SLR纳米薄膜技术

.SLR纳米薄膜近几年来，苹果产品在手机和平板上一直占领极高的市场份额，居于市场的领头羊。其出色的显示技术和触控效果受到消费者及竞争廠商的不断追捧。分析苹果iPAD/iPADmini产品结构，发现这种既有轻薄机身又有出色显示效果的产品，采用的竟然不是目前最流行的全贴合技术，但却达到了媲美全贴合的视觉效果。且成本更为低廉，良率也高。这样出色的技术，不禁让人好奇，苹果是如何办到的？经过不断的分析发现，苹果神奇的地方，就是触控屏的内侧贴附了一层超低反射率的薄膜。SLR纳米薄膜，就是具有这样特色的薄膜，下面详细的介绍下此种超低反射率的SLR纳米薄膜技术。-什么是SLR纳米薄膜SLR（SurfaceLowReflection）纳米薄膜技术，从字面意思上来看，是表面低反射处理的意思。通过在产品表面贴附一种经特殊光学处理后的纳米膜材实现，以达到降低反射率，增强对比度，从而达到更好的显示效果。-为什么会选择SLR方案全贴合产品在生产及销售过程中会出现如下问题：1. 全贴合产品在销售终端容易产生反弹气泡，造成产品被退回；2. 全贴合产品窗口区边缘容易产生黄色或棕色色斑，影响视觉效果；3. 全贴合产品一旦发生破损，显示屏和触摸屏需一起更换，售后成本高；在贴合过程中，会造成良率的损失，提高生产成本。而SLR纳米薄膜方案则能有效解决全贴合产品的问题：1. SLR方案是在显示屏和触摸屏表面进行光学处理，不存在反弹气泡问题，产品售后的风险低；2. SLR方案不存在黄色或棕色的色斑问题，并可抑制牛顿环发生，量产的视觉效果一致性高；3. 一旦发生破损，SLR方案显示屏和触摸屏无需一起更换，售后成本低；SLR产品在处理过程中，不会造成良率的损失，生产成本降低。-改善显示效果的三种光学处理实际上，光学效果的改善，在研究领域上有三种处理方法：第一种是采用表面溅镀的方式进行，目前主要应用在相机镜头上；第二种采用光学胶(OCA)的方式进行，将电容屏和显示屏完全的贴附在一起；第三种则采用贴膜的方式，利用特殊的纳米镀膜技术，将抗反射光的纳米微粒子，溅镀到薄膜上，贴附后的薄膜可以有效的消减不同材质间的光反射。在平板和手机市场上，第二种和第三种处理方法，正在被大量的采用中。其中SLR纳米薄膜技术已在苹果和三星的部分平板和手机产品上得到应用，且有不少机种正在市场销售中，如iPAD,iPADmini等系列机种。通过以上三种光学处理方法，能有效改善显示效果。针对这三种光学处理方式，下面做了简单的比较。以反射率的角度看，这三种技术都可以大幅的降低反射率，达到令人满意的效果（0.1%）；因此穿透率也能提升接近4个百分点，亮屏后屏幕会显得更亮。利用这个特性，可以透过背光的控制将背光调暗，进一步的达到省电的效果；对比度的部分可提升三到四倍，在太阳光底下的可视性(Readability)能达到一定程度的改善。特别是在显示屏不点灯的状态下，黑色的面板和窗口区的黑趋向一致，形成一个整体，让产品整体更显得大气而上档次；对白色面板而言，与窗口区的黑形成强烈的对比，黑白分明，更显产品的高贵大方。以加工的难易度看，表面溅镀相对是较困难的，需有效的保证其洁净度，若成品溅镀失败，产品就报废了；全贴合的方式，工序也很繁复，材料的选择、设备的稳定性及作业手法，都会影响到产品的信赖性。受种种因素影响，量产的一致性，边缘或区域的黄斑、售后的反弹气泡等问题，始终不断的困扰着消费者。而加工厂商为了应对竞争激烈的市场削价，采用次级的材料炒短线，更让近期消费市场上的投诉争议不断。相比之下，纳米薄膜的SLR技术加工非常容易。采用的是取代原有电容屏和显示屏上的保护膜方式，无需增加新的工序，加工的难易度最简单；同时电容屏和显示屏是处于分离状态，不存在应力残留或光学胶老化收缩不均等问题，因此边缘或区域的黄斑绝不会发生；也不似全贴合需克服油墨断差的问题，不会有气泡或延迟气泡的现象，对于需要在炎热的工作环境下使用的消费者而言，更是多了一层保障。下图中，我们可以看到各种全贴合后，产品销售到消费者手上，一段时间后产生的边缘区域黄斑现象。一般而言，会有小于10%的机会发生黄斑问题，从分析表中可以看出全贴合OCA方式售后成本最高，且在生产过程中，还会有35%的材料损失，也使得全贴合OCA的生产成本为三种方法中最高的！SLR纳米薄膜技术生产成本仅为全贴合的1/2，但却能提供更高的信赖性。能免去反弹气泡和高售后成本的风险，且能有效提高生产效率，降低良率损失。以五吋的手机产品为例，每十万部手机订单，采用SLR纳米薄膜技术，除能提供快速交货和高信赖性外，还可为客户省下近六十万元人民币的费用。尺吋越大，贴合的风险也会越大。难怪像苹果或三星等国际大品牌会在平板的产品上大量采用。下面详细介绍下SLR纳米薄膜的一些原理及特性：-光学原理及特性：我们知道光线在抵达不同材质时，会发生穿透、反射、吸收及散射四个主要现象。吸收和散射在玻璃材质中发生的机会很低，我们可忽略不计；穿透和反射是成对比，反射率越高，显示的效果就越差；反射率越低，穿透率便会大幅提升，就可达到绝佳的显示效果。在此重点讨论反射现象：1. 不同相邻材质，光线折射系数会发生变化。就好像光线从空气穿透到玻璃的过程中，空气跟玻璃是不同的材质，折射系数相应也会发生变化。2. 光线行进间遇到不同的材质一定会发生反射。就好像光线从空气穿透到玻璃过程中，一定会发生反射。3. 光线经过几个不同相邻材质，会导致累计的穿透率损失。4. 穿透率的不断损失，导致在自然光环境下对比度降低。-常见的反射系数及计算反射率的公式：为更直观的理解反射率，下面是一些常见的反射系数及计算反射率的公式真空跟空气的反射系数是比较低的，都接近于1；空气跟真空以外的材料反射系数都较大。我们最常用的玻璃反射系数在1.431.74左右，OCA反射系数在1.47。从右边图中可以看到，nA、nB、nC指的是三种不同材料。这三种不同材料里面，光线在行进过程中，从nA传到nB会发生反射，从nB到nC也会发生反射。假设nA是OCA，nB是玻璃，nC是空气。将相对应反射系数代入，可以算出;反射率(玻璃/OCA)=(1.47-1.43)/(1.47+1.43)=0.1%反射率(空气/玻璃)=(1-1.43)/(1+1.43)=3.8%可以看到:空气跟玻璃之间的反射率是远大于玻璃跟OCA之间的反射率。所以空气跟其它材质的接触面会产生较大的反射率。下图是一般手机或平板上常见的结构，不管是外面的光线还是背光源，透过反射的积累，将各有12%的光线损失，导致对比度的降低。如同我们在消费市场上购买投影仪或电视机等显示器时，我们参考的一个重要指标就是对比度。不同显示器对比度可能会有1:100、1:1000、1:10000.等不同。而对比度对人眼去看显示效果是非常重要的。对比度好则代表我们能看到更多的细节，对比度差很多细节的地方就看不到了。-SLR处理：SLR（SurfaceLowReflection）纳米薄膜，其实是一种经过特殊溅镀处理的膜材，反射光在穿越纳米微粒子后，使得反射光的光波表面产生90度相位差，波峰跟波谷的位置正好重迭。当光波迭合在一起，会产生干涉减反的作用。通过干涉减反，反射光基本上就消失了。根据能量守恒，此部分能量转化为穿透率。反射率减少了，穿透率增加了，对比度也相对提升了。所以对整个亮度来说，通过SLR纳米薄膜处理，整个亮度就增加了。理论上，反射光通过干涉减反作用能被有效的减小，但在400nm800nm的可见光范围内，红橙黄绿蓝靛紫等七彩光波，如何能设计达到相同的减反效果则是一个难题。纵观市面上一般AR膜与SLR纳米薄膜的差异，主要表现在两方面：第一、AR膜的抗反射率无法达到SLR纳米薄膜的0.1%等级，对比度的提升大打折扣，黑色面板和窗口区的黑色无法一致；第二、针对不同颜色的光波，AR膜的抗反射率无法达到稳定，随着波长的变长或变短，在红光和蓝光区间，反射率逐步递增，将来在使用过程中可能会出现某些特殊光晕（泛红光或泛蓝光），在整个显示效果上无法达到很好的表现。下面我们试着将SLR纳米薄膜与A,B,C三种AR膜，在所有可见光光谱下，针对反射率做比较。如下图：在550nm左右光波的黄绿光时，所有膜材反射率都是最低的，但随着光波的递增递减，反射率也随着上升。这突显出了其它膜材的很大缺点：针对黄绿光，它的反射率很小，但在红光蓝光部分，它的反射率又变得很大。当可见光在反射过程中，里面会组成各式各样的不同光波，但其反射率是不一致的，将来在使用过程中，表面会看到色晕，偏蓝色或偏红色。而经过处理后的SLR样品，在400nm800nm可见光全光谱波长范围内，反射率都非常低，始终保持在小于0.1%的范围内，达到很好的一致性效果。这是一个很重要的光学特性，所以它非常适合用在光学处理上。上图中我们可以观察到，针对不同方向的光线，在第一个接触面进入玻璃会产生4%的反射损失，离开玻璃出到空气也会产生4%的反射损失，而经过SLR纳米薄膜处理后，发现4%的反射光能通过干涉减反消除掉，从而增加4%的穿透率。从实际的触摸屏产品看，OGS产品的穿透率一般在90%左右，通过SLR纳米技术处理后，测量值增加到94%；GFF产品一般穿透率在84%左右，通过SLR纳米技术处理后，测量值增加到88%；GG产品一般穿透率在86%左右，通过SLR纳米技术处理后，测量值增加到90%。观察上图中，我们建议SLR纳米薄膜分别在触摸屏和显示屏上做表面处理，整个反射改善部分将可达到8%，经测量，白色部分更白，黑色部分更黑，对比度提升了四倍，在太阳光底下的可视性(Readability)还是能达到一定程度的改善。特别是在显示屏不点灯的状态下，黑色的面板和窗口区的黑趋向一致，形成一个整体，让产品整体更显得大气而上档次。-实现：在电容屏中实现，TP在生产过程中，原本就需贴保护膜，现将贴保护膜改成贴SLR纳米薄膜，贴合成本不增加，工序简单，贴合面为功能片区，完全平整，不存在印刷断差，无反弹气泡风险。LCD在生产过程中，原本就贴保护膜，现将贴保护膜改成贴SLR纳米薄膜，工序简单，贴合面为LCD表面，完全平整，不存在印刷断差，无反弹气泡风险。综上不难看出，相较全贴合，SLR纳米薄膜技术以更简单的方式及更低廉的成本来追求更极致的光学效果。工序不增加，且能大大降低生产过程中良率的损失。相信在随后的发展中，SLR将会被越来越多的产品采用，成为新的趋势。深圳安普菲科技有限公司龙华大浪华宁路40号世峰科技园D棟2楼联系人：成小姐联系电话：0755-33694026邮箱：erin.cheng.13