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功能性材料在显示屏的应用

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功能性材料在显示屏的应用

发布日期:2018-03-15 编辑: 点击:

功能性材料在显示屏的应用


高分子薄膜(如PET、PC、PMMA、PVC、TAC等)具有优秀的光学性能和物理机械性能,通过实施附加的功能涂层如表面硬化涂层或一些特殊的功能涂层,使得这些高分子薄膜材料的功能性得到完善,应用价值上升。


薄膜表面功能化涂层的实施目的有3个,一是赋予薄膜新的功能;二是对薄膜进行保护提升耐用率;三是对薄膜起到装饰作用。总之,通过在薄膜表面实施功能涂层可以使薄膜的品质得到提升,应用范围得到扩展。


本文先容应用于显示屏的功能性材料:

  • 表层:防反射、防指纹

  • ITO

  • 导电胶膜

  • 镜片层

  • 扩散膜

  • 装饰

  • 其他功能性涂层:柔软触感、抗污渍...


以下分别先容各种功能性材料:

一、防反射(Anti-reflection, AR)

在室外使用手机,屏幕因为反射阳光而可见度变低,所以,防反射膜被广泛应用于显示屏。

  • 反射率低,降低反射光的性能优秀

  • 应用于不同材料

  • 可以和自修复(self-healing)涂料一起使用。下图为防反射涂料(anti-reflection coating)和自修复涂料(self-healing coating)的反射率

  • 自愈合(自修复)涂层干膜厚度为20um,应用于PET薄膜;

  • 低折射率/防反射涂层干膜厚度为0.1um,应用于PET薄膜;

防反射涂层在自愈合(自修复)涂层之上

二、防指纹(Anti-fingerprint, AFP)

采用防指纹涂层后,表面的指纹不明显,且可以轻松擦拭。见以下录相,左侧为涂布了防指纹涂层的产品,右侧是常规产品(未涂防指纹涂层)


三、ITO薄膜

1、IM层

为了消除或减少镀膜痕迹,采用IM(Index Matching)层。通过结合高折射率涂层材料和低折射率涂层材料,IM层可以赋予抗反射的功能。

如果没有IM层,ITO布线蚀刻图案可见,见以下图片对比。


没有IM层,ITO镀膜痕迹可见:

加入IM层,ITO镀膜痕迹不可见:


2、耐刮擦硬化涂层(Anti-blocking hard coating, ABHC material)

硬化涂层可应用于薄膜的一面或两面,也可防止在卷绕过程中膜的粘接。

一般,将不同功能性的颗粒涂层引入薄膜是众所周知的办法。在这种情况下,相对较大的颗粒使用在薄膜表面,形成不均匀和光的散射,也因此降低了透明度。硬化涂层中没有颗粒,便不会影响透明度。见下图,硬化涂层中有颗粒,透明度低。


下图为硬化涂层中无颗粒,透明度高

此外,耐刮擦性能使得加工过程中卷取更容易


四、扩散膜(Optical Diffusion Sheet)

扩散膜的作用是将导光板的光线扩散,使线光源或点光源分布成均匀的面光源,此外还可有效提高亮度。


可以和自修复(self-healing)涂料一起使用,且具有:

  • 永久抗静电

  • 和其他薄膜接触时不会刮擦

  • 切割时无毛刺。见下图,左侧为标准品,右侧为使用了自修复涂层

五、装饰膜

装饰膜用于模内装饰工艺(in-mold molding, insert molding),薄膜通过凹印或丝印。除了装饰性,通常具有耐刮擦、抗污渍、触感纹理等性能。复杂外观,高拉伸角度也可适用。

In-Mold Decoration是将装饰膜放于模具,与树脂同时注塑,形成产品的一项生产工艺。其中具体分为:

IMD的分类:

  • IMR-Insert Molding by Roller-Film,日本送膜装置专用卷装film,将图案与塑料结合的转印方式。

  • IML-Insert Molding by Label,将标签置入模内与塑料结合射出。

  • INS-Insert Thermoforming-film to Molding,将印好的film裁切后直接射出,或加热成3D型, 嵌入模穴中与塑料结合射出。

  • IMF-Insert Molding by Sliced-film,与INS一样,称呼未统一。

  • AIM-德国Degussa集团之Rohm企业生产PMMA材料应用于IMD技术。


样品示例:

下图为IMR的装饰膜结构

IMR的工艺制程

下图为Insert Moulding(INS)装饰膜结构

Insert Moulding(INS)工艺过程


In-Mold Film装饰薄膜的涂层材料

薄膜的性能

六、其他功能性涂层

应用于手机、笔记本电脑等塑料外壳的薄膜,除了设计的图案,其耐刮擦/划伤、抗污渍、纹理触感等特性使其受到关注。对于复杂形状的外观,使用喷雾涂层仍是主流,用这种方式,装饰膜设计的触感纹理等特性可能无法达到。

1、抗污渍(Stain resistant)

没有渗透到内部的涂层

抗污渍性能如下图

薄膜的功能化使其应用克服了只具有单一的使用功能,使得薄膜具有了更好的保护功能、装饰功能以及完善的应用功能,大大地提高了薄膜材料的质量和应用范围。功能涂层的研究发展将会赋予薄膜更加完善的功能性。


功能薄膜属于技术密集性产业,技术壁垒高,其难点主要在于原料、配方与工艺、设备。

1、薄膜基材成型:共挤、流延、双向拉伸

2、高分子材料合成配比:胶粘剂、涂层

3、薄膜设计:光学、结构

4、精密涂布:干式、湿式



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关键词:3499拉斯维加斯,IMD

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