Optisen kalvon prismakalvon paljastaminen

BEF (Brightness Enhancement Film) on uudenlainen korkean suorituskyvyn optinen kalvo, joka tunnetaan myös laajalti prismaattisena kalvona sen ulkopinnan mikroskooppisen prismaattisen rakenteen ominaispiirteiden vuoksi. Se on kalvo tai arkki, joka voi parantaa koko taustavalojärjestelmän valotehokkuutta TFT-LCD-taustavalomoduuleissa, ja sen keksi ja käytti ensimmäisenä 3M Yhdysvalloissa. Käyttämällä kirkkautta lisäävän kalvon erityistä prismarakennetta, taittumisen, kokonaisheijastuksen ja valon kertymisen optiset periaatteet voivat saada valon kaikkiin suuntiin keskittymään keskipisteeseen, mikä parantaa LCD-paneelin kirkkautta ja säätelee katselukulmaa. , jolloin saavutetaan energiansäästö.

1. Anekdootteja prismaattisten kalvojen löytämisestä

Eräänä talvena yli kaksi vuosikymmentä sitten kellarissa Quebecissä 3M:n tutkija teki kokeita. Sijaitsee pohjoisella pallonpuoliskolla korkeilla leveysasteilla, talviaurinko roikkuu matalalla horisontin yläpuolella koko päivän, joten hän keksi lasiputken, jossa on prisma, vino auringonvalo putken toiseen päähän, leviää pitkin putken seinää, ja koko putki kuin lamppu läpi kehon hehkuva, niin että kellari yhtäkkiä kirkas paljon.

Tämän jälkeen 3M käytti ohutkalvoteknologiaa tämän valoputken valmistuksessa, mutta tämän prismaputken käyttö on useiden vuosien ajan rajoittunut rakennusten valaistukseen tai koristeluun, ja vuosittainen myynti on vain pieni. 1990-luvulla nestekidenäyttötekniikka alkoi kehittyä harppauksin kannettavien tietokoneiden suosion myötä. Nestekidelevyn* ominaisuuksista ja rakenteesta johtuen valon käyttöaste on erittäin alhainen ja nestekidenäytön kirkkauden lisääminen on ollut tutkijoille vaikea ongelma.

Satunnainen mielijohte sai 3M:n tutkijat yrittämään leikkaamaan tämän prismaattisen putken ja asettamaan sen litteäksi LCD-näytön taustavalon päälle. Odottamaton tapahtui, ja prisman valoa keräävän vaikutuksen ansiosta tämä uusi kokeilumenetelmä paransi LCD-näytön kirkkautta huomattavasti. Aikaisemmin 3M:n tutkijat olivat inspiroineet perhosen siipien mielikuvitusta, joka johtui vaakun fyysisestä rakenteesta valon taittumisessa ja heijastumisessa erilaisten pisteiden tuottamiseen käyttämällä edistynyttä tietokonesimulaatioohjausjärjestelmää polymeeriteollisuudessa, ja he keksivät onnistuneesti 3M™ Multilayerin. Optinen kalvo (Multilayer Optical Film) -tekniikkaa muuttamalla kalvon rakennetta valon säteilyn hallitsemiseksi.

Tämä monikerroksinen kalvo koostuu sadoista nanomittakaavan kerroksista, joista jokaisella on erilaiset materiaaliominaisuudet. Kalvokerrosten välisen optisen vuorovaikutuksen avulla saavutetaan lopulta valon heijastustoiminto.

Tämän perusteella 3M:n tutkijat ajattelivat yhdistää nämä kaksi erityistä löytöä yhdeksi. Tutkimus- ja kehitysjakson jälkeen 3M yhdisti mikroreplikointiteknologian ja filmiteknologian optimoidakseen edelleen prismaattisen kanavan valonkeräystoimintoa kirkastaen sitä* ja antoi sille nimen Brightening Film BEF.

Jotta asiakkaat hyväksyisivät tämän tuotteen hyvin, 3M:n insinöörit ostivat kaksi vertailutesti kannettavaa tietokonetta ja lisäsivät niistä toiseen kahdella kirkastuskalvolla, joiden prismat olivat kohtisuorassa toisiaan vastaan. Tämän huomaamattoman elokuvan avulla tietokoneen näytön kirkkaus yli kaksinkertaistui! Kun nämä kaksi tietokonetta esiteltiin valmistajilleen, he vakuuttuivat nopeasti.

Siitä päivästä lähtien kirkastava kalvo aloitti ihmeellisen matkansa ja sitä käytettiin laajasti erilaisissa LCD-tuotteissa pienistä matkapuhelimista ja kämmenmikroista tietokonenäyttöihin ja LCD-televisioihin, eikä näiden tuotteiden valmistajia enää vaivannut ongelma, kuinka säästää virtaa ja lisää näytön kirkkautta.

2. Prismakalvon kirkastusperiaate

Kirkastava kalvo valmistetaan yleensä käyttämällä UV-kovettuvaa liimaa PET:n pinnan prismaattisen rakenteen mikrokopioimiseksi valon korjaamiseksi valon taittumisen ja heijastuksen ilmiöllä. Kokonaiskirkkautta on mahdollista lisätä lisäämällä kirkkautta akselin keskellä 110 % keskittämällä alkuperäinen hajavalo noin 70 asteen kulmaan ja kierrättämällä käyttämätön valo katselukulman ulkopuolelle käyttämällä valon heijastusta vähentää tappiota. Tyypillisesti yksi arkki kirkastavaa kalvoa voi lisätä kirkkautta noin 40-60%. Vielä suurempi kirkkaus voidaan saavuttaa käyttämällä kahta 90-astetta pystysuoraa kirkastavaa kalvoa. Kirkastavat kalvot / prismaattiset kalvot jakavat valoenergiaa uudelleen taittamalla ja heijastamalla läpinäkyvään optiseen kalvoon muodostuneita hienoja raitoja, mikä lisää läpäisevyyttä, kirkkautta ja katselukulmaa pinnan tasaisesti peittävän prisma- ja kartiomaisen rakenteen ansiosta.

3. Prismalevyn valmistusprosessi

Kirkastava kalvo on valmistettu pääasiassa PET:stä tai PC:stä raaka-aineena käyttämällä ruiskupuristamalla tai liimaamalla akryylihartsia ja käyttämällä sitten esivalettua mikrorakennerullasiirtoa korkean energian UV-valolla mikroprismarakenteen kovettamiseksi, jotta saadaan aikaan sahalaitainen pinta. , ylä- ja alaosasta, pystysuunnassa porrastettuna kahden diffuusiokappaleen keskelle, jotta alkuperäinen hajavalo voidaan keskittää uudelleen, mikä vähentää valoa Tämä mahdollistaa hajaantuneen valon uudelleen keskittymisen ja vähentää hajavaloa. valohäviö kirkkauden lisäämiseksi.

Valkaisukalvon tuotantoprosessi sisältää optisen suunnittelun, tarkkuusmuotin, kemiallisen formuloinnin ja pinnoitteen. Kehittyneissä maissa käytetty menetelmä on toteuttaa mikro-optisen rakenteen muovausprosessi valokovettuvalla UV-liimamuovaustekniikalla käsitellylle muottitelalle.

Kriittisin teknologia kalvon kirkastamiseksi on prismakuvioiden kaiverrus teloihin. Linssien ekstruusiotuotannossa linssin ekstruusiotelan käsittelytekniikka vaikuttaa suoraan tuotteen prismaattisen linssipuristuksen laatuun. Tällä hetkellä maailman yleinen käytäntö on jalostetussa teräsrullassa, joka on päällystetty kerroksella alemman kovuuden metallia, kuten kuparia, jne., timanttityökalujen käyttö vaaditun mikrohieno prismarakenteen pinnan käsittelemiseksi.

Tämä pintakerros ei pääse ekstruusiotuotantotilaan, se on käsiteltävä pintakerroksen mikrohienossa rakenteessa ja sitten pinnoitettava kerroksella kovempaa nikkeliä tai kromia, edistynein prosessi on pinnoitettu nikkelikerroksella. fosforiseos täyttääkseen prismaattisen linssin timanttityökalun prosessivaatimukset. Samalla tämä rullaustekniikka on edelleen maailmanlaajuinen haaste linssien vaatiman erittäin korkean pintatarkkuuden ja pinnan viimeistelyn vuoksi.

4. Prismakalvon kehitystrendi

Ohuiden ja teräväpiirtoisten LCD-laitteiden kehityssuuntauksen myötä kirkastava kalvo on tulevaisuudessa erittäin ohut ja komposiitti. Komposiittikalvon etuna on, että paksuus ohenee ja kaksi kalvoa korvataan yhden kalvon funktiolla ja yhden kalvon myyntihinnalla on mahdollisuus olla alhaisempi kuin kahden kalvon hintojen summa, mikä voi alentaa yhden kalvon hinta ja lämpöstabiilisuus on myös parempi kuin kaksi. Tärkeimmät markkinoilla tällä hetkellä saatavilla olevat kirkastavat laminaattikalvotekniikat ovat seuraavat.

Yksiosainen prisma

Yksiosainen muovausprisma pääasiassa raaka-aineen ekstruusiomuovauksen kautta ja sitten rullan siirtotekniikan avulla saavuttaakseen huippuluokan erityiskulmasuunnittelun ja prisman korkeuden muutoksen, jotta saavutetaan parannetun valokentän kulman ja valon voimakkuuden tasapaino; Samanaikaisesti pohjakorotus ei vaikuta naarmuuntumattoman suunnittelun valoominaisuuksiin, hyvään naarmuuntumiskestävyyteen.

Kirkastava komposiittikalvo.

Komposiittikirkastava kalvo, joka tunnetaan myös nimellä POP (Prism on Prism), on yhdistelmä kahdesta kirkastuskalvosta, jotka on liimattu yhteen yhdeksi komposiittikirkastuskalvoksi liimaamalla. Sen etuna on, että komposiittikirkastuskalvo on 45 % ohuempi kuin kahden kirkastuskalvon paksuus ja kirkkaus on 6 % pienempi kuin kahden kirkastuskalvon, mutta 8 % korkeampi kuin yhden, mikä parantaa kokoonpanotehokkuutta. Haittana on, että molemmat kalvot irtoavat helposti. Optinen kirkkaus heikkenee.

Komposiittikalvo muodostetaan laminoimalla optisia kalvoja.

Yksi patenteista, joka yhdistää pääasiassa taustavalonlähteen muodostavat alemman diffuusiokalvon, kirkastuskalvon ja ylemmän diffuusiokalvokerrokset yhdeksi komposiittikalvoksi, vähentää kunkin taustavalonlähteen muodostavan optisen kalvon laminoimiseen tarvittavia kustannuksia ja ajankulutusta. , ja ehkäisee pintavirheitä, kuten vieraiden esineiden tarttumista tai staattisen sähkön muodostumisen aiheuttamia naarmuja jne., mikä lisää tuottavuutta.

Käänteinen kirkkautta parantava elokuva.

Japanilainen yritys tekee käänteisen kirkastavan kalvon, mikrorakenne tehdään substraattiin valon pintaan, mutta se on yhdistettävä vastaavan LGP-mallin kanssa, LGP ylä- ja alapinnat erilaisiksi mikrorakenteiksi, taustavalomoduulin keskikirkkaus voidaan säätää. kasvoi 14 prosenttia. Tämä tekniikka on ollut saatavilla jo jonkin aikaa, mutta sitä ei ole sovellettu laajassa mittakaavassa LGP-mikrorakenteen tuotannon alhaisen tuoton ja korkeiden kokoonpanotarkkuuden vaatimusten vuoksi.

Integroitu komposiittikalvo.

Uuden tyyppinen integroitu valonohjainlevy, jonka ylä- ja alapinnat on yhdistetty suoraan asfäärisiin puolipylväisiin mikrorakenneryhmiin ja mikroprismaattisiin rakenneryhmiin. Tämä integroitu valonohjainlevy saavuttaa nykyisissä taustavalomoduuleissa yleisesti käytettyjen kahden ortogonaalisen kirkastavan kalvon - diffuusiokalvon - valonohjainlevyn nelikerroksisen monimutkaisen kalvojärjestelmän toiminnon, mikä varmistaa integroidun valonohjainlevyn suunnittelun toteutettavuuden.

5. Prismalevyn valintaperiaatteet

Meillä on monia prismaattisia kalvoja, joista valita tuotteitamme suunniteltaessa, ja valinta on haaste, joka meillä on suunnittelijoina. Jokaisella valmistajan valmistamalla kalvolla on hyvät ja huonot puolensa, ja meidän on valittava tuotteidemme käyttöskenaarion ja asiakkaidemme tarpeiden sekä kustannusten hallinnan mukaan. Kuten.

 

1. Jos tuotteemme on sijoitettu pieniksi ja keskikokoisiksi, meidän tulisi valita kalvon keskipaksuus, liian paksu ja vie sitten tuotetilaamme; Jos sijoitetaan suurikokoisina tuotteina, meidän tulisi valita paksumpi kalvo, jotta liian ohut kalvo ei helposti vääntyisi huonosti kokoonpanoon ja ympäristöluokkaan kokeiden heiluttamiseen.

2. Asiakkaiden kirkkausvaatimusten mukaan, kun päätämme käyttää BEF-kalvoa tai kahta BEF-kalvoa tai lisäämällä LED-valoja tai tehonkulutusta kirkkauden parantamiseksi; ensinnäkin, onko tilaa kahden kalvon laskemiseen, ja sen jälkeen hinta, kumpi ohjelma on parempi; punnita edut ja haitat, tee valinta; päätarkoituksena tai tehdä asiakkaat tyytyväisiksi.

3. Hyvän kalvon kirkastava vaikutus, peittävä vaikutus on huono, helppo nähdä tietyssä näkökulmassa kirkkaat viivat ja muut ei-toivotut; on keskittyä ulkonäköön tai keskittyä kirkkauteen, mutta myös todellisen tilanteen mukaan tehdä valinnan, tai muiden komponenttien avulla kuromaan puute täällä.