在智能手機、平板電腦等智能設(shè)備普及的今天，電容屏已成為人機交互的核心界面。然而，指紋和油污殘留一直是觸控體驗

的痛點——污漬不僅影響屏幕顯示效果，還會降低觸控靈敏度。為應(yīng)對這一問題，防指紋涂層（Anti-Fingerprint Coating, 

AFC）技術(shù)應(yīng)運而生。本文將深入解析電容屏防指紋涂層的技術(shù)原理、實現(xiàn)路徑及未來發(fā)展方向。

一、防指紋涂層的技術(shù)原理

指紋殘留的本質(zhì)是皮膚油脂（主要成分為角鯊烯、脂肪酸等）與屏幕表面的物理吸附和化學結(jié)合。防指紋涂層的核心目標是

通過材料科學手段，降低屏幕表面的表面能，形成疏水疏油屏障。

?疏油層（Oleophobic Coating）?

基于氟化物（如全氟聚醚PFPE）的涂層通過形成低表面能表面（約15-25 mN/m），使油脂難以浸潤。其原理類似于荷葉效

應(yīng)，當接觸角大于110°時，液體呈現(xiàn)球狀，易于滑落。

?納米級粗糙結(jié)構(gòu)?

通過溶膠-凝膠法或氣相沉積技術(shù)構(gòu)建微納米級多孔結(jié)構(gòu)（如類荷葉表面的乳突結(jié)構(gòu)），增加液體與表面的接觸角。例如，二

氧化硅（SiO?）納米顆粒涂層可將水的接觸角提升至160°以上。

?化學改性技術(shù)?

采用自組裝單分子層（SAMs）技術(shù)，將含氟硅烷等分子通過化學鍵固定于玻璃表面，形成致密的防污層。這種改性方式比

物理涂層更耐磨損。

二、主流技術(shù)實現(xiàn)路徑

目前防指紋涂層技術(shù)可分為三大類，各有其適用場景與局限性：

技術(shù)類型 代表材料 優(yōu)點 缺點

硅基涂層 聚硅氧烷衍生物 高透光率，成本低 耐磨性較差（<5000次摩擦）

氟化物涂層 全氟聚醚（PFPE） 疏油性強，耐久性較好 工藝復雜，成本高

有機-無機雜化 氟化SiO?/有機硅復合材料 耐磨性優(yōu)異，自修復功能 量產(chǎn)難度大

典型案例：蘋果公司從iPhone 6開始采用氟硅烷氣相沉積工藝，在康寧大猩猩玻璃表面形成納米級氟化層，顯著提升抗污能

力；三星則在Galaxy S22系列中應(yīng)用了溶膠-凝膠法制備的SiO?/氟聚合物復合涂層。

三、技術(shù)挑戰(zhàn)與突破方向

盡管防指紋涂層已取得顯著進展，但仍面臨多重挑戰(zhàn)：

?耐久性瓶頸?

常規(guī)涂層的耐磨次數(shù)普遍低于2萬次（對應(yīng)約1-2年使用周期）。解決方案包括：

?梯度涂層設(shè)計?：通過硬質(zhì)層（如類金剛石碳）+疏油層的復合結(jié)構(gòu)提升整體強度；

?自修復涂層?：引入動態(tài)共價鍵（如二硫鍵、氫鍵），在受熱或光照時修復微觀裂紋。

?透光率與疏油性矛盾?

高疏油性往往需要增加表面粗糙度，但會導致光線散射。日本AGC公司開發(fā)的“高透AF膜”通過控制納米結(jié)構(gòu)尺寸在可見光

波長以下（<380nm），實現(xiàn)了98%透光率與115°接觸角的平衡。

?環(huán)保與成本壓力?

傳統(tǒng)氟化物涂層依賴PFOS/PFOA等有害物質(zhì)，歐盟REACH法規(guī)已限制其使用。替代方向包括：

生物基材料：如從植物提取的含氟化合物；

原子層沉積（ALD）技術(shù)：通過精準控制膜厚減少材料浪費。

四、未來技術(shù)演進趨勢

?超疏水表面技術(shù)?

受豬籠草啟發(fā)的SLIPS（光滑液體注入多孔表面）技術(shù)，通過在微結(jié)構(gòu)內(nèi)注入氟化油，實現(xiàn)接觸角>150°的自清潔表面，已進

入車載屏幕試驗階段。

?智能響應(yīng)涂層?

韓國KAIST研究院開發(fā)的pH響應(yīng)型涂層，可根據(jù)汗液成分動態(tài)調(diào)節(jié)表面特性，在潮濕環(huán)境下增強疏油性。

?等離子體增強沉積?

采用大氣壓等離子體聚合技術(shù)，將防指紋涂層直接整合到玻璃生產(chǎn)流程中，降低30%以上生產(chǎn)成本。

結(jié)語

防指紋涂層技術(shù)的發(fā)展，本質(zhì)上是材料科學、表面工程與制造工藝的深度協(xié)同。隨著新型納米材料與綠色制造技術(shù)的突破，未來

的電容屏或?qū)崿F(xiàn)“永不沾污”的理想狀態(tài)。而在這一進程中，如何在耐用性、環(huán)保性與成本之間找到平衡點，仍是行業(yè)需要持

續(xù)攻克的課題。