Quantitative Bewertungsmethode für die Entfernbarkeit von Fingerabdrücken auf Automobildisplays – Bewertungskriterien für Angebotsanfragen

In den letzten Jahren sind die Displays in Fahrzeugen immer größer und heller geworden. Dadurch sind Fingerabdrücke auf den Displayoberflächen zu einem spürbaren Problem geworden, da sie sowohl die Lesbarkeit als auch die wahrgenommene Premiumqualität beeinträchtigen. Insbesondere verändern Fingerabdrücke die Lichtreflexion und die Farbwiedergabe auf der Displayoberfläche, was die visuelle Leistung mindern kann.

Vor diesem Hintergrund besteht ein wachsender Bedarf an einer Methode zur quantitativen Bewertung der Entfernbarkeit von Fingerabdrücken – also wie gut eine Displayoberfläche nach der Reinigung wieder ihrem ursprünglichen Aussehen entspricht. Herkömmliche Bewertungsansätze stoßen jedoch aufgrund der Variabilität bei der Fingerabdruckapplikation und den Reinigungsbedingungen an ihre Grenzen, wenn es darum geht, stabile und reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen.

Dexerials hat eine Bewertungsmethode entwickelt, die den Unterschied zwischen einer Oberfläche nach der Fingerabdruckreinigung und einem fingerabdruckfreien Zustand anhand optischer Eigenschaften wie Reflexionsgrad und Farbdifferenz (ΔE*ab) quantitativ erfasst. Dieser Artikel stellt die wichtigsten Punkte dieser Bewertungsmethode sowie die in Gesprächen mit Automobilherstellern festgelegten Bewertungsbedingungen vor.

Herausforderungen bei der Bewertung der Entfernbarkeit von Fingerabdrücken – Probleme bei der Entwicklung von Automobildisplays –

Eine der größten Herausforderungen bei der Bewertung der Reinigungsfähigkeit von Fingerabdrücken besteht darin, die Reproduzierbarkeit der Fingerabdruckapplikation sicherzustellen. Menschliche Finger unterscheiden sich in ihrer Weichheit und ihrem Talggehalt, was es schwierig macht, Fingerabdrücke gleichmäßig auf Displayoberflächen aufzubringen, selbst bei künstlicher Reproduktion. Diese Variabilität beeinflusst die Messergebnisse direkt. Auch die Reinigungsbedingungen bergen Unsicherheiten. Unterschiede bei den Reinigungstüchern, der aufgebrachten Last und der Anzahl der Reinigungsdurchgänge können zu inkonsistenten Ergebnissen führen. Darüber hinaus kann die optische Messung selbst instabil werden, wenn die mit Fingerabdrücken versehene Fläche die Messöffnung nicht ausreichend abdeckt, was zu Schwankungen der Reflexions- und ΔE*ab-Werte führt.

Toyoshima, General Manager der Produktentwicklung im Geschäftsbereich Automotive Solutions der Dexerials Corporation, beschreibt die Situation wie folgt:
„Da es keine Möglichkeit gab, Fingerabdrücke einheitlich zu reproduzieren, war es schwierig, die Reinigungsfähigkeit nach der Reinigung zu vergleichen. Die größte Herausforderung bestand darin, eine verlässliche Bewertungsgrundlage zu schaffen.“

Von Dexerials entwickeltes Verfahren zur Bewertung der Reinigungsfähigkeit von Fingerabdrücken

Durch wiederholte Gespräche mit Automobilherstellern (OEMs) hat Dexerials die Applikation, Reinigung und Messung von Fingerabdrücken in einem einheitlichen Bewertungsrahmen systematisiert. Diese Methode ermöglicht eine konsistente Bewertung der Reinigungsfähigkeit von Fingerabdrücken nicht nur im Anfangsstadium, sondern auch nach Zuverlässigkeitsprüfungen.

Das Hauptmerkmal dieser Bewertungsmethode ist der Übergang von herkömmlichen qualitativen Sichtprüfungen zu einer quantitativen Auswertung. Durch die Kombination optischer Eigenschaften wie Reflexionsgrad und ΔE*ab mit dem Kontaktwinkel als Indikator für den Oberflächenzustand erzielt die Methode selbst bei einer begrenzten Anzahl von Testproben eine hohe Reproduzierbarkeit.

Bestandteile des Auswertungsverfahrens (Aufbringen des Fingerabdrucks, Reinigung und optische Auswertung)

Reproduzierbare Fingerabdruckanwendung

Eine künstliche Fingerabdrucklösung, die Talg simuliert, wird in einer definierten Menge aufgetragen und gleichmäßig auf der Testfläche verteilt. Auf stark schmutzabweisenden Oberflächen wie Antireflexfolien (ARF) reicht Wasser allein nicht aus, um die Oberfläche ausreichend zu benetzen, wodurch sich keine gleichmäßige Fingerabdruckschicht bilden lässt. Daher wurden die Zusammensetzung der künstlichen Fingerabdrucklösung, das Auftragsvolumen und das Verteilungsverfahren optimiert, um eine ausreichende Gleichmäßigkeit für die Auswertung zu gewährleisten. In der frühen Entwicklungsphase der Methode wurde ein fingerförmiger Aktor zum Auftragen der Lösung getestet. Dieser Ansatz erwies sich jedoch als ungeeignet, um eine gleichmäßige Bedeckung zu erzielen. Daher wurde eine Methode mit Gaze und einer speziellen Vorrichtung entwickelt, um die Lösung zu einem dünnen, gleichmäßigen Film auf der Displayoberfläche zu verteilen.

Standardisierung der Reinigungsbedingungen

Die Reinigungsbedingungen werden anhand der Tuchart, der aufgebrachten Last, der Anzahl der Reinigungsdurchgänge und der Ausgangsposition definiert. Erste Reinigungsdurchgänge, die zu instabilen Messwerten führen können, werden von der Auswertung ausgeschlossen. Nach der Zuverlässigkeitsprüfung werden dieselben Reinigungsbedingungen erneut angewendet, um Veränderungen der Fingerabdruckentfernbarkeit infolge der Langzeitnutzung zu beurteilen.

Stabilisierte optische und Oberflächenbewertung

Fingerabdruckrückstände nach der Reinigung werden mittels Reflexionsvermögen und ΔE*ab quantifiziert. Um Messabweichungen zu minimieren, werden die Fingerabdrücke so aufgebracht, dass die Messöffnung vollständig bedeckt ist. Dadurch werden Positionsfehler und ungleichmäßiges Auftragen des Fingerabdrucks reduziert. Dieses Verfahren stabilisiert die Werte für Reflexionsvermögen und ΔE*ab und ermöglicht einen quantitativen Vergleich der Entfernbarkeit von Fingerabdrücken. Durch die Messung des Kontaktwinkels vor und nach der Zuverlässigkeitsprüfung lässt sich die Entfernbarkeit von Fingerabdrücken umfassend beurteilen, indem das visuelle Erscheinungsbild mit einem Indikator für die Benetzbarkeit der Oberfläche kombiniert wird.

Gemeinsam mit OEMs entwickelte Bewertungskriterien und deren Anwendbarkeit auf Angebotsanfragen

Diese Bewertungsmethode wurde in Abstimmung mit Automobilherstellern (OEMs) entwickelt, um die Bewertungsbedingungen festzulegen. Einigkeit besteht hinsichtlich Reinigungstüchern, Belastung, Anzahl der Reinigungsdurchgänge, Umwelttests und Abriebtests. Die Integration dieser Methode in Angebotsanfragen (RFQs), in denen Produktspezifikationen und Bewertungsanforderungen definiert werden, wird derzeit geprüft, und eine weitere Standardisierung wird erwartet. Empfohlene Bedingungen für die Aufnahme in Angebotsanfragen sind in den herunterladbaren Unterlagen zusammengefasst.

Hintergrund zur Entwicklung der Bewertungsmethode

Als Materialhersteller beschäftigt sich Dexerials seit Langem mit der Entwicklung optischer Materialien wie Antireflexionsfolien (ARF). Durch die Nutzung der in diesem Bereich gesammelten Expertise in der optischen Bewertung sowie umfassender Messmöglichkeiten konnte Dexerials jedes Element der Bewertungsmethode verifizieren – von der Gleichmäßigkeit der Fingerabdrücke bis hin zur Optimierung der optischen und Oberflächenmessbedingungen.

Detaillierte Dokumentation zur Bewertung der Reinigungsfähigkeit von Fingerabdrücken

Diese Bewertungsmethode wird aktuell in Projekten angewendet, die für die OEM-Einführung bestimmt sind, und es wird erwartet, dass sie sich zukünftig zu einem Standardkriterium für die Bewertung von Angebotsanfragen entwickeln wird.

Die detaillierte Dokumentation für die „Methode zur Bewertung der Reinigungsfähigkeit von Fingerabdrücken“ umfasst die Bedingungen für die Fingerabdruckapplikation, die Reinigungsverfahren, die empfohlenen optischen Bewertungsbedingungen (Reflexionsgrad und ΔE*ab), den Bewertungsablauf unter Verwendung des Kontaktwinkels sowie Beispiele dafür, wie diese Kriterien in Angebotsanfragen referenziert werden können.
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Das Material enthält Informationen, die für die Überprüfung von Bewertungskriterien und die Bildung eines internen Konsenses erforderlich sind und direkt in praktischen Entwicklungsaktivitäten angewendet werden können.

Es kann auch als Referenzinformation dienen, wenn man technische Gespräche mit OEMs führt.