在2021中國(上海)顯示及功能膜應用技術創新峰會上,廣州申威新材料科技有限公司總經理袁慧雅女士在峰會上發表主題為《智慧屏的發展趨勢及表面處理方案》的演講;演講中總結了顯示屏幕的發展趨勢,詳細介紹了光學膜涂層的評價標準,以及3A涂料在智能表面上的應用,最后和大家分享了申威的相關產品和解決方案。
液晶顯示屏(LED)的應用
顯示屏已經跟傳統的萬物互聯的概念慢慢在結合,越來越多的領域中都用到智慧屏幕,包括汽車在自動駕駛方面的人機交互,包括除了傳統的顯示領域,比如說我們只是單純的顯示到變成人跟物體、信息的輸入輸出的互換。所以雖然顯示技術有Micro LED和Mini Led,但是它在整個屏幕上到2024年,我們看之前的數據都是以LCD為主。LCD在整個顯示技術中還是相對比較成熟的,至少在整個顯示的90%的屏幕都還是用傳統的LCD的形式。在越來越多的展會、教學等,屏幕的運用場景越來越多,屏幕的要求也越來越大。
觸摸屏的發展
除了顯示方面,通過互動的場景,比如說在觸摸、書寫以及觸摸屏的發展,也能夠看到除了傳統的用電容屏的發展。觸摸屏幕的尺寸也越來越大,包括傳統的用手書寫,包括精細的圖案,比如說做3A動漫,繪畫板等等,它的要求也越來越高。
光學保護膜的發展趨勢
1、平面到曲面的發展。
2、使用的場景變多樣化。從室內到室外,使用場景的要求也越來越多。拿對光學膜或者對材料的要求,從室內到室外的暴曬以及風吹雨淋的場景,對材料的要求也越來越高。
3、觸摸感和書寫感的要求。原來最原始的只是一個顯示的作用,到我們去書寫或者觸摸,我們對屏幕的要求,比如說要有回彈性,或者書寫的時候需要像紙張一樣有書寫的感覺。
4、光學性能要求。在復原了屏幕一些觸摸或者書寫的感覺的同時,對光學的性能也不能下降,光學性能會直接影響到終端產品的電子利用效率、光學性能,顯示的透光度包括清晰度和閃點等要求。
5、表面瑕疵。即Smart Vison所做的事情,就是對表面瑕疵的在線檢測,這個要求也在越來越高。
高硬度和柔性
書寫膜從原來的平面屏變成全面屏,硬度和柔性要求也比較高。除了原來在平面屏上可能只衡量硬度和耐磨,但是在全面屏中因為我們反復的折疊,或者在一些有曲面的場景上,所以會對光學膜涂層做一個卷軸的測試,讓它的內彎曲和外彎曲的力不一樣,因為外彎曲對涂層是拉伸的要求,如果是內彎曲,對涂層是擠壓。所以測試,我們從平面屏到曲面屏,我們還對內彎曲和外彎曲的卷軸進行測試。
透光率
屏幕顯示靠背光,光線不能有過高的損失,所以要求高透光率。現在的技術用到的是屏下指紋解鎖這樣的技術,如果我們的指紋透過光學膜,如果發生光線損失過大,會導致指紋解鎖的靈敏度變低,就會要求我們對整個基材,包括基材+涂層的透光率不能下降。因為不同基材的透光率是不一樣的,有一些是雙向拉伸,是有結晶性的,有一些是非結晶性的基材。
耐磨性
耐磨測試有幾種。比如說傳統的顯示領域,我們更多的會進行鋼絲絨耐磨測試,還有一種磨耗的測試,就是經過磨損之后整體材料的重量是否會發生多大的變化。鋼絲絨主要的測試只是表面,會不會被劃傷。羊毛氈是測試涂料和涂層的磨耗。
表面的微納結構
書寫膜是一個表面凹凸不平的結構。要在表面做凹凸不平的結構有幾種不同的做法。有些做法是利用樹脂,用一個金屬模板的壓印之下有一個褶皺的表面。很多市場上賣的表面的精細結構,它靠樹脂的堆積形成的凹凸不平,所造成的摩擦的阻力非常大,這樣會影響筆的磨損非常大。但是如果表面是一個非常精細的單分散性的顆粒形成的凹凸,它平均的阻力是比較小的,不會讓筆尖在一個忽大忽小的摩擦力下,造成筆尖的磨損。
涂層的彈性模量
在筆觸摸到紙張的時候,它有一個重壓感。重壓感和輕壓感不一樣,是由于高分子材料中形成高分子涂層的彈性模量。如果彈性模量越大,筆尖的壓力感會稍微有回彈性。有了這個回彈性就不會造成我們壓下去之后,不會造成任何的回彈,形成一種重壓的感覺。測試彈性模量主要是用拉力機進行測試。
書寫阻力感
無論用樹脂表面褶皺的堆積形成的凹凸,還是利用顆粒的分散形成一種均勻的凹凸,所造成的書寫的阻力感是不一樣的。我們的摩擦有一個靜摩擦系數和動摩擦系數。如果我們需要書寫的阻力感,我們就需要一個比較大的靜摩擦系數。
高清晰度
在書寫膜中還談到我們需要很高的精細度,需要有一定的防眩功能,但是又不能讓光線散射的太厲害,造成慢反射,影響光線的損失,所以它需要有非常高的清晰度,讓它的透光率比較好。還有一個就是閃點的問題。如果我們表面的粗糙度不夠,它的閃點就會比較嚴重。如果表面的粗糙度比較高,閃點比較輕。
3A涂料在智能汽車表面和內飾的應用
所謂的3A涂料,首先第一個是防眩,也就是Antiglare。比如說在汽車的屏幕上,包括中控盤、儀表盤和淺色玻璃,讓外緣的光線照射到屏幕表面,造成一個慢反射。這樣的慢反射會有一些眩光進入到眼睛,產生眩光的作用。第二個是防反射,防反射是防止更多的光線從后面透過的時候,一些反射造成我的正面去看的透光度不夠。在另外一個概念上叫真透膜。這個主要是用它1/4的入射光的波長抵消反射光,讓透過光線通過率更高。
3A涂料抗指紋耐臟污原理
防指紋涂層主要的原理是一是利用表面的疏水疏油的表面結構,疏水疏油的表面結構可以防止指紋污染屏幕表面。二是整個涂層的交聯密度,如果密度越大,表面越致密,水氣或者油脂不能滲透在涂層中。三是表面形成一種硅結晶的狀態,結晶聚合物如果在晶體不打開的時候,污漬不容易滲透在晶體中,讓涂層的表面有更好的防指紋的效果。這是我們公司抗指紋產品的性能。
3A涂料防眩光原理
防眩光所利用的原理是采用納米填充粒子改變漆膜霧度和光澤度,既通過漫反射降低屏幕表面對環境光線的反射比,又控制一定的霧度改變屏幕底部光源的強度各向異性,從而能保持屏幕的高通透性,使人眼從各個方向觀看屏幕都不會產生眩光感覺。
在低霧度,申威新材通常用在汽車的顯示屏,叫做高清低霧。第二個霧度范圍設定到5-30,在小屏幕尺寸中用到的,比如說手機屏幕的2-30中霧度低閃點。第三種中等霧度較,閃點比較低,有書寫的阻尼感。最后是高霧度,霧度是50-80%,這種高霧度膚感的看起來非常舒服,有人眼的感覺,但是沒有任何眩光進入到眼睛。
申威新材的淋涂產品。AGAF產品,既有很好的手感,也就是有很好的抗污染的性能。還有淋涂的防霧面罩產品和淋涂的水性特種產品。
輥涂AF產品,申威新材有不同的等級和不同的性能。
輥涂產品,既可以做永久抗靜電處理的產品,也有雙固化產品。
輥涂的硬化產品,韌性、拉伸不裂,到最高硬度,可以達到6H-0805高硬度產品,其他兩個產品都屬于硬度和韌性都比較中性的產品。
3A涂料防反射原理
反射主要是利用波長的相干性,有就是相互干涉的性能,達到更好的透過率的效果。
表面處理
通過不同的加工方式,在基層表面達到精細加工,以達到特定的應用性能。所以在光學膜方面,申威通常有濕法涂布、干法涂布和UV轉印。
申威主要產品及其應用領域
申威旗下有硬化產品,也有柔性隔熱材料,還有防藍光材料,以及在手機后蓋板上做的UV淋涂,以及在汽車上做的3A涂層,以及有超高硬度的涂層。主要應用領域集中在消費電子、家電、汽車和其他工業領域。
申威新材研發中心
所有的涂料,性能的好壞離不開檢測,申威研發中心具備完善的檢測流程和設備,確保產品的性能。
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