隨著觸摸液晶屏的應(yīng)用越來越廣泛，手機(jī)屏及手機(jī)膜的防指紋的需求越來越高，如何在使用過程中不被指紋污染、其透光性成為行業(yè)中亟需解決的技術(shù)問題。以來，評(píng)估防指紋效果的方法過于單一、簡(jiǎn)單造成了行業(yè)無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，無法有效的評(píng)估防指紋效果。本文重新構(gòu)建了一個(gè)新的手機(jī)屏或手機(jī)膜的防指紋效果評(píng)估體系。主要的測(cè)試方法包括：采用基于ADSA－RealDrop接觸角測(cè)試算法，通過測(cè)試蒸餾水和二碘甲烷兩種液體在干凈和不干凈（用手指在樣品表面滑動(dòng)50次）經(jīng)過AFCoating的手機(jī)膜或手機(jī)屏并對(duì)比測(cè)試結(jié)果；通過測(cè)試耐受性處理前后采用同樣兩種液體接觸角的測(cè)試結(jié)果值。通過本文的評(píng)估體系，可以有效的評(píng)估防指紋效果，從而為本行業(yè)的技術(shù)提升提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：接觸角；潤(rùn)濕包絡(luò)圖；防指紋；手機(jī)屏；手機(jī)膜

Contact angle, wetting envelope, ADSA-RealDrop，anti-fingerprint, mobile screen panel, Screen protector

 

隨著觸摸液晶屏的應(yīng)用越來越廣泛，手機(jī)屏及手機(jī)膜的防指紋的需求越來越高。屏幕上的指紋造成的油污以及隨之而來的細(xì)菌問題、明顯影響到的屏幕透光率等困擾著廣大用戶，使得觸摸屏的使用體驗(yàn)質(zhì)量下降。因而，如何在使用過程中不被指紋污染、其透光性成為行業(yè)中亟需解決的技術(shù)問題。特別近年來，隨著超疏水仿生材料研發(fā)的進(jìn)一步發(fā)展，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了的150°以上超疏水接觸角的屏幕玻璃，為手機(jī)屏及手機(jī)膜的防指紋效果的提升提供了為有力的技術(shù)保障。[1] 但是，目前用于評(píng)估防指紋效果的評(píng)估體系僅僅建立在水滴接觸角和摩擦試驗(yàn)后的接觸角對(duì)比的方法上，所采用的接觸角算法大多為精度不高的圓擬合法或橢圓擬合法，評(píng)估體系過于簡(jiǎn)單。從實(shí)際效果來看，無論是手機(jī)屏還是手機(jī)膜，絕大部分與手指接觸到的部分均無法有效的防止指紋在其表面的形成并粘附。AF涂層（AF Coating）技術(shù)防指紋效果的形勢(shì)不容樂觀。雖有部分實(shí)驗(yàn)人員[2、3]提出采用食用油或十六烷的方法測(cè)試疏油性，但是，其測(cè)試“油”接觸角值均在70－80°左右，無法達(dá)到疏水效果，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)雙疏目標(biāo)（疏水、疏油）。部分科研人員試圖采用新配制探針液體的方式，建立一個(gè)評(píng)估防指紋效果的體系，提出按他們配件的探針液體，接觸角值大于87°即實(shí)現(xiàn)了防指紋。[4]]但是，這樣的體系的建立需要專門配制探針液體，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的難度較大，也不利于有效的推廣。對(duì)于手機(jī)屏或手機(jī)膜而言，通常要實(shí)現(xiàn)防指紋效果，其接觸角值應(yīng)達(dá)到或大于120°。此時(shí)，接觸角測(cè)試算法采用圓擬合或橢圓擬合根本無法實(shí)現(xiàn)的接觸角值測(cè)試。[5]因而，建立一個(gè)有效的評(píng)估手機(jī)屏及手機(jī)膜的防指紋效果的評(píng)估體系及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為了行業(yè)亟需解決的重點(diǎn)問題。本文通過接觸角測(cè)量?jī)x的測(cè)試技術(shù)，找到一個(gè)更為、操作方便的接觸角測(cè)量方法，力圖建立一個(gè)防指紋效果的評(píng)估中接觸角測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估體系，力圖真正實(shí)現(xiàn)防指紋效果進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升觸摸屏的用戶體驗(yàn)的目的。

 

目前，被廣為采用的評(píng)估手機(jī)屏或手機(jī)膜防指紋效果的體系或測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為三星公司早提出的水接觸角值信賴性測(cè)試基準(zhǔn)，即測(cè)試被測(cè)手機(jī)屏的水接觸角初始值以及耐受處理之后的變化接觸角值的標(biāo)準(zhǔn)。具體要求為，清潔時(shí)初始的水滴接觸角值為115°±5；通過耐受處理后，其變化值：初始值±15°或10°。具體相關(guān)要求如下表所示：   

表1：現(xiàn)有的手機(jī)屏防指紋評(píng)估信賴性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi)容

 

部分防指紋油生產(chǎn)廠提供的防指紋油產(chǎn)品的說明書中，提出了拒水性－純水接觸角為110－115°、拒油性－n-十六烷接觸角為64－70°，以及耐久次數(shù)達(dá)10000次；或油酸的接觸角值為74°。但是，疏油效果評(píng)估并為正式被列入手機(jī)屏或手機(jī)膜的評(píng)估體系中。

     這樣的防指紋效果的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)體系存在如下問題：

    （1）評(píng)估體系并未考慮疏油性與疏水性的統(tǒng)一結(jié)合。

    人數(shù)的指紋因人體不同而會(huì)出現(xiàn)不同的油性程度，且不同的使用環(huán)境，不同的溫度，不同的環(huán)境污染（灰塵，PM2.5等）均會(huì)對(duì)手機(jī)屏的防指紋效果造成影響。因而，必須考慮疏水與疏油“雙疏效果”的評(píng)估，方可對(duì)整體的防指紋效果進(jìn)行而有效的評(píng)估。

（2）評(píng)估體系中采用水接觸角值來判斷手機(jī)屏是否具有防指紋效果，達(dá)不到評(píng)估防指紋的評(píng)估目的。

水滴的接觸角大小僅表征了手機(jī)屏或手機(jī)膜的極性組份的能量大小。對(duì)于超疏水材料而言，水滴接觸角大于110°而小于140°是無法實(shí)現(xiàn)真正的疏水的自清潔目標(biāo)的，更談不上疏油這樣的防指紋效果的。

（3）測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中主要強(qiáng)調(diào)了耐受性實(shí)驗(yàn)中水接觸角的要求值，而忽視初始接觸角值是否能夠有效的實(shí)現(xiàn)有效的防指紋效果評(píng)估。

事實(shí)上，初始的疏水、疏油效果的接觸角值大小是決定手機(jī)屏、手機(jī)膜是否防指紋的基礎(chǔ)要求，是實(shí)現(xiàn)防指紋的步。通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)水和油的初始接觸角值后，再進(jìn)行耐受實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)變化值要求，才能使得評(píng)估體系更為科學(xué)和可據(jù)可依。

（4）對(duì)于探針?biāo)蛴偷牟捎眉捌潴w系的穩(wěn)定性方面，原有的標(biāo)準(zhǔn)可操作性比較差。

原有的標(biāo)準(zhǔn)中，采用了水接觸角、純水、正十六烷、食用油等各種探針液體，而水、純水、蒸餾水因其清凈程度不同，其表面張力值也會(huì)有變化，此時(shí)無法其測(cè)值的穩(wěn)定性、重復(fù)性以及精度。而食用油的穩(wěn)定性更無法，無法作用探針液體所采用。正十六烷的色散力值較低，無法體現(xiàn)油性組份的影響和作用程度。

 

樣品及試劑：3種具有防指紋AFCoating的手機(jī)膜，盲測(cè)；蒸餾水，曲臣氏；二碘甲烷，分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

儀器：接觸角測(cè)量?jī)x，型號(hào)SL200KS型，美國(guó)科諾工業(yè)有限公司（USA KINO Industry Co., Ltd）。接觸角分析軟件，DSA1.92；接觸角分析軟件，DSA3，Version 1.71；接觸角分析軟件，SCA202，Version 3.61.6；超聲波清洗機(jī)，型號(hào): JP-3800S，德力生。

測(cè)試手機(jī)膜之前，采用超聲波清機(jī)機(jī)將手機(jī)屏進(jìn)行表面清潔處理10分鐘。完成后，使用烘箱將其烘干處理后待用。測(cè)試完成清潔的蒸餾水后，使用手指在手機(jī)膜表面進(jìn)行摩擦50次以上后，再進(jìn)行防指紋耐受后的接觸角測(cè)試試驗(yàn)。

采用多進(jìn)液器型式的接觸角測(cè)量?jī)xSL200KS型，在注射泵分別吸入蒸餾水和二碘甲烷。測(cè)試樣品之前，對(duì)進(jìn)液系統(tǒng)進(jìn)行清潔度判斷。采用方法為：將蒸餾水吸入注射器中，在針頭下方形成一滴懸掛滴（Pendant drop），采用ADSA－P法測(cè)試蒸餾水的表面張力值。[5] 當(dāng)所測(cè)試表面張力值與文獻(xiàn)值偏差小于0.3mN/m時(shí)，即視為注射系統(tǒng)是清潔的。本次測(cè)試接觸角前，測(cè)試溫度23℃時(shí)蒸餾水表面張力值，測(cè)試所得表面張力值為72.2mN/m，達(dá)到清潔度要求，可以獲得的重復(fù)性測(cè)試結(jié)果以及較好的接觸角值測(cè)試結(jié)果。

將蒸餾水及二碘甲烷滴到被測(cè)試手機(jī)膜的表面，形成一個(gè)水滴角。采用接觸角測(cè)量?jī)xSL200KS分析軟件CAST3.0中基于ADSA－RealDrop算法的Young-Laplace擬合技術(shù)，測(cè)試個(gè)液滴位置的初始接觸角值。完成后，移動(dòng)樣品臺(tái)，更換3個(gè)不同位置測(cè)試不同位置的初始接觸角值。在CAST3.0分析軟件中，采用不同的算法擬合分析前面所測(cè)試得到的圖像，進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析。終，將所有的接觸角值（包括蒸餾水和二碘甲烷）和測(cè)試圖片導(dǎo)出。

在測(cè)試之前，使用手指在手機(jī)膜表面進(jìn)行摩擦50次以上后，將蒸餾水及二碘甲烷滴到被測(cè)試手機(jī)膜的表面，形成一個(gè)水滴角。采用接觸角測(cè)量?jī)xSL200KS分析軟件CAST3.0中基于ADSA－RealDrop算法的Young-Laplace擬合技術(shù)，測(cè)試個(gè)液滴位置的初始接觸角值。完成后，移動(dòng)樣品臺(tái)，更換3個(gè)不同位置測(cè)試不同位置的初始接觸角值。在CAST3.0分析軟件中，采用不同的算法擬合分析前面所測(cè)試得到的圖像，進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析。終，將所有的接觸角值（包括蒸餾水和二碘甲烷）和測(cè)試圖片導(dǎo)出。

按如上步驟實(shí)行盲測(cè)共計(jì)3種手機(jī)膜產(chǎn)品的接觸角值，并將終的測(cè)試結(jié)果均導(dǎo)出為BMP圖片以及EXCEL數(shù)據(jù)以備進(jìn)行進(jìn)一步的表面自由能計(jì)算以及數(shù)據(jù)分析。

采用接觸角測(cè)量?jī)xSL200KS的接觸角分析軟件CAST3.0，并使用該軟件中的自帶液體數(shù)據(jù)庫(kù)，采用Owen-Wendt-Rabel-Kaelble法（OWRK法、二液法）對(duì)固體表面自由能進(jìn)行分析。本次測(cè)試采用的探針液體為蒸餾水和二碘甲烷（Diiodomethane）。計(jì)算得到的各個(gè)樣品的表面自由能數(shù)據(jù)均記錄下來以備進(jìn)一步進(jìn)行固體表面潤(rùn)濕包絡(luò)圖分析。

探針液體的參數(shù)如下所示：

表2：探針液體的參數(shù)表

 

采用接觸角測(cè)量?jī)xSL200KS型的接觸角分析軟件CAST3.0中的潤(rùn)濕性包絡(luò)圖分析功能，將如上2.3.4中所計(jì)算得到的固體表面自由能值及其分量值輸入到軟件的相關(guān)參數(shù)項(xiàng)后，并設(shè)置分析接觸角范圍為0－120°，分6段包絡(luò)圖進(jìn)行分析，即每個(gè)包絡(luò)圖分析20°包絡(luò)范圍內(nèi)的液體的色散力及極性力性質(zhì)。

    將如上2.3.1－2.3.3中所述測(cè)試所導(dǎo)出得到的接觸角圖片，隨機(jī)選取蒸餾水測(cè)試初始接觸角值的圖片和手指指紋耐受處理后的圖片各1幅，采用DSA1.92，DSA3，SCA202三種不同的軟件，分別采用不同的算法進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析，以終決定接觸角測(cè)試所擬采用的合理的測(cè)試方法。測(cè)試所用的算法包括了圓擬合法、橢圓擬合法、切線法、雙圓擬合法、Young-Laplace擬合法以及ADSA-RealDrop的Young-Laplace方程擬合法等。

 

通過對(duì)三種不同的手機(jī)膜的AF涂層的接觸角測(cè)試，我們可以看出：

（1）無論是水接觸角值還是二碘甲烷的接觸角值，其初始接觸角值與指紋耐受測(cè)試的數(shù)據(jù)對(duì)比中，三種手機(jī)膜均出現(xiàn)了明顯的接觸角值變化。蒸餾水的接觸角值前后變化值三種樣品分別為：14.776°、14.717°和16.298°。二碘甲烷的接觸角值前后變化值三種樣品分別為：15.137°、10.15°、3.3°。因而，，很明顯的通過實(shí)驗(yàn)就可以分析得到，按目前的防指紋評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，樣品1可以符合要求，根本無法達(dá)到防指紋的效果；第二，雖然第三種樣品的二碘甲烷接觸角變化值只有3.3°，但是，其初始接觸角值僅為63°，因而無法認(rèn)為其實(shí)現(xiàn)了防指紋。

（2）初始接觸角值的大小僅影響到疏水效果，并不代表樣品是否能夠?qū)崿F(xiàn)防指紋效果。而低的初始接觸角值則肯定是無法實(shí)現(xiàn)防指紋的目的的。通過直接的使用耐受指紋實(shí)驗(yàn)即可分析得到，當(dāng)手指在手機(jī)膜表面進(jìn)行耐受處理后，手機(jī)膜表面分子組份已經(jīng)改變?yōu)橹讣y（油、無機(jī)污染物、灰塵等），此時(shí)接觸角的變化值的表征出了本次所測(cè)試的三種手機(jī)膜均無法實(shí)現(xiàn)防指紋的目的。

（3）二碘甲烷測(cè)試接觸角值的初始接觸角值的大小可以更好的表征出手機(jī)膜的疏油性或防指紋效果。通過樣品1和樣品2可以看出，兩者的接觸角值樣品1大于樣品2約8.4°。但是，兩者二碘甲烷接觸角的差值只有0.5°，說明兩者在防指紋效果上比較接近。事實(shí)上，兩者實(shí)際運(yùn)用中均沒有實(shí)現(xiàn)防指紋。因而，確認(rèn)一個(gè)合理的二碘甲烷和蒸餾水的初始值是實(shí)現(xiàn)評(píng)估防指紋效果的步。

 

表3：手機(jī)膜蒸餾水、二碘甲烷接觸角測(cè)試結(jié)果對(duì)比表

通過對(duì)三個(gè)手機(jī)膜的固體表面自由能的分析，可以看出：固體表面自由能分析綜合了疏油、疏水兩種性質(zhì)，能夠分析得到樣品的色散力、極性力等組份，可以為篩選AFCoating液提供科學(xué)依據(jù)。

（1）三種手機(jī)膜的表面自由能計(jì)算數(shù)據(jù)如下表所示：

（2）通過樣品1和樣品2的表面自由能數(shù)據(jù)可以看出，兩者的表面自由能值差值事實(shí)上只有1mN/m左右，因而可以認(rèn)為，兩者在防指紋的效果上是近似的。而樣品3 的表面自由能值與樣品1和2的差值非常大，達(dá)到了約12mN/m，可以認(rèn)為樣品3的防指紋效果與前兩者是不一樣的。

（3）超高的表面自由能，越高的色散力值代表了極疏油性能越差。通過本次的測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，樣品3是無法達(dá)到防指紋效果的。雖然樣品1的水接觸角值大于樣品2，但是，樣品2的防指紋效果相對(duì)而言優(yōu)于樣品1。通過如下圖示即可以看出來，樣品1明顯有指紋污染存在，而樣品2的指紋污染會(huì)好得多。

圖1：手機(jī)膜油污情況拍攝圖－左側(cè)為樣品1、右側(cè)為樣品2。

 

通過將3.2所述的固體表面自由能色散力和極性力值進(jìn)行WBA分析，可以進(jìn)一步用于篩選防指紋涂層，用于評(píng)估AF涂層的防指紋效果評(píng)估效果。

圖2：樣品1可潤(rùn)濕性包絡(luò)圖

 

圖3：樣品2可潤(rùn)濕性包絡(luò)圖

圖4：樣品3可潤(rùn)濕性包絡(luò)圖

將三種手機(jī)膜的潤(rùn)濕性包絡(luò)圖進(jìn)行放大后，可以分析得到：

（1）樣品1的潤(rùn)濕100°接觸角值的極性液體為77.5mN/m，樣品2的潤(rùn)濕100°接觸角值的極性液體為73.8mN/m，樣品3的潤(rùn)濕100°接觸角值的極性液體為144.7mN/m。說明，三個(gè)樣品中，樣品2的防指紋效果相對(duì)而言是理想的。

（2）樣品1和樣品2的潤(rùn)濕100°接觸角值的非極性液體為6mN/m左右，樣品3潤(rùn)濕100°接觸角值的非極性液體為18mN/m左右。說明樣品1和2更易于疏油，而樣品3更易于有油污粘附。

（3）利用潤(rùn)濕性包絡(luò)圖分析可以找到更為合理的疏水、疏油性AF涂層。通過潤(rùn)濕性包絡(luò)圖以及實(shí)際的油污拍攝圖像可以看出，2號(hào)樣品具有更好的疏水、疏油性組合。因而，在篩選AF涂層并建立防指紋評(píng)估體系中，潤(rùn)濕性包絡(luò)圖是一個(gè)有力的工具。

樣品1可潤(rùn)濕性包絡(luò)圖－放大圖

樣品2可潤(rùn)濕性包絡(luò)圖－放大圖

樣品3可潤(rùn)濕性包絡(luò)圖－放大圖

圖5：三種手機(jī)膜潤(rùn)濕性包絡(luò)圖圖譜放大圖

 

對(duì)于兩張任意選擇的圖片進(jìn)行不同分析軟件、不同算法的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，測(cè)試所得的接觸角值如下所示：

表5：接觸角計(jì)算結(jié)果對(duì)比表

如上計(jì)算所用接觸角拍攝原圖如下所示：

圖6：圖片1原圖

 

圖7：圖片2原圖

 

通過接觸角計(jì)算結(jié)果對(duì)比表以及分析計(jì)算接觸角值的擬合效果圖片，我們認(rèn)為：

（1）圓擬合算法由于沒有考慮重力對(duì)于接觸角測(cè)值的影響，測(cè)值結(jié)果相對(duì)于Young-Laplace方程擬合算法偏小。在擬合圓時(shí)，DSA1.92和SCA202右側(cè)的擬合曲線（綠色或淡藍(lán)色）沒有與液滴邊緣完合重合，因而測(cè)值結(jié)果可信度一般。如圖8所示。CAST3.0擬合圓時(shí)，可以明顯看出，在頂點(diǎn)位置，擬合曲線（綠色）明顯與查找邊緣曲線（黃色）存在偏差。這種偏差的出現(xiàn)正是說明此時(shí)重力影響到了測(cè)值結(jié)果。如圖9所示。

 

圖8：圓擬合效果評(píng)估－圓擬合時(shí)，（左側(cè)為DSA1.92、右側(cè)為SCA202）

圖9：CAST3.0圓擬合效果評(píng)估

（2）橢圓擬合法在擬合兩幅圖片時(shí)均實(shí)現(xiàn)的較好的擬合曲線與圖像邊緣的擬合度。但是，由于液滴圖像，特別是超疏水液滴的圖像無法實(shí)現(xiàn)圖像在法線上、下兩側(cè)的軸對(duì)稱，橢圓擬合法無法用于測(cè)試小于30°或大于130°以上的接觸角值的圖像分析。特別是，防指紋效果的實(shí)現(xiàn)極可能需要手機(jī)屏或手機(jī)膜的表面形成超疏水、疏油的效果，如荷葉效應(yīng)。圖10中，我們對(duì)荷葉接觸角圖片進(jìn)行橢圓擬合分析，很明顯的看到左圖中，許多位置的擬合曲線重合度非常低，而右側(cè)圖片中的接觸點(diǎn)水平線位置左、右兩側(cè)均有一定的向外擴(kuò)散現(xiàn)象。

圖10：橢圓擬合荷葉超疏水接觸角圖片效果圖

（3）除了雙圓曲線外，切線法擬合效果在兩張圖片的接觸角分析中均是不能符合要求，主要有如下兩個(gè)原因：、擬合曲線時(shí)采用的邊緣點(diǎn)過少，擬合曲線計(jì)算所得接觸角值偏小。擬合曲線不一實(shí)際的液滴圖像邊緣相重合。

圖11：切線法擬合效果圖1

第二、受背景噪聲影響，擬合曲線與實(shí)際邊緣不重合，計(jì)算結(jié)果明顯出現(xiàn)偏差。

圖12：切線法擬合效果圖2

（4）Young-Laplace方程擬合法

Young-Laplace方程擬合法將液滴輪廓擬合Young-Laplace方程，用于評(píng)估液滴的接觸角值是現(xiàn)代接觸角和表面張力測(cè)試的算法。[5]由于考慮了重力系數(shù)的影響，因而在測(cè)值結(jié)果上來看，其可信度。Young-Laplace方程擬合法用于接觸角測(cè)試技術(shù)，從液滴形狀來分，主要分為軸對(duì)稱分析法（DSA和ADSA－P[5]）和ADSA-RealDrop法兩類。軸對(duì)稱法的明顯特征是基于液滴平面截圖（接觸角圖）中液滴輪廓是左右對(duì)稱的假設(shè)，將一側(cè)的接觸角擬合曲線復(fù)制另一側(cè)的接觸角擬合曲線；而ADSA－RealDrop的明顯特征是將液滴平面截圖中的液滴輪廓左、右分別進(jìn)行Young-Laplace方程擬合，并計(jì)算得到兩個(gè)接觸角值。在實(shí)際的測(cè)試中，后者的擬合度通常高于前者。正如前面的測(cè)試結(jié)果所顯示的，DSA1.92、DSA3和SCA202由于均采用了軸對(duì)稱分析法，因而測(cè)試所得的接觸角值與CAST3.0所得的值有一定的偏差。但從擬合曲線來看，明顯可以得到CAST3.0采用的ADSA－RealDrop算法更為。圖13所示，DSA1.92和DSA3.0擬合Young-Laplace方程時(shí)，接觸點(diǎn)位置的擬合曲線與液滴輪廓重合度不高，擬合曲線往里收縮，從而導(dǎo)致測(cè)值結(jié)果偏大3°左右。圖14中，DSA1.92和DSA3.0擬合Young-Laplace方程曲線時(shí)，接觸點(diǎn)位置的擬合線與液滴輪廓線（紅色）重合度一般，擬合曲線（淡藍(lán)或綠）往外擴(kuò)散，從而導(dǎo)致測(cè)值結(jié)果偏小2°左右。ADSA-RealDrop算法擬合液滴輪廓的擬合度非常高，且有效的分辨出液滴左、右輪廓的區(qū)別，可以為分析AF涂層均勻度提供有效依據(jù)，因而，是評(píng)估的所有算法中為的算法。如圖15所示。

圖13：DSA1.92（左）和DSA3.0（右）擬合Young-Laplace方程曲線圖1

圖14：DSA1.92（左）和DSA3.0（右）擬合Young-Laplace方程曲線圖2

圖15：CAST3.0采用的ADSA－RealDrop算法擬合Young-Laplace方程曲線圖

 

綜上所述，目前，應(yīng)用于手機(jī)屏接觸角測(cè)試的主要方法為圓擬合法，對(duì)于測(cè)試者和儀器的控制精度均要求較高，不利于測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的廣泛推廣。而橢圓擬合算法由于其受限于測(cè)試范圍，因而不是理想的應(yīng)用于評(píng)估防指紋效果的理想算法?；谳S對(duì)稱分析的Young-Laplace方程擬合法雖然可以實(shí)現(xiàn)較好的測(cè)試結(jié)果，但是，其無法應(yīng)用于分析左、右接觸角的區(qū)別，測(cè)值精度一般，也無法實(shí)現(xiàn)通過分析左、右接觸角差值分析AF涂層的均勻度，因而是退而求其次的算法。目前而言，ADSA－RealDrop算法因其擬合度高，能夠分析左、右接觸角值，可以為快速分析AF涂層均勻度提供幫助，因而是目前的測(cè)試接觸角值的算法。

綜合如上測(cè)試手機(jī)膜的過程以及測(cè)試結(jié)果的分析，結(jié)合原有的防指紋效果評(píng)估體系，我們認(rèn)為有效的防指紋效果的評(píng)估體系包括如下內(nèi)容：

（1）測(cè)試探針液體：蒸餾水和二碘甲烷；

（2）測(cè)試條件：溫度25℃±5℃，濕度60%±10

（3）測(cè)試操作流程：

－測(cè)試準(zhǔn)備：

清潔度判斷：測(cè)試前以及測(cè)試用完一個(gè)針管的液體后，需對(duì)測(cè)值所用進(jìn)液體系進(jìn)行清潔度檢測(cè)。檢測(cè)方法為采用懸滴法并采用ADSA－P算法，測(cè)試進(jìn)液體系中蒸餾水的表面張力值。符合文獻(xiàn)值±0.3mN/m時(shí)，即視為進(jìn)液體系是符合要求的。

被測(cè)樣品的表面清潔：采用超聲波清潔機(jī)對(duì)被測(cè)樣品的表面進(jìn)行清潔，并采用烘箱進(jìn)行烘干處理。

－測(cè)試過程：分別測(cè)試蒸餾水和二碘甲烷在樣品上的接觸角值，測(cè)試接觸角采用算法為ADSA-RealDrop法，共測(cè)試5個(gè)點(diǎn)，對(duì)測(cè)值結(jié)果進(jìn)行偏差分析。

（4）測(cè)試信賴性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求

表6：現(xiàn)有的手機(jī)屏防指紋評(píng)估信賴性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi)容

通過如上實(shí)驗(yàn)以及初步建立的防指紋效果評(píng)估體系，結(jié)合了疏油與疏水性的雙重測(cè)試結(jié)果的評(píng)估，可以有效的建立起防指紋效果的評(píng)估。同時(shí)，由于采用了更為科學(xué)、精度更高的ADSA－RealDrop算法，解決了液滴量控制精度不同而導(dǎo)致的接觸角測(cè)值誤差以及其他算法本身測(cè)值誤差，提升了接觸角測(cè)值的精度，為有效的分析防指紋效果提供了更為可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在評(píng)估依賴性測(cè)試中創(chuàng)新性添加的耐指紋項(xiàng)目，直接的評(píng)估出手機(jī)屏或手機(jī)膜的防指紋效果，為防指紋效果評(píng)估提供了基礎(chǔ)的體系依據(jù)。

當(dāng)然，新評(píng)估體系的建立中，需要在本評(píng)估體系的測(cè)試方法、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，數(shù)據(jù)積累，需要對(duì)初期接觸角值，包括蒸餾水和二碘甲烷的接觸角值進(jìn)行重新構(gòu)建，需要對(duì)相關(guān)評(píng)估值進(jìn)行調(diào)整，需要對(duì)AF涂層進(jìn)行重新篩選。