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Kratzfestigkeit von Displayschutzfolien für Handys

Kratzfestigkeit von Displayschutzfolien für Handys

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Bedeutung der Prüfung von Bildschirmschutzvorrichtungen

Obwohl die Bildschirme von Mobiltelefonen so konzipiert sind, dass sie nicht zerbrechen oder zerkratzen können, sind sie dennoch anfällig für Schäden. Durch die tägliche Nutzung des Telefons werden sie abgenutzt, z. B. durch Kratzer und Risse. Da die Reparatur dieser Bildschirme teuer sein kann, sind Displayschutzfolien ein erschwinglicher Schutz, der häufig gekauft und verwendet wird, um die Haltbarkeit des Bildschirms zu erhöhen.


Mit dem Makromodul des Nanovea PB1000 Mechanical Tester in Verbindung mit dem Sensor für akustische Emissionen (AE) können wir eindeutig die kritischen Belastungen identifizieren, bei denen Bildschirmschutzfolien aufgrund von Kratzern1 versagen, um eine vergleichende Studie zwischen zwei Arten von Bildschirmschutzfolien zu erstellen.


Zwei gängige Arten von Bildschirmschutzmaterialien sind TPU (thermoplastisches Polyurethan) und gehärtetes Glas. Gehärtetes Glas gilt als das beste Material, da es einen besseren Schutz vor Stößen und Kratzern bietet. Allerdings ist es auch am teuersten. TPU-Bildschirmschutzfolien hingegen sind preiswerter und eine beliebte Wahl für Verbraucher, die Kunststoff-Bildschirmschutzfolien bevorzugen. Da Bildschirmschutzfolien Kratzer und Stöße absorbieren sollen und in der Regel aus Materialien mit spröden Eigenschaften bestehen, ist die kontrollierte Kratzprüfung in Verbindung mit der In-situ-AE-Detektion ein optimaler Prüfaufbau, um die Belastungen zu bestimmen, bei denen kohäsive Fehler (z. B. Risse, Abplatzungen und Brüche) und/oder adhäsive Fehler (z. B. Delamination und Abplatzungen) auftreten.



Messung Zielsetzung

In dieser Studie wurden drei Kratztests an zwei verschiedenen handelsüblichen Bildschirmschutzfolien mit dem Makromodul des PB1000 Mechanik-Testers von Nanovea durchgeführt. Mithilfe eines Sensors für akustische Emissionen und eines optischen Mikroskops wurden die kritischen Belastungen ermittelt, bei denen die einzelnen Schutzfolien versagten.




Testverfahren und -abläufe

Der Nanovea PB1000 Mechanical Tester wurde verwendet, um zwei Bildschirmschutzfolien zu testen, die auf einen Telefonbildschirm aufgebracht und auf einen Tisch mit Reibungssensor geklemmt wurden. Die Testparameter für alle Kratzer sind in Tabelle 1 unten aufgeführt.




Ergebnisse und Diskussion

Da die Bildschirmschutzfolien aus einem anderen Material bestanden, wiesen sie jeweils unterschiedliche Arten von Fehlern auf. Bei der TPU-Schutzfolie wurde nur ein kritischer Fehler beobachtet, während die Schutzfolie aus gehärtetem Glas zwei Fehler aufwies. Die Ergebnisse für jede Probe sind in Tabelle 2 dargestellt. Die kritische Last #1 ist definiert als die Last, bei der die Bildschirmschutzfolien unter dem Mikroskop Anzeichen von kohäsivem Versagen zeigten. Die kritische Last #2 wird durch die erste Spitzenveränderung in den Daten der akustischen Emissionskurve definiert.


Bei der TPU-Displayschutzfolie entspricht die kritische Belastung #2 der Stelle, an der sich die Schutzfolie zusammen mit dem Kratzer sichtbar vom Handy-Display abzulösen begann. Ein Kratzer erschien auf der Oberfläche des Telefondisplays, sobald die kritische Last #2 für den Rest der Kratztests überschritten wurde. Die kritische Last #1 für die gehärtete Glasschutzfolie entspricht der Stelle, an der radiale Brüche auftreten. Die kritische Last #2 tritt gegen Ende des Kratzers bei höheren Lasten auf. Die Schallemission ist größer als bei der TPU-Schutzfolie, der Bildschirm des Telefons wurde jedoch nicht beschädigt. In beiden Fällen entsprach die kritische Last #2 einer großen Tiefenänderung, was darauf hindeutet, dass der Eindringkörper die Displayschutzfolie durchstoßen hatte.













Schlussfolgerung




In dieser Studie stellen wir die Fähigkeit des Nanovea PB1000 Mechanik-Testers vor, kontrollierte und wiederholbare Kratztests durchzuführen und gleichzeitig die akustische Emissionsdetektion zu nutzen, um die Belastungen, bei denen adhäsives und kohäsives Versagen bei Displayschutzfolien aus TPU und gehärtetem Glas auftritt, genau zu bestimmen. Die in diesem Dokument vorgestellten experimentellen Daten stützen die ursprüngliche Annahme, dass gehärtetes Glas am besten zum Schutz vor Kratzern auf Telefonbildschirmen geeignet ist.


Der Nanovea Mechanical Tester bietet genaue und wiederholbare Eindring-, Kratz- und Verschleißmessungen mit ISO- und ASTM-konformen Nano- und Mikromodulen. Der Mechanik-Tester ist ein komplettes System und damit die ideale Lösung für die Bestimmung des gesamten Spektrums mechanischer Eigenschaften von dünnen oder dicken, weichen oder harten Beschichtungen, Folien und Substraten.

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