SLR纳米薄膜技术

1、深圳安普菲科技有限公司 Shenzhen Amprofilm Technology Corp.S L R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/iPAD mini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

2、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（Surface Low Reflection）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；4. 在贴合过程中，会造成良率的损失，提高生产成本

3、。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；4. 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

4、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, iPAD mini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

5、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，

6、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

7、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

8、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

9、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

10、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（Surface Low Reflection）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

11、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

12、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

13、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

14、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