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TFT-LCD液晶屏光学薄膜研究与应用

2013-07-25 11:36
seele_jin
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  2.3、滤光片

  滤光片是塑料或玻璃片再加入特种染料做成的,红色滤光片只能让红光通过,如此类推。玻璃片的折射率原本与空气差不多,所有色光都可以通过,所以是透明的,但是染了染料后,分子结构变化,折射率也发生变化,对某些色光的通过就有变化了。比如一束白光通过蓝色滤光片,射出的是一束蓝光,而绿光、红光极少,大多数被滤光片吸收了。

  滤光片产品主要按光谱波段、光谱特性、膜层材料、应用特点等方式分类。

  光谱波段:紫外滤光片、可见滤光片、红外滤光片;

  光谱特性:带通滤光片、截止滤光片、分光滤光片、中性密度滤光片、反射滤光片;

  膜层材料:软膜滤光片、硬膜滤光片。硬膜滤光片不仅指薄膜硬度方面,更重要的是它的激光损伤阈值,所以它广泛应用于激光系统当中。软膜滤光片则主要用于生化分析仪当中。

  带通型: 选定波段的光通过,通带以外的光截止。

  短波通型(又叫低波通):短于选定波长的光通过,长于该波长的光截止。 比如红外截止滤光片,IBG-650。

  长波通型(又叫高波通):长于选定波长的光通过,短于该波长的光截止 比如红外透过滤光片,IPG-800。

  彩色滤光片是TFT-LCD背光模组的重要组成部分,详见第二章。

  2.4、偏光片

  偏光片(Polarizing Film)的全称应该是偏振光片。液晶显示器的成像必须依靠偏振光。偏光片的主要作用就是使不具偏极性的自然光变成产生偏极化,转变成偏极光,加上液晶分子扭转特性,达到控制光线的通过与否,从而提高透光率和视角范围,形成防眩等功能。

  偏光片可广泛应用于现代的液晶显示产品:液晶电视、笔记本电脑、手机、PDA、电子词典、MP3、仪器仪表、投影仪等,也可用于时尚偏光眼镜。其中,LCD的应用是拉动偏光片产业发展的主要力量。详见第二章。

  2.5、补偿膜/相位差板

  补偿膜的补偿原理,是将各种显示模式下( TN / STN / TFT ( VA / IPS / OCB ))液晶在各视角产生的相位差做修正, 简言之,即是让液晶分子的双折射性质得到对称性的补偿。若要从其功能目的来区分则可略为分单纯改变相位的相位差膜、色差补偿膜及视角扩大膜。补偿膜能降低液晶显示器暗态时的漏光量,并且在一定视角内能大幅提高影像之对比、色度与克服部分灰阶反转问题。

  2.6、配向膜

  配向膜是具有直条状刮痕的薄膜,作用是引导液晶分子的排列方向(图1.1)。在已蒸上透明导电膜(ITO)的玻璃基版上,用PI涂液和转轮(roller),在ITO膜上印出一条一条平行的沟槽,到时候液晶可依此沟槽的方向横躺於沟槽内,达到使液晶呈同一方向排列之目的。此具有一条一条方向的膜,即為配向膜。

  液晶之所以可应用于萤幕上,乃因其在平行分子方向与垂直分子方向之诱电率不同,因此可用电场驱动之,另一方面,由于液晶也具有视分子方向而变化之折射率(也就是具有双折射),可改变偏极光之偏极方向,最后更因液晶与配向膜之界面有很强之作用力(AnchoringStrength),在电场关闭后液晶就靠着弹性系数(恢复力)而恢复到原来之排列,由此可知没有配向膜之存在,液晶是无法工作的。但在液晶萤幕之应用上,其液晶分子与配向膜表面呈某一角度的倾斜(即预倾角,PretiltAngle),如此才能达到均一配向的效果。

  配向膜涉及的涂布非卷式湿法涂布,方式有传统的定向刷磨法和现在的UV光配向法、电子浆配向和离子束配向。

  2.7、扩散膜

  扩散膜为TFT-LCD背光模块中之关键零组件,能够为液晶显示器提供一个均匀的面光源,一般传统的扩散膜主要是在扩散膜基材中,加入一颗颗的化学颗粒,作为散射粒子,而现有之扩散板其微粒子分散在树脂层间,所以光线在经过扩散层时,会不断于2个折射率相异的介质中穿过,故光线就会发生许多折射、反射与散射的现象,如此便造成了光学扩散的效果。详见第二章。

  2.8、增亮膜/棱镜片/聚光片

  增亮膜又叫棱镜片(Prism Sheet),常简称BEF(Brightness Enhancement Film),为TFT-LCD背光模块中之关键零组件,主要是借由光的折射与反射原理,利用棱镜片修正光的方向,使光线正面集中,并将视角外未被利用的光线可以回收与利用,同时提升整体辉度与均匀度,达到增亮的效果,又称聚光片。复合型光学膜,主要是将原本聚光片的功能与扩散功能加以整合,如此将可减少使用1片扩散片,有利於下游厂商简化背光设计、节省工序、降低成本,同时亮度效率还可提升。对於光学膜厂商来说,虽然复合型增亮膜会取代传统聚光片(增亮膜),但单价和利润都较佳。

  2.9、遮光膜/黑白胶

  黑白遮光胶|遮光膜主要应用于背光源上,起固定、遮光作用(遮掉边光和灯位的光),也叫遮光片、黑白膜,简称黑白胶(可说是种双面胶带)。相对TFT-LCD所使用的背光源遮光要求较高,所以大部分的黑白胶都应用在TFT-LCD的背光源上面。除黑白胶外,还有黑黑胶(双面为黑色),主要作用仍然是固定,遮光;黑银胶(单面黑色,单面银色),除遮光外,银色面有反射作用。相对黑白胶是LCD市场的主流产品。黑面与白面的粘性对比,白面需要更大一些,因为白面与橡胶框相连接,而黑面与玻璃相连接,相对玻璃对胶的附着性,橡胶框更差一些,所以需要白面的粘性更大来保证整个模组的稳定性。

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