Importance de tester les protections d'écran

Bien que les écrans de téléphone soient conçus pour résister aux chocs et aux rayures, ils sont toujours susceptibles d'être endommagés. L'utilisation quotidienne du téléphone provoque leur usure, c'est-à-dire l'accumulation de rayures et de fissures. Comme la réparation de ces écrans peut être coûteuse, les protections d'écran sont un élément de prévention des dommages abordable, couramment acheté et utilisé pour augmenter la durabilité d'un écran.


En utilisant le module macro du testeur mécanique Nanovea PB1000 en conjonction avec le capteur d'émissions acoustiques (AE), nous pouvons clairement identifier les charges critiques auxquelles les protections d'écran présentent une défaillance en raison de l'essai de rayure1 afin de créer une étude comparative entre deux types de protections d'écran.


Deux types courants de matériaux de protection d'écran sont le TPU (polyuréthane thermoplastique) et le verre trempé. Le verre trempé est considéré comme le meilleur des deux car il offre une meilleure protection contre les chocs et les rayures. Cependant, il est aussi le plus cher. Les protections d'écran en TPU, quant à elles, sont moins chères et constituent un choix populaire pour les consommateurs qui préfèrent les protections d'écran en plastique. Étant donné que les protections d'écran sont conçues pour absorber les rayures et les impacts et qu'elles sont généralement composées de matériaux aux propriétés fragiles, les essais de rayures contrôlés associés à la détection in situ de l'EA constituent une configuration d'essai optimale pour déterminer les charges auxquelles les défaillances cohésives (par exemple, fissuration, écaillage et fracture) et/ou les défaillances adhésives (par exemple, délamination et écaillage) se produisent.

Objectif de la mesure

Dans cette étude, trois tests de rayures ont été effectués sur deux protections d'écran commerciales différentes en utilisant le module macro du testeur mécanique PB1000 de Nanovea. En utilisant un capteur d'émissions acoustiques et un microscope optique, les charges critiques auxquelles chaque protection d'écran a présenté une ou plusieurs défaillances ont été identifiées.

Procédure d'essai et procédures

Le testeur mécanique Nanovea PB1000 a été utilisé pour tester deux protections d'écran appliquées sur l'écran d'un téléphone et serrées sur une table à capteur de friction. Les paramètres de test pour toutes les rayures sont présentés dans le tableau 1 ci-dessous.

Résultats et discussion

Les protections d'écran étant fabriquées dans des matériaux différents, elles présentaient toutes des types de défaillances différents. Une seule défaillance critique a été observée pour la protection d'écran en TPU, tandis que la protection d'écran en verre trempé en présentait deux. Les résultats pour chaque échantillon sont présentés dans le tableau 2 ci-dessous. La charge critique #1 est définie comme la charge à laquelle les protections d'écran ont commencé à montrer des signes de rupture cohésive au microscope. La charge critique #2 est définie par le premier changement de pic observé dans les données du graphique des émissions acoustiques.

Pour le protecteur d'écran TPU, la charge critique #2 correspond à l'emplacement de la rayure où le protecteur a commencé à se détacher visiblement de l'écran du téléphone. Une rayure est apparue à la surface de l'écran du téléphone lorsque la charge critique #2 a été dépassée pour le reste des tests de rayures. Pour la protection d'écran en verre trempé, la charge critique #1 correspond à l'endroit où les fractures radiales ont commencé à apparaître. La charge critique #2 se produit vers la fin de la rayure à des charges plus élevées. L'émission acoustique est d'une magnitude plus importante que celle du protecteur d'écran TPU, mais l'écran du téléphone n'a subi aucun dommage. Dans les deux cas, la charge critique #2 correspond à un changement important de la profondeur, indiquant que le pénétrateur a percé le protecteur d'écran.

Conclusion

Dans cette étude, nous présentons la capacité du testeur mécanique Nanovea PB1000 à effectuer des tests de rayures contrôlés et répétables et à utiliser simultanément la détection d'émissions acoustiques pour identifier avec précision les charges auxquelles la rupture adhésive et cohésive se produit dans les protections d'écran en TPU et en verre trempé. Les données expérimentales présentées dans ce document confirment l'hypothèse initiale selon laquelle le verre trempé est le plus performant pour la prévention des rayures sur les écrans de téléphone.


Le testeur mécanique Nanovea offre des capacités de mesure précises et reproductibles de l'indentation, des rayures et de l'usure à l'aide de modules Nano et Micro conformes aux normes ISO et ASTM. Le Testeur Méchanique est un système complet, ce qui en fait la solution idéale pour déterminer la gamme complète des propriétés mécaniques des revêtements, films et substrats fins ou épais, souples ou durs.