Что такое оптическая тонкая пленка
Оптическая тонкая пленка представляет собой покрытие или покрытие одного или нескольких слоев диэлектрических или металлических пленок или комбинации этих двух типов пленок на оптических компонентах или независимых подложках для изменения характеристик передачи световых волн, включая проекцию света, отражение, поглощение. , рассеяние, поляризация и фазовый переход.
Следовательно, путем соответствующего вовлечения можно регулировать коэффициент пропускания и отражения поверхностей в разных диапазонах длин волн, а свет с разными плоскостями поляризации также может иметь разные характеристики.
Все жидкокристаллические дисплеи можно рассматривать как состоящие из двух подложек с прозрачными проводящими электродами, закрепленного слоя жидкого кристалла, упакованного в поляризационный корпус, а затем поляризационных пленок, прикрепленных к внешней поверхности, и модулей подсветки, собранных для обеспечения источников света.
Статья по теме: Как работает ЖК-дисплей?
Оптические тонкие пленки, применяемые в TFT-LCD, можно в основном разделить на два типа: поляризаторы и оптические тонкие пленки модуля подсветки.
поляризатор
Изображение на ЖК-дисплее должно основываться на поляризованном свете, а модуль ЖК-дисплея должен содержать два поляризатора.
В модуле ЖК-дисплея имеются два поляризатора, прикрепленные к обеим сторонам стеклянной подложки.
Нижний поляризатор используется для преобразования светового луча, генерируемого подсветкой, в поляризованный свет, а верхний поляризатор используется для анализа поляризованного света, электрически модулированного жидким кристаллом, для создания контраста между светом и темнотой, создавая тем самым экран дисплея. Без поляризатора ЖК-модуль не может отображать изображения.
Поляризаторы состоят из многослойных пленок, а затраты на их сырье составляют 80% общих производственных затрат.
Сырьевые материалы в основном включают пленку TAC (ацетат трицеллюлозы), пленку PVA (поливиниловый спирт), самоклеящийся клей, защитную пленку и антиадгезионную пленку. На ТАС приходится около 50% стоимости, на ПВА — 12%, на самоклеящийся клей — 5–10%, на защитную пленку и разделительную пленку — 15%, на химические материалы — 5%, а на другие расходы — 10%.
Основной технологией поляризаторов является изготовление пленки ТАЦ (ацетат трицеллюлозы) и пленки ПВА (поливиниловый спирт). Из-за высокого технического порога рынок в основном монополизирован несколькими крупными производителями, такими как LG Chemical, Sumitomo Chemical и Nitto Diko.
Однако по мере того, как развивающиеся рынки продолжают накапливать технологии, рыночная концентрация японских и корейских производителей снизилась. Производители на Тайване и в материковом Китае постепенно наращивали свои производственные мощности, и их доля на рынке начала постепенно увеличиваться.
Мировые производители поляризаторов в основном сосредоточены в Японии, Южной Корее, Тайване и Китае, а доля производственных мощностей материкового Китая в мировых производственных мощностях увеличивается с каждым годом.
Основные характеристики
Основные показатели эффективности поляризаторов в основном включают оптические характеристики, долговечность, адгезионные свойства, внешний вид и другие специальные свойства.
Оптическая производительность
Он включает в себя три основных показателя производительности: поляризацию, светопропускание и окраску. Другие также включают характеристики защиты от ультрафиолета и показатели светопропускания, полного отражения и диффузного отражения полупропускающей поляризационной полупропускающей пленки.
Долговечность
Технические показатели включают в себя четыре пункта: устойчивость к высокой температуре, жаре и влажности, низкой температуре, а также горячему и холодному удару. Самым важным из них является устойчивость к теплу и влажности.
Характеристики клея
Технические индикаторы в основном относятся к различным характеристикам чувствительного к давлению клея поляризатора, обычно включая силу отслаивания между самоклеящимся клеем и стеклянной подложкой, самоклеящимся клеем и отслаивающейся пленкой, защитной пленкой поляризатора и поляризатором. и долговечность склеивания чувствительных к давлению клеев.
Внешний вид Производительность
Технические показатели в основном относятся к плоскостности поверхности поляризационных изделий и количеству дефектов внешнего вида. Эти технические показатели в основном влияют на степень использования поляризаторов во время ремонта.
Дополнительные функции
Дополнительные функции поляризатора включают функцию широкого угла обзора, улучшенное разрешение, повышенную яркость и энергосбережение.
Функция широкого угла обзора требует, чтобы ЖК-монитор мог просматривать изображения с практически неизменным качеством изображения в более широком диапазоне углов обзора. К поляризатору может быть прикреплена оптическая компенсационная пленка для коррекции разности фаз, создаваемой жидким кристаллом под каждым углом обзора, тем самым улучшая точность изображения. Улучшение разрешения дисплея в основном включает целенаправленную обработку поверхности пленки TAC, например, антибликовую обработку, обработку против царапин, антибликовую/слабоотражающую обработку, обработку против обрастания и т. д.
Наклейка повышающей яркость пленки на поляризатор на данный момент является основным методом повышения яркости панели и экономии энергопотребления.
Блок подсветки (BLU) Оптическая пленка
Блок подсветки (BLU) — это ключевой компонент, который обеспечивает источник подсветки для ЖК-дисплеев.
ЖК-панель не обладает световыми свойствами, поэтому для достижения эффекта отображения к ЖК-панели необходимо добавить источник света.
Модули подсветки ЖК-дисплея в основном состоят из источников подсветки, оптических пленок, клейких материалов, изоляционных материалов, пластиковых рамок и т. д.
Среди них различные типы оптических пленок являются ключевыми компонентами модулей подсветки, которые в основном можно разделить на шесть типов в зависимости от их функций: отражающая пленка, диффузионная пленка, обычная призматическая пленка, многофункциональная призматическая пленка, микролинзовая пленка, пленка для усиления отражательной поляризации, и т. д.
Приблизительная разбивка стоимости ЖК-панели показывает, что стоимость материалов составляет более 70% от общей стоимости производства ЖК-дисплея. Среди материальных затрат на модуль подсветки приходится 18.2%, на цветной фильтр — 14.7%, на поляризатор — 9.5% и на стеклянные подложки — 8.9%.
Пленка для усиления черного света (BEF) и диффузионная пленка являются важными компонентами подсветки. Соотношение стоимости BEF, диффузионной пленки и отражающей пленки в модуле подсветки составляет 32%, 7% и 2% соответственно, что составляет 41% от общей суммы.
Пленка для повышения яркости (BEF)
Пленка для повышения яркости (BEF), также называемая PrismSheet, используется для повышения светоотдачи всей системы подсветки.
Когда свет, излучаемый подсветкой, проходит через призму, только свет, падающий в определенном диапазоне углов, может преломляться и излучаться. Оставшийся свет отражается к источнику света краем призмы из-за несоответствия условиям преломления, а затем повторно излучается отражательной пластиной в нижней части источника света.
Свет в подсветке непрерывно перерабатывается под действием призматической структуры. Свет, который изначально расходился во всех направлениях, после прохождения через призменный лист контролировался в пределах 70 градусов от нормали, тем самым достигаясь эффект усиления осевой яркости.
Основная технология изготовления призменных листов заключается в технологии гравировки узоров призм на валике.
При производстве экструзии линз технология обработки валков для экструзии линз напрямую влияет на качество формования призматических линз продукта. В мире общепринятой практикой является покрытие обработанного стального ролика слоем металла меньшей твердости, например меди, и с использованием алмазного инструмента для обработки необходимой мелкопризматической структуры поверхности.
Поверхность этого слоя не может достичь состояния экструзионного производства, и на поверхность обрабатываемой микроструктуры необходимо нанести слой более твердого никеля или хрома, чтобы удовлетворить технологические требования к резке призматических линз алмазным инструментом.
Диффузионная пленка
Основная функция — обеспечить равномерный поверхностный источник света для дисплея. В основе лежит прецизионная технология нанесения покрытий. Он имеет функцию рассеивания света, то есть свет будет рассеиваться по его поверхности, распространяя свет мягко и равномерно.
Основная структура большинства диффузионных пленок заключается в покрытии частиц оптического астигматизма с обеих сторон прозрачной подложки, такой как ПЭТ.
Когда свет проходит через диффузионный слой с ПЭТ в качестве основного материала, он проходит через среды с разными показателями преломления, в результате чего свет подвергается множеству явлений преломления, отражения и рассеяния. Свет можно преобразовать в источник однородного поверхностного света для достижения эффекта оптической диффузии. В структуре подсветки он в основном играет роль коррекции угла рассеивания, что увеличивает площадь излучения света, но снижает интенсивность света на единицу площади, то есть снижает яркость. После того, как источник света рассеивается диффузионным материалом, он может стать вторичным источником света с большей площадью, лучшей однородностью и стабильной цветностью.
Глобальная тенденция поставок оптической пленки
Исследования, разработки и производство оптических пленочных материалов требуют накопления и сопоставления технологий, талантов, оборудования и сырья.
В настоящее время японские производители занимают лидирующие позиции в области поляризаторов, в области оптических пленок для подсветки доминируют американские, японские и корейские компании, а рынок диффузионных пленок занимают японские и корейские компании.
Примерно в 2005 году, в связи с переносом международной промышленности в материковый Китай, начала появляться первая партия производителей оптической пленки. В настоящее время местные производители оптических пленок с наибольшей долей рынка в материковом Китае в основном включают Shuangxing New Materials, Ningbo Exciton Technology, KDX, Sichuan EM Technology Co., Ltd и другие компании.
Для различных применений необходимо выбрать подходящую комбинацию оптических пленок для достижения желаемых эффектов и требований к отображению, таких как высокая яркость , матовая поверхность для уменьшения отражения, широкий диапазон рабочих температур и т. д.
Дополнительная информация по смежным темам:
