線熱膨張は幅広い温度要求がある環境で考慮すべき重要な要素です。この問題は、[タッチパネル材料の熱膨張係数]やベゼル構造の違いによって発生します。
基礎知識
物質の温度が変化すると、原子間の分子間結合に蓄えられるエネルギーが変化します。蓄えられたエネルギーが増加すると、分子間結合の長さも増加します。その結果、固体は通常、加熱に反応して膨張し、冷却に反応して収縮します。この温度変化に対する寸法反応は、熱膨張係数(CTE)で表されます。
物質の熱膨張係数は、膨張の測定方法によって定義されます:
- 線熱膨張率(LTE)
- 面積熱膨張率(ATE)
- 体積熱膨張(VTE)
これらの特性は密接に関連しています。体積熱膨張係数は液体と固体の両方で定義できます。線熱膨張率は固体に対してのみ定義でき、エンジニアリング用途では一般的です。
冷却すると膨張する物質もあり、そのような物質は熱膨張係数が負になります。
タッチスクリーンとベゼル素材の20℃における熱膨張係数。
マテリアル | 分数膨張率×10^-6 | 用途 |
---|---|---|
ガラス基板 | 9 | タッチスクリーン |
ホウケイ酸ガラス | 3.3 | タッチパネル |
ポリエステル | 65 | タッチスクリーン |
ポリカーボネート | 6.5 | タッチスクリーン |
スチール | 13 | ベゼル |
アルミニウム | 24 | ベゼル |
ABS | 7.2 | ベゼル |