40-mal langlebiger! Neueste Antireflex-Filmtechnologie

Unübertroffene Haltbarkeit mit der AR Film HD-Serie

Im Juli 2020 entwickelte Dexerials die AR-Film-HD-Serie, eine Antireflexionsfolie mit einer wischfesten Schicht auf der Oberfläche, die im Vakuumverfahren hergestellt wurde. AR-Filme der HD-Serie weisen im Vergleich zu herkömmlichen Produkten eine 40-fach höhere Abriebfestigkeit auf. Im Folgenden werden die Hintergründe ihrer Entwicklung beschrieben.

Die Antireflexfolien von Dexerials weisen beim Einsatz auf Displays wie Laptops und Fahrzeugdisplays eine geringe Reflektivität (Blendung) auf. Sputtern wird eine Metalloxidschicht mit Nanopräzision auf der Oberfläche erzeugt. Die Oberfläche ist mit einer wischfesten Schicht aus Fluorharz versehen, die das Abwischen von Fingerabdrücken und anderen Flecken erleichtert.

Eine wichtige Funktion der Anti-Schmier-Schicht besteht darin, dass sie physikalischen Kräften wie Wischen oder Reiben standhalten muss. Die Displays von Smartphones, Touchscreen-Laptops und Tablets werden häufig mit Fingern oder Stiften berührt oder gerieben. Dabei entsteht Reibung auf der Antireflexionsfolie auf der Oberfläche, die kleine, unsichtbare Kratzer verursachen kann. Mit zunehmender Anzahl dieser Kratzer kann die Anti-Schmier-Schicht beschädigt werden, wodurch Fingerabdrücke leichter entstehen können, oder die Antireflexionsfolie kann sich ablösen und die Sicht beeinträchtigen.

Um Laptops leichter und dünner zu machen, gibt es in letzter Zeit zunehmend Produkte, bei denen das Deckglas durch eine Antireflexfolie ersetzt wird. Auch die Kundennachfrage nach noch langlebigeren Displays in Fahrzeugen ist gestiegen. Daher ist es notwendig geworden, die Haltbarkeit der Anti-Schmier-Schicht von Antireflexfolien weiter zu verbessern.

​Probleme bei der Verwendung des „Nass“-Verfahrens zur Bildung der Anti-Schmier-Schicht

Die Antireflexfolie von Standard Dexerials verwendet ein sogenanntes „Nassverfahren“, um die Anti-Schmier-Schicht auf der Oberfläche zu bilden. Die folgende Abbildung zeigt dieses Verfahren.

Die Anti-Schmierschicht der Antireflexfolie besteht aus Fluorharz. Bei der Nassmethode wird eine Lösung mit einem Anti-Schmiermittel auf die Oberfläche des Substrats aufgetragen, auf dem die Antireflexschicht gebildet wird.

Das Lösungsmittel wird durch die Heizung verdampft und bildet so die Anti-Schmierschicht. Das Anti-Schmiermittel weist eine hohe Abriebfestigkeit auf, da die reaktiven Siliziumgruppen auf der Oberfläche der Antireflexschicht und die Fluorharzpolymere, aus denen das Anti-Schmiermittel besteht, durch „Siloxanbindungen“ verbunden sind. Dabei handelt es sich um starke chemische Bindungen, die der Molekülstruktur von Glas und Quarz ähneln.

Allerdings birgt diese Methode ein Problem: Die reaktiven Gruppen des Anti-Schmiermittels sind nicht der Siliziumseite der Antireflexschicht zugewandt, was zwangsläufig zu Bereichen führt, in denen sie nicht richtig haften.

Vorteile des Vakuumabscheidungsverfahrens

Im Gegensatz dazu wird bei der neu entwickelten Technologie von Dexerials die Anti-Schmier-Schicht durch ein Verfahren namens Vakuumabscheidung auf der Antireflexionsschicht erzeugt. Das folgende Diagramm zeigt die Methode.

Das für die Anti-Schmier-Schicht im Vakuumabscheidungsverfahren verwendete Material ist dasselbe Fluorharz wie im Nassverfahren. Es wird jedoch nicht direkt aufgetragen, sondern durch Erhitzen verdampft und auf der Oberfläche abgeschieden. Der Prozess wird in einer Vakuumkammer durchgeführt, um Oberflächenkontaminationen zu vermeiden. Durch dieses Verfahren können die reaktiven Gruppen auf die Antireflexschicht ausgerichtet und gleichmäßig ausgerichtet werden, was zu einer dichteren und festeren Bindung als beim Nassverfahren führt.

Diese neu entwickelte Antireflexfolie mit Anti-Schmier-Beschichtung weist dieselben hervorragenden optischen Eigenschaften wie das Standardprodukt auf, wie z. B. eine Reflexion von höchstens 0,5 % und eine Transmission von über 95 %. Sie ist zudem 40-mal abriebfester als das Standardprodukt.

Hervorragende Leistung in Abriebfestigkeitstests nachgewiesen

Die folgende Grafik zeigt die Ergebnisse der Abriebfestigkeitstests der AR-Film-HD-Serie, die im Vakuumverfahren hergestellt wurde, und des Standardprodukts, das im Nassverfahren hergestellt wurde. Die Tests wurden durchgeführt, indem die Oberflächen wiederholt mit einem Vliestuch abgerieben und der Kontaktwinkel der Wassertropfen auf den Oberflächen beobachtet wurde.

Beim Standardprodukt betrug der Wasserkontaktwinkel nach 500 Scheuerzyklen weniger als 100° und sank nach 2000 Zyklen auf unter 90°. Das bedeutet, dass sich das Wasser auf der Produktoberfläche verteilt und es dadurch anfälliger für Flecken wird. Im Gegensatz dazu erreichte das im Vakuumverfahren hergestellte Produkt einen anfänglichen Wasserkontaktwinkel von 120° und behielt diesen auch nach 20.000 Scheuerzyklen bei. Dies deutet darauf hin, dass es Wasser leicht abweist und eine hohe Wischfestigkeit aufweist.

Dexerials hat die neu entwickelte AR Film HD-Serie im Frühjahr 2021 auf den Markt gebracht. Da aufgrund von COVID-19 Homeoffice üblich geworden ist, steigt die Nachfrage nach Touchscreen-Laptops und -Tablets. Die AR Film HD-Serie von Dexerials ist eine direkte Reaktion auf diesen Trend. Dexerials ist bestrebt, weiterhin Produkte zu entwickeln, die auf die weltweiten Veränderungen reagieren.