Vet du varför pekskärmen misslyckas under vattnet?

      Vet du varför vanliga pekskärmar inte är enkla att använda under vattnet? Om det finns vatten på ytan av en vanlig skärm, kommer vatten, som ledare, att ändra kapacitansvärdet, vilket resulterar i falska detaljer eller underlåtenhet att känna igen. Därför behöver pekskärmen som används under vattnet material som kan motstå störningar av vatten samtidigt som beröringskänsligheten bibehålls. När du använder pekskärmen under vattnet, på grund av faktorer som konduktivitet hos vatten, förändringar i dielektriska konstanter och ytspänning, är vanliga kapacitiva skärmar benägna att falska detaljer, signalstörningar eller misslyckande med att fungera korrekt. Därför måste materialen på undervattenspekskärmar vara speciellt utformade för vattentäthet, anti-störningar, korrosionsbeständighet och optiska egenskaper. Följande är en detaljerad förklaring från de två aspekterna av kärnmaterialskiktet och extra skyddsmaterial:

A. Kärnfunktionella skiktmaterialkrav

1. Täcklager (täckmaterial)

Omslagslagret är gränssnittet som direkt kontaktar vatten och fingrar och måste uppfylla kraven på hydrofobicitet, hög ljusöverföring och mekanisk styrka samtidigt.

· Materialval:

· Superhydrofobt glas/plast: Superhydrofoba egenskaper (Kontaktvinkel> 150 °) uppnås genom ytano-beläggning (som fluorosilan, kiseldioxidmikrosfärer), så att vattendroppar snabbt kondenserar till bollar och rullar ner, minskar vattenfilmtäckningsområdet och undviker capacitans), så att vattendroppar snabbt kondenserar till bollar och rullar ner, minskar vattenfilmtäckningsområdet och undviker capacitans orsakade genom att vatten spridas.

· Styrkat glas (såsom gorillaglas): Efter jonbyte förstärkning har högaluminiumsilikatglas en yttressiva stress> 900MPa, stark repor och slagmotstånd och är lämplig för högfrekventa kontaktscenarier under vattnet.

· Transparent plast (såsom PET, PC): Den måste kombineras med en härdande beläggning (såsom UV-Curing-beläggning) för att förbättra hårdhet och hydrofobicitet, lämplig för flexibel eller billig utrustning (som undervattenskameror, dykklockor).

· Nyckelindikatorer:

· Ljusöverföring> 92% (nära vanligt glas) för att undvika att påverka visningseffekten;

· Ytenergi <20 mn/m (superhydrofob tröskel) för att säkerställa att vattendroppar inte kan spridas;

· Korrosionsmotstånd för saltspray (såsom 5% NaCl -lösning nedsänkning under 500 timmar utan avvikelser).

2. Touch sensor layer (electrode material)

ITO (Indium Tin Oxide) -filmen på den traditionella kapacitiva skärmen är mycket spröd och har dålig korrosionsbeständighet (lätt oxiderad av vatten/elektrolyt), så den måste ersättas med ett mer stabilt material för undervattenscener:

· Nanosilver Wire (AGNW):

· Fördelar: Konduktivitet (konduktivitet ≈ 6 × 10⁷ S/m, nära ITO), flexibilitet (böjbar), korrosionsmotstånd (silver är stabil i en inert miljö, och klyftan mellan nanotråden är liten och inte lätt penetrerad av elektrolyter);

· Applikation: Transparenta elektroder framställs genom beläggningsprocessen, lämplig för flexibla undervattensskärmar (såsom dykhandsk -integrerade skärmar).

· Grafenfilm:

· Fördelar: Enkel atomskiktstruktur, transmittans> 97% (nästan fri), utmärkt konduktivitet (konduktivitet ≈ 10⁶ S/m), extremt hög kemisk stabilitet (syra och alkali korrosionsbeständighet);

· Utmaningar: Storskaliga beredningskostnader är höga, och de används för närvarande mest i avancerad undervattensutrustning (som vattentäta platta paneler för vetenskaplig forskning).

· Grid Metal (med/cr):

· Fördelar: Koppar har låga kostnader och god konduktivitet (konduktivitet ≈ 5,96 × 10⁷ S/m), och hög transmittans uppnås genom mikromaskiner (linjebredd <5μm);

· Förbättringar: Nickel/guldplätering på ytan förhindrar oxidation och förbättrar korrosionsbeständighet, lämplig för mitten av och låg ände under vattenutrustning (såsom vattentäta mobiltelefoner).

· Självkapacitans mot ömsesidig kapacitanslösning:

Självkapacitanslösning (detektering av kapacitansförändringen mellan elektroden och marken) rekommenderas mer under vattnet, eftersom ömsesidig kapacitans (detektering av kapacitansen mellan två elektroder) är lätt att störas av den dielektriska konstanten av vatten (den relativa dielektriska konstanten av vatten är ≈80, vilket är mycket högre än 1 av luft), resulterande.

3. Substratmaterial (supportlager)

Substratet måste uppfylla kraven på isolering, vattenmotstånd och bindning med sensorn samtidigt:

· Polyetylentereftalat (PET): låg kostnad, god flexibilitet (rullbar), men genomsnittlig temperaturmotstånd (<80 ℃), lämplig för undervattensutrustning för konsumentkvalitet;

· Polyimid (PI): Hög temperaturmotstånd (> 300 ℃), kemisk korrosionsbeständighet, lämplig för industriella klass eller djuphavsskolascenarier (såsom undervattensrobotar);

· Glasfiberförstärkt epoxiharts (FR-4): Hög mekanisk styrka, som används för tjockskärmsanordningar som kräver styvt stöd (som vattentäta anteckningsböcker).

B. Krav på hjälp av skyddsmaterial

1. Tätning och bindningsmaterial

Undervattensutrustning måste nå IP68/IP69K -skyddsnivå, nyckeln ligger i kantförsegling och gränssnittsbindning:

· Silikontätningsmedel: hög elasticitet, åldrande motstånd (-50 ℃ ~ 200 ℃), kan fylla det lilla gapet mellan skärmen och skalet för att förhindra vattenpenetrering;

· Polyuretanlim (PU): god hydrolysresistens, lämplig för långvariga nedsänkningsscenarier (såsom dykutrustning);

· OCA -lim av optisk kvalitet: Används för att passa täckskiktet och sensornskiktet måste det uppfylla både hög ljusöverföring (＞ 99%) och vattentäthet (vattenabsorptionshastighet ＜ 0,1%).

2. Anti-elektrolys och antikorrosionsmaterial

Vatten (särskilt saltvatten) innehåller elektrolyter, som lätt kan orsaka korrosion av metalldelar eller kortsensorkrets:

· Isoleringsbeläggning: Beläggning polytetrafluoroetylen (PTFE) eller keramisk beläggning på ytan av metallramar eller strukturella delar för att blockera elektrolytkontakt;

· Rostfritt stål/titanlegering: Används för inre strukturella delar (såsom kabelgränssnitt), rostfritt stål (316L) är resistent mot kloridjonkorrosion och titanlegering har hög styrka och god biokompatibilitet (lämplig för dykande medicinsk utrustning).

3. Vattentryckbeständiga material (Deep Sea Scenes)

Djup havet (> 100 meter) måste motstå högt tryck (var tionde meter ≈ 1 atmosfär), och materialet måste ha deformationsmotstånd:

· Tempererat glas + PI -underlag: den höga hårdheten i glas kan motstå vattentrycksdeformation, och flexibiliteten hos Pi -substrat undviker stresssprickor;

· Composite Structure Design: Antagande av "glas-elastomer-metall" flerskiktsstruktur, elastomeren (såsom silikongummi) absorberar vattentrycksdeformation och skyddar den inre kretsen.

       Materialdesignen för undervattenspekskärmar måste fokusera på de tre kärnmålen för "vattentäta och vattentäta, korrosionsbeständiga och icke-felaktiga och beröring utan felbedömning". Det superhydrofoba täckskiktet används för att minska vattenstörningar, korrosionsbeständiga ledande material ersätter traditionella ITO och precisionstätningsstrukturer blockerar penetration av vatten. Dessutom väljs den lämpliga materialkombinationen i kombination med scenkrav (som konsumentkvalitet/industriell kvalitet/djup havsgrad). Shenzhen Hongjia -teknik kan samarbeta med kunder för att anpassa kapacitiva pekskärmar för undervattensanvändning. Vi har 12 års branscherfarenhet och välkomnar kunder att maila oss för samråd.