Tiedätkö miksi kosketusnäyttö epäonnistuu vedenalaisena?

      Tiedätkö, miksi tavallisia kosketusnäyttöjä ei ole helppoa käyttää vedenalaisia? Jos tavallisen näytön pinnalla on vettä, vettä johtimena muuttaa kapasitanssiarvoa, mikä johtaa vääriin kosketuksiin tai tunnistamatta jättämiseen. Siksi vedenalaista käytetty kosketusnäyttö tarvitsee materiaaleja, jotka voivat vastustaa veden häiriöitä pitäen samalla kosketusherkkyyttä. Kun käytät kosketusnäyttöä vedenalaiseksi, johtuen tekijöistä, kuten veden johtavuudesta, dielektristen vakioiden ja pintajännityksen muutokset, tavalliset kapasitiiviset seulat ovat alttiita väärille kosketuksille, signaalihäiriöille tai toiminnan epäonnistumiselle. Siksi vedenalaisten kosketusnäyttöjen materiaalit on suunniteltava erityisesti vedenpitävyydelle, interferenssin vastaisille, korroosionkestävyyksille ja optisille ominaisuuksille. Seuraava on yksityiskohtainen selitys ydinmateriaalikerroksen kahdesta näkökulmasta ja apulaitteista:

A. Ydin funktionaalikerroksen materiaalivaatimukset

1. Kansikerros (kansi)

Kansikerros on rajapinta, joka koskettaa suoraan vettä ja sormea, ja sen on täytettävä samanaikaisesti hydrofobisuuden, suuren valon läpäisyn ja mekaanisen lujuuden vaatimukset.

· Materiaalin valinta:

· Super-hydrofobinen lasi/muovi: Superhydrofobiset ominaisuudet (kosketuskulma> 150 °) saavutetaan pinta-nanopäällysteen (kuten fluorosilaanin, piidioksidimikrofäärien) kautta) siten, että vesipisarat tiivistyvät nopeasti palloihin ja rullaavat vesikalvon peittämisalueen vähentämisen ja vesikalvojen kattavuuden aiheuttaman kappaushäiriöiden aiheuttaman kappaushäiriöiden.

· Vahvistettu lasi (kuten gorillalasi): Ionien vaihdon vahvistumisen jälkeen korkea alumiinisilikaattilasi on pintapuristusjännitys> 900MPA, voimakas naarmu- ja iskunkestävyys, ja se soveltuu suurtaajuisiin kosketusskenaarioihin veden alla.

· Läpinäkyvä muovi (kuten PET, PC): Se on yhdistettävä kovettuneeseen pinnoitteeseen (kuten UV-kovettavan pinnoitteen) kovuuden ja hydrofobisuuden parantamiseksi, joka sopii joustaviin tai edullisiin laitteisiin (kuten vedenalaiset kamerat, sukelluskellot).

· Avainindikaattorit:

· Valon läpäisevyys> 92% (lähellä tavallista lasia) näyttövaikutukseen vaikuttamiseksi;

· Pintaenergia <20mn/m (superhydrofobinen kynnys) varmistaakseen, että vesipisarat eivät voi levitä;

· Suolasuihke korroosionkestävyys (kuten 5% NaCl -liuoksen upotus 500 tunnin ajan ilman poikkeavuuksia).

2. kosketusanturikerros (elektrodimateriaali)

Perinteisen kapasitiivisen näytön ITO (indium -tinoksidi) -kalvo on erittäin hauras ja sillä on huono korroosionkestävyys (veden/elektrolyytin helposti hapettunut), joten se on korvattava stabiilimmalla materiaalilla vedenalaisissa kohtauksissa:

· Nanosilverlanka (AGNW):

· Edut: johtavuus (johtavuus ≈ 6 × 10⁷ s/m, lähellä ITO: ta), joustavuus (taipuva), korroosionkestävyys (hopea on vakaa inertissä ympäristössä ja nanojohtojen välinen rako on pieni eikä elektrolyyttien helposti tunkeutunut);

· Sovellus: Läpinäkyvät elektrodit valmistetaan päällystysprosessilla, jotka sopivat joustaviin vedenalaisiin näytöihin (kuten sukellushansikasen integroidut näytöt).

· Grafeenikalvo:

· Edut: Yhden atomikerroksen rakenne, läpäisevyys> 97% (melkein esteetön), erinomainen johtavuus (johtavuus ≈ 10 ⁶ s/m), erittäin korkea kemiallinen stabiilisuus (happo- ja alkali -korroosionkestävyys);

· Haasteet: Laajamittaiset valmistuskustannukset ovat korkeat, ja sitä käytetään tällä hetkellä enimmäkseen huippuluokan vedenalaisissa laitteissa (kuten vedenpitävät tasaiset paneelit tieteelliseen tutkimukseen).

· Ruudukon metalli (/cr):

· Edut: Kuparilla on alhaiset kustannukset ja hyvä johtavuus (johtavuus ≈ 5,96 × 10⁷ s/m), ja korkea läpäisevyys saavutetaan mikrohuippumisen avulla (linjan leveys <5 μm);

· Parannukset: Pinnalla oleva nikkeli/kultapinnoitus estää hapettumista ja parantaa korroosionkestäviä, jotka sopivat keski- ja alhaisen ja alhaisen vedenalaiseen laitteeseen (kuten vedenpitävät matkapuhelimet).

· Itsepaikanssi vs. keskinäinen kapasitanssiliuos:

Itsepakastanssiratkaisu (kapasitanssin muutoksen havaitseminen elektrodin ja maan välillä) on suositeltavampaa vedenalaista, koska keskinäistä kapasitanssia (kahden elektrodin välisen kapasitanssin havaitseminen) häiritsee helposti veden dielektrinen vakio (veden suhteellinen dielektrinen vakio on ≈80, joka on paljon korkeampi kuin yksi), saadaan signaali.

3. Substraattimateriaali (tukikerros)

Substraatin on täytettävä eristyksen, vedenkestävyyden ja sitoutumisen vaatimukset anturin kanssa samanaikaisesti:

· Polyeteenitereftalaatti (PET): alhaiset kustannukset, hyvä joustavuus (rullattavissa), mutta keskilämpötilan vastus (<80 ℃), joka sopii kuluttajaluokan vedenalaiseen laitteeseen;

· Polyimidi (PI): korkea lämpötilankestävyys (> 300 ℃), kemiallinen korroosionkestävyys, joka sopii teollisuusluokan tai syvänmeren korkeapaineisiin skenaarioihin (kuten vedenalaisten robotien);

· Lasikuituvahvistettu epoksihartsi (FR-4): Korkea mekaaninen lujuus, jota käytetään paksun näytön laitteisiin, jotka vaativat jäykkiä tukea (kuten vedenpitävät kannettavat tietokoneet).

B. Apuasemateriaalien vaatimukset

Kello 1. Tiivistys- ja sidosmateriaalit

Vedenalaisten laitteiden on saavutettava IP68/IP69K -suojaustaso, avain on reunan tiivistyksessä ja rajapinnan sitoutumisessa:

· Silikonitiiviste: Korkea joustavuus, ikääntymiskestävyys (-50 ℃ ~ 200 ℃) voi täyttää pienen raon näytön ja kuoren välillä veden tunkeutumisen estämiseksi;

· Polyuretaaniliima (PU): Hyvä hydrolyysiresistenssi, sopiva pitkäaikaiseen upotusskenaarioihin (kuten sukelluslaitteisiin);

· Optisen luokan OCA -liima: Käytetään suojuskerroksen ja anturikerroksen sovittamiseen, sen on täytettävä sekä korkea valon läpäisevyys (＞ 99%) että vedenpitävyys (veden imeytymisnopeus ＜ 0,1%).

2

Vesi (erityisesti suolavesi) sisältää elektrolyyttejä, jotka voivat helposti aiheuttaa metalliosien korroosion tai anturien oikosulun:

· Eristyspäällyste: polytetrafluorietyleeni (PTFE) tai keraaminen pinnoite metallikehysten tai rakenteellisten osien pinnalla elektrolyyttikontaktin estämiseksi;

· Ruostumattomasta teräksestä valmistettu/titaaniseos: Käytetään sisäisiin rakenteellisiin osiin (kuten kaapelirajapintoihin), ruostumattomasta teräksestä (316L) on kestävä kloridi -ionikorroosiolle ja titaaniseoksella on suuri lujuus ja hyvä biologinen yhteensopivuus (sopii lääketieteellisten laitteiden sukeltamiseen).

3. Veden paineenkestävä materiaali (syvänmeren kohtaukset)

Syvänmeren (> 100 metriä) on kestävä korkea paine (10 metrin välein ≈ 1 ilmapiiri), ja materiaalilla on oltava muodonmuutosvastus:

· Karkaistu lasi + PI -substraatti: Lasin korkea kovuus voi vastustaa veden paineen muodonmuutoksia, ja PI -substraatin joustavuus välttää jännityksen halkeamisen;

· Komposiittirakenteen suunnittelu: "Lasi-elastomeerimetall" -rakenteen, elastomeerin (kuten silikonikumin), omaksuminen imee vedenpaineen muodonmuutoksen ja suojaa sisäpiiriä.

       Vedenalaisten kosketusnäyttöjen materiaalisuunnittelussa on keskityttävä kolmeen ydinmaksun "vedenpitävälle ja vedenpitävälle, korroosiokestävälle ja ei-filurelle ja koskettavalle ja koskettavalle väärinkäytökselle". Super-hydrofobista peitekerrosta käytetään vähentämään vesihäiriöitä, korroosiokeskeiset johtavat materiaalit korvaavat perinteisen ITO: n ja tarkkuuden tiivistysrakenteet estävät veden tunkeutumisen. Lisäksi asianmukainen materiaaliyhdistelmä valitaan yhdessä kohtausvaatimusten kanssa (kuten kuluttajaluokka/teollisuusluokka/syvänmeren luokka). Shenzhen Hongjia -teknologia voi tehdä yhteistyötä asiakkaiden kanssa kapitiivisten kosketusnäyttöjen mukauttamiseksi vedenalaisen käyttöön. Meillä on 12 vuoden kokemus teollisuuskokemuksesta ja toivottaa asiakkaat tervetulleeksi lähettämään meille sähköpostia kuulemiseen.