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更新時(shí)間:2025-10-27
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接觸角測量儀對平面顯示器的親水性分析,是一個(gè)將微觀表面物理化學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)化為宏觀可量化數(shù)據(jù)的精密過程。其核心在于通過分析液滴在固體表面的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)行為,精確揭示表面的潤濕特性。為了得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果,流程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都至關(guān)重要:
1. 樣品制備與標(biāo)準(zhǔn)化:
樣品清潔:確保顯示器表面無指紋、灰塵、有機(jī)污染物,這些會(huì)顯著干擾測量結(jié)果。
環(huán)境控制:在恒溫、恒濕、無振動(dòng)的環(huán)境中進(jìn)行,以避免環(huán)境因素引起的液滴蒸發(fā)或震動(dòng)。
液滴控制:使用高精度注射泵滴出體積微?。ㄍǔ?/span>0.5-2.0 μL)且恒定的超純水液滴,確保數(shù)據(jù)的一致性和可比性。
2. 圖像捕捉:
使用高分辨率CCD相機(jī)和均勻的背景光源,在液滴穩(wěn)定接觸表面的瞬間(通常為1-3秒內(nèi))捕捉其清晰的輪廓圖像。
3. 分析模型選擇與計(jì)算(關(guān)鍵步驟):
測量軟件隨后對捕獲的液滴圖像進(jìn)行分析,針對不同的表面特性,需采用不同的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行擬合:
θ > 20° 的通用情況:通常采用 Young-Laplace方程擬合。該方法通過計(jì)算液滴表面的拉普拉斯壓力差,能zui 精確地還原液滴的真實(shí)形狀,計(jì)算結(jié)果最為準(zhǔn)確。
θ < 20° 的強(qiáng)親水表面:當(dāng)液滴非常平坦時(shí),更適合采用圓擬合或橢圓擬合法。該方法將液滴的左、右兩側(cè)輪廓視為圓弧或橢圓弧,并通過擬合這些弧線來計(jì)算接觸角。
左右角度差異分析:軟件會(huì)分別計(jì)算左、右接觸角。若二者差異過大(如 > 2°),則提示表面不均勻或有污染,這對于評(píng)估顯示器面板的均勻性至關(guān)重要。
為了更深入地分析表面性質(zhì),僅靠靜態(tài)接觸角是不夠的。
1. 動(dòng)態(tài)接觸角分析:
前進(jìn)角(θa)與后退角(θb):通過在測試過程中增加或減少液滴體積,測量液滴前沿剛移動(dòng)時(shí)的(前進(jìn)角)和后沿剛移動(dòng)時(shí)的(后退角)。
接觸角滯后(θa - θb):此參數(shù)至關(guān)重要。滯后越小,表明表面化學(xué)和物理結(jié)構(gòu)越均勻;滯后大則意味著表面存在污染或微觀不均勻區(qū)。這對于評(píng)估顯示器鍍膜質(zhì)量是ji好的指標(biāo)。
2. 表面能計(jì)算與分析:
通過測量顯示器表面與兩種不同已知性質(zhì)液體(通常為水和二dian甲烷)的接觸角,并利用Owens-Wendt等數(shù)學(xué)模型,可以計(jì)算出固體表面的自由能及其分量。
高表面能:通常對應(yīng)于強(qiáng)親水性,有利于粘合劑和涂層的附著。
低表面能:通常對應(yīng)于疏水性,具有抗粘附特性。
接觸角測量儀對平面顯示器親水性的分析,是一個(gè)多維度、高精度、兼具定量與定性的系統(tǒng)工程。它不僅是簡單判斷“親水"或“疏水",更是通過:靜態(tài)接觸角進(jìn)行快速質(zhì)量判定;動(dòng)態(tài)接觸角評(píng)估表面均勻性和清潔度;表面能計(jì)算深入理解表面物理化學(xué)性質(zhì)。這套分析體系為顯示器制造工藝的開發(fā)、優(yōu)化和質(zhì)量控制提供了科學(xué)數(shù)據(jù)支撐,是實(shí)現(xiàn)高性能、高良率生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
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