Sensitive, flexible Folie für Touchdisplays. © Joanneum Research
Eine neue Materialentwicklung aus dem Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC in Würzburg bringt die flexible Displaytechnologie einen großen Schritt voran: Gedruckte Sensoren für eine Folie, die Verformungen »spürt«.
Die großflächige flexible Folie kann ihre Verformung direkt und hochauflösend als Steuersignal an einen Rechner senden. Kombiniert wird sie mit einem Display, sodass Tablet PCs oder Smartphones nicht nur über virtuelle Schalter und Buttons bedient werden können, sondern über Verformung und Bewegung der Folie mit Hilfe von Eingabemuster, die direkt digitalisiert und räumlich dargestellt werden können. Diese Idee läutet einen Paradigmenwechsel in der Bedienung von E-books, Tablets und anderen digitalen Medien ein. Passend dazu stellten kürzlich einige Partner des seit Oktober 2013 laufenden EU-Projekts FLASHED – Joanneum Research, das Media Interaction Lab der Hochschule FH Oberösterreich, Plastic Logic und Microsoft Research – das FLEX SENSE Display der Öffentlichkeit vor. FLEX SENSE ist eine solche flexible Folie mit einer berührungsempfindlichen Oberfläche, die jede Verformung selbst misst. Verantwortlich dafür sind gedruckte quasi transparente Piezosensoren, die die Verformung registrieren. Zusammen mit der Entwicklung von flexiblen Displays werden dadurch in Zukunft innovative Eingabemöglichkeiten entstehen, mit denen sich ein
elektronisches Gerät viel intuitiver steuern lässt als über Tasten, Schalter oder »Wischfunktionen«.
Möglich wurde diese neue Touch-Sensortechnologie durch die Materialentwicklungen aus dem Fraunhofer ISC in Würzburg, ebenfalls ein FLASHED-Partner. Die Würzburger Forscher entwickelten dafür neuartige piezoelektrische Druckpasten, die eine flexible Polymerfolie sensitiv machen und den flexiblen Aufbau von elektronischen Drucksensoren mit simplen Printverfahren erlauben. Damit wurden die für FLEX SENSE nötigen Druck- und Biegesensoren direkt auf flexible Foliensubstrate aufgedruckt.
Siebdrucktaugliche Piezoelektrika. © K. Dobberke für
Fraunhofer ISC
Druckbare Sensoren – nicht nur druckempfindlich
Die kostengünstig herstellbaren Sensoren registrieren außer den Veränderungen des mechanischen Drucks – beispielsweise beim Biegen und Bewegen des flexiblen Displays – auch Temperaturänderungen. Damit lassen sie sich auch für die Näherungssensorik einsetzen. So löst schon eine kleine Temperaturänderung, z. B. wenn sich eine Hand dem Sensor nähert, ein entsprechendes Signal aus. Diesen Effekt können die Entwickler aber auch unterdrücken, wenn er nicht benötigt wird. Für das FLEX SENSE Display ist es beispielsweise vorteilhaft, wenn die Temperatursensitivität komplett ausgeschaltet wird, um eine höhere Ortsauflösung zu erreichen. Bisher wird das durch die Zugabe von bleihaltigen Partikeln erreicht. Ein wichtiges Ziel für die ISC-Forscher ist es jedoch, bei der neuen Materialentwicklung das umweltschädliche Blei zu vermeiden, ohne allzu große Einbußen bei der Sensitivität hinzunehmen. Dazu werden in Würzburg neue ferroelektrische Partikel-Matrix-Systeme entwickelt und für gängige Siebdruckverfahren angepasst.
Flexible Displays – robust, kostengünstig und vielseitig
Großer Vorteil gedruckter flexibler Touch-Displays ist ihre Designfreiheit. Sie können an nahezu beliebige Oberflächen angeformt werden. Die Displayfläche kann »ausgerollt« und so an jeden Bedarf angepasst werden.
Touch-Displays auf Polymerbasis sind leichter und robuster als die bisher üblichen harten, glasbasierten berührungsempfindlichen Displays von Tablet und Co. Preisgünstige Ausgangsmaterialien, der Verzicht auf kritische Rohstoffe wie Blei und die einfache Verarbeitung standen für die FLASHED-Projektpartner bei den Anforderungen an die neue Entwicklung ganz oben. So kann mit den neuen Druckpasten des Fraunhofer ISC ein Sensor auf einer flexiblen Folie in nur drei Druckschritten aufgebaut werden. Die Projektergebnisse von FLASHED sollen helfen, zukünftig großflächige, leichte, robuste und flexible Touchscreens zu realisieren.
Weitere Informationen zu FLEX SENSE:
http://research.microsoft.com/apps/video/default.aspx?id=230399
Weitere Informationen zum EU-Projekt Flashed:
http://www.flashed-project.eu
