätzliche LED-Schaltfolie eingebracht werden. Man verwendet spezielle Klebstoffe und Abdichtmaterialien, um die Funktion der LED auch in härterer Umgebung mit z.B. starkem Vibrationsaufkommen sicherzustellen. Zudem erreichen die LED‘s auch bei Tageslicht eine ausreichende Helligkeit, was sie vor allem für eine Funktion als Statusanzeigen auszeichnet.
Die Hinterleuchtung einer Folientastatur kann aber auch durch den Einsatz von LGF (Light Guide Film) erfolgen. Dabei bleiben die typisch flache Bauform und die Flexibilität erhalten. Die Hinterleuchtung jeder Taste kann in verschiedenen Farben erfolgen, zudem kommt die LGF Technologie ohne hochfrequente Wechselspannungsquelle aus. Eine Besonderheit sind Beschriftungen mit Verschwinde-Effekt. Hierbei handelt es sich um eine Beschriftung, die im unbeleuchteten Zustand der Tastatur nicht erkennbar ist.
EMV Abschirmung von Folientastaturen
Wichtiger als das Design wiegt eine zuverlässige und störungsfreie Funktion der Eingabegeräte, vor allem in sensiblen Messumgebungen. Gerade beim Einsatz mehrerer elektrischer Quellen an einem Ort, kann es bei unzureichender Abschirmung gegen elektrische oder elektromagnetische Effekte zu Fehlfunktionen und Störungen der einzelnen Geräte kommen.
Die EMV-Abschirmung einer Folientastatur wird z.B. durch eine aluminium- oder kupferbeschichteten Polyesterfolie realisiert. Dabei wird die Abschirmfolie so in die Tastatur integriert, dass eine vollflächige Schirmung gewährleistet ist. Dieser Abschirm-Effekt vermeidet eine Fehlfunktion des Gerätes durch das Eindringen unerwünschter Signale, sowie aber auch eine Störung in der eigenen elektromagnetischen Umgebung. Kurzschlüsse durch eindringende Feuchtigkeit werden durch umlaufende Abdichtungen verhindert. Die Folientastatur kann so eine Schutzklasse bis IP67 erreichen. In Verbindung mit integrierten Displays wird eine segmentierte EMV Abschirmung der Tastatur und Leiterbahnen verwendet.
