CN110202901A - 光感屏下指纹解锁的tpu屏幕保护贴及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光感屏下指纹解锁的TPU屏幕保护贴及其制作方法。光感屏下指纹解锁的TPU屏幕保护贴，包括从上至下贴合的保护膜、聚氨酯涂层、TPU基膜、硅胶层以及离型膜。本发明中，加工简单成本低，且不影响光感屏下指纹解锁功能的使用。

Description

光感屏下指纹解锁的TPU屏幕保护贴及其制作方法
技术领域
本发明涉及薄膜技术领域，尤其涉及一种光感屏下指纹解锁的TPU屏幕保护贴及其制作方法。
背景技术
光感屏下指纹解锁功能已经逐渐应用智能手机中。光感屏下指纹解锁功能的原理为利用光学透射在透过不同材质反馈到手机屏幕而产生指纹识别后启动屏幕的过程。
随着无边框手机的广泛应用，曲面屏幕是实现该效果的有效方式。但曲面屏幕的盖板玻璃是经过钢化的曲面屏幕，在跌落是容易造成屏幕玻璃的破碎，故手机屏幕保护贴的出现大受欢迎而被广泛应用。目前，适用于曲面屏幕的手机屏幕保护贴为3D玻璃膜和3D高分子膜。
3D玻璃膜与曲面屏幕的材质相近，主要成分均为二氧化硅，因而两者的光学性能相近，基本不会影响光感屏下指纹解锁功能的使用。但是在3D玻璃膜生产过程中需要进行热弯成型，成本非常昂贵，且良品率低。
3D高分子膜与曲面屏幕的材质不同，光学性能也不同，因此3D高分子膜的光学性能会影响光感屏下指纹解锁功能的使用。但是，高分子材料的成型性能比玻璃优秀，因而3D高分子膜的成型加工比3D玻璃的成型加工简单很多，成本也低很多。
影响3D高分子膜光学性能的主要因素有以下两点：（1）透光率：一般的PET的透光率和其PET切片原料有关，透光率在86%-91%之间，而PC、SRF、TAC的透光率都可以达到90%以上。（2）彩虹纹：光在透过不同的薄膜介质时会产生不同的折射，结晶塑料（如BOPET）由于双向拉伸的原因，其结晶结构无法保持稳定，进而发生不规则排列，分子结构不均匀产生散射情况。而非结晶材料（如PC、SRF、TAC和TPU）在双向拉伸后，其分子结构能够保持均匀，因而不会产生彩虹纹而影响透光效果。
目前市面上主流的3D高分子膜的材料主要有PC、SRF、TAC、PET以及PC/PMMA。但这些材料在应用时有不同的光学性能和成型性能。具体如下：
PC是线性分子，没有光的取向性，相位差低，光的彩虹干涉低适合指纹识别灵敏度的要求。但PC却存在硬度低（硬度<1H），容易刮花，影响作为手机屏幕保护贴使用。而且PC表面与硅胶的的亲和性较差，难以通过硅胶贴合在曲面屏幕上
SRF没有彩虹纹，但Tg点较低，相位差高，对后加工位置有要求，材料没有结晶结构，材料软和不耐刮花，受热收缩变形大不好加工。
TAC具有优异的光学性能，但是不耐水，材料脆，表面处理与加工困难，不适合做成型。
PET可以成型，但由于分子结构具有较强的成型反弹。
PC/PMMA复合膜，其成型性好，但硬度低，容易刮花，影响作为手机屏幕保护贴使用。
因此，PC、SRF、TAC、PET以及PC/PMMA均不适合单独地用作具有曲面屏幕和具有光感屏下指纹解锁功能的手机的手机保护贴。
发明内容
本发明要解决的技术问题是根据上述现有技术的不足，提供一种光感屏下指纹解锁的TPU屏幕保护贴及其制作方法，其加工简单成本低，且不影响光感屏下指纹解锁功能的使用。
本发明的技术方案如下：
光感屏下指纹解锁的TPU屏幕保护贴，包括从上至下贴合的保护膜、聚氨酯涂层、TPU基膜、硅胶层以及离型膜。
进一步地，保护膜厚度为30-50um，聚氨酯涂层厚度为3-5um，TPU基膜厚度为100-150um，硅胶层厚度为20-30um，离型膜厚度为40-50um。
如上所述光感屏下指纹解锁的TPU屏幕保护贴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a：将聚氨酯涂液涂布在TPU基膜顶面，固化后形成聚氨酯涂层；
步骤b：将保护膜贴覆在聚氨酯涂层顶面；
步骤c：将硅胶涂布在TPU基膜底面，固化后形成硅胶层；在硅胶层底面贴合离型膜,得到半成品；
步骤d：将半成品进行热弯成型，得到3D成型半成品；
步骤e：对3D成型半成品进行CNC加工，得到TPU屏幕保护贴。
进一步地，按重量比，将94-97%水性聚氨酯、2-4%含氟添加剂以及1-2%爽滑剂混合，得到聚氨酯涂液。
进一步地，含氟添加剂为聚四氟乙烯，爽滑剂为有机硬脂酸盐。
进一步地，热弯成型中，加热成型机的加热板加热到200-230摄氏度，加热时间为1-3秒，移出加热板后合模成型5-10秒，得到3D成型半成品。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
（1）TPU基膜具备很好的光学性能而没有彩虹纹及干涉纹的问题，不会影响光感屏下指纹解锁功能的使用；并且，TPU基膜柔软，容易贴合曲面屏幕而不反弹，适合用于手机屏幕保护贴。
（2）聚氨酯涂层透光率高，透光率不低于90%，不会影响光感屏下指纹解锁功能的使用；并且，聚氨酯涂层使TPU屏幕保护贴外表面具有一定的硬度（1H/500G，JIS5600），实现抗刮花功能，解决了TPU基膜在单独应用中材质软、不耐刮花的问题；同时，聚氨酯涂层也让TPU屏幕保护贴外表面具有很好的抗污能力（水触角105°），实现防指纹功能；以及，聚氨酯涂层还能为TPU屏幕保护贴外表面产生较低的动摩擦系数（＜0.2）来取得较佳的滑动操作触感。
（3）含氟添加剂能够使聚氨酯涂层带来不粘功能，避免TPU屏幕保护贴出现粘手现象；爽滑剂能够提高聚氨酯涂层的硬度，进一步取得较佳的滑动操作触感。
（4）聚氨酯涂层具有高透、耐候、耐磨、易清洁等优点，贴合于TPU基膜顶面作为较软的TPU基膜在涂布硅胶时和CNC加工时的较硬承托层，也解决涂布硅胶和热弯成型时TPU受热收缩变形的问题，提高加工效率和良品率。
（5）由于TPU基膜为高弹体，冲切时因为韧性不易冲断，需要CNC加工。
附图说明
图1是实施例的结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，本发明提供的实施例，光感屏下指纹解锁的TPU屏幕保护贴，包括从上至下贴合的保护膜、聚氨酯涂层、TPU基膜、硅胶层以及离型膜。
保护膜厚度为40m，聚氨酯涂层厚度为4um，TPU基膜厚度为125um，硅胶层厚度为25um，离型膜厚度为45um。
实施例使用时：将离型膜撕去，硅胶层贴合在手机屏幕上，最后把保护膜撕去。其中，本实施例中保护膜为PET膜，离型膜为PTE膜。
实施例的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a：按重量比，将94-97%水性聚氨酯、2-4%含氟添加剂以及1-2%爽滑剂混合，得到聚氨酯涂液；其中，含氟添加剂为聚四氟乙烯，爽滑剂为有机硬脂酸盐。将聚氨酯涂液涂布在TPU基膜顶面，固化后形成聚氨酯涂层；
步骤b：将保护膜贴覆在聚氨酯涂层顶面；
步骤c：将硅胶涂布在TPU基膜底面，固化后形成硅胶层；在硅胶层底面贴合离型膜,得到半成品；
步骤d：将半成品进行热弯成型，得到3D成型半成品；热弯成型中，加热成型机的加热板加热到200-230摄氏度，加热时间为1-3秒，移出加热板后合模成型5-10秒，得到3D成型半成品。
步骤e：对3D成型半成品进行CNC加工，得到如图1所示的TPU屏幕保护贴。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明的权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.光感屏下指纹解锁的TPU屏幕保护贴，其特征在于：包括从上至下贴合的保护膜、聚氨酯涂层、TPU基膜、硅胶层以及离型膜。
2.根据权利要求1所述光感屏下指纹解锁的TPU屏幕保护贴，其特征在于：保护膜厚度为30-50um，聚氨酯涂层厚度为3-5um，TPU基膜厚度为100-150um，硅胶层厚度为20-30um，离型膜厚度为40-50um。
3.如权利要求1或2所述光感屏下指纹解锁的TPU屏幕保护贴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a：将聚氨酯涂液涂布在TPU基膜顶面，固化后形成聚氨酯涂层；
步骤b：将保护膜贴覆在聚氨酯涂层顶面；
步骤c：将硅胶涂布在TPU基膜底面，固化后形成硅胶层；在硅胶层底面贴合离型膜,得到半成品；
步骤d：将半成品进行热弯成型，得到3D成型半成品；
步骤e：对3D成型半成品进行CNC加工，得到TPU屏幕保护贴。
4.根据权利要求3所述光感屏下指纹解锁的TPU屏幕保护贴的制备方法，其特征在于：按重量比，将94-97%水性聚氨酯、2-4%含氟添加剂以及1-2%爽滑剂混合，得到聚氨酯涂液。
5.根据权利要求4所述光感屏下指纹解锁的TPU屏幕保护贴的制备方法，其特征在于：含氟添加剂为聚四氟乙烯，爽滑剂为有机硬脂酸盐。
6.根据权利要求3所述光感屏下指纹解锁的TPU屏幕保护贴的制备方法，其特征在于：热弯成型中，加热成型机的加热板加热到200-230摄氏度，加热时间为1-3秒，移出加热板后合模成型5-10秒，得到3D成型半成品。
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