2025-06-15
普通のタッチスクリーンが水中で使いやすい理由を知っていますか?通常のスクリーンの表面に水がある場合、導体としての水は静電容量値を変え、誤った触れや認識の失敗をもたらします。したがって、使用されたタッチスクリーンは、水中の感度を維持しながら水の干渉に抵抗できる材料を必要としています。水中でタッチスクリーンを使用する場合、水の導電率、誘電率の変化、表面張力などの要因により、通常の静電容量のスクリーンは、誤ったタッチ、信号干渉、または適切に動作しない傾向があります。したがって、水中タッチスクリーンの材料は、防水性、干渉、腐食抵抗、光学特性のために特別に設計する必要があります。以下は、コア材料層と補助保護材料の2つの側面からの詳細な説明です。
A.コア機能層の材料要件
1。カバーレイヤー(カバー素材)
カバー層は、水と指に直接接触する界面であり、疎水性、高光透過率、機械的強度の要件を同時に満たす必要があります。
・材料の選択:
・超疎水性ガラス/プラスチック:スーパー油性性質特性(接触角> 150°)は、表面ナノコーティング(フルオロシラン、シリカミクロスフェアなど)を通じて達成されます。
・強化ガラス(ゴリラガラスなど):イオン交換の強化後、高アルミニウムケイ酸塩ガラスは、表面圧縮応力を超えた900mPaを超え、強いスクラッチおよび耐衝撃性を持ち、水中の高周波接触シナリオに適しています。
・透明なプラスチック(PET、PCなど):柔軟性や低コストの機器(水中カメラ、ダイビング時計など)に適した硬度と疎水性を改善するために、硬化コーティング(UV硬化コーティングなど)と組み合わせる必要があります。
・重要な指標:
・ディスプレイ効果への影響を避けるために、光透過率> 92%(通常のガラスに近い)。
・水滴が広がることができないことを確認するための表面エネルギー<20mn/m(超疎水性閾値)。
・塩噴霧耐性耐性(異常なしに500時間の5%NaCl溶液浸漬など)。
2。センサー層(電極材料)をタッチ
伝統的な容量スクリーンのITO(インジウムスズ酸化物)フィルムは非常に脆く、耐食性が低い(水/電解質によって簡単に酸化される)ため、水中シーン用のより安定した材料に置き換える必要があります。
・Nanosilverワイヤ(AGNW):
・利点:導電率(導電率≈6×10 s/m、伊藤に近い)、柔軟性(曲げ可能)、腐食抵抗(不活性環境では銀は安定しており、ナノワイヤ間のギャップは小さく、電解質によって容易に浸透しません)。
・アプリケーション:透明な電極は、柔軟な水中画面(ダイビンググローブ統合スクリーンなど)に適したコーティングプロセスによって調製されます。
・グラフェンフィルム:
・利点:単一原子層構造、透過率> 97%(ほぼ遮るもの)、優れた導電率(導電率≈10⁶S/m)、非常に高い化学的安定性(酸およびアルカリ腐食抵抗);
・課題:大規模な準備コストは高く、現在はハイエンドの水中機器(科学研究用の防水フラットパネルなど)で主に使用されています。
・グリッドメタル(/cr):
・利点:銅は低コストと良好な導電率(導電率≈5.96×10⁷S/m)であり、マイクロマシニング(ライン幅<5μm)によって高透過率が達成されます。
・改善:表面上のニッケル/金メッキは、中およびローエンドの水中機器(防水携帯電話など)に適した酸化を防ぎ、耐食性を改善します。
・自己キャパシタンス対相互容量ソリューション:
相互容量(2つの電極間の静電容量を検出する)は水の誘電率が容易に干渉されるため、自己資格溶液(電極と地面の容量変化の検出)は水中でより推奨されます(水の相対誘電率は≈80であり、空気の1つよりもはるかに高くなります)。
3。基板材料(サポートレイヤー)
基質は、断熱、耐水性、センサーとの結合の要件を同時に満たす必要があります。
・ポリエチレンテレフタレート(PET):低コスト、良好な柔軟性(ロール可能)が、消費者グレードの水中機器に適した平均温度抵抗(<80)。
・ポリイミド(PI):高温抵抗(> 300°)、化学耐性耐性、工業用グレードまたは深海高圧シナリオ(水中ロボットなど)に適しています。
・ガラス繊維強化エポキシ樹脂(FR-4):剛性サポート(防水ノートなど)を必要とする厚い画面デバイスに使用される高機械強度。
B.補助保護材料の要件
1。シーリングおよびボンディング材料
水中機器はIP68/IP69K保護レベルに到達する必要があります。キーは、エッジシーリングとインターフェイスボンディングにあります。
・シリコンシーラント:高弾性、老化抵抗(-50℃〜200℃)は、水の浸透を防ぐためにスクリーンとシェルの間の小さな隙間を埋めることができます。
・ポリウレタン接着剤(PU):長期的な浸漬シナリオ(ダイビング機器など)に適した、良好な加水分解耐性。
・光学グレードOCA接着剤:カバー層とセンサー層に適合するために使用されるには、高光透過率(> 99%)と防水性(吸水速度0.1%)の両方を満たす必要があります。
2。抗血分解および抗腐食材料
水(特に塩水)には電解質が含まれています。これは、金属部品の腐食やセンサーの短絡を簡単に引き起こす可能性があります。
・絶縁コーティング:電解質接触をブロックするために、金属フレームまたは構造部品の表面にあるポリテトラフルオロエチレン(PTFE)またはセラミックコーティング。
・ステンレス鋼/チタン合金:内部構造部品(ケーブル界面など)に使用されるステンレス鋼(316L)は、塩化物イオン腐食に耐性があり、チタン合金は高強度と良好な生体適合性(潜水医療機器に適しています)を持っています。
3。耐火耐性材料(深海シーン)
深海(> 100メートル)は高圧(10メートルごとに1大気に)に耐える必要があり、材料には変形抵抗が必要です。
・温度ガラス + PI基質:ガラスの硬度が高いと、水圧変形に抵抗する可能性があり、PI基板の柔軟性はストレスの亀裂を避けます。
・複合構造の設計:「ガラスエラストマー - 金属製」多層構造を採用すると、エラストマー(シリコンゴムなど)は水圧の変形を吸収し、内部回路を保護します。
水中タッチスクリーンの材料設計は、「防水性と防水性、腐食耐性と非障害、および誤判定なしで触れる」という3つの中核目標に焦点を当てる必要があります。超疎水性カバー層は、水の干渉を減らし、腐食耐性導電性材料を従来の伊藤に置き換え、精密シーリング構造が水の浸透をブロックするために使用されます。さらに、適切な材料の組み合わせは、シーンの要件(消費者グレード/産業グレード/深海グレードなど)と組み合わせて選択されます。深Shenzhen Hongjia Technologyは、顧客と協力して、水中での使用のために容量性のタッチスクリーンをカスタマイズできます。私たちには12年間の業界経験があり、顧客を歓迎してくれます。