Folientastatur oder Touch: Was ist besser?

Während meiner Studentenzeit habe ich in einer Firma gearbeitet, die Folientastaturen hergestellt hat, das war vor rund 30 Jahren. In der Zwischenzeit haben sich immer mehr die Touchscreens etabliert. Wer eine Maschine, ein Gerät oder was auch immer bedienbar machen möchte, steht regelmäßig vor der Frage: Folientastatur oder Touch? Beide Varianten haben ihre Vor- und Nachteile, die ich hier kurz vorstellen möchte.

Das erwartet Sie in diesem Beitrag

• Was sind Folientasturen?
  • Verschiedene Varianten
• Was sind Touchscreens?
  • Verschiedene Varianten
• Folientastatur und Touchscreen im direkten Vergleich
  • Vorteile von Folientastaturen gegenüber Touchscreens
  • Vorteile von Touchscreens gegenüber Folientastaturen

Was sind Folientasturen?

Folientasturen bestehen aus mehreren Schichten. Die Oberfläche besteht in der Regel aus bedruckten Kunststofffolien, die meist thermisch verformt sind oder im Bereich der Tasten Prägungen aufweisen. Als ich während des Studiums an der Herstellung von Folientastaturen mitgearbeitet habe, kamen Farben, Farbverläufe oder Schriften noch mit Siebdruck auf die Folien. Das geschieht heute ebenfalls noch oft, zusätzlich hat sich der Digitaldruck etabliert.

Zwischen Trägerplatte und Folie gibt es noch eine Schicht mit Schaltkreisen. Das kann eine komplexe Elektronik auf Leiterplatte oder einfach eine Schaltfolie sein, die mit einer leitfähigen Farbe bedruckt ist. Durch Tastendruck werden die verschiedenen Funktionen ausgelöst. Dafür gibt es verschiedene Techniken wie zum Beispiel metallische Schnappscheiben oder die Polydome-Technik, hier bildet allein die geprägte Folie die Taste. Es gibt aber auch Techniken ohne Prägung und ohne Metalldome.

Folientastaturen haben im Vergleich zu mechanischen Tastaturen einige Vorteile: Sie sind zum Beispiel staubdicht, wasserdicht und widerstandsfähig gegen Chemikalien. Somit eignen sie sich besonders gut in Umgebungen, wo diese Eigenschaften gefragt sind. Viele Maschinen in der Industrie werden mit einer Folientastatur bedient. Einsatzgebiete finden sich zudem als Tastatur in Industrie-PCs, bei medizinischen Geräten, elektrischen Haushaltsgeräten oder auch bei Fernbedienungen oder Mobiltelefonen.

Ein Nachteil von Folientastaturen: Bei der klassischen und preiswerten Bauform kommt es früher oder später unweigerlich zu einem Folienbruch. Durch Abnutzung und mechanische Beanspruchung bricht die obere Folie an der Stelle über dem Kantenloch der mittleren Folie. Dort ist die Druckbeanspruchung am größten. Durch Weichmacher (die ausgasen!) kann der Folienbruch verzögert, aber nicht verhindert werden.

Verschiedene Varianten

Folientastaturen sind je nach Art der Verwendung in verschiedenen Varianten erhältlich:

• Als flexible Folientastatur: Sie gibt es mit oder ohne mechanische Schaltelemente, sie hat sich im Maschinen- und Gerätebau langjährig bewährt.
• Als Folientastatur mit Schnappscheiben: Durch die Montage auf eine Leiterplatte sind diese Tastaturen nicht flexibel. Dennoch besitzt sie eine geringe Aufbauhöhe.
• Als Folientastatur mit Mikrotastern: Diese Tastatur besitzt eine Aluminiumfrontplatte als Trägerelement, dadurch ist sie sehr schlagfest.
• Als kapazitive Folientastatur: Sie hat keine beweglichen Teile, die Sensorelektrode reagiert bei Annäherung des Fingers.
• Als Metallfolientastatur: Diese Tastatur besitzt eine Metallfolie als Oberfläche, das macht sie äußerst robust und widerstandsfähig

Was sind Touchscreens?

Spätestens mit Einführung des iPhones 2007 haben sich Touchscreens in das Gedächtnis einer breiten Masse gebrannt. Für viele Anwendungen möchten wir die berührungsempfindlichen Oberflächen nicht mehr missen, zu smart lassen sich diese bedienen. Außer auf Smartphones finden sich Touchscreens zum Beispiel noch bei Info-Monitoren, Geldautomaten oder für die Steuerung von Maschinen in der Industrie eingesetzt. Der Vorteil: Sie sind weniger schmutzanfällig als andere Eingabegeräte wie Tastaturen. Ein Touchscreen-System besteht stets aus einer komplexen Baugruppe aus Display, Touchsensor, Frontglas und einer Software, um die Bedienelemente darzustellen.

Die Berührungsempfindlichkeit eines Touchscreens lässt sich auf verschiedene Weise realisieren: Zu nennen sind hier zum Beispiel resistive Systeme, induktive Systeme, Oberflächen-kapazitive oder optische Systeme. Im Jahr 2007 waren 93 % der ausgelieferten Touchscreens resistiv und nur 4 % waren kapazitiv projiziert. Im Jahr 2013 waren 3 % der ausgelieferten Touchscreens resistiv und 90 % projiziert-kapazitiv.

Kapazitive Touchscreens haben den großen Vorteil, dass sie mit bloßem Finger bedient werden können, ganz gleich, ob diese kalt oder warm sind. Darüber hinaus lassen sie sich mit leitfähigen Eingabestiften oder speziell angefertigten Hilfsmitteln steuern. Das ist insbesondere für Menschen mit trockener Haut oder Handprothesen wichtig, da sie ansonsten die Geräte nicht nutzen können.

Resistive Touchscreens reagieren hingegen auf Druck, der zwei elektrisch leitfähige Schichten stellenweise verbindet. Dafür braucht es eine äußere Polyesterschicht und eine innere Glas- oder Kunststoffscheibe, die durch Abstandshalter voneinander getrennt sind. Resistente Displays lassen sich mit jedem Eingabestift sowie mit Prothesen und Handschuhen bedienen. Sie sind außerdem genauer als kapazitive Touchscreens. Sie sind bei Sonnenlicht allerdings schlechter lesbar und verschleißen schneller durch die mechanische Belastung beim Bedienen.

Verschiedene Varianten

Die gängigsten Varianten von Touchscreens haben Sie bereits kennengelernt, hier kommen sie noch einmal kurz und kompakt:

• Resistente Systeme: Diese Touchscreens reagieren auf Druck, der zwei elektrisch leitfähige Schichten teilweise verbindet.
• Oberflächen-kapazitive Systeme: Diese Touchscreens besitzen an der Oberfläche ein konstantes, elektrisches Feld, bei Berührung entsteht ein geringer Ladungstransport.
• Projiziert-kapazitive Systeme: Diese Touchscreens nutzen zwei Ebenen mit einem leitfähigen Muster, die eine Ebene dient als Sensor, die andere ist der Treiber.
• Induktive Systeme SAW: Diese Touchscreens basieren auf dem Prinzip der elektromagnetischen Kopplung zwischen einer Spule und einem Ziel.
• Optische Systeme: Diese Touchscreens arbeiten in der Regel mit Infrarotlicht, mit dem die Lage des Fingers auf der Projektionsfläche ermittel werden kann.

Folientastatur und Touchscreen im direkten Vergleich

Wie bereits angeklungen ist, haben sowohl Folientastaturen als auch Touchscreens ihre Vor- und Nachteile. Mitunter werden deshalb auch beide Eingabevarianten miteinander kombiniert, um die Nachteile der einen Variante mit den Vorteilen der anderen zu ergänzen. Nachfolgend die wichtigsten Punkte, die es bei Folientastaturen und Touchscreens zu beachten gilt:

Vorteile von Folientastaturen gegenüber Touchscreens

Aus der obigen Tabelle lassen sich die Vorteile von Folientastaturen gegenüber Touchscreens ermitteln. So sind diese zum Beispiel robuster, was den Einfluss gegen Umwelteinflüssen eingeht, sie funktionieren auch bei extremen Temperaturen. Sie lassen sich zudem einfacher auf bestimmte Einbaumaße zuschneiden. Zudem sind sie günstiger in der Anschaffung und haben in der Regel eine längere Lebensdauer. Im Betrieb sind sie zudem preiswerter, da sie weniger Strom verbrauchen.

Dennoch sind Tastaturen fast vollständig aus dem Alltag verschwunden, denken wir zum Beispiel an Smartphones. Dennoch sollten wir Folientastaturen noch nicht endgültig beerdigen, haben sie doch je nach Einsatzgebiet durchaus noch ihre Daseinsberechtigung. Hier sind vor allem Geräte zu nennen, die wenige Funktionen haben, gleichzeitig jedoch eine gute Sichtbarkeit erfordern. Und auch bei der klassischen PC-Tastatur haben sich die physische Ausformung und Beweglichkeit der Tasten als das Optimum für den Bediener herausgestellt. Ähnlich sieht es im industriellen Umfeld aus, wo dann eher Folientastaturen als mechanische Tastaturen für die Dateneingabe genutzt werden.

Vorteile von Touchscreens gegenüber Folientastaturen

An der Schnittstelle Mensch-Maschine haben sich in den vergangenen Jahren immer mehr berührungsempfindliche Bedienroutinen nach dem kapazitiven Wirkprinzip etabliert. Das liegt auch daran, dass Dateneingabe und Visualisierung immer mehr miteinander verschmelzen. Und das funktioniert mit einem Touchscreen wesentlich besser als mit einer Folientastatur. Durch die entsprechende Software lässt sich die Bedienoberfläche ganz individuell gestalten.

So ist die Dateneingabe am Bildschirm per Touch mittlerweile fast schon Standard bei öffentlichen und bei Industrie-Computern. Die Entwicklung leistungsstarker Mikrocontroler zusammen mit digitalen Systemen befeuert dies zusätzlich. Schon gibt es neue Bediensysteme mit Sprachsteuerung und erste holographische Displays mit Gesichtserkennung.