Évaluation de la résistance mécanique du film fonctionnel utilisé dans les smartphones

Récemment, une large gamme de films multifonctionnels a été développée, possédant diverses caractéristiques spéciales conçues pour offrir des fonctionnalités telles qu'une protection et une visibilité améliorées sur les écrans d'affichage des smartphones et des téléviseurs LCD. Ces films plastiques multifonctionnels peuvent également être conçus pour offrir une sécurité, une isolation et une protection contre la lumière améliorées aux produits en verre automobiles et architecturaux. Cette page présente un exemple d'évaluation de la résistance du film de revêtement auto-réparable utilisé sur le film protecteur fonctionnel qui recouvre les écrans LCD de produits tels que les smartphones et les tablettes.

Fig. 1 Appareil de test

Figure 2 : Exemple de structure

Tableau 1 Conditions d'essai

 
 Instrument  Micro autographe MST-1
 Mesure de la force d'essai  Cellule de charge 1 kN
 Vitesse d'essai  5 mm/min
 Poignées  Poignées plates à vis 1 kN
 Dents de préhension  Limer les dents
 Observation vidéo  Vidéo numérique sans contact TRViewX
 Stéréomicroscope
 Logiciel  TRAPEZIUM X (Simple)

Tableau 2 Échantillon

Échanillon (dimensions) L10 mm, l40 mm (bande), épaiss.150 μm
Film PET auto-réparateur

La figure 3 montre les changements au cours du temps dans le film de revêtement auto-réparable à la surface de l'échantillon qui ont été extraits de la vidéo du test de traction TRViewX. Ici, les changements caractéristiques survenus dans l’échantillon à différents états lors du chargement en traction sont affichés sur des photographies. Les états capturés comprennent : (1) Apparition initiale des fissures : le point auquel de minuscules fissures localisées apparaissent pour la première fois dans le film de revêtement auto-réparateur, (2) Point d'apparition des fissures 1 : le point auquel les fissures deviennent clairement évidentes. et (3) Point d'apparition de fissures 2 : le point auquel les fissures deviennent évidentes sur l'ensemble du film de revêtement, conférant un effet blanchissant.

 

Fig. 3 État du revêtement auto-réparateur sur échantillon

 

Ensuite, à l'aide de la fonction TRViewX Point Pick, nous avons quantifié la force de test appliquée sur l'échantillon et l'ampleur de la déformation survenue aux états (1), (2) et (3) du film de revêtement auto-réparable. La figure 4 montre la courbe Test Force-Course.

Tableau 3 Résultats des tests

  Force d'essai (N) Course (mm)
(1)  135.66  2.38
(2)  137.25  2.98
(3)  139.53  4.36

Fig. 4 Force d'essai - Courbe de course

La figure 4 révèle que les fissures se produisent dans le film de revêtement auto-réparable après que l'échantillon présente un comportement non linéaire, c'est-à-dire lorsque la région plastique a été atteinte. On suppose donc que le film de revêtement autoréparable possède des propriétés de résistance qui empêchent son endommagement dans la région élastique. Les fissures dans le film de revêtement sont apparues à environ 135 N du point de charge, et après que les fissures soient devenues clairement évidentes à un point de charge d'environ 137 N, les fissures sont soudainement devenues très prononcées dans la plage de 137 N à 140 N.


Micro Autograph MST-I
Micro Strain Tester

Ces dernières années, les appareils et les composants sont devenus de plus en plus petits et sont montés à des densités plus élevées en raison de la tendance vers des équipements électroniques plus fins, plus légers et plus petits. Parallèlement, dans le domaine des tests d'évaluation de la résistance, il existe un besoin croissant de machines d'essai capables de contrôler et de mesurer le déplacement et de tester les forces sur des micro-échantillons dans des microrégions de plusieurs µm ou plusieurs mN et capables d'évaluer la résistance avec une haute précision. Le Shimadzu Micro Autograph MST-I a été développé et mis sur le marché en réponse à ce besoin d'une machine de test d'évaluation de la micro-résistance, principalement dans le secteur des composants électroniques.


TRViewX
Extensomètre vidéo numérique sans contact

L'allongement et la largeur sont mesurés par une caméra vidéo. L'allongement JIS B7741 classe 0,5 et la largeur JIS classe 1 peuvent être mesurés sans contact avec une haute précision. Des tests utilisant une chambre thermostatique peuvent également être réalisés.