全波段IR油墨的开发
 

此贴主题的背景为,无可见光屏幕解锁以红外技术以苹果、三星为首近几年在手机、笔记本人脸识别技术大量应用。其中对于终端消费者最直观的感受就是当前大部份中高端笔电在无可见光的情况下，只要人脸在设备的摄像头区域就能完成人脸识别解锁及实名认证等功能。
这种技术应用具体实现的方式是在屏幕下的摄像头模组中增加了红外成像的模组，让摄像头具备在380~780以外的波段也能进行成像. 在此基础上我们需要在屏幕上印刷一层半透的IR油墨让成像区域无论在什么波段下都是相同的透过率。而这层半透的全波段IR油墨目前行业内只有精工有这个技术。可有同行能解惑这个油墨是什么原理能做到全波段都能做到相同的透过率？是否有国产能代替？

这个领域真的很小众呀，坐等大佬们给讲解一下。

全波段透过率相同的IR油墨（红外油墨）是一种特殊的功能性材料，其核心特性是在目标红外波段（如近红外NIR、中波红外MWIR、长波红外LWIR等）具有均匀的透过率，同时对可见光或其他特定波段具有遮蔽或吸收能力。以下是关于这种油墨的详细解析：

1. 关键特性

- 全波段红外透过率一致：在设计的红外波段（如800nm~14μm）内，透过率曲线平坦，确保不同波长红外线的均匀穿透，避免因波长差异导致的信号畸变。
- 可见光遮蔽：通常对可见光不透明，实现隐蔽性（如用于军事伪装或防伪印刷）。
- 环境稳定性：耐温、耐湿、抗化学腐蚀，适应复杂环境。

2. 技术实现原理

- 材料选择：
- 树脂基材：选用红外透过率高的聚合物（如环烯烃共聚物COC、聚碳酸酯PC）。
- 功能填料：添加纳米级金属氧化物（如ITO氧化铟锡）或碳材料（石墨烯），调控特定波段的吸收/透过。
- 光学设计：通过多层薄膜干涉或光子晶体结构实现宽带红外透过率均衡。
- 工艺控制：纳米分散技术确保填料均匀分布，避免散射损耗。

3. 典型应用场景

- 军事伪装：涂覆于装备表面，在红外热像仪下呈现与背景一致的辐射特性。
- 安全防伪：印刷不可见标记，仅通过红外设备识别（如钞票、证件）。
- 光电窗口：用于红外传感器保护罩，确保信号无失真传输。
- 智能穿戴：结合柔性基材，用于透红外不透可见光的可穿戴设备。

4. 性能测试指标

- 光谱透过率：通过傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）测量目标波段的透过曲线。
- 环境耐久性：高温高湿测试、UV老化实验等。
- 附着力：百格法测试与基材的结合强度。

5. 挑战与解决方案

- 宽波段均匀性：需平衡不同波长吸收，可能需混合多种填料或设计梯度材料。
- 成本控制：纳米材料（如ITO）价格较高，可探索低成本替代物（如铝掺杂氧化锌AZO）。
- 大规模生产：优化涂布/印刷工艺（如凹版印刷、喷墨打印）以实现均匀成膜。

6. 代表产品示例

- NIR油墨：如日本三菱的LIOELM系列，在850~1550nm透过率>90%，可见光区不透。
- MWIR油墨：美国Evaporated Coatings Inc.的ECI-300，覆盖3~5μm波段。

7. 未来发展方向

- 动态调控：结合电致变色材料，实现红外透过率实时可调。
- 超材料集成：利用超表面结构增强特定波段的性能。
- 环保型配方：开发无重金属、可降解的IR油墨。

日本有很多绝招都是很底层很基础的，如显示器底涂、特种胶粘剂、IR油墨等。目前国内有跟进者，中低端有一定的替代性。

实际应用当中，我们能自己调除与精工一模一样外观的油墨并且在550波段与全波段油墨一致。但如果要在全波段都在同一个范围内就不行，精工的代理商都解释不清楚为什么会这样。只是讲从日本进口的色母调出来就能达到全波段达到同一个范围。看来底层化工的技术应用国内的同行还得持续努力啊。