MEDICAL 5 - giugno 2014
XIV
Medical
I vantaggi dei touchscreen resistivi
La maggior parte dei sistemi biomedicali portatili preve-
de l’uso di touchscreen resistivi piuttosto che capacitivi. Il
motivo è che questi possono essere utilizzati anche con i
guanti e sono meno sensibili a movimenti accidentali, ri-
sultando così più adatti ad applicazioni in cui sono neces-
sari solo pochi tasti e in cui le conseguenze di un comando
errato o accidentale possono comportare gravi ritardi o
addirittura pericolo di vita.
Diversi materiali schermanti sono disponibili per l’utiliz-
zo con i touchscreen resistivi, compresi gli strati di ITO
(ossido di indio-stagno) che costituiscono delle pellicole
conduttive trasparenti.
Uno spessore sottile dello strato di ITO (fino a 0,177 mm)
è desiderabile per massimizzare la trasmissione della luce
mentre, d’altro canto, l’aumento dello spessore aumenta
la conducibilità del materiale e quindi migliora la proprie-
tà di schermatura del pannello. Esistono anche maglie fini
e personalizzabili, costituite da reti di acciaio inossidabile
brunito o rame brunito. La scelta dipende dall’applica-
zione e dal livello di schermatura richiesto. Per specifiche
di schermatura stringenti, i progettisti considerino che la
densità ottimale delle maglie è tra 100 e 80 OPI (aperture
per pollice). Tuttavia, se si richiede una maggiore trasmis-
sione della luce, le pellicole conduttive rappresentano una
soluzione migliore. Il valori tipici di resistenza superficiale
vanno da 10 (che corrisponde alla schermatura migliore)
a 14 ohm/quadro.
Assemblaggio e installazione
Un valido partner tecnologico sarà in grado di assistere
il progettista nella selezione dello schermo EMI più ap-
propriato alle specifiche dell’applicazione. Comunque,
in tutti i casi, lo schermo EMI va assemblato insieme al
touchscreen evitando la presenza di interstizi di vuoto o
bolle d’aria, grazie all’uso di speciali adesivi a pressione di
qualità ottica. I pannelli trasparenti schermati includono
tipicamente un substrato di acrilico, policarbonato, polie-
stere o vetro che incapsula la maglia conduttiva o la pelli-
cola. La griglia o la pellicola sono messe a massa insieme al
contenitore, in modo da mantenere la continuità elettrica
e attenuare le interferenze che altrimenti penetrerebbero
attraverso l’apertura del display.
Le tecniche e i materiali adottati per la messa a terra pos-
so variare a seconda del metodo di installazione del pan-
nello e delle specifiche di schermatura. Naturalmente è
importante che la continuità elettrica sia garantita tra il
materiale schermato e la cornice di montaggio. Così la ma-
glia (o la pellicola) è messa a terra attraverso una striscia
di pasta d’argento presente sul retro del touchscreen. In
alternativa, del nastro di rame può essere impiegato per
avvolgere la barra conduttiva sul retro, contattandola dalla
parte frontale, fornendo così un piano di massa. L’effica-
cia della schermatura elettromagnetica è determinata dal-
le dimensioni dell’apertura e dalla densità della maglia,
dalla bontà del contatto elettrico tra i fili che si intrecciano
nella maglia e i materiali e le soluzioni adottate per termi-
nare i fili sulla cornice. Le finestre schermate in commer-
cio attenuano le interferenze di 50-70 dB, a seconda delle
dimensioni delle finestre e dell’intervallo di frequenze
considerato.
Tuttavia, una delle sfide più importanti da affrontare nel
progetto di una finestra schermata è quella di raggiungere
l’attenuazione desiderata delle interferenze mantenendo
allo stesso tempo la trasmissione di un adeguato livello di
luce dal display agli occhi dell’utente. Sebbene una maglia
fitta, con ampie aree di intersezione e piccole aperture,
garantirà probabilmente un’elevata attenuazione EMI, an-
che una frazione non trascurabile della luce di retroillumi-
nazione sarà bloccata. Invece è importante che la maggior
quantità possibile di luce possa passare, in modo da assicu-
rare la leggibilità del display in condizioni di illuminazio-
ne ambientale molto variegate. Questo è particolarmente
importante per i dispositivi trasportabili e portatili, la cui
lettura può risultare difficoltosa se è presente un’intensa
sorgente di luce esterna (come l’illuminazione solare di-
retta). In definitiva è necessario raggiungere un compro-
messo tra l’attenuazione delle interferenze e l’elevata tra-
sparenza.
Questa motivazione spiega anche un’altra tendenza nel
settore degli apparati biomedicali portatili che riguarda
l’inserimento di strati antiriflesso sul retro della superficie
del touchscreen. Queste superfici chiare e molto traspa-
renti sono utilizzate per aumentare il contrasto del display,
riducendo le riflessioni della luce esterna. La trasmissione
complessiva del pannello touchscreen aumenta del 3-4%
quando combinato con uno strato antiriflesso. I moderni
strati antiriflesso sono ottimizzati per le lunghezze d’onda
della luce visibile (400-700 nm), offrendo una riflettività
media inferiore allo 0,7%.
Esistono anche strati a bassa brillantezza e antiabbaglio
che aiutano a contrastare gli effetti di condizioni di inten-
sa illuminazione ambientale, nei casi in cui si possa verifi-
care una perdita di contrasto del display. La finitura an-
tiabbaglio è una tecnologia di lavorazione della superficie
simile alla smerigliatura. La lavorazione è progettata per
diffondere la luce invece che rifletterla, evitando l’effetto
di riflessione a specchio sul display.
Un ulteriore strato trasparente di irrobustimento può es-
sere deposto come opzione di finitura della superficie nel
caso in cui sia richiesta la protezione antigraffio. Questo
aiuta a preservare la risoluzione del display, riducendo la
comparsa di difetti da abrasione durante l’uso. I pannelli
schermati oggi disponibili sul mercato sono in grado di
soddisfare gli standard industriali di resistenza come il test
della matita tipo 2H.
