Wissen Sie, warum der Touchscreen unter Wasser versagt?

      Wissen Sie, warum gewöhnliche Touchscreens nicht einfach unter Wasser verwendet werden können? Wenn sich auf der Oberfläche eines gewöhnlichen Bildschirms Wasser als Leiter auf der Oberfläche befindet, ändert Wasser den Kapazitätswert, was zu falschen Berührungen oder zu erkennen. Daher benötigt der unter Wasser verwendete Touchscreen Materialien, die der Störung von Wasser widerstehen können und gleichzeitig die Berührungsempfindlichkeit aufrechterhalten. Bei der Verwendung des Touchscreen -Unterwassers sind Änderungen der dielektrischen Konstanten und der Oberflächenspannung aufgrund der Leitfähigkeit von Wasser und der Oberflächenspannung gewöhnliche kapazitive Bildschirme anfällig für falsche Berührungen, Signalstörungen oder Versagen, ordnungsgemäß zu funktionieren. Daher müssen die Materialien der Unterwasser-Touchscreens speziell für wasserdichte, Anti-Interferenz, Korrosionsbeständigkeit und optische Eigenschaften ausgelegt sein. Das Folgende ist eine detaillierte Erklärung aus den beiden Aspekten der Kernmaterialschicht und der Hilfsschutzmaterialien:

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1. Deckschicht (Abdeckmaterial)

Die Deckschicht ist die Grenzfläche, die direkt mit Wasser und Fingern kontaktiert und gleichzeitig die Anforderungen an Hydrophobizität, hoher Lichtübertragung und mechanische Festigkeit erfüllen muss.

· Materialauswahl:

· Superhydrophobe Glas/Kunststoff: Super-Hydrophobe Eigenschaften (Kontaktwinkel> 150 °) werden durch Oberflächen-Nanobeschichtung (wie Fluorosilan, Silica-Mikrokugeln) erreicht, so dass

· Stärkendes Glas (wie Gorilla-Glas): Nach der Verstärkung des Ionenaustauschs hat Hochaluminium-Silikatglas eine oberflächenkomprimierende Spannung> 900 mPa, starker Kratzer und Aufprallwiderstand und eignet sich für hochfrequente Kontaktszenarien unter Wasser.

· Transparentes Kunststoff (wie PET, PC): Es muss mit einer Härtungsbeschichtung (z. B. UV-Hyating) kombiniert werden, um die Härte und Hydrophobie zu verbessern, die für flexible oder kostengünstige Geräte geeignet ist (z. B. Unterwasserkameras, Tauchuhren).

· Schlüsselindikatoren:

· Lichtübertragung> 92% (in der Nähe des normalen Glass), um die Beeinflussung des Anzeigeeffekts zu vermeiden;

· Oberflächenenergie <20 mn/m (Superhydrophobe Schwelle), um sicherzustellen, dass sich Wassertropfen nicht ausbreiten können;

· Salzspray -Korrosionsbeständigkeit (wie 5% NaCl -Lösung für 500 Stunden ohne Anomalien).

2. Berührungssensorschicht (Elektrodenmaterial)

Der ITO -Film (Indium -Zinnoxid) des traditionellen kapazitiven Bildschirms ist sehr spröde und hat eine schlechte Korrosionsbeständigkeit (leicht durch Wasser/Elektrolyt oxidiert). Daher muss es durch ein stabileres Material für Unterwasserszenen ersetzt werden:

· Nanosilberdraht (AGNW):

· Vorteile: Leitfähigkeit (Leitfähigkeit ≈ 6 × 10 ° C/m, in der Nähe von ITO), Flexibilität (biegbar), Korrosionsbeständigkeit (Silber ist in einer inerten Umgebung stabil, und der Lücken zwischen Nanodrähten ist klein und nicht leicht durch Elektrolyten durchdrungen);

· Anwendung: Transparente Elektroden werden durch Beschichtungsprozess erstellt, die für flexible Unterwasserbildschirme geeignet sind (z. B. integrierte Bildschirme des Tauchens).

· Graphenfilm:

· Vorteile: Einzelatomschichtstruktur, Durchlässigkeit> 97% (nahezu ungehindert), ausgezeichnete Leitfähigkeit (Leitfähigkeit ≈ 10⁶ s/m), extrem hohe chemische Stabilität (Säure- und Alkali -Korrosionsbeständigkeit);

· Herausforderungen: Die Kosten für große Vorbereitungen sind hoch und werden derzeit hauptsächlich in High-End-Unterwassergeräten verwendet (wie wasserdichte Flachkollektoren für die wissenschaftliche Forschung).

· Gittermetall (mit/cr):

· Vorteile: Kupfer hat niedrige Kosten und gute Leitfähigkeit (Leitfähigkeit ≈ 5,96 × 10 ° C), und eine hohe Übertragung wird durch Mikromaschine (Linienbreite <5 & mgr; m) erreicht.

· Verbesserungen: Die Nickel/Goldbeschichtung auf der Oberfläche verhindert die Oxidation und verbessert die Korrosionsbeständigkeit, geeignet für Unterwassergeräte mit mittlerer und niedriger Endung (wie wasserdichte Mobiltelefone).

· Selbstkapazität gegen gegenseitige Kapazitätslösung:

Self-capacitance solution (detecting the capacitance change between the electrode and the ground) is more recommended underwater, because mutual capacitance (detecting the capacitance between two electrodes) is easily interfered by the dielectric constant of water (the relative dielectric constant of water is ≈80, which is much higher than 1 of air), resulting in signal drift.

3.. Substratmaterial (Stützschicht)

Das Substrat muss gleichzeitig die Anforderungen an Isolierung, Wasserbeständigkeit und Bindung mit dem Sensor erfüllen:

· Polyethylen-Terephthalat (PET): niedrige Kosten, gute Flexibilität (rollbar), aber durchschnittlicher Temperaturwiderstand (<80 ℃), geeignet für Unterwassergeräte der Verbraucherqualität;

· Polyimid (PI): Hochtemperaturwiderstand (> 300 ℃), chemische Korrosionsbeständigkeit, geeignet für Hochdruckszenarien für Industrie- oder Tiefsee (wie Unterwasserroboter);

· Glasfaserverstärkte Epoxidharz (FR-4): Hohe mechanische Festigkeit, die für Dick-Screen-Geräte verwendet wird, für die starre Unterstützung erforderlich ist (z. B. wasserdichte Notizbücher).

B. Anforderungen an Hilfsschutzmaterialien

1. Versiegelungs- und Bindungsmaterialien

Unterwasserausrüstung muss IP68/IP69K -Schutzniveau erreichen, der Schlüssel liegt in der Kantenversiegelung und der Schnittstellenbindung:

· Silikondichtungsmittel: hohe Elastizität, Alterungswiderstand (-50 ℃ ~ 200 ℃) kann den winzigen Lücken zwischen dem Bildschirm und der Schale füllen, um die Eindringen von Wasser zu verhindern.

· Polyurethankleber (PU): Gute Hydrolyseresistenz, geeignet für langfristige Eintauchszenarien (wie Tauchgeräte);

· OCA -Kleber der optischen Grad: Zum Einpassen der Abdeckschicht und der Sensorschicht muss sie sowohl die hohe Lichtübertragung (＞ 99%) als auch die Wasserdichtung (Wasserabsorptionsrate ＜ 0,1%) erfüllen.

2. Anti-Elektrolyse- und Antikorrosionsmaterialien

Wasser (insbesondere Salzwasser) enthält Elektrolyte, die leicht Korrosion von Metallteilen oder Kurzschluss von Sensoren verursachen können:

· Isolationsbeschichtung: Beschichtung von Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Keramikbeschichtung auf der Oberfläche von Metallrahmen oder Strukturteilen, um den Elektrolytkontakt zu blockieren;

· Edelstahl-/Titanlegierung: Edelstahl (316L) ist gegen Chloridionenkorrosion und Titanlegierung mit hoher Festigkeit und guter Biokompatibilität (geeignet für die medizinische Ausrüstung).

3.. Wasserdruckbeständige Materialien (Tiefsezenen)

Das Tiefsee (> 100 Meter) muss dem hohen Druck (alle 10 Meter ≈ 1 Atmosphäre) standhalten, und das Material muss einen Verformungsbeständigkeit aufweisen:

· Temperiertes Glas + PI -Substrat: Die hohe Glashärte kann der Verformung des Wasserdrucks widerstehen, und die Flexibilität des PI -Substrats vermeidet Spannungsrisse.

· Verbundstrukturkonstruktion: Das Elastomer (z. B. Silikonkautschuk) nimmt die Multilayer-Struktur "Glass-Elastomer-Metal" an und schützt den Innenkreis.

       Das Materialdesign von Unterwasser-Touchscreens muss sich auf die drei Kernziele von "wasserdicht und wasserdicht, korrosionsbeständig und nicht failure und topping ohne falsche" konzentrieren. Die superhydrophobe Abdeckungsschicht wird verwendet, um Wasserstörungen zu verringern, korrosionsbeständige leitfähige Materialien ersetzen traditionelle ITO und Präzisionsdichtungsstrukturen blockieren die Wasserdurchdringung. Darüber hinaus wird die entsprechende Materialkombination in Kombination mit den Szenenanforderungen (z. B. Verbraucherqualität/industrieller Grad/Tiefsee -Note) ausgewählt. Die Shenzhen Hongjia -Technologie kann mit Kunden zusammenarbeiten, um kapazitive Touchscreens für den Unterwassergebrauch anzupassen. Wir haben 12 Jahre Branchenerfahrung und begrüßen Kunden, um uns zur Konsultation per E -Mail zu senden.