Das Bedrucken von Glas-Bedienpanels mit Dead-Front-Effekt ist erst dann erfolgreich, wenn dasselbe Panel in allen Zuständen freigegeben ist, in denen es Nutzer und Elektronik wahrnehmen. Ein Symbol, das auf einem stromlosen Muster verborgen bleibt, kann bei Beleuchtung überstrahlen, versetzt erscheinen oder Nadelstiche zeigen. Ein Displayfenster, das vor einer weißen Prüfkarte einwandfrei aussieht, kann vor dem tatsächlichen Display Schwarztöne verfärben oder Pixel beschneiden. Eine Touch-Taste kann optisch richtig ausgerichtet sein, während Sensor, Controller, Klebstoff und Druckschichtaufbau eine schwache oder ungleichmäßige Reaktion verursachen. Die konstruktiv verantwortliche Stelle muss daher die Zustände OFF, ON, Display, Touch, Montage und Prüfung auf ein gemeinsames Koordinatensystem beziehen.
Die JASPER-Seite zu Glastypenschildern und Glas-Bedienpanels mit Dead-Front-Effekt ist die Anlaufstelle für OEM-Frontflächen, die verdeckte Symbole, gedruckte Masken, Displayfenster, Touch-Grafiken, bearbeitete Kanten und Befestigungselemente kombinieren können. Dieser Artikel legt fest, welche Nachweise zu Optikzonen und Ausrichtung die Druckdaten begleiten sollten. Er bestätigt weder eine bestimmte Glassorte oder Druckfarbe noch ein bestimmtes Vorspannverfahren, einen Transmissionszielwert, eine Touchleistung oder einen Fertigungsweg.
- Ein Panel hat sechs Abnahmezustände
- Keramische und organische Druckfarben bestimmen unterschiedliche Prozesswege
- Im OFF-Zustand zählt kontrollierter Lichtdurchtritt, nicht absolutes Schwarz
- Der ON-Zustand ergibt sich aus dem gesamten Lichtweg
- Displayfenster brauchen eine eigene optische Spezifikation
- Zum Touch-Zustand gehören Druckfarbe, Klebstoff und Luft
- Eine Bezugskette muss alle verdeckten Komponenten verbinden
- Optikzonenverzeichnis vor der Aufteilung der Druckdaten in Ebenen erstellen
- Druckdatenkoordinaten und Leuchtbildkoordinaten erfordern unterschiedliche Nachweise
- Den Druckschichtaufbau Schicht für Schicht freigeben
- Die Glasbearbeitungsfolge kann Änderungen an den Druckdaten erzwingen
- Die Prüfvorrichtung ist Teil der optischen Definition
- Lichtdurchtritt im OFF-Zustand vor dem Einschalten prüfen
- ON- und Displayzustände mit festgelegten Inhalten prüfen
- Touchfunktion und Montage am eingeschalteten Produktaufbau validieren
- Die Änderungskontrolle muss sich am betroffenen Zustand orientieren
- Glas mit Dead-Front-Effekt ist nicht immer die richtige Bauweise
- Unterlagen zu den Optikzonen zur Prüfung einsenden
- Häufig gestellte Fragen
- Quellen
Ein Panel hat sechs Abnahmezustände
Der Ausdruck Dead-Front beschreibt üblicherweise einen optischen Effekt: Bestimmte Grafiken sind erst gut erkennbar, wenn die Beleuchtung hinter dem Panel eingeschaltet ist. Dieser Effekt ist nützlich, stellt aber noch keine vollständige Spezifikation dar. Das Panel kann außerdem ein Displayfenster, einen Touchsensor, Statusanzeigen, einen lichtundurchlässigen Rand, Dekorfarben, Bohrungen, Kantenmerkmale, Klebstoff und eine Gehäuseöffnung enthalten. Jedes dieser Elemente beeinflusst den erforderlichen Prüfumfang.
Verwenden Sie sechs benannte Zustände:
| Zustand | Was der Beobachter bewerten sollte | Typischer verdeckter Fehler |
|---|---|---|
| OFF | Unsichtbarkeit der Symbole, Übereinstimmung der Oberflächen, Umgebungsreflexionen, Druckfehler | schemenhaft sichtbares Symbol, Farbfleck, Nadelstich, Lichthof am Rand |
| ON | Symbolform, Helligkeit, Gleichmäßigkeit, Farbe, Abstand | Überstrahlung, lokales Helligkeitsmaximum, dunkler Rand, Passerfehler zwischen Schichten |
| Display | aktiver Bildinhalt, Schwarzwert, Farbe, Fensterrand, maskierte Pixel | Farbstich, Trübung, in das Fenster ragender Druck, Parallaxe, beschnittenes Bild |
| Touch | Tastenposition, Empfindlichkeitsverteilung, Fehlauslösung, Rückkehr zum Normalzustand | schwach ansprechende Taste, Kopplung benachbarter Tasten, Drift, inaktiver Bereich |
| Montage | Position des Glases relativ zu LED, Display, Sensor und Gehäuse | Versatz im Schichtaufbau, geneigte Lichtquelle, nicht abgestütztes Glas |
| Prüfung | Bezug der Prüfvorrichtung, Beleuchtung, Kamera oder Messgerät, Software, Musterzustand | eine Messung, die den Produktzustand nicht reproduzieren kann |
Geben Sie nicht einen Zustand frei und leiten Sie daraus die Eignung für die übrigen ab. Ein Foto eines leuchtenden Symbols belegt nicht dessen Unsichtbarkeit im OFF-Zustand. Eine Farbmessung am Glas allein gibt den Displayeindruck nicht frei. Eine Controller-Vorführung am Prüfplatz gibt den eingebauten Touch-Schichtaufbau nicht frei.
Keramische und organische Druckfarben bestimmen unterschiedliche Prozesswege
Keramische E-Mailfarbe und organische Druckfarbe sind keine austauschbaren Bezeichnungen für farbiges Material auf Glas. Sie stehen für unterschiedliche Prozesswege, thermische Vorgeschichten, Schichteigenschaften und Anforderungen an die Änderungskontrolle.
Vibrantz beschreibt E-Mailfarben für Fahrzeugglas als anorganische Materialien, die aufgedruckt und eingebrannt werden, sodass die E-Mailfarbe ausschmilzt und sich mit dem Glas verbindet.[1] Die Serie 59000 von Nazdar ist eine organische, lösemittelbasierte Siebdruckfarbe für Substrate, zu denen auch Glas gehört.[2] Diese Lieferantenunterlagen erlauben nur eine eng begrenzte Schlussfolgerung: Glas lässt sich sowohl mit anorganischen E-Mailfarben als auch mit organischen Druckfarben bedrucken. Sie belegen jedoch nicht, dass einer dieser Wege für ein bestimmtes JASPER-Panel geeignet ist.
Dokumentieren Sie bei der Auswahl:
- Glashersteller, Glasfamilie, Produktform und Oberfläche;
- ob das Glas entspannt, wärmebehandelt, chemisch vorgespannt, beschichtet oder anderweitig bearbeitet ist;
- ob der Druck vor oder nach dem Vorspannen beziehungsweise Beschichten erfolgt;
- genaue Druckfarben- oder E-Mailfarbenfamilie, Farbton, Medium sowie gegebenenfalls Katalysator oder Härter;
- Druckseite, Schichtreihenfolge, Aushärtungs- oder Einbrennverfahren und Regeln für die Nacharbeit;
- Kompatibilität mit Bohrungen, Kanten, Beschichtungen, Klebstoffen, optischer Verklebung und Reinigung;
- erforderliche Nachweise zu optischen Eigenschaften und Haftung nach der abschließenden Prozessfolge.
Verwenden Sie die Bezeichnung keramische Druckfarbe nicht allein deshalb, weil das Bauteil aus Glas besteht. Spezifizieren Sie weder Epoxidharz-Druckfarbe noch organische Druckfarbe ohne Angabe der ausgewählten Sorte und des Aushärtungsnachweises. Die Prozessfolge muss mit den Glas- und Druckfarbenlieferanten abgestimmt sein, bevor sie durch die Zeichnung zur Fertigungsanforderung wird.
Im OFF-Zustand zählt kontrollierter Lichtdurchtritt, nicht absolutes Schwarz
Eine Anforderung für den OFF-Zustand sollte die Betrachtungsbedingungen beschreiben, unter denen ein inaktives Symbol beurteilt wird. Unsichtbar ist für sich genommen nicht messbar. Das Ergebnis hängt von der Umgebungsbeleuchtungsstärke, dem Betrachtungswinkel, dem Abstand des Betrachters, der Panelfarbe, der Oberflächenreflexion, der Symbolgröße, benachbarten Grafiken sowie Licht oder hellen Strukturen hinter dem Glas ab.
Legen Sie die Bedingungen fest:
- Panel eingebaut oder vor einer repräsentativen dunklen Unterlage;
- interne Lichtquellen ausgeschaltet und Restlicht kontrolliert;
- festgelegte Geometrie der Umgebungsbeleuchtung;
- festgelegte Beobachtungsrichtung und festgelegter Betrachtungskegel;
- saubere Oberfläche mit freigegebener Beschichtung und definiertem Handhabungszustand;
- Vergleich mit einem freigegebenen Referenzmuster oder einem messtechnischen Grenzwert;
- gesonderte Regeln für Symbolmitte, Rand, Nadelstiche und Druckübergänge.
Ein Symbol kann im OFF-Zustand auf unterschiedliche Weise fehlerhaft sein. Die Öffnung kann zu viel Umgebungslicht von hinten durchlassen. Der Druckschichtaufbau kann Nadelstiche aufweisen. Eine weiße Hinterlegungsschicht kann auch bei geringer Transmission als Fleck sichtbar werden. Ein transparenter Klebstoff, die Sensorstruktur, ein LED-Gehäuse oder der Displayrand können die Zone erkennbar abzeichnen. Oberflächenglanz kann die Symbolkontur bei schräger Betrachtung sichtbar machen.
Unterscheiden Sie im OFF-Prüfprotokoll:
Lichtdurchtritt durch die Zone | Farbabweichung um die Zone | Oberflächenreflexion | sichtbare rückseitige Struktur | Druckfehler
Wer alle fünf Ursachen unter Deckkraft zusammenfasst, setzt die Korrektur an der falschen Schicht an.
Der ON-Zustand ergibt sich aus dem gesamten Lichtweg
Die gedruckte Öffnung allein bestimmt das Leuchtbild nicht. Es entsteht durch das Zusammenspiel von LED oder Display, optischem Hohlraum, Reflektor, Diffusor, Luftspalt oder Klebstoff, Sensoraufbau, Glas, Druckschichten, Oberflächenbeschaffenheit und Betrachter.
Zeichnen Sie den Lichtweg:
LED oder Display als Lichtquelle
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Reflektor, Hohlraum, Lichtleiter oder Diffusor
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Luft, Abstandshalter, Klebstoff oder Touchsensor
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auf das Glas gedruckte Hinterlegungs- und Farbschichten
|
Dead-Front-Maske und Symbolöffnung
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Glas und Behandlung der äußeren Oberfläche
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Betrachtungsposition des Bedieners
Bei der Prüfung im ON-Zustand sind die tatsächliche Teilenummer der Lichtquelle oder eine festgelegte optisch gleichwertige Alternative, deren Position und Ausrichtung, die Ansteuerbedingungen, der Diffusor, die Gehäusefarbe und die Panelbefestigung anzugeben. Wird bei der Prüfung eine diffuse Lichtquelle durch eine Punktquelle ersetzt, kann ein lokales Helligkeitsmaximum entstehen, das im Produkt nicht auftritt. Der umgekehrte Austausch kann ein solches Helligkeitsmaximum im Produkt verdecken.
Beurteilen Sie Symbolmitte, Rand, Füllfläche, Farbe, Lichtdurchtritt in benachbarte Zonen und Erscheinungsbild im gesamten geforderten Betrachtungskegel. Bei einer Helligkeitsmessung sind Messgerät, Geometrie, Messblende, Stabilisierung, Hintergrund und Messposition zu dokumentieren. Bei Kameraeinsatz müssen Belichtung und Bildverarbeitung fest eingestellt sein. Die automatische Belichtung einer Smartphone-Kamera ist für die Kommunikation hilfreich, liefert jedoch nur einen schwachen Abnahmenachweis.
Displayfenster brauchen eine eigene optische Spezifikation
Ein Displayfenster ist mehr als eine größere transparente Öffnung. Es überträgt die angezeigten Informationen und muss daher die entscheidenden Bildmerkmale erhalten: Schwarzwert, Farbverhältnisse, feine Schrift, Segmentkanten, Betrachtungskegel und Randposition.
Die Spezifikation des Displayfensters sollte Folgendes festlegen:
- aktive Displayfläche und mechanische Außenkontur;
- durch Gehäuse und Druckmaske freigegebene sichtbare Bildfläche;
- nomineller Schichtaufbau aus Glas, Touchsensor, Klebstoff und Display;
- erforderliche Maskenüberdeckung, um den Displayrand zu verbergen, ohne nutzbare Pixel zu beschneiden;
- klare, getönte, rauchfarben getönte oder selektiv bedruckte Zonen;
- zulässige Verunreinigungen, Trübung, Nadelstiche, Streifen und Randübergänge;
- bei der Prüfung erforderliche Bildinhalte auf dem eingeschalteten Display;
- Betrachtungswinkel und Umgebungsbedingungen;
- gegebenenfalls Anforderungen an die Ausrichtung bei Wartung oder Austausch.
ASTM C1649 behandelt die instrumentelle Bestimmung der Transmission im sichtbaren Spektralbereich für Verglasungsmaterialien.[3] ASTM E1164 beschreibt die Erfassung spektrometrischer Daten zur Körperfarbbewertung; ASTM E308 behandelt die Berechnung von Farbkoordinaten aus Spektraldaten.[4][5] Diese Verfahren können beim Festlegen einer Messkette helfen. Sie bestimmen jedoch weder Betrachtungsbedingungen, Messgeräteaufbau, Messblende, Unterlage und Abnahmegrenzwert noch den Prüfbildinhalt für ein HMI.
Reduzieren Sie die Freigabe eines Displayfensters nicht auf einen einzigen Transmissionswert. Zwei Fenster können eine ähnliche Gesamttransmission aufweisen und sich dennoch bei spektraler Tönung, Trübung, lokal in das Fenster ragendem Druck, Kantenqualität oder Displaylesbarkeit unterscheiden.
Zum Touch-Zustand gehören Druckfarbe, Klebstoff und Luft
Eine kapazitive Touch-Taste reagiert auf die gesamte dielektrische und elektrische Umgebung oberhalb und im Umfeld der Elektrode. Der relevante Aufbau kann Deckglas, Oberflächenbeschichtung, Druckschichten, Klebstoff, Sensorsubstrat, Lufteinschlüsse, Gehäusemasse, Display, benachbarte Leiter, Feuchtigkeit und die Controller-Konfiguration umfassen.
Der CapTIvate-Konstruktionsleitfaden von Texas Instruments behandelt Abdeckmaterial, Druckfarbe, Klebstoff, Luftspalt, Feuchtigkeit, Erdung, Sensorgeometrie und Controller-Einstellungen als zusammenhängende Konstruktionsgrößen.[6] Daraus ergibt sich eine Betrachtung des Gesamtsystems, jedoch keine allgemeingültige Regel für Glasdicke oder Empfindlichkeit.
Dokumentieren Sie für jede Touchzone:
- Elektrodenmittelpunkt, Form, benachbarte Elektroden und Bezug für die Leiterbahnführung;
- Schichtreihenfolge von Abdeckung, Druck, Klebstoff und Sensor;
- lokale Luftspalte, Höhenstufen im Druck, Abstandshalter und nicht abgestützte Bereiche;
- Abstände zu Display, Rahmen, Befestigungselementen, Abschirmung und Masse;
- Identifikation von Controller und Firmware;
- Nachweise zu Basiswert, Signal, Rauschen, Schwellwert, Drift und Rückkehr zum Normalzustand;
- Zustände mit trockenem Finger, vorgeschriebenem Handschuh, Feuchtigkeit, Verunreinigung und Reinigung;
- Prüfungen auf Fehlauslösungen und Kopplung benachbarter Tasten;
- Betriebsbedingungen von eingebautem Gehäuse, Kabel, Stromversorgung und Display.
Die Seite für kundenspezifische kapazitive Touchpanels beschreibt das Angebot für das Gesamtsystem aus Abdeckung, Sensor, Anschlussfahne, Controller und Gehäuseschnittstelle. GO-03 ist enger gefasst: Hier geht es darum, wie bedrucktes Glas und Optikzonen auf das gemeinsame Touch-Koordinatensystem bezogen werden.
Eine Bezugskette muss alle verdeckten Komponenten verbinden
Der Bediener sieht Symbole auf dem Glas, doch deren funktionale Mittelpunkte können auf unterschiedlichen Bauteilen liegen. Eine gedruckte Taste muss gegebenenfalls auf eine Sensorelektrode ausgerichtet sein, ein leuchtendes Symbol auf eine LED und einen Diffusor. Ein Displayfenster muss mit dem aktiven Bild und der Gehäuseöffnung übereinstimmen. Das Glas selbst kann über Kanten, Bohrungen, eine Formaufnahme oder Klebeelemente positioniert werden.
Verwenden Sie eine eindeutig festgelegte Bezugskette:
Bezüge des Produktgehäuses
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Positioniermerkmale des Glases
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Koordinaten der gedruckten Optikzonen
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Sensor- und Elektrodenkoordinaten
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LED-, Diffusor- und Displaykoordinaten
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Koordinaten der Prüfvorrichtung
Die Sollgeometrie der Druckdaten kann von einem Ursprung ausgehen, der im Produkt keine unmittelbare physische Funktion hat. Siebrahmenmarkierung, Kamerapassmarke, Glasecke, Gehäusevorsprung, Displayhalterung und Bezug der Sensoranschlussfahne können jeweils unterschiedliche Koordinatensysteme verwenden. Die Freigabeunterlagen müssen angeben, wie jedes dieser Systeme auf die Produktanforderung zurückgeführt wird.
Die Fallstudie zu einem kapazitiven Touch-Bedienpanel ergänzt die Planung des gesamten Schichtaufbaus aus Bedienfolie, Sensor, Erdung, benachbartem Display, Klebstoff, Gehäuse, Elektronik und Prüfung. Sie belegt nicht, dass ein nicht näher bezeichnetes Glas-Bedienpanel eine Touch- oder Optikprüfung bestanden hat.
Optikzonenverzeichnis vor der Aufteilung der Druckdaten in Ebenen erstellen
Das Optikzonenverzeichnis verbindet Industriedesign, Elektronik, Glasdruck, Montage und Prüfung. Erstellen Sie es, bevor die Druckdaten in Druckfarben und Fertigungsebenen aufgeteilt werden.
Legen Sie für jedes Symbol, Displayfenster, Anzeigeelement, Dekorfeld, jede Touch-Taste, jedes Logo, jeden Warnhinweis und jeden maskierten Rand eine Zeile an:
| Optikzone | Anforderung im OFF-Zustand | Anforderung im ON-Zustand | Bezug | Messung | Grenzwert | Verantwortliche Stelle | Änderungsauslöser |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Statussymbol | Symbol verborgen, keine schemenhaft sichtbare Kontur | gleichmäßig beleuchtete Form und Farbe | Tastenmittelpunkt im Produkt | freigegebene Prüfvorrichtung und Bildprüfmethode | projektspezifisch festzulegen | HMI-Verantwortliche | LED, Diffusor, Druckfarbe, Glas, Spalt |
| Displayfenster | Erscheinungsbild von Oberfläche und Maske | Lesbarkeit des Bildes und Rand | aktive Displayfläche | Prüfbilder auf dem eingeschalteten Display und optisches Messverfahren | projektspezifisch festzulegen | Display-Verantwortliche | Display, Tönung, Druck, Verklebung |
| Touch-Symbol | Aussehen und Position | gegebenenfalls Leuchtbild | Mittelpunkt der Sensorelektrode | visuelle Prüfung und Validierung der Touchfunktion | projektspezifisch festzulegen | Touch-Verantwortliche | Sensor, Controller, Schichtaufbau der Abdeckung |
| lichtundurchlässiger Rand | gleichmäßige Ansichtsfläche und verdeckte rückseitige Struktur | kein unerwünschter Lichtdurchtritt am Rand | Gehäuseöffnung | visuelle Prüfung und Maßprüfung | projektspezifisch festzulegen | Mechanik-Verantwortliche | Gehäuse, Klebstoff, Druck |
Projektspezifisch festzulegen ist kein endgültiger Abnahmewert. Der Hinweis verhindert, dass der Lieferant selbst einen Wert festlegt. Ersetzen Sie ihn vor der Freigabe.
Das Verzeichnis verhindert außerdem, dass eine verantwortliche Stelle eine Zone verändert, ohne andere Funktionen zu berücksichtigen. Eine breitere Schwarzmaske kann den Displayrand verbergen, dabei aber das Bild beschneiden. Eine hellere LED kann das Erscheinungsbild im ON-Zustand verbessern, zugleich jedoch Nadelstiche sichtbar machen oder den Lichtdurchtritt in benachbarte Zonen verstärken. Eine dickere gedruckte Hinterlegung kann die Deckkraft erhöhen und dabei das lokale Touchverhalten oder die Verklebung an Druckstufen verändern.
Druckdatenkoordinaten und Leuchtbildkoordinaten erfordern unterschiedliche Nachweise
Die Druckdatei beschreibt die Sollkonturen. Das Leuchtbild kann sich durch Siebpasser, Glaspositionierung, die Lage der Druckschichten zueinander, LED-Position, Diffusorgeometrie, Displayposition, Sensormontage, Klebstofffluss, Gehäusepassung und Betrachtungswinkel verschieben.
Unterscheiden Sie mindestens folgende Lagebeziehungen:
- Symbolgrafik zum Glasbezug;
- Farbschicht zur Sperr- oder Hinterlegungsschicht;
- Symbolöffnung zum Mittelpunkt von LED oder Lichtleiter;
- Displaymaske zur aktiven Displayfläche;
- Touch-Symbol zum Elektrodenmittelpunkt;
- gedruckter Rand zur Gehäuseöffnung;
- Glaskante oder Bohrung zum Positioniermerkmal des Gehäuses;
- fertige Baugruppe zur Prüfvorrichtung.
Ein einzelner Nachweis des Passers zwischen Druckschichten belegt nicht die Lagebeziehung zwischen Symbol und LED. Eine am Prüfplatz unter der Grafik zentrierte LED beweist nicht, dass sie nach der Montage von Sensor und Klebstoff zentriert bleibt. Eine Displaymaske kann auf dem Glas maßlich korrekt sein, während die Halterung das Display über ein anderes Bauteil positioniert.
Die Seite zur Bedienfolien-Druckkompetenz behandelt weiterhin die übergreifenden Themen Farbe, Deckkraft, Fenster, Druckdaten und Druckverfahren. GO-03 betrachtet den Druck lediglich als ein Glied der optischen Koordinatenkette im eingebauten Zustand.
Den Druckschichtaufbau Schicht für Schicht freigeben
Die sichtbare Ansichtsfläche kann aus mehreren Druckschichten entstehen. Ein Dead-Front-Symbol kann eine dunkle Maske, eine Farbschicht, eine transluzente oder weiße Hinterlegung, eine Sperrschicht, einen transparenten Bereich oder eine andere projektspezifische Kombination nutzen. Der genaue Aufbau muss aus der Lieferantenprüfung und repräsentativen Mustern hervorgehen; er darf nicht aus einem Bildschirmfoto oder einem Wettbewerbsmuster abgeleitet werden.
Dokumentieren Sie für jede Schicht:
| Feld | Erforderlicher Eintrag |
|---|---|
| Funktion | Dekorfarbe, Verdeckung, Hinterlegung, Transmissionssteuerung, Rand, Fenster oder Prozessmarkierung |
| Druckseite | Bedienerseite oder Rückseite als zweite Oberfläche |
| maßgebliche Druckdaten | Datei, Ebenenname, Revision, Maßstab, Ausrichtung |
| Materialidentifikation | Druckfarben- oder E-Mailfarbenfamilie, Farbton sowie gegebenenfalls Katalysator oder Härter |
| Prozess | Druckverfahren, Aushärtungs- oder Einbrennweg, Regeln für Handhabung und Nacharbeit |
| Ausrichtung | Bezug, benachbarte Schicht, festgelegte Kontur |
| optische Prüfung | OFF, ON, Display oder alle zutreffenden Zustände |
| Kompatibilität | Glas, Beschichtung, Klebstoff, Sensor, Verklebung, Reinigungsmittel und nachfolgender Prozess |
| Änderungsauslöser | jede Änderung, die erneute Nachweise erfordert |
Farbnamen ersetzen keine Prozessspezifikation. Schwarz, Weiß und Rauchfarben legen weder Chemie, Deckkraft, spektrales Verhalten, Glanz, Schichtdicke und Aushärtung noch die Verträglichkeit fest. Ebenso kann eine Pantone-Referenz einen Zielfarbton vermitteln, aber nicht das gesamte Erscheinungsbild eines transparenten oder beleuchteten Schichtaufbaus definieren.
ASTM D2244 beschreibt die Berechnung von Farbtoleranzen und Farbabständen aus instrumentell gemessenen Farbkoordinaten.[7] Nutzen Sie das Verfahren erst, nachdem Prüfmuster, Messgeometrie, Lichtart, Beobachter, Oberflächenzustand, Unterlage, Messposition und zulässige Abweichung im Projekt festgelegt wurden.
Die Glasbearbeitungsfolge kann Änderungen an den Druckdaten erzwingen
Die Zeichnung kann Druckgrafiken, vorgespanntes Glas, Bohrungen, Kantenbearbeitung, Beschichtungen und Klebstoff wie voneinander unabhängige Positionen aufführen. Tatsächlich hängen diese Anforderungen zusammen. Die zulässige Reihenfolge richtet sich nach dem ausgewählten Glas und den Verfahren.
ASTM C1036 spezifiziert Flachglas; ASTM C1048 behandelt teilvorgespanntes und vollvorgespanntes Flachglas.[8][9] ASTM C1954 befasst sich mit dekorativen E-Mailfarben auf Flachglas für Bauanwendungen.[10] Diese Normen können Material- und Prozessbegriffe präzisieren. Sie erteilen jedoch keine Freigabe für eine HMI-Abdeckung, definieren keine JASPER-Fähigkeiten und bestimmen nicht die richtige Prozessfolge für ein kleines Bedienpanel.
Klären Sie vor dem Werkzeugbau:
- welche Geometrie vor einem Wärmebehandlungsschritt fertiggestellt sein muss;
- ob spätere Schneid-, Bohr-, Schleif-, Beschichtungs- oder Nachbearbeitungen zulässig sind;
- ob der ausgewählte Druck die Wärmebehandlung übersteht oder als Teil dieses Prozesses ausgebildet wird;
- ob eine Beschichtung oder vorgespannte Oberfläche die Haftung oder Bedruckbarkeit verändert;
- auf welche Seite Druck, Beschichtung, Klebstoff und Touchsensor aufgebracht werden;
- wie die Qualität von Kanten, Bohrungen, Aussparungen und Ecken geprüft wird;
- wie Glasausrichtung und Identität der Oberflächen rückverfolgbar bleiben.
Die Klärung kann eine Änderung der Druckdaten, des Materials oder der Montage erzwingen. Das ist besser als die Freigabe einer ansprechenden Grafik, die sich mit dem vorgesehenen Glasverarbeitungsweg nicht umsetzen lässt.
Die Prüfvorrichtung ist Teil der optischen Definition
Flexible Folien lassen sich häufig auf einen Leuchtkasten legen. Ein starres Glas-Bedienpanel benötigt dennoch eine Prüfvorrichtung, die die relevanten Abstützungen, Unterlagen, Lichtquellen- und Displaypositionen sowie die Betrachtungsgeometrie nachbildet.
Die Dokumentation der Prüfvorrichtung sollte enthalten:
- Produktbezüge und Positionierverfahren;
- Glasabstützpunkte und zulässige Einspannung;
- Geometrie von dunklem Hohlraum, Reflektor, Diffusor, LED und Display;
- Sensor- und Controller-Konfiguration, sofern die Touchfunktion geprüft wird;
- Abschirmung des Umgebungslichts und festgelegte Betrachtungsöffnung;
- Position von Messgerät oder Kamera;
- Prüfmuster im eingeschalteten Zustand und Stabilisierungsablauf;
- Oberflächenreinigungs- und Handhabungsmethode;
- Revisionsstand der Prüfvorrichtung sowie Kalibrier- oder Verifikationsnachweis;
- maßgebliches Referenzmuster, Grenzmuster oder digitale Referenz.
Vermeiden Sie eine Prüfvorrichtung, die das Glas anders biegt oder beansprucht als das Produkt. Vermeiden Sie lichtundurchlässige Abstützungen, die Lichtdurchtrittswege verdecken. Verwenden Sie keinen einfachen weißen Leuchtkasten für ein Panel, dessen Produkt farbige Anzeigen, segmentierte Lichtleiter oder ein Display mit einem bestimmten Schwarzwert nutzt.
Die Prüfvorrichtung ist mehr als ein Betriebsmittel. Sie setzt die Abnahmeanforderung physisch um. Ihre Zeichnung und ihr Revisionsstand gehören in die Paneldokumentation.
Lichtdurchtritt im OFF-Zustand vor dem Einschalten prüfen
Beginnt die Prüfung am eingeschalteten Panel, können sich die Augen des Betrachters anpassen und schwache Kontraste im OFF-Zustand übersehen. Prüfen Sie deshalb zuerst den stromlosen Zustand.
Ein sinnvoller Ablauf ist:
- freigegebenen Glas-Schichtaufbau reinigen und konditionieren;
- in die festgelegte Prüfvorrichtung oder repräsentative Baugruppe einsetzen;
- prüfen, ob die internen Lichtquellen ausgeschaltet sind;
- Geometrie der Umgebungsbeleuchtung und Betrachtung einstellen;
- gesamte Ansichtsfläche prüfen oder vermessen;
- Symbolmitten, Ränder, Ecken und benachbarte Übergänge prüfen;
- Nadelstiche, Flecken, sichtbare rückseitige Strukturen und Oberflächenartefakte dokumentieren;
- anhand des freigegebenen Verfahrens zur Grenzwertbewertung vergleichen;
- vor dem Einschalten des Geräts die Musteridentität sichern.
Beheben Sie Lichtdurchtritt im OFF-Zustand nicht allein durch einen höheren Farbauftrag. Ermitteln Sie zunächst, ob die Ursache in Transmission, Farbe, Nadelstichen, rückseitigen Strukturen, Reflexion oder einem Passerfehler zwischen Schichten liegt. Mehr Druckfarbe in einem Bereich kann Aushärtung, Druckstufenhöhe, Haftung, Helligkeit im ON-Zustand, Touchverhalten oder die optische Abstimmung des Displayfensters verändern.
ON- und Displayzustände mit festgelegten Inhalten prüfen
Die Prüfung im eingeschalteten Zustand sollte mit definierten Zuständen der Lichtquellen erfolgen. Beliebige Bildinhalte aus dem Produktbetrieb und wechselnde LED-Ansteuerungen machen Vergleiche unzuverlässig.
Verwenden Sie für leuchtende Symbole eine festgelegte Abfolge, die Folgendes sichtbar macht:
- Gleichmäßigkeit über das gesamte Symbol;
- optische Trennung der einzelnen Zonen;
- Lichtdurchtritt in benachbarte Zonen;
- niedrigster geforderter Ansteuerzustand;
- höchster geforderter Ansteuerzustand;
- Wechsel der Farbe oder Sortierklasse, sofern das Produkt sie zulässt;
- Verhalten über den Betrachtungskegel;
- Wechselwirkung mit benachbarten Displayinhalten.
Verwenden Sie für ein Displayfenster ausgewählte Prüfbilder, etwa Schwarz, Weiß, Primär- oder Diagnosefarben, feine Schrift, Randmarkierungen und alle kritischen Produktgrafiken. Die genaue Auswahl hängt vom Display und der Anwendung ab. Ziel ist es, Farbstiche, Trübung, eingeschlossene Verunreinigungen, hineinragende Masken, beschnittene Pixel, Überstrahlung am Rand, ungleichmäßige Verklebung und Parallaxe sichtbar zu machen, statt eine möglichst vorteilhafte Vorführung zu erzeugen.
Dokumentieren Sie die Identifikation der Lichtquelle, elektrische Betriebsbedingungen, Displayeinstellungen, Aufwärm- oder Stabilisierungsbedingungen, Umgebung, Betrachtungsgeometrie und Bildverarbeitungseinstellungen. Zu einem gespeicherten Referenzbild sollten Prüfvorrichtung und Software-Revisionsstand angegeben sein.
Touchfunktion und Montage am eingeschalteten Produktaufbau validieren
Die Touchfreigabe sollte nach der optischen Prüfung an der repräsentativen Baugruppe erfolgen, nicht an lose auf einem Laborsensor aufgelegtem Glas. Eingebautes Gehäuse, Display, Kabel, Erdung, Stromversorgung und benachbarte Elektronik können das Ergebnis verändern.
Ordnen Sie im Optikzonenverzeichnis jedem gedruckten Symbol Folgendes zu:
- Sensorelektrode;
- Controller-Kanal;
- Firmware-Funktion;
- Rückmeldung über Display oder Beleuchtung;
- Gehäuseöffnung oder mechanisches Positioniermerkmal;
- Prüfergebnis.
Prüfen Sie sowohl die beabsichtigte Auslösung als auch unbeabsichtigte Reaktionen. Ein Panel kann bei jeder vorgesehenen Taste bestehen und trotzdem Kopplung benachbarter Tasten, Fehlauslösungen während des Displaybetriebs, Drift nach der Reinigung oder einen schwach ansprechenden Randbereich aufweisen. Wenn Feuchtigkeit, Handschuhe, Verunreinigungen oder geerdete Gegenstände relevant sind, müssen diese Zustände und die erwartete Rückkehr zum Normalzustand nach deren Entfernung festgelegt werden.
Im Projekt sollte außerdem entschieden werden, ob ein optischer Versatz bei weiterhin funktionierender Touchbedienung akzeptabel ist und ob ein funktionaler Versatz bei optisch zentriertem Symbol zulässig ist. In den meisten HMIs sind dies getrennte Fehlerklassen, die eigene Grenzwerte benötigen.
Die Änderungskontrolle muss sich am betroffenen Zustand orientieren
Nach der Musterfreigabe sollte nicht jede spätere Änderung dieselbe pauschale Wiederholungsprüfung auslösen. Erneut zu prüfen sind vielmehr die Zustände und Schnittstellen, auf die sich die jeweilige Änderung auswirken kann.
| Geändertes Element | Zuerst betroffene Zustände | Zusätzliche Überprüfung |
|---|---|---|
| dunkle Maske oder Hinterlegungsschicht | OFF-, ON- und Displayzustand | Touchfunktion, Höhenstufe der Verklebung, Aushärtung |
| Farb- oder transluzente Schicht | ON- und Displayzustand | Flecken im OFF-Zustand, Kameraprüfverfahren |
| Glasfamilie oder Oberfläche | OFF-, Display- und Touchzustand | Kante, Vorspannverfahren, Haftung |
| LED, Diffusor oder Hohlraum | ON | rückseitige Struktur im OFF-Zustand, thermisches Verhalten |
| Displaymodul oder Halterung | Display- und Montagezustand | Rauschen des Touchsignals, Maskenüberdeckung |
| Sensor oder Controller | Touch | Symbolausrichtung, Displaynähe |
| Klebstoff, Abstandshalter oder optische Verklebung | Display-, Touch- und Montagezustand | Blasen, mechanische Spannungen, Wartung |
| Positioniermerkmal oder Öffnung des Gehäuses | Montage | alle optischen Ausrichtungen |
| Prüfvorrichtung oder Software | Prüfung | Abgleich mit dem freigegebenen Muster |
Verwenden Sie im Freigabeprotokoll folgende Felder:
Geändertes Element | Betroffene Optikzone | Betroffener Zustand | Erforderliche Nachweise | Freigabeverantwortliche Stelle
Dieses Format verhindert, dass ein Austausch durch den Lieferanten nur als Dokumentationsfrage behandelt wird. Es verhindert auch, dass das Team nicht betroffene Prüfungen wiederholt und dabei den tatsächlich veränderten Zustand übersieht.
Nutzen Sie für die Nachweisdokumentation das Schema auf der JASPER-Seite zu Qualität und Prüfung zur Verknüpfung von Anforderung, Prüfmuster, Methode, Ergebnis, Abnahme und Dokumentation. Dieses Schema belegt nicht, dass ein bestimmtes Glas, eine Druckfarbe, eine Lichtquelle, ein Display, ein Touch-Schichtaufbau oder eine Baugruppe bereits eine Prüfung bestanden hat.
Glas mit Dead-Front-Effekt ist nicht immer die richtige Bauweise
Setzen Sie Glas mit Dead-Front-Effekt nicht zwanghaft ein, wenn sein wesentlicher Effekt den Betriebsanforderungen widerspricht.
Prüfen Sie einen anderen Lösungsweg, wenn:
- das Symbol auch ohne Stromversorgung sichtbar bleiben muss;
- das sehr geringe verfügbare Licht das geforderte Erscheinungsbild im ON-Zustand nicht ermöglicht;
- das Display einen klareren optischen Weg benötigt, als der verdeckende Schichtaufbau zulässt;
- der Wartungsplan einen häufigen Ausbau verlangt und der starr verklebte Aufbau dabei ein unvertretbares Risiko darstellt;
- das Gehäuse die optische Ausrichtung und die Ausrichtung der Touchfunktion nicht sicherstellen kann;
- eine flexible Bedienfolie die Anforderungen an Gewicht, Stoßbelastung, Krümmung oder Austausch besser erfüllt;
- ein direkt sichtbares Display mit softwaregenerierten Grafiken ein festes verborgenes Symbol überflüssig macht;
- sich die Touchleistung mit der ausgewählten Abdeckung und Montage nicht stabilisieren lässt.
Der bestehende Artikel zu Folientastaturen mit Dead-Front-Effekt behandelt erst bei Hinterleuchtung sichtbare Symbole in flexiblen Bedienfolien. GO-03 ersetzt ihn nicht. Die Auswahl sollte sich nach der gesamten Bedienoberflächenarchitektur richten und nicht nach einer Vorliebe für die Glasoptik.
Unterlagen zu den Optikzonen zur Prüfung einsenden
Reichen Sie Glaszeichnung, Druckdaten mit getrennten Ebenen, Optikzonenverzeichnis, OFF- und ON-Anforderungen, aktive Displayfläche, Touch-Elektrodenplan, LED- und Diffusoranordnung, Gehäusebezüge, vorgeschlagenen Glas- und Druckprozess, Beschichtung, Klebstoff- oder Verklebungsaufbau, Betrachtungsbedingungen, Prüfverfahren, Validierungszustände, Mengen und Änderungshistorie ein.
Nutzen Sie die JASPER-Seite zur Angebotsanfrage nach der Klärung folgender Punkte in den Unterlagen:
- welche Zonen im ausgeschalteten Zustand verborgen bleiben;
- welche Zonen leuchten und durch welche Lichtquelle;
- welches Fenster Displayinhalte zeigt;
- welche Grafiken auf Touch-Elektroden ausgerichtet sind;
- welche Bezüge Glas, Sensor, Lichtquelle, Display und Gehäuse verbinden;
- wie die Zustände OFF, ON, Display, Touch, Montage und Prüfung abgenommen werden;
- welche Änderungen erneute Nachweise erfordern.
Mit diesen Informationen erhält die Entwicklung ein prüffähig beschriebenes optisches System. Eine Druckdaten-PDF mit zusammengeführten Ebenen allein reicht dafür nicht aus.
Häufig gestellte Fragen
Was bedeutet Dead-Front-Effekt auf Glas?
Gemeint sind Grafiken, die erst bei eingeschalteter Hinterleuchtung oder aktivem Display gut erkennbar sein sollen. Der Begriff allein legt keine Grenzwerte für Deckkraft, Transmission, Touchfunktion, Glas, Druck oder Prüfung fest.
Lässt sich das fertige Panel anhand eines stromlosen Glasmusters freigeben?
Nein. Die Zustände OFF, ON, Display, Touch, Montage und Prüfung machen unterschiedliche Fehler sichtbar und benötigen getrennte Abnahmenachweise.
Wie sollten Symbole, Touchzonen, LEDs und Displayfenster ausgerichtet werden?
Verwenden Sie eine eindeutig festgelegte Bezugskette vom Produktgehäuse über die Positioniermerkmale des Glases, gedruckte Zonen, Sensorelektroden, Lichtquellen und Display bis zur Prüfvorrichtung.
Ist keramische E-Mailfarbe für Glas-Bedienpanels immer besser als organische Druckfarbe?
Nein. Es handelt sich um unterschiedliche Prozesswege mit unterschiedlichen Materialien, thermischen Vorgeschichten, Verträglichkeitsgrenzen und Anforderungen an die Änderungskontrolle. Der ausgewählte Schichtaufbau und die Prozessfolge müssen bestätigt werden.
Welche Unterlagen sollte ein OEM zur Prüfung von Glas mit Dead-Front-Effekt einsenden?
Senden Sie Glaszeichnung, Druckdaten mit getrennten Ebenen, Optikzonenverzeichnis, OFF- und ON-Anforderungen, aktive Displayfläche, Touchplan, Beleuchtungsanordnung, Gehäusebezüge, Prozessvorschlag, Montageaufbau, Prüfverfahren und Mengen.
Quellen
- Vibrantz:
E-Mailfarben für Fahrzeugglas, offizielle technische Produktdaten: https://vibrantz.com/wp-content/uploads/2023/02/Vibrantz_PC_Automotive-Glass-Enamels_AUT04_TDS_012023.pdf - Nazdar Ink Technologies:
Siebdruckfarbe Enamel Plus der Serie 59000, offizielle technische Daten: https://www.nazdar.com/Portals/0/NAZDAR_59000_Series_Enamel_Plus_Screen_Ink.pdf - ASTM International, Norm ASTM C1649:
Standardverfahren zur instrumentellen Farbmessung in Transmission an Flachglas, beschichtetem Glas und Verglasungsmaterialien mit diffuser und gerichteter Transmission: https://store.astm.org/c1649-25.html - ASTM International, Norm ASTM E1164:
Standardverfahren zur Erfassung spektrometrischer Daten für die Körperfarbbewertung: https://store.astm.org/e1164-23.html - ASTM International, Norm ASTM E308:
Standardverfahren zur Berechnung von Körperfarben mithilfe des CIE-Systems: https://store.astm.org/e0308-18.html - Texas Instruments:
CapTIvate-Technologiehandbuch – Konstruktionsleitfaden, offizielle Dokumentation des Controller-Herstellers: https://software-dl.ti.com/msp430/msp430_public_sw/mcu/msp430/CapTIvate_Design_Center/1_83_00_08/exports/docs/users_guide/html/CapTIvate_Technology_Guide_html/markdown/ch_design_guide.html - ASTM International, Norm ASTM D2244:
Standardverfahren zur Berechnung von Farbtoleranzen und Farbabständen aus instrumentell gemessenen Farbkoordinaten: https://store.astm.org/d2244-16.html - ASTM International, Norm ASTM C1036:
Standardspezifikation für Flachglas: https://store.astm.org/c1036-25.html - ASTM International, Norm ASTM C1048:
Standardspezifikation für teilvorgespanntes und vollvorgespanntes Flachglas: https://store.astm.org/c1048-25.html - ASTM International, Norm ASTM C1954:
Standardspezifikation für dekorative E-Mailfarben auf Flachglas: https://store.astm.org/c1954-26.html
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