防眩防划伤功能膜玻璃在显示屏领域的应用

0 引言

镀膜玻璃是在玻璃表面进行改性的特种产品，膜系不同，其功能也不尽相同。本文介绍了AG膜和AF膜的生产工艺和产品特性。在选用显示屏玻璃时，多采用AG膜和AF膜，可减少玻璃的反光，提高显示画面的可视度，并可防划伤、延长使用寿命等。

1 产品定义

1.1 AG膜

AG玻璃（英文全称：Anti-glare glass），术语定义为：“通过减少玻璃表面镜面反射增加漫反射，从而降低眩光的玻璃”，又称抗反射玻璃和防眩光玻璃，是在玻璃表面采用纳米薄膜制备技术，实现降低眩光反射增加透光率的产品。

1.2 AF膜

AF膜实际上是由特殊结构的氟硅树脂配制而成的一种含氟涂料经纳米技术在基材表面制成的薄膜。含氟主要成分为十七氟葵基三乙氧基硅烷，该膜层具有防水防污、绝缘耐酸、耐磨抗刮痕等功能，其附着力、成膜薄性、透光率等性能优越，不易附着指纹等污染物，便于清洁打理，能长期保持产品的品质。

1.3 化学钢化玻璃

化学钢化玻璃（又称离子交换增强玻璃）是采用离子交换工艺，使机械强度提高的玻璃。

化学钢化玻璃强度高，可达一般玻璃强度的9～15倍，表面应力最高可达600 Mpa；强度可根据客户要求进行调整；玻璃表面平滑、不变形、无钢化应力斑，不自爆。超薄玻璃、各类异型都可容易被加工处理；化学钢化后可切割等再加工等。

2 防眩防划伤功能膜玻璃的制作工艺流程

2.1 化学钢化玻璃的制作工艺流程

化学钢化玻璃的制作工艺流程：玻璃切、磨→清洗→预热→离子交换→退火→清洗。

选取新鲜玻璃原片（自离开浮法生产线算起，最好不超过一个月），玻璃切、磨用数控切床切割后进入加工中心精磨边，用去离子水清洗后装入框架中连同框架进入预热炉，玻璃被加热到450～480 ℃后（常规是450 ℃，为确保后期AG膜和AF膜依附的基材强度更佳，适当提高加热温度），移至过渡炉（离子交换炉上位），框架连同玻璃下降沉入交换炉盐槽（熔盐采用“硝酸钾＋添加剂”体系，熔盐温度稳定在460 ℃±5 ℃）进行足够时间的离子交换（客户要求强度提高，离子交换时间可适当延长）。离子交换结束前2～3 h，下一炉玻璃开始预热，同时退火炉开始升温至450 ℃。到达离子交换结束时间，玻璃框架提升至过渡炉，停留几分钟使盐液尽可能地滴落盐槽，再移动入退火炉。此时预热炉内的玻璃进入盐槽交换，以此达到连续生产的目的。当退火炉内的温度自然降温降至低于80 ℃，玻璃框架整个浸入水箱浸泡清洗，取出玻璃用干燥风吹干。

2.2 镀防眩（AG）膜的制作工艺流程

镀防眩（AG）膜的制作工艺流程：钢化玻璃或化学钢化玻璃→玻璃清洗→等离子清洁→镀膜（喷镀）→烘烤→扫尘→清洗检验、覆膜、包装。

AG玻璃根据加工工艺的不同，一般分为3种：喷涂AG、镀膜AG和化学蚀刻AG。化学蚀刻工艺因污染严重、危害人体、良率差、产能低、成本高一般不被选用。喷镀工艺是以化学钢化玻璃或钢化玻璃为基材，经清洗、印刷、清洗再用等离子清洁，然后用无尘的干燥风吹干，清洗后的玻璃不能用手触摸。AG药液调制后，其通过喷涂设备（压缩空气和喷枪等），借助于压力或离心力将AG药液高压（0.15～0.25 MPa）雾化附着在玻璃表面，形成波浪形涂层，增大光源的漫反射区。

2.3 镀防划伤（AF）膜的制作工艺流程

镀防划伤（AF）膜的制作工艺流程：AG膜玻璃→防指纹油溶液配制→AF膜喷涂→烘烤固化→清洗→检验。

把经喷镀AG膜的化学钢化或物理钢化玻璃进入AF膜喷涂线，搬动AG膜玻璃时不能用裸手触摸，AG膜面为接受喷涂面，用配好的十七氟葵基三乙氧基硅烷溶液采用涂布法、喷涂法或浸泡法对玻璃表面进行处理，并给于足够的固化时间（室温下干燥10 h以上固化），或在室温下静置几分钟后进120～150 ℃烘箱中固化15～30 min成膜，清洗掉多余的油或杂质后检验包装。

3 AG膜和AF膜的性能特点

3.1 AG膜的性能特点

日常生活中，经常被炫光困扰，如趴在玻璃橱窗前探究橱窗内物品的陈设时，玻璃表面反光往往使人无法清晰观察到窗内景物；抑或拿出电脑工作却总是因显示器外面的景物在显示器表面的反射无法看清显示内容。这些导致看不清的因素，部分来源于眩光光源，部分来源于眩光的反射。玻璃经喷镀AG膜处理后，与普通玻璃相比具有较低的反射比，光的反射率由8%降低到1%以下，降低环境光的干扰，减少屏幕的反光，提高显示画面的可视角度和亮度，用技术创造出清晰透明的视觉效果，让图像更艳丽，颜色更饱和，使人眼很舒适观看画面和工作，对人体健康和工作环境的改善起着重要作用。

影响玻璃防眩光效果的因素主要有材料透过率、反射率、表面粗糙度、光泽度和雾度。

透过率：玻璃材料的透过率与厚度、含铁量等有关，如3 mm厚度的普通玻璃的透过率为88%±1%（8%左右被玻璃反射，另一部分被玻璃漫射或吸收，实际光的透过率是88%左右），含铁量低的超白玻璃的透过率则可达到92%～93%；

反射率：玻璃的反射率一般为8%左右；

表面粗糙度：衡量AG玻璃表面漫反射点的粗糙度；

光泽度：主要是衡量AG效果，一般光泽度范围50%～120%；

雾度：主要是衡量AG起雾效果，和光泽度一定意义上成反比。

Ag膜就是调节改善上述5种因素而设计出来的一种功能膜。光泽度与雾度成反比，光泽度越高，雾度越低。光泽度与粗糙度成反比，同一片玻璃，光泽度越低，粗糙度越高。越粗糙的表面越增加光的扩散。降低光泽度，增加粗糙度可以降低光的闪点。当然也并不意味着提高粗糙度就一定可以降低闪光点，闪光点也会因其他原因产生。

按光泽度范围表1列出了AG60、AG80、AG100三种型号的防眩玻璃性能指标。

表1 防眩玻璃的性能指标

喷AG工艺优点非常明显，方便快捷，生产效率高，便于加工不同光泽度和雾度的玻璃产品；但喷涂AG的颗粒度还是不尽如人意，因环境因素与使用因素会造成AG层剥落，并且喷涂AG表面的耐磨性能稍差，所以设计了在AG膜面上再镀防划伤AF膜，保护AG膜，延长其使用寿命。

3.2 AF膜的性能特点

AF膜的性能特点有以下几种：

①不改变原有纹理；

②具有优越的附着力，在表面形成完整分子结构；

③良好的光学性能，透明，低黏度；

④极低的表面张力，良好的疏水疏油效果；

⑤耐气候、耐化学性优良；

⑥耐磨擦性极佳；

⑦具有良好的耐久的防污化学性能；

⑧较低的动摩擦系数，提供高质量手感。

4 防眩防划伤功能膜钢化玻璃的应用

综上所述，AG膜的特点加上AF膜的特点，防眩防划伤功能膜玻璃应用在显示屏等产品上就十分完美。

显示器面板玻璃应用范围含手机、平板电脑、电视机、广告机、教育机、医疗器械及高端数码产品等，其基材由树脂向玻璃发展，随着玻璃厚度的薄型化，有逐渐被玻璃替代的趋势。因显示窗玻璃都很薄，普通浮法玻璃易碎，不适用，物理钢化玻璃不易钢化厚度3 mm以下的玻璃，所以多采用化学钢化玻璃。厚度3.5 mm以上的，有的采用物理钢化玻璃，又因物理钢化玻璃有自爆问题缺陷，5 mm以下的玻璃一般还是会选用化学钢化玻璃。在钢化玻璃表面镀AG膜和AF膜，将该产品应用在电子产品显示窗，实现降低眩光反射、增加透光率和防划伤防指纹多重功能。目前，该产品的主要应用领域有：

①高级画廊和美术馆的名贵字画的镜框，使字画和图片长期保存，永不褪色；

②博物馆、档案馆等贵重文物保护；

③电子白板、DLP/LCD触摸屏、DLP/LCD电视墙，具有高透光率及防眩光；

④精密仪器屏幕、医疗设备窗口、液晶显示器视窗、电子产品视窗等；

⑤教育机、 广告机视窗；

⑥肯德基、麦当劳等餐厅点餐牌，商品名称清晰可见，不会看到灯光反光现象；

⑦机场、宾馆指示牌、指示屏幕等；

⑧手机、平板电脑面板等，不眩光、防划伤、抗撞。

5 结语

防眩防划伤功能膜玻璃在显示屏面板等领域应用，是玻璃与电子跨行业领域的高技术产品，其采用的基片大多是厚度0.5～2.5 mm范围内的化学钢化玻璃，利用纳米薄膜技术和玻璃深加工技术在玻璃表面镀AG膜再在AG膜面上镀AF膜，该产品应用在电子产品显示屏，低眩光不反光，给人以舒适感，是环境友好型产品；AF膜的耐磨抗划等功能延长了AG玻璃的使用寿命。