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在這個智能電子時代,似乎一切都變得“觸”手可及,“冰冷”的電子物件都變得生動、可愛,甚至聰明起來,不管是觸控屏,還是電子身份證,這一切都離不開電子薄膜技術的發展。
This is the era of electronics and touch is the king. From touch screen to electronic-ID, etc, electronic products have become smarter, more vivid and lovely owing to the development of electronic plastics films.

薄膜具有熱塑性和導電等系列特性,應用廣泛,如在車體內部,薄膜可使儀錶板顯示出3D效果,且節省空間,減輕重量。領先材料供應商拜耳材料科技特別在新加坡成立了功能性薄膜研究中心,主要負責高科技塗層薄膜和納米技術的上游研究,以滿足亞太地區電子市場不斷增長發展的需求。

據英國市場研究公司IDTechEx預測,全球聚合物電子市場將在2020年增至1000億美元,並在2025年之後達到2500億美元。聚合物與電子的結合帶來無限可能,甚至讓一切變得“聰明”起來。

觸控技術井噴式發展

2010年美國蘋果公司iPhone 4智能手機以及iPad平板電腦的成功上市,直接帶動了觸摸屏電子產品爆發式的成長。據統計,目前,全球有2/3的觸摸屏應用於手機,同時也已廣泛應用於平板電腦/電子書、筆記本電腦、遊戲機、ATM機等領域。在2011年11月24~26日於深圳舉辦的2011深圳國際手機產業及觸摸屏展覽會/2011深圳國際電子工業展覽會上,精彩豐富的觸屏世界讓所有參觀人員為之一振,小到3.5寸的手機觸屏,大到82寸的觸控一體電視,從平板電腦到可觸控的立式廣告牌,觸控技術無處不在,真可謂是“高科技,觸手可及”。觸摸屏這一備受寵愛的技術離不開薄膜,目前觸摸屏大多採用PET基材。

觸控技術不僅在電子產品上日新月異,科研人員也將這種技術帶到了汽車上。在德國橡塑展Fakuma 2011展會上,知名塑機製造商恩格爾(Engel)展出了一種敏感表面技術。該公司通過展出一個駕駛室仿真裝置,展示如何通過採用觸摸、感知和交互的簡單組件,令未來的轎車比智能手機具有更好的用戶友好性。該公司表示,在將來,汽車駕駛室中的按鈕和開關將被電容性的電子器件替代。恩格爾亦在展台上展出一台配備有旋轉模板的Engel duo 350注塑機,採用疊層組合模具製造帶有敏感表面的中控台。在製件背部成型了一種電容性觸摸皮膜。

在Fakuma2011上,Hennecke公司則展示了表層材料如何與熱塑性塑料基材共同注塑的過程。而在生產過程中加入電容薄膜,將可以令到未來汽車的設計,好像智能手機的面板那樣有趣和優雅。

下一代印刷聚合物電子薄膜技術

除觸控技術外,印刷電子的發展也是電子與塑料結合的成功案例。拜耳材料科技已開發出大量技術專知和多種材料,供客戶印製帶電子功能的聚碳酸酯薄膜,並採用薄膜內嵌模壓工藝將其加工為三維電子零部件使用。拜耳材料科技歐洲、中東、非洲與拉丁美洲區的功能薄膜業務開發經理 Dirk Pophusen指出:“此印刷聚合物電子技術被視為以低成本方式生產的高度集成的複合成型電子部件的下一代技術。”

薄膜在印刷聚合物電子方面擁有多項優勢。它可印製在有限空間內,兼具接線圖、制動器、傳感器和天線等多項電子功能,而此前薄膜只能用作單獨部件。通過集成這些功能,使需安裝的零件數和後勤、組裝作業量得以減少。利用這些優勢,生產出的薄膜不僅結構緊湊、功能齊備,還具有隨時安裝、空間佔用小的優點,滿足電子產品日益小型化的趨勢。

新型硬塗層薄膜兼具熱成型性、耐磨性和耐化學性。可三維成型的硬塗層薄膜,如模克福HF就是近期的一項創新產品。該薄膜之所以具有優異的可成型性(這種可成型性使得硬塗層薄膜半徑較小,同時拉伸深度較大),是因為它首先只對耐劃傷塗層進行預先固化,成型後才用標準紫外線燈進行完全固化。聚碳酸酯薄膜的表面光澤度極高,且具有極佳的耐化學性和耐磨性。與三維顯示元件配合使用時,由於結合了“隱藏效果”技術,這種塗層成為日益流行的高光鋼琴面漆的理想材料。關閉這些電子部件時,這些光亮符號的輪廓便會立刻消失(黑面板技術)。

除電子元件外,使用薄膜內嵌模壓(FIM)工藝還可將光“功能”與適用的三維薄膜組件結合在一起。傳統技術的LED同樣可用作光源,因此也可用於大型電致發光系統。與Add-Vision公司合作後,拜耳材料科技目前正在努力將柔性、聚合物有機LED印於聚碳酸酯薄膜上。據預測,這些P-OLED將用於顯示屏製造行業,且前景光明。

新一代電子身份證薄膜防偽技術

沙伯基礎創新塑料在法國智能卡及身份識別技術工業展 (CARTES & IDentification)上推出了兩款用於身份(ID)卡的突破性Lexan聚碳酸酯(PC)薄膜新技術,有助於更簡便地集成防止身份盜竊和偽造所需的安全功能。這兩種新型Lexan SDCX共擠薄膜和Lexan SC92E柔性硬塗層薄膜是打造更多層、更纖薄且工藝更複雜的身份卡和安全文件的理想解決方案。繼SABIC數年前成功推出Lexan Secure ID薄膜產品後,此次Lexan SDCX和SC92E高性能薄膜的問世擴充了其安全產品系列,也清晰地印證了公司積極致力於開發身份保護技術來使智能卡生產商和消費者等受益。


SABIC的Lexan SDCX共擠薄膜和Lexan SC92E柔性硬塗層薄膜幫助應對以更多卡層來加強身份卡安全性的行業趨勢。
“身份盜竊和偽造的風險對電子身份卡的功能性和設計創新提出了更高的要求,”沙伯基礎創新塑料特種薄膜與板材業務全球市場總監Lennard Markestein說道。“這兩款新型Lexan薄膜技術為身份卡薄膜產品系列再添新翼,不僅幫助客戶顯著提高了卡片的生產效率,還加入了激光雕刻層,為打造更持久耐用的身份卡提供了新的選擇。”

Lexan SDCX共擠薄膜將白色不透明或透明Lexan薄膜核心層與透明的激光雕刻覆蓋層結合在一起,避免了個別纖薄的薄膜層堆疊的難題。用於卡片面層的Lexan SC92E硬塗層薄膜在耐用性(包括耐刮擦性和耐化學腐蝕性)方面優於標準PC薄膜,有助於延長使用壽命並減少資源的消耗量。

共擠技術解決超薄層難題。由於最新的電子身份卡和文件加入了更精密的安全功能,因而需要添加額外的卡層來集成這些功能。鑒於此,每個卡層都纖薄到50微米甚至更薄,這使得生產流程更加複雜、更具挑戰性。Lexan SDCX共擠薄膜將非常纖薄的激光雕刻層和較厚的白色不透明或透明層結合在一起,從而解決了這些難題。這種薄膜可進行優質且具成本效益的激光雕刻,包括利用持卡人照片和簽名進行高對比度的個性化設計。卡內的印刷圖像在不破壞卡片的情況下無法進行修改。

Lexan SDCX薄膜還具有出色的耐熱性,抗頻繁彎曲且不易變形。該薄膜採用10,000級潔淨工作室技術生產。該薄膜提供多種厚度規格供選擇,激光雕刻層的厚度範圍為30-75微米,總厚度範圍為120-275微米。

硬塗層Lexan薄膜可經受磨損。Lexan SC92E單面柔性硬塗層薄膜與沒有塗層的聚碳酸酯薄膜相比,具有出眾的耐磨損和耐刮擦性。它還在鉛筆硬度測試中取得了HB (ASTM D3363)的良好評級,表明其在日常使用中具有高度的耐刮擦性能。此產品還有助於卡片表面在較長時間內保持光澤和透明度。該面層薄膜具有眾多優勢,其中一項就是具有優異的硬塗層柔性,在不使塗層破裂或受損的情況下可實現1/8英寸芯軸彎曲。即便經過頻繁彎曲後,卡片也能恢復原樣。這些特點不僅延長了卡片的使用壽命,還能在較長時間內更好地保護卡內信息的安全(例如護照照片、簽名、個人數據和全息圖),從而防止身份卡偽造和誤用。

硬塗層還能抗磨砂清洗劑,並且耐防曬霜、化妝品、油類、油脂和燃料中的化學成份。這種塗層薄膜另一個重要特點是能夠在高壓和190℃高溫下進行層壓而不會損壞任何特性。Lexan SC92E薄膜的厚度範圍為100到175微米之間。這些新型SABIC薄膜可應用於電子身份卡,軍人、政府人員和警務人員的身份卡、護照數據頁、綠卡、駕照和過境卡等。
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