在2021中国(上海)显示及功能膜应用技术创新峰会上,广州申威新材料科技有限公司总经理袁慧雅女士在峰会上发表主题为《智慧屏的发展趋势及表面处理方案》的演讲;演讲中总结了显示屏幕的发展趋势,详细介绍了光学膜涂层的评价标准,以及3A涂料在智能表面上的应用,最后和大家分享了申威的相关产品和解决方案。
液晶显示屏(LED)的应用
显示屏已经跟传统的万物互联的概念慢慢在结合,越来越多的领域中都用到智慧屏幕,包括汽车在自动驾驶方面的人机交互,包括除了传统的显示领域,比如说我们只是单纯的显示到变成人跟物体、信息的输入输出的互换。所以虽然显示技术有Micro LED和Mini Led,但是它在整个屏幕上到2024年,我们看之前的数据都是以LCD为主。LCD在整个显示技术中还是相对比较成熟的,至少在整个显示的90%的屏幕都还是用传统的LCD的形式。在越来越多的展会、教学等,屏幕的运用场景越来越多,屏幕的要求也越来越大。
触摸屏的发展
除了显示方面,通过互动的场景,比如说在触摸、书写以及触摸屏的发展,也能够看到除了传统的用电容屏的发展。触摸屏幕的尺寸也越来越大,包括传统的用手书写,包括精细的图案,比如说做3A动漫,绘画板等等,它的要求也越来越高。
光学保护膜的发展趋势
1、平面到曲面的发展。
2、使用的场景变多样化。从室内到室外,使用场景的要求也越来越多。拿对光学膜或者对材料的要求,从室内到室外的暴晒以及风吹雨淋的场景,对材料的要求也越来越高。
3、触摸感和书写感的要求。原来最原始的只是一个显示的作用,到我们去书写或者触摸,我们对屏幕的要求,比如说要有回弹性,或者书写的时候需要像纸张一样有书写的感觉。
4、光学性能要求。在复原了屏幕一些触摸或者书写的感觉的同时,对光学的性能也不能下降,光学性能会直接影响到终端产品的电子利用效率、光学性能,显示的透光度包括清晰度和闪点等要求。
5、表面瑕疵。即Smart Vison所做的事情,就是对表面瑕疵的在线检测,这个要求也在越来越高。
高硬度和柔性
书写膜从原来的平面屏变成全面屏,硬度和柔性要求也比较高。除了原来在平面屏上可能只衡量硬度和耐磨,但是在全面屏中因为我们反复的折叠,或者在一些有曲面的场景上,所以会对光学膜涂层做一个卷轴的测试,让它的内弯曲和外弯曲的力不一样,因为外弯曲对涂层是拉伸的要求,如果是内弯曲,对涂层是挤压。所以测试,我们从平面屏到曲面屏,我们还对内弯曲和外弯曲的卷轴进行测试。
透光率
屏幕显示靠背光,光线不能有过高的损失,所以要求高透光率。现在的技术用到的是屏下指纹解锁这样的技术,如果我们的指纹透过光学膜,如果发生光线损失过大,会导致指纹解锁的灵敏度变低,就会要求我们对整个基材,包括基材+涂层的透光率不能下降。因为不同基材的透光率是不一样的,有一些是双向拉伸,是有结晶性的,有一些是非结晶性的基材。
耐磨性
耐磨测试有几种。比如说传统的显示领域,我们更多的会进行钢丝绒耐磨测试,还有一种磨耗的测试,就是经过磨损之后整体材料的重量是否会发生多大的变化。钢丝绒主要的测试只是表面,会不会被划伤。羊毛毡是测试涂料和涂层的磨耗。
表面的微纳结构
书写膜是一个表面凹凸不平的结构。要在表面做凹凸不平的结构有几种不同的做法。有些做法是利用树脂,用一个金属模板的压印之下有一个褶皱的表面。很多市场上卖的表面的精细结构,它靠树脂的堆积形成的凹凸不平,所造成的摩擦的阻力非常大,这样会影响笔的磨损非常大。但是如果表面是一个非常精细的单分散性的颗粒形成的凹凸,它平均的阻力是比较小的,不会让笔尖在一个忽大忽小的摩擦力下,造成笔尖的磨损。
涂层的弹性模量
在笔触摸到纸张的时候,它有一个重压感。重压感和轻压感不一样,是由于高分子材料中形成高分子涂层的弹性模量。如果弹性模量越大,笔尖的压力感会稍微有回弹性。有了这个回弹性就不会造成我们压下去之后,不会造成任何的回弹,形成一种重压的感觉。测试弹性模量主要是用拉力机进行测试。
书写阻力感
无论用树脂表面褶皱的堆积形成的凹凸,还是利用颗粒的分散形成一种均匀的凹凸,所造成的书写的阻力感是不一样的。我们的摩擦有一个静摩擦系数和动摩擦系数。如果我们需要书写的阻力感,我们就需要一个比较大的静摩擦系数。
高清晰度
在书写膜中还谈到我们需要很高的精细度,需要有一定的防眩功能,但是又不能让光线散射的太厉害,造成慢反射,影响光线的损失,所以它需要有非常高的清晰度,让它的透光率比较好。还有一个就是闪点的问题。如果我们表面的粗糙度不够,它的闪点就会比较严重。如果表面的粗糙度比较高,闪点比较轻。
3A涂料在智能汽车表面和内饰的应用
所谓的3A涂料,首先第一个是防眩,也就是Antiglare。比如说在汽车的屏幕上,包括中控盘、仪表盘和浅色玻璃,让外缘的光线照射到屏幕表面,造成一个慢反射。这样的慢反射会有一些眩光进入到眼睛,产生眩光的作用。第二个是防反射,防反射是防止更多的光线从后面透过的时候,一些反射造成我的正面去看的透光度不够。在另外一个概念上叫真透膜。这个主要是用它1/4的入射光的波长抵消反射光,让透过光线通过率更高。
3A涂料抗指纹耐脏污原理
防指纹涂层主要的原理是一是利用表面的疏水疏油的表面结构,疏水疏油的表面结构可以防止指纹污染屏幕表面。二是整个涂层的交联密度,如果密度越大,表面越致密,水气或者油脂不能渗透在涂层中。三是表面形成一种硅结晶的状态,结晶聚合物如果在晶体不打开的时候,污渍不容易渗透在晶体中,让涂层的表面有更好的防指纹的效果。这是我们公司抗指纹产品的性能。
3A涂料防眩光原理
防眩光所利用的原理是采用纳米填充粒子改变漆膜雾度和光泽度,既通过漫反射降低屏幕表面对环境光线的反射比,又控制一定的雾度改变屏幕底部光源的强度各向异性,从而能保持屏幕的高通透性,使人眼从各个方向观看屏幕都不会产生眩光感觉。
在低雾度,申威新材通常用在汽车的显示屏,叫做高清低雾。第二个雾度范围设定到5-30,在小屏幕尺寸中用到的,比如说手机屏幕的2-30中雾度低闪点。第三种中等雾度较,闪点比较低,有书写的阻尼感。最后是高雾度,雾度是50-80%,这种高雾度肤感的看起来非常舒服,有人眼的感觉,但是没有任何眩光进入到眼睛。
申威新材的淋涂产品。AGAF产品,既有很好的手感,也就是有很好的抗污染的性能。还有淋涂的防雾面罩产品和淋涂的水性特种产品。
辊涂AF产品,申威新材有不同的等级和不同的性能。
辊涂产品,既可以做永久抗静电处理的产品,也有双固化产品。
辊涂的硬化产品,韧性、拉伸不裂,到最高硬度,可以达到6H-0805高硬度产品,其他两个产品都属于硬度和韧性都比较中性的产品。
3A涂料防反射原理
反射主要是利用波长的相干性,有就是相互干涉的性能,达到更好的透过率的效果。
表面处理
通过不同的加工方式,在基层表面达到精细加工,以达到特定的应用性能。所以在光学膜方面,申威通常有湿法涂布、干法涂布和UV转印。
申威主要产品及其应用领域
申威旗下有硬化产品,也有柔性隔热材料,还有防蓝光材料,以及在手机后盖板上做的UV淋涂,以及在汽车上做的3A涂层,以及有超高硬度的涂层。主要应用领域集中在消费电子、家电、汽车和其他工业领域。
申威新材研发中心
所有的涂料,性能的好坏离不开检测,申威研发中心具备完善的检测流程和设备,确保产品的性能。
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