隨著觸摸液晶屏的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，手機(jī)屏及手機(jī)膜的防指紋的需求越來(lái)越高，如何在使用過(guò)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(wèn)題。以來(lái)，評(píng)估防指紋效果的方法過(guò)于單一、簡(jiǎn)單造成了行業(yè)無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)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(guò)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(guò)AFCoating的手機(jī)膜或手機(jī)屏并對(duì)比測(cè)試結(jié)果；通過(guò)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(guò)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(lái)越廣泛，手機(jī)屏及手機(jī)膜的防指紋的需求越來(lái)越高。屏幕上的指紋造成的油污以及隨之而來(lái)的細(xì)菌問(wèn)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(guò)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(wèn)題。特別近年來(lái)，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(guò)于簡(jiǎn)單。從實(shí)際效果來(lái)看，無(wú)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(wú)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(lè)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(wú)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(mén)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(wú)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(wèn)題。本文通過(guò)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(guò)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(shuō)明書(shū)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(wèn)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(lái)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(wú)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(guò)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(wú)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(wú)法，無(wú)法作用探針液體所采用。正十六烷的色散力值較低，無(wú)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(lái)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(guò)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(wú)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(guò)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(wú)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(wú)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(wú)法實(shí)現(xiàn)防指紋的目的的。通過(guò)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(wú)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(wú)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(guò)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(shuō)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(méi)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(guò)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(guò)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(guò)本次的測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，樣品3是無(wú)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(guò)如下圖示即可以看出來(lái)，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(guò)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(shuō)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(shuō)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(guò)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(guò)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(méi)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(méi)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(shuō)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(wú)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(wú)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(guò)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(lái)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(lái)分，主要分為軸對(duì)稱分析法（DSA和ADSA－P[5]）和ADSA-RealDrop法兩類(lèi)。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(lái)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(wú)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(wú)法實(shí)現(xiàn)通過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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。