UV Probleme TFT Display?

Jul 10, 2019 17 Replies

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olaf

>Die Vermutung meines Kunden ist jetzt, dass durch starke UV bzw. >Sonneneinstrahlung die Touch-Screen-Folie geschädigt wird. Ich hab da >aber so meine Zweifel. Schon moeglich. >Hat da irgendjemand ähnliche Erfahrungen gemacht, oder eine Erklärung? Was sagt den dein Lieferant…

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Hallo,



ich habe heute eine merkwürdige Reklamation rein bekommen. Wir liefern an einen Kunden 5'' TFT Displays mit resistivem Touch-Screen. Mein Kunde baut die Dinger zusammen mit einem von uns gebauten STM32 System in kleine Kiosk Systeme ein. Die Teile haben an der Oberfläche eine transparente Folie bzw. mehrere übereinander liegende Folien. Diese Art Displays werden in verschiedenen Formaten für Arduino u.ä. angeboten.



Von den Dingern sind mehr als 1000 Stück draußen, teilweise seit mehr als 5 Jahren.



Bei einigen Kunden gibt es jetzt Probleme mit merkwürdigen Ablagerungen auf dem Display. Sieht irgendwie wie eingetrocknetes Salz aus, was auch plausibel war, weil die betroffenen Geräte an der Küste aufgestellt wurden.



Jetzt haben wir ähnliche Fehlermeldungen aus der Schweiz, und da klingt das mit dem eingetrockneten Meerwasser nicht mehr plausibel.



Leider habe ich nie ein solches defektes Display in die Finger bekommen.



Der mechanische Aufbau liegt nicht in meiner Verantwortung und einige Vorschläge von mir wurden schon vor ein paar Jahren aus Kostengründen abgebügelt.



Die Vermutung meines Kunden ist jetzt, dass durch starke UV bzw. Sonneneinstrahlung die Touch-Screen-Folie geschädigt wird. Ich hab da aber so meine Zweifel.


Hat da irgendjemand ähnliche Erfahrungen gemacht, oder eine Erklärung?



Gruß



Stefan


Schon moeglich.

Was sagt den dein Lieferant zur UV-Festigkeit der Display?

UV ist generell ein Problem und muss natuerlich bei der Entwicklung beachtet und getestet werden.

Olaf

Am 10.07.19 um 16:41 schrieb Stefan: [snip]

Küche dürfte auch relativ warm sein

Resistive Touchscreens werden m.W oft auf Basis von Indiumzinnoxid gebaut, da reichen die Temperaturen kaum aus, damit das austritt.

wie wäre es mit durch zu hohe Wärme/Sonneeinstrahlung und damit ggf auch Überdruck im Display ausgetretenen und später auskristallisierten Flüssigkristall?

Oder irgendwelche Reste von Reinigungsmitteln?

Gruß JAn

Ohne ein Foto ist das natürlich Kaffeesatzleserei. Kunststoff kann vergilben und brüchig werden. Flußmittel und Klebstoffe können ausgasen und sich an Oberflächen niederschlagen. Unsachgemäße oder schlampige Reinigung des Displays (gerne auch bei der Herstellung) wäre eine Möglichkeit - bei den Nikon D300 und D700 gab es Probleme mit konzentrischen Putzspuren innen(!) auf dem Monitor, die oft erst Jahre nach dem Kauf sichtbar wurden. Wegen der recht unterschiedlichen Temperaturausdehnung und auch Härte der leitfähigen ITO-Beschichtung und des Substrats kann es außerden zu Haarrißbildung und Delaminierungserscheinungen kommen. S. auch

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. Ciao, Volker

Am 11.07.2019 um 00:24 schrieb Jan Conrads:

nein, das Glas ist offenbar intakt, die Flecken sind anscheinend auf der äußersten Schicht.

Blöd ist, dass mein Kunde mir obwohl die erste Reklamation mehr als ein Jahr zurück liegt, keines der so beschädigten Teile gegeben hat. Anscheinend haben die selber keines zurück bekommen.

schon klar

passt alles nicht

Passt auch nicht. Die Fehler sind deutlich größer als 1cm. Es sind auch keine geraden Linien, sondern rinförmige Flecken die aussehen, als wenn dort ein Tropfen Salzwasser getrocknet ist.

Nein, ich habe mir aber inzwischen Fotos angesehen. Meine Beschreibung war nicht ganz korrekt.

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Es sind großflächige Bläschen. Auf den Fotos sieht es so aus, als ob sich diese in einer sehr dünnen Schicht auf der Oberfläche befinden. Die Bläschen haben wenige mm Durchmesser.

Ich habe hier auch einige Experimente mit Displays gemacht, die wegen anderer Defekte ausgesondert wurden, z.B. Glasbruch oder elektrischen Fehler.

Ich kann ähnliche Fehler wie die beobachteten mit einem Heißluftföhn hervorrufen. Dabei verzieht sich die Folie aber sehr stark, was bei dem beschriebenen Schadensbild nicht der Fall ist. Außerdem gibt es eher kleine Risse und weniger Blasen.

Ein anderes Display haben wir für einige Stunden unter eine Halogenlampe gelegt, so dass sie stark aufgeheizt wird. Keine Bläschen oder Risse, aber die Folie fängt an sich zu verformen.

Ein weiteres Display haben wir in eine Schale mit Wasser getan. Da kann man beobachten, dass Wasser zwischen die Schichten dringt. Das erzeugt zwar bisher nicht das beschriebene Fehlerbild, könnte aber ein Faktor sein.

Was mir auf den Fotos mit den Bläschen aufgefallen ist, ist dass die Fehler von außen nach innen zu wachsen scheinen. Das ist aber nicht ganz eindeutig. Aber man erkennt am Rand, dass dort, wo die Folie vom Gehäuserahmen abgedeckt wird keine Bläschen auftreten. Das würde wieder die UV These unterstützen.

Ich habe erst einmal meinen Kunden gebeten, mir Displays mit diesen Bläschen zu besorgen.

Am 13.07.2019 um 12:58 schrieb Stefan:

Wenn sich das unter der Oberfläche befindet, hätte ich eine Theorie, sowas ähnliches gibt es bei Bitumenflachdächern: Ein zusammenwirken von Feuchte und Temperaturwechsel.

Zuerst diffundiert wegen der Umgebungsfeuchte besonders am Rand etwas Wasserdampf in den Kleber ein, der vom UV in der Bindekraft geschwächt ist. Bei Erwärmung wird der Kleber weicher und der steigende Wasserdampfdruck führt zu Dampfblasen. Beim erkalten wird der Kleber hart und die Blasen bleiben, haben jetzt aber Unterdruck und saugen weitere Feuchtigkeit ein. Bei ständiger Wiederholung wächst das wie ein Pilzmyzel entlang der Kleberschwachstellen.

Vielleicht wird das ganze auch von Mikrorissen in der Folie begünstigt, die vom UV kommen.

mfG W.Martens

Am 13.07.2019 um 14:02 schrieb Wolfgang Martens:

klingt plausibel

Kleber ist da weniger. Die beiden Folienschichten des Touch liegen locker aufeinander und sind nur am äußersten Rand verklebt.

Die Bilder sehen auch so aus, als ob das in einer Zwischenschicht ist, d.h. als ob dort die obersten 10um auseinander gehen. Die Folie dürfte so 150um haben. Vieleicht sehe ich das genauer, wenn ich das Original in der Hand halte.

kann sein. Ich hab ein Display ins Wasser gelegt, zwischen die Folien dringt Wasser ein.

Am 10.07.19 um 16:41 schrieb Stefan:

Sucht mal ein defektes Display mit einer Lupe ab. Bei Elo-Folien älter Bauart trat das Gel, das die Folien bei resistiven Touches ohne Sichtbare Dimples auf Abstand hält, gerne durch feinste Löcher aus und hinterließ Rückstände die weißlich aussehen.

Allerdings waren meine weißlichen Verfärbungen in und an resistiven Kassen-Displays fast allesamt Aspergilli zwischen den Folien. Wir haben dann auf kapazitive Touches umgestellt.

Falk D.

Am 13.07.19 um 12:58 schrieb Stefan:

Das ist Delamination durch Verziehen bei Montage oder häufige Temperaturunterschiede vorne / hinten. Sollte man rausrakeln können.

Bezieht ihr die Folien von Elo? Es gibt robustere Folien für Public- oder ISM-Anwendungen.

Falk D.

Hallo Falk,

Am 13.07.2019 um 19:58 schrieb Falk Dµebbert:

An Montagefehler glaub ich nicht, bzw. nicht in Bezug auf diesen Fehler, eher Temperaturunterschiede.

Die Folien sind bereits auf dem Display. Das sind 5" TFT Displays aus chinesischer Fertigung die z.B. für Arduino Systeme angeboten werden. Das Display selber hat eine dünne Glasscheibe die bei Montagefehlern oder beim Transport schon mal bricht. Darüber sind zwei leitfähig beschichtete Folien. Die silbrigen Bahnen am Rand des Displays sind die Kontakte. Die Anschlusse gehen über eine flexible Leiterbahn die am oberen Bildrand zu sehen ist an den ADU bzw. Touch Controller.

Wir hatten schon Wasserschäden. Bei denen waren aber die Leiterbahnen dort, wo sie an die Kontaktierung der Folien gehen vergammelt. Hier sind sie absolut sauber.

Was man noch sehen kann ist, dass die Bläschen nicht ganz bis zum Rand des Displays gehen. Das Display ist hinter einem Ausschnitt im Blech montiert, d.h. an den Rand kommt kein Sonnenlicht.

Am 13.07.2019 um 19:20 schrieb Falk Dµebbert:

Ja, das wäre wohl die beste Lösung, aber mein Kunde ist da etwas preissensibel ;-)

Am 13.07.19 um 21:38 schrieb Stefan:

Elo hatte diese Probleme mal in den 90er und 00er Jahren. Ich hatte mal ein paar hundert Ticketautomaten und später Touchkassen "an der Backe".

Zwischen den Folien ist ein Gel, das sie auf Abstand und Sauerstoff von der ITO-Beschichtung fernhält.

Bei billigen Folien ist das Gel nicht 100% gasfrei und bei vielen kalt-warm-Vorgängen oder sonstigen Störungen der Löslichkeit perlt Gas aus. Dazu diffundiert auch Sauerstoff und Stickstoff durch die Folie, wenn das Gel eben aus wasserhaltigem Silikonöl besteht.

Ein Rakel sollte das Problem temporär lösen können, aber ich fürchte dass der Hersteller Deiner Displays das Stück Goretex-Membran zum Ablassen des Gases (ziemlich sicher Stickstoff) auch vergessen hat.

Das Datenblatt sollte helfen.

Falk D.

Am 14.07.2019 um 13:24 schrieb Falk Dµebbert:

Bei meinen Displays sind die Folien an der Innenseite rauh. Gel kann ich nicht erkennen.

das kann ich nicht testen weil ich noch keines dieser Displays in der Hand gehalten habe

Damit sieht das eher mau aus.

Ich habe inzwischen ein Display geflutet, also ins Wasser gelegt. Es läuft Wasser unter die Folie, vermutlich zwischen die beiden Touch-Folien weil die untere Folie mit dem Glas verklebt ist.

Das ganze habe ich in den Gefrierschrank gegeben und nach einem Tag wieder aufgetaut. Zuerst war nur wenig zu sehen. Ich hab das ganze dann mit leicht verschmutztem Wasser wiederholt.

Das Ergebnis ist zwar nicht identisch, kommt aber schon sehr nah an das Fehlerbild, das ich auf den Fotos erkenne heran.

Am 16.07.19 um 18:46 schrieb Stefan:

Also noch reine Dimple-Folien... wie in den 90ern. Gut. Solange nur getippt wird, geht das. Das Problem ist halt, dass so Luft an die ITO-Schicht kommt.

Versuch mal ein Display in die Finger zu bekommen und zu rakeln.

Falk D.

Am 10.07.2019 um 16:41 schrieb Stefan:

...

So, ich habe inzwischen ein Display mit Ablagerungen auf dem Display bekommen.

Es sind tatsächlich Ablagerungen auf der äußersten Schicht, also kein Wasser zwischen Touch-Folie und Glas.

Es scheint so zu sein, dass auf der äußeren Folie eine Mattierung aufgebracht ist, vermutlich zur Vermeidung von Spiegelungen. Diese Mattierung ist angegriffen. Die Ablagerungen bilden die Muster die man auf den Fotos erkennt, wobei ich mir nicht sicher bin, ob alle Reklamationen tatsächlich denselben Effekt zeigen.

Die Ablagerungen konnte ich mit einem alkoholhaltigen Reiniger entfernen. Man sieht jetzt, dass auf einem großen Teil des Displays die Mattierung weg ist. Reste der Mattierung sind an der oberen Kante des Displays noch vorhanden.

Wenn ich das Display in ein Gerät einbaue und einschalte, funktioniert alles einwandfrei. Man erkennt auch keine Schäden. Nur bei ausgeschaltetem Display erkennt man unter bestimmten Betrachtungswinkeln die fehlende Mattierung.

Die Frage ist nun, ob es tatsächlich durch UV kommt, oder durch ein ungeeignetes Reinigungsmittel.

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