Berita industri
Prinsip, Proses Pelapisan, dan Evaluasi Kinerja Pelapisan Anti Sidik Jari (AF) pada Panel Penutup Kaca
2026-06-03
1. Pengertian, Prinsip, dan Karakteristik Lapisan AF
① Lapisan AF, juga dikenal sebagai lapisan anti-sidik jari, adalah kependekan dari Film Anti-Sidik Jari.
Lapisan AF adalah perawatan permukaan yang dirancang untuk menahan sidik jari. Nama lengkapnya adalah Film Anti Sidik Jari. Sidik jari merupakan sisa-sisa yang tertinggal pada permukaan suatu benda setelah disentuh oleh jari. Residu ini terutama terdiri dari minyak, keringat, debu, dan kontaminan lainnya. Saat jari terpisah dari permukaan benda, sisa sidik jari tersebut seringkali tertinggal.
Prinsip lapisan anti-sidik jari AF mirip dengan "efek daun teratai", yaitu permukaan benda diperlakukan untuk mengubah keterbasahannya, sehingga menyulitkan zat kontaminan untuk menempel. Ini membantu mencegah sidik jari dan polutan lainnya menempel di permukaan. Setelah perawatan AF, kaca penutup menunjukkan sifat hidrofobik yang sangat baik. Sudut kontak air pada permukaan kaca yang dirawat biasanya harus ≥110°, memberikan sensasi sentuhan yang halus dan secara signifikan mengurangi akumulasi kotoran dan noda, sehingga meningkatkan pengalaman pengguna.
② Prinsip Lapisan Anti-Sidik Jari AF:
Melalui proses manufaktur tertentu, lapisan tipis anti-sidik jari berskala nano terbentuk pada permukaan panel penutup kaca. Lapisan ini mengurangi tegangan permukaan kaca seminimal mungkin, memberinya sifat hidrofobik, oleofobik, dan ketahanan yang kuat terhadap kontaminan organik. Hasilnya, permukaan kaca tetap terlihat halus dan bersih dalam jangka waktu lama.
Saat ini, bahan inti utama yang digunakan dalam pelapis anti-sidik jari AF adalah senyawa yang mengandung fluor. Molekul-molekul ini mengandung dua gugus fungsi utama: gugus silan reaktif dan gugus fluor organik.
● Gugus silan reaktif: Gugus silane reaktif: Gugus silane reaktif dapat bereaksi secara kimia dengan air (gugus hidroksil- OH) yang ada pada permukaan kaca (SiO₂), membentuk ikatan kovalen kuat (ikatan siloksan), yang mengikat lapisan ke substrat kaca dengan kuat.
● Kelompok fluor organik: Kelompok ini bertanggung jawab untuk menghasilkan tegangan permukaan yang sangat rendah dan merupakan kunci untuk mencapai hidrofobisitas, anti minyak, dan kinerja anti-sidik jari.
Mekanisme reaksi spesifik lapisan AF adalah sebagai berikut: siloksan mengalami reaksi hidrolisis dengan air di atmosfer membentuk gugus silanol; gugus silanol yang terfluorinasi kemudian bereaksi secara kimia dengan gugus silanol pada permukaan kaca, memungkinkan lapisan AF melekat pada permukaan kaca.
③ Karakteristik Pelapisan AF:
Ada berbagai metode dan teknik untuk perawatan anti kontaminasi permukaan, seperti mengaplikasikan lapisan anti fouling, melakukan proses micro-engraving pada permukaan, atau menggunakan AG (Anti-Glare Glass). Namun, proses ini cenderung mempengaruhi transmisi optik, kekasaran permukaan, dan kehalusan penutup kaca sampai batas tertentu. Oleh karena itu, untuk modul layar laminasi penuh, perawatan anti-sidik jari pada permukaan penutup kaca saat ini dicapai dengan mendepositkan (melalui penguapan vakum) atau menyemprotkan lapisan AF anti-sidik jari transparan ke permukaan.
Fitur Unik Proses Pelapisan AF:
● Tidak mengubah tekstur asli permukaan penutup kaca.
● Menawarkan performa optik luar biasa tanpa dampak buruk pada transmisi cahaya penutup kaca.
● Tegangan permukaan yang sangat rendah, memberikan sifat anti air, tahan minyak, dan anti sidik jari yang efektif.
● Ketahanan cuaca dan bahan kimia yang baik, ketahanan abrasi yang sangat baik, koefisien gesekan dinamis yang rendah, dan sentuhan yang nyaman.
2. Proses Pelapisan AF Arus Utama
Ada dua teknik pengendapan film tipis yang umum: PVD (Physical Vapor Deposition) dan CVD (Chemical Vapor Deposition). PVD selanjutnya dapat dikategorikan menjadi pelapisan penguapan vakum, pelapisan sputtering vakum, dan pelapisan ion vakum.
Saat ini, dua proses utama yang digunakan dalam pelapisan AF adalah pelapisan evaporasi vakum (proses penguapan) dan pelapisan semprot (proses basah).
① Proses Penguapan Vakum AF: Dalam kondisi vakum, berkas elektron berkecepatan tinggi yang dihasilkan oleh senjata elektron digunakan untuk membombardir dan memanaskan bahan pelapis AF, menyebabkannya menguap dan mengendap di permukaan penutup kaca, membentuk lapisan pelapis AF yang padat.
Pada proses penguapan vakum AF, penutup kaca harus dibersihkan terlebih dahulu secara menyeluruh. Kemudian, penutup kaca disusun dengan benar dan digantung di dalam ruang pelapisan, menyelesaikan persiapan pra-pelapisan.
Selama proses penguapan AF, lapisan SiO₂ pertama-tama diendapkan pada permukaan penutup kaca (SiO₂ berfungsi sebagai lapisan adhesi perantara), diikuti dengan pengendapan lapisan pelapis AF. Setelah pelapisan, penutup kaca dikeluarkan dari evaporator dan ditempatkan di lingkungan ruang bersih agar tidak terganggu selama minimal 2 jam. Terakhir, inspeksi visual, penerapan film pelindung, pengemasan, dan pengiriman dilakukan.
Setelah pelapisan AF selesai melalui evaporasi, meskipun lapisan film AF telah terbentuk, namun kondisinya belum stabil. Membiarkan penutup kaca berdiri tanpa gangguan selama jangka waktu tertentu sebelum mengaplikasikan film pelindung memungkinkan gugus fungsi aktif yang tersisa untuk terus bereaksi sepenuhnya, memungkinkan lapisan pelapis AF mencapai sifat kinerja yang diinginkan, seperti kekuatan adhesi dan ketahanan abrasi.
② Proses Pelapisan Semprotan AF:
Proses pelapisan semprotan AF adalah metode pelapisan AF berbiaya rendah dan hasil tinggi yang dikembangkan berdasarkan pengendapan vakum, yang dirancang untuk mengurangi biaya peralatan. Dalam proses ini, larutan AF disemprotkan secara merata ke permukaan penutup kaca menggunakan tekanan tinggi untuk membentuk lapisan pelapis AF. Penutup kaca kemudian dipanggang dalam kondisi suhu terkontrol (160–180°C) selama durasi tertentu (10–15 menit) untuk meningkatkan daya rekat lapisan pelapis AF ke permukaan kaca.
Alur proses metode pelapisan semprot AF lebih sederhana dibandingkan dengan proses penguapan vakum AF, terutama terdiri dari langkah-langkah berikut: pembersihan plasma, penyemprotan AF, pemanggangan, inspeksi visual, serta penerapan & pengemasan film.
Perbedaan mendasar antara pelapisan semprotan AF dan proses penguapan vakum:
Dalam proses penguapan vakum AF, lapisan transisi SiO₂ diendapkan dalam kondisi vakum secara bersamaan dengan pelapisan AF dalam satu langkah pengendapan, sedangkan proses pelapisan semprot tidak mencakup lapisan transisi tersebut. Dalam proses penguapan vakum, lapisan transisi SiO₂ membentuk ikatan yang kuat dengan substrat kaca dan lapisan AF. Hasilnya, lapisan AF yang dihasilkan melalui evaporasi vakum mengungguli lapisan AF berlapis semprot dalam berbagai pengujian batas performa. Uji komparatif yang paling langsung mencakup pengujian ketahanan abrasi dan ketahanan kimia.
Ringkasan akhir pemilihan produk:
Untuk produk kelas menengah ke bawah, proses pelapisan semprot secara umum dapat memenuhi persyaratan di semua aspek, sekaligus menawarkan biaya lebih rendah dan efisiensi produksi lebih tinggi—menjadikannya pilihan utama. Untuk produk kelas atas—terutama yang memerlukan keandalan tinggi, daya tahan, ketahanan abrasi yang sangat baik, atau lapisan AR (anti-reflektif) tambahan—proses penguapan vakum adalah solusi ideal.
3. Ada tiga metode untuk menguji kinerja lapisan AF: uji ketahanan abrasi, uji sudut kontak air, dan uji koefisien gesekan dinamis.
① Uji Sudut Kontak Air:
Sudut kontak air, juga dikenal sebagai sudut kontak, mengacu pada sudut yang terbentuk antara tetesan cairan dan permukaan benda padat ketika tetesan tersebut mendarat di atasnya. Karena tegangan permukaan zat cair, sudut ini terbentuk pada antarmuka antara zat cair dan bidang padat, dan dikenal sebagai sudut kontak air.
● Tujuan Uji Sudut Kontak Air:
Untuk mengevaluasi kinerja anti-sidik jari pada lapisan pelapis AF pada permukaan penutup kaca.
● Kondisi Uji Sudut Kontak Air:
Tempatkan penutup kaca pada platform pengujian dengan sisi cetakan tinta menghadap ke bawah, dan ukur sudut kontak air pada permukaan berlapis AF. Umumnya disarankan untuk mengukur sudut kontak di lima lokasi berbeda untuk menilai keseragaman lapisan AF.
● Kriteria Penerimaan Sudut Kontak Air:
Sudut kontak air pada permukaan penutup kaca yang dilapisi AF harus ≥110°; untuk persyaratan yang lebih ketat, disarankan untuk mencapai ≥115°.
② Uji Ketahanan Abrasi:
Biasanya ada bahan uji berbeda yang digunakan, terutama sabut baja dan penghapus. Terlepas dari apakah sabut baja atau penghapus digunakan, prosedur pengujian dan kriteria evaluasi umumnya serupa.
● Tujuan Uji Ketahanan Abrasi:
Untuk mengevaluasi kinerja dan ketahanan abrasi lapisan pelapis AF pada permukaan penutup kaca.
● Prosedur Uji Ketahanan Abrasi:
--- Sebelum pengujian, ukur sudut kontak air pada permukaan penutup kaca berlapis AF di lima lokasi yang tersebar merata. Sudut kontak air awal umumnya harus ≥110°; untuk persyaratan yang lebih ketat, disarankan ≥115°.
--- Gunakan ujung pengikis berukuran 20×20 mm (10×10 mm untuk persyaratan yang lebih ketat) dengan wol baja #0000 atau penghapus, berikan beban 1000 g. Lakukan 2000 siklus bolak-balik (2500 untuk persyaratan yang lebih ketat) pada pukulan 40 mm dengan kecepatan 40 siklus/menit (60 siklus/menit untuk persyaratan yang lebih ketat). Setiap gerakan bolak-balik yang lengkap dihitung sebagai satu siklus.
--- Setelah menyelesaikan uji abrasi sabut baja atau penghapus, pilih tiga titik di dalam area yang terkikis pada permukaan penutup kaca yang dilapisi AF dan ukur sudut kontak air untuk menentukan nilainya setelah abrasi.
● Kriteria Penerimaan Uji Ketahanan Abrasi:
Setelah pengujian, tidak boleh ada pengelupasan atau delaminasi lapisan AF pada permukaan penutup kaca, dan sudut kontak air harus tetap >100°.
③ Uji Koefisien Gesekan Dinamis:
● Tujuan Uji Koefisien Gesekan Dinamis:
Koefisien gesekan dinamis secara langsung mempengaruhi rasa sentuhan pada permukaan penutup kaca. Jika permukaan penutup kaca tidak diberi lapisan AF, koefisien gesekan dinamis biasanya sangat tinggi.
● Kondisi Uji Koefisien Gesekan Dinamis:
Tempatkan kertas timbang presisi Asahiwell di bawah balok pemberat dengan beban 200±20 g. Kemudian letakkan gabungan kertas timbang dan balok pemberat pada permukaan penutup kaca yang dilapisi AF. Tarik balok melintasi permukaan dengan kecepatan 100 mm/menit pada jarak pengujian 50 mm.
● Kriteria Penerimaan Koefisien Gesekan Dinamis:
Persyaratan standar untuk koefisien gesekan dinamis adalah ≤0,05; untuk persyaratan yang lebih ketat, harus ≤0,03.