Ved du, hvorfor berøringsskærmen mislykkes under vandet?

      Ved du, hvorfor almindelige berøringsskærme ikke er lette at bruge under vandet? Hvis der er vand på overfladen af ​​en almindelig skærm, vil vand, som leder, ændre kapacitansværdien, hvilket resulterer i falske berøringer eller manglende genkendelse. Derfor har berøringsskærmen, der bruges under vand, behov for materialer, der kan modstå interferensen af ​​vand, mens man opretholder berøringsfølsomhed. Når man bruger berøringsskærmen under vand, på grund af faktorer som ledningsevne af vand, ændringer i dielektriske konstanter og overfladespænding, er almindelige kapacitive skærme tilbøjelige til falske berøringer, signalinterferens eller manglende arbejde korrekt. Derfor skal materialerne med undervands touch-skærme være specielt designet til vandtæthed, anti-interferens, korrosionsbestandighed og optiske egenskaber. Følgende er en detaljeret forklaring fra de to aspekter af det kernemateriale lag og hjælpematerialer:

A. Kernefunktionelle lagmateriale krav

1. dækningslag (covermateriale)

Dækslaget er grænsefladen, der direkte kontakter vand og fingre, og skal opfylde kravene til hydrofobicitet, transmission af højt lys og mekanisk styrke på samme tid.

· Valg af materiale:

· Super-hydrofobt glas/plast: Super-hydrofobe egenskaber (kontaktvinkel> 150 °) opnås gennem overflade nano-coating (såsom fluorosilan, silica-mikrosfærer), så vanddråberne hurtigt kondenserer i kuglerne og ruller ned, reducerer vandfilmdækningsområdet og undgår kapacitansforstyrrelsesforhold ved ensartet spredning af vandlaget.

· Styrket glas (såsom gorilla-glas): Efter ionbytterforstærkning har silikatglas med højt aluminiums-silikat et overfladekomprimeringsspænding> 900MPa, stærk ridse- og påvirkningsmodstand og er velegnet til højfrekvente kontaktscenarier under vandet.

· Gennemsigtig plast (såsom PET, PC): Det skal kombineres med en hærdningsbelægning (såsom UV-C-coating) for at forbedre hårdheden og hydrofobicitet, der er egnet til fleksibelt udstyr eller billig udstyr (såsom undervandskameraer, dykning ure).

· Nøgleindikatorer:

· Let transmission> 92% (tæt på almindeligt glas) for at undgå at påvirke skærmeffekten;

· Overfladeenergi <20mn/m (super-hydrofob tærskel) for at sikre, at vanddråber ikke kan sprede sig;

· Saltspray -korrosionsbestandighed (såsom 5% NaCl -opløsningsdybning i 500 timer uden abnormiteter).

2. berøringssensorlag (elektrodemateriale)

ITO (Indium Tinoxid) -filmen af ​​den traditionelle kapacitive skærm er meget sprød og har dårlig korrosionsbestandighed (let oxideret med vand/elektrolyt), så den skal erstattes med et mere stabilt materiale til undervandsscener:

· Nanosilver Wire (AGNW):

· Fordele: Konduktivitet (ledningsevne ≈ 6 × 10⁷ S/m, tæt på ITO), fleksibilitet (bøjelig), korrosionsbestandighed (sølv er stabil i et inert miljø, og kløften mellem nanotråde er lille og ikke let trængt ind af elektrolytter);

· Anvendelse: Gennemsigtige elektroder fremstilles ved belægningsproces, der er egnet til fleksible undervandsskærme (såsom dykkerhandske integrerede skærme).

· Grafenfilm:

· Fordele: Enkelt atomlagsstruktur, transmission> 97% (næsten uhindret), fremragende ledningsevne (ledningsevne ≈ 10⁶ S/m), ekstremt høj kemisk stabilitet (syre og alkalisk korrosionsbestandighed);

· Udfordringer: Omkostninger til storskala forberedelsesomkostninger er høje, og det bruges i øjeblikket for det meste i high-end undervandsudstyr (såsom vandtætte flade paneler til videnskabelig forskning).

· Grid metal (med/cr):

· Fordele: Kobber har lave omkostninger og god ledningsevne (ledningsevne ≈ 5,96 × 10⁷ S/m), og høj transmission opnås gennem mikro-maskering (linjebredde <5μm);

· Forbedringer: Nikkel/guldbelægning på overfladen forhindrer oxidation og forbedrer korrosionsbestandighed, der er egnet til mellem- og low-end undervandsudstyr (såsom vandtæt mobiltelefoner).

· Selvkapacitans vs gensidig kapacitetsløsning:

Selvkapacitansopløsning (detektering af kapacitansændringen mellem elektroden og jorden) anbefales mere under vand, fordi gensidig kapacitans (detekterer kapacitansen mellem to elektroder) let forstyrres af den dielektriske konstant af vand (den relative dielektriske konstant af vand er ≈80, hvilket er meget højere end 1 af luft), hvilket resulterer i signaldrift.

3. Substratmateriale (supportlag)

Substratet skal opfylde kravene til isolering, vandbestandighed og binding med sensoren på samme tid:

· Polyethylen terephthalat (PET): lave omkostninger, god fleksibilitet (rulles), men gennemsnitstemperaturresistens (<80 ℃), egnet til forbrugerklasse undervandsudstyr;

· Polyimid (PI): Høj temperaturresistens (> 300 ℃), kemisk korrosionsbestandighed, egnet til industriel kvalitet eller dybhavsscenarier (såsom undervandsrobotter);

· Glasfiberforstærket epoxyharpiks (FR-4): Høj mekanisk styrke, der bruges til tykskærmsenheder, der kræver stiv support (såsom vandtæt notesbøger).

B. Krav til hjælpematerialer

1. Forseglings- og limningsmaterialer

Undervandsudstyr skal nå IP68/IP69K beskyttelsesniveau, nøglen ligger i kantforsegling og interface -binding:

· Silikonforsegling: Høj elasticitet, aldringsmodstand (-50 ℃ ~ 200 ℃), kan fylde det lille kløft mellem skærmen og skallen for at forhindre vandindtrængning;

· Polyurethane lim (PU): god hydrolysemodstand, egnet til langvarig nedsænkningsscenarier (såsom dykkerudstyr);

· OCA -lim af optisk kvalitet: Bruges til at passe til dækslaget og sensorlaget, det skal opfylde både høj lysoverførsel (＞ 99%) og vandtæthed (vandabsorptionshastighed ＜ 0,1%).

2. Anti-electrolyse og antikorrosionsmaterialer

Vand (især saltvand) indeholder elektrolytter, som let kan forårsage korrosion af metaldele eller kortslutning af sensorer:

· Isoleringsbelægning: belægning af polytetrafluorethylen (PTFE) eller keramisk belægning på overfladen af ​​metalrammer eller strukturelle dele for at blokere elektrolytkontakt;

· Rustfrit stål/titaniumlegering: Bruges til interne strukturelle dele (såsom kabelgrænseflader), rustfrit stål (316L) er resistent over for chloridionkorrosion, og titaniumlegering har høj styrke og god biokompatibilitet (egnet til dykning af medicinsk udstyr).

3.. Vandtrykresistente materialer (Deep Sea Scenes)

Dybhavet (> 100 meter) skal modstå højt tryk (hver 10 meter ≈ 1 atmosfære), og materialet skal have deformationsmodstand:

· Hærmet glas + PI -substrat: Den høje hårdhed af glas kan modstå deformation af vandtrykket, og fleksibiliteten i PI -substratet undgår stresskrakning;

· Composite Structure Design: Vedtagelse af "glas-elastomer-metal" flerlagsstrukturen absorberer elastomeren (såsom silikonegummi) vandtrykdeformation og beskytter det indre kredsløb.

       Det materielle design af undervands touch-skærme skal fokusere på de tre kernemål for "vandtæt og vandtæt, korrosionsbestandig og ikke-fiasko og berøre uden forseelse". Det superhydrofobe dækningslag bruges til at reducere vandinterferens, korrosionsbestandige ledende materialer erstatter traditionelle ITO, og præcisionstætningsstrukturer blokerer vandindtrængning. Derudover vælges den relevante materialekombination i kombination med scenekrav (såsom forbrugerklasse/industriel kvalitet/dybhavskvalitet). Shenzhen HonGjia -teknologi kan samarbejde med kunderne for at tilpasse kapacitive berøringsskærme til undervandsbrug. Vi har 12 års brancheerfaring og byder kunder velkommen til at e -maile os til konsultation.