Bedienelemente aus gedruckter Elektronik Folie mit Funktion #####

Schalter umlegen, Funktionstaste drücken, Regler drehen: Elektrische und elektronische Geräte, von der professionellen Produktionsanlage bis zum heimischen Fernsehapparat, liefern Leistung auf Knopfdruck. Doch Bedienelemente als Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine sind auch störanfällig. Die mechanische Abnutzung und Schmutzpartikel, die empfindliche Bauteile von Fernbedienungen oder Eingabegeräten blockieren, erschweren eine zuverlässige Steuerung. Abhilfe schaffen gedruckte Elektronikbauteile aus unterschiedlichen Materialien: Multifunktionale Folien.

Bedienelemente aus gedruckter Elektronik

Schalter umlegen, Funktionstaste drücken, Regler drehen: Elektrische und elektronische Geräte, von der professionellen Produktionsanlage bis zum heimischen Fernsehapparat, liefern Leistung auf Knopfdruck. Doch Bedienelemente als Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine sind auch störanfällig. Die mechanische Abnutzung und Schmutzpartikel, die empfindliche Bauteile von Fernbedienungen oder Eingabegeräten blockieren, erschweren eine zuverlässige Steuerung. Abhilfe schaffen gedruckte Elektronikbauteile aus unterschiedlichen Materialien: Multifunktionale Folien.

Schon heute ist gedruckte Elektronik beispielsweise in Form von Antennen oder Leiterbahnen im Einsatz. Auch eine Nutzung als Schalter, Steuerelement, Dreh- oder Schieberegler ist bereits realisiert. Gedruckte Elektronikbauteile bieten die Möglichkeit, mehrere Funktionen in einem einzigen Bedienelement, der Folie, zu vereinen. Dank ihres geringen Gewichts, ihrer großen Flexibilität und einer Höhe von gerade mal ein bis zwei Millimetern lassen sich Spezialfolien auch dort einsetzen, wo für herkömmliche Bauteile bislang kein Platz war. Hinzu kommt, dass auf Folie gedruckte Elektronik besonders beständig gegenüber äußeren Einflüssen ist. Flüssigkeiten, Schmutz- und Staubpartikel können die glatten, wasserabweisenden Oberflächen nicht beschädigen. Für den Anwender bedeutet das: Schalter auf der Grundlage bedruckter Folien sind besonders pflegeleicht und funktionieren zuverlässig.

Die Technologie basiert auf dem Prinzip der kapazitiven Sensorik. Diese ermöglicht es, Schaltvorgänge kontaktlos zu erfassen. Dazu muss ein Gegenstand mit hinreichend großer relativer Dielektrizitätszahl (εr) und Fläche lediglich in das elektrische Feld des Sensors eingebracht werden. Dort ändert sich daraufhin die Kapazität und eine Reaktion folgt, beispielsweise ein Schaltvorgang. Bedienelemente in Form bedruckter Folien reagieren, sobald der Nutzer die Folie leicht mit dem Finger berührt. Auf Wunsch ist die Schaltsensibilität für jeden Regler einzeln einstellbar. Wer Geräte gerne mit einem kräftigen Daumendruck aktiviert, kann auch dies festlegen.

Auf die Bedürfnisse der Anwender zugeschnitten ist auch die intuitive Benutzerführung, die mit gedruckten Bedienelementen möglich ist. In der Regel sind alle Sensoren mit einem Symbol ausgestattet, das ihre Funktion anzeigt. Hinterlegt mit einer leuchtfähigen Elektrolumineszenz-Folie sind die Zeichen auf den ersten Blick erkennbar. Der Benutzer kann besonders schnell und gezielt schalten und behält auch bei Dunkelheit die Orientierung.

Der Clou: Alle Knöpfe lassen sich so programmieren, dass nur die jeweils benötigten Funktionen beleuchtet sind. Ein Beispiel für diesen »Verschwinde-Effekt«: Erst wenn der Anwender den Hauptschalter für »Lautstärke« aktiviert, werden auch untergeordnete Funktionen, etwa »Ton ausschalten« oder »Lautstärke verringern« eingeblendet. Im Ergebnis bleibt die Anzahl der dauerhaft beleuchteten Schalter somit stets überschaubar. Dies erleichtert die Koordination zwischen Hand und Auge des Nutzers (Bild 1).

Auch ästhetisch können gedruckte Bedienelemente überzeugen. Statt einer Schaltung mit unterschiedlich großen, herausstehenden Knöpfen verfügt der Anwender über ein schlankes, glattes Bedienelement. Für die richtige Optik sorgt die Kombination mit elektrolumineszierenden Folien. Ihre dezenten Leuchteffekte unterstreichen die Wertigkeit eines Steuerelements und können ihm eine edle Anmutung verleihen (Bild 2).

Gutes Design muss nicht teuer sein. Schließlich vereinen bedruckte Folien im Vergleich zu herkömmlichen mechanischen Schaltsystemen verschiedene Funktionen in einem Bauteil und lassen sich deshalb mit geringerem Materialaufwand produzieren. Hinzu kommt, dass gedruckte Elektronikbauteile problemlos in bestehende Umgebungen integrierbar sind. Durch Verformen oder Hinterspritzen lassen sich die folienbasierten Bedienelemente in unterschiedlichen Räumlichkeiten nutzen, selbst wenn diese schwer zugänglich sind oder wenig Platz bieten. Auch ohne zusätzliche Halterung haften die Folien auf verschiedensten Untergründen und in diversen Positionen. Sonst übliche Integrationskosten lassen sich einsparen (Bild 3).

Angesichts solcher Merkmale verwundert es nicht, dass die Entwicklung gedruckter Schalter und Bedienelemente voranschreitet. Zwar verfügt heute noch die Mehrzahl der elektrischen und elektronischen Geräte über mechanische Steuerungslösungen. Die Entwicklung auf dem Markt für Mobiltelefone zeigt jedoch, welche Trends an der Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine an Bedeutung gewinnen: smarte, leicht integrierbare Bedienoberflächen mit einer intuitiven Nutzerführung, einem ansprechenden Design und einer hohen Zuverlässigkeit. (mc)

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Autor:
Oliver Wiesener ist Leiter Business Development bei Schreiner VarioLight