Como escolher o nível de brilho certo do vidro AG

O que é o brilho do vidro AG e como é medido?

A razão especular ampliada do brilho descreve a quantidade de reflexão especular num ângulo de 60 graus, comparativamente a um padrão de calibração medido de vidro negro classificado com 100 GU. (unidades de brilho) Um valor de brilho superior indica uma reflexão elevada da luz, semelhante à de um espelho, na superfície do vidro com tratamento antiencandeamento (AG); inversamente, um brilho baixo indica uma forte difusão antiencandeamento.

O protocolo de ensaio deste sistema baseia-se na ASTM D523. A ASTM D523 especifica três geometrias diferentes para avaliar o brilho; a geometria de 60° é a geometria inicial normalizada aplicada a qualquer superfície antes das geometrias de ensaio adicionais. Quando a leitura a 60° excede 70GU, recomenda-se uma segunda leitura da amostra a 20° para distinguir com maior precisão as superfícies de brilho elevado, uma vez que a redução do ângulo proporciona melhor resolução. Quando a superfície apresenta uma intensidade luminosa transmitida muito baixa relativamente à medição a 60° e uma leitura inferior a 10GU, um terceiro ponto de dados, obtido com a geometria de 85°, permite medir a reflexão mínima gerada pelas superfícies com o brilho mais baixo.

Na prática, as superfícies AG de vidro antiencandeamento apresentaram, em média, cerca de 100 GU. Um painel de vidro sodo-cálcico não tratado apresenta cerca de 110 GU. Após o ataque químico, as microranhuras da superfície fazem o vidro AG dispersar a luz incidente, aumentando a dispersão da luz refletida e reduzindo os valores de brilho para uma gama entre aproximadamente 15 e, em alguns casos, 95 GU, consoante a profundidade do ataque aplicada e o tamanho das partículas granulares da microtextura. Quando o valor de brilho se mantém próximo ou acima de 100 GU, a clareza óptica apresenta uma nebulosidade significativa de 90+ por cento; à medida que o valor GU diminui, a nebulosidade aumenta e a imagem passa a apresentar um nível antiencandeamento mais elevado.

Relação entre brilho, nebulosidade, transmitância e clareza

O desempenho do vidro AG está intimamente relacionado com quatro parâmetros distintos, cada um dos quais responde separadamente a efeitos físicos diametralmente diferentes. O brilho parece representar a especularidade da superfície através da medição da reflexão especular; a nebulosidade mede a percentagem de luz transmitida que é dispersa mais de 2,5° em relação ao feixe de origem; a transmitância mede a percentagem do feixe de luz transmitida mais amplo que atravessa o vidro; e a clareza — também denominada definição da imagem (DOI) — mede a precisão com que o vidro reproduz pormenores finos de elevado contraste na imagem transmitida ou refletida.

Este sistema rege-se por uma regra fundamental: quanto maior for o brilho, menor será a nebulosidade. Quando a rugosidade da superfície impede a reflexão difusa no vidro AG, deteta-se um brilho inferior; quando a rugosidade deixa mais nebulosidade na imagem transmitida, o brilho diminui proporcionalmente. A transmitância do vidro AG não é afetada de forma acentuada pelo ataque químico — mesmo o vidro AG sujeito a um ataque intenso apresenta uma transmitância total de 86+ por cento. Isto acontece porque a nebulosidade afeta apenas a distribuição angular da luz que passa, redistribuindo-a. O vidro AG continua a transmitir luz através de toda a sua espessura, mas o ângulo de dispersão torna-se mais amplo.

Clareza: este é um parâmetro que apanha muitos engenheiros desprevenidos. Um painel com nebulosidade e transmitância muito baixas (e, consequentemente, DOI muito elevada) pode ainda parecer desfocado se a microestrutura da superfície criar efeitos de microlente. Não existe qualquer penalização por haver uma distribuição desigual entre o brilho e o padrão de ataque químico: a correlação com a clareza não é de modo algum linear — depende da separação (frequência espacial) da estrutura de ataque e da densidade de píxeis do ecrã instalado. Em geral: quanto maior for o requisito de clareza, mais estreita será a gama de brilho aceitável.

Como a rugosidade da superfície e o ataque químico criam diferentes níveis de brilho

Todos os painéis de vidro AG começam por ser uma folha lisa em bruto (de vidro sodo-cálcico ou de aluminossilicato), polida até apresentar a delicadeza própria do vidro. O desempenho antiencandeamento começa no banho químico de ataque — um ataque químico aquoso com ácido fluorídrico (HF) — iniciado a uma velocidade cuidadosamente equilibrada. A profundidade do ataque pode variar entre 0,05 mm/hr e 0,07 mm/hr — nessa película muito fina formam-se diferentes estruturas microscópicas de picos e vales que dispersam a luz refletida.

A rugosidade da superfície refere-se às características geometricamente definidas dessas saliências e cavidades — Ra (raw), ou rugosidade aritmética. Após o ataque químico, o tamanho das micropartículas e a sua disposição relativa determinam rapidamente o nível de brilho. Uma extensão de partículas muito pequenas no vidro AG — equivalente a elementos muito compactos e suaves, ou profundos e largos — significa um brilho muito elevado, porque predomina a reflexão especular. Uma extensão de partículas muito grandes no vidro AG — isto é, elementos muito profundos e largos — significa um brilho muito baixo, porque passa a predominar a reflexão difusa.

Quando o ataque químico é bem direcionado e rigorosamente controlado, a superfície do vidro AG apresenta uma distribuição uniforme em todo o painel. Quando a composição química do ataque é inconsistente — devido a zonas frias, concentração desigual do ácido ou tempo de permanência irregular — a distribuição aleatória das partículas do vidro AG origina a frequentemente temida cintilação. A cintilação manifesta-se como uma profusão regular de pontos brilhantes, semelhantes a neve, na superfície — e torna-se muito evidente em ecrãs com 200 ou mais PPI. Quando o espaçamento entre píxeis é inferior ao tamanho dos elementos criados pelo ataque, deixando estes de ser visíveis, as pequenas inconsistências do padrão de ataque podem tornar-se muito evidentes sob a forma de granulosidade superficial.

A cintilação será muito reduzida se os diâmetros dos elementos forem concebidos para ficar abaixo do espaçamento entre píxeis. Num ecrã 4K de 27 polegadas (aproximadamente 163 PPI, com um espaçamento entre píxeis de 0,156 mm), os elementos criados pelo ataque terão de apresentar um diâmetro médio inferior a 80 μm. Isto garante a baixa densidade do padrão de dispersão — abaixo do limiar de visibilidade.

A escolha do material também é importante. Uma composição química de ataque semelhante produzirá resultados muito diferentes no vidro sodo-cálcico e no vidro de aluminossilicato, devido aos diferentes teores de óxidos destes substratos. O vidro de aluminossilicato — geralmente escolhido pela sua maior resistência aos riscos — tende a produzir uma textura de ataque mais controlada e fina do que o vidro sodo-cálcico, cuja superfície é mais macia e reativa.

Gamas de brilho do vidro AG por aplicação: qual é o nível adequado ao seu produto?

A escolha do nível de brilho certo depende das condições reais de utilização, não das especificações do ecrã. Uma janela ótica de vidro AG antiencandeamento que pareça excelente numa sala de leitura hospitalar pode tornar-se ilegível num quiosque de uma paragem de autocarro. A tabela abaixo apresenta vários níveis de brilho, as aplicações correspondentes e as propriedades ópticas mensuráveis do vidro AG em cada nível.

Consideração relativa aos PPI: os ecrãs com uma densidade superior a 200 PPI exigem um nível de brilho acima de 70 GU para não apresentarem cintilação. Trata-se de uma questão geométrica: quando os elementos criados pelo ataque são maiores do que o espaçamento entre píxeis, tornam-se pequenas lentes e encaminham a luz de vários píxeis para o mesmo ponto focal — produzindo uma zona granulada. Os ecrãs de alta resolução e as soluções personalizadas de vidro AG exigem um padrão de ataque mais fino (brilho mais baixo) para permanecerem abaixo do limiar de visibilidade da cintilação.

Como especificar o brilho do vidro AG na sua próxima encomenda

Quer esteja a selecionar a proposta de referência, o vidro AG adequado para 1 protótipo ou a aumentar a escala para lotes de produção de 10 000+ painéis, o processo de especificação segue os mesmos cinco passos. Omitir qualquer um dos passos — especialmente o quinto — expõe ao risco de rejeição do lote quando o painel entregue não cumpre os requisitos.

Pretende encontrar o nível de brilho mais adequado ao seu ecrã? Caso pretenda amostras de vidro AG com o brilho pretendido, o substrato escolhido e as dimensões de painel disponíveis para especificação, contacte a saiweiglass.

Perguntas frequentes