Revelant la pel·lícula prisma de la pel·lícula òptica

La pel·lícula de millora de la brillantor (BEF) és un nou tipus de pel·lícula òptica d'alt rendiment, també coneguda com a pel·lícula prismàtica a causa de la característica de la seva estructura de matriu prismàtica microscòpica a la superfície exterior. És una pel·lícula o làmina que pot millorar l'eficiència lluminosa de tot el sistema de retroil·luminació en mòduls de retroil·luminació TFT-LCD, i va ser inventat i utilitzat per primera vegada per 3M als Estats Units. Mitjançant l'ús de l'estructura especial del prisma de la pel·lícula de millora de la brillantor, els principis òptics de refracció, reflexió total i acumulació de llum poden fer que la llum en totes direccions se centri en el punt de vista central, millorant així la brillantor del panell LCD i controlant l'angle de visió. , aconseguint així un estalvi energètic.

1. Anècdotes sobre el descobriment de membranes prismàtiques

En un soterrani del Quebec, Canadà, un hivern fa més de dues dècades, un investigador de 3M estava fent experiments. Situat a l'hemisferi nord a latituds altes, el sol d'hivern penja baix per sobre de l'horitzó durant tot el dia, per la qual cosa va inventar un conducte de vidre amb un prisma, la llum solar obliqua en un extrem del conducte, es propagarà al llarg de la paret del conducte i tot el conjunt. tub com un llum a través del cos brillant, de manera que el soterrani de sobte brillant molt.

Després d'això, 3M va utilitzar la tecnologia de pel·lícula fina per produir aquest tub de llum, però durant molts anys, l'aplicació d'aquest conducte prismàtic s'ha limitat a la il·luminació o la decoració d'edificis, amb només un petit nombre de vendes cada any. A la dècada de 1990, la tecnologia de la pantalla de cristall líquid va començar a desenvolupar-se a passos de gegant amb la popularitat dels ordinadors portàtils. A causa de les característiques i l'estructura de la placa de cristall líquid *, la utilització de la llum és molt baixa, i com augmentar la brillantor de la pantalla de cristall líquid ha estat un problema difícil per als investigadors.

Un caprici casual va portar els científics de 3M a provar de tallar aquest conducte prismàtic i posar-lo a la llum de fons de la pantalla LCD. Va passar l'inesperat i, a causa de l'efecte de recollida de llum del prisma, aquest nou mètode intentat va fer que la brillantor de la pantalla LCD millorés molt positivament. Anteriorment, els científics de 3M s'havien inspirat en la imaginació de les ales de papallona a causa de l'estructura física de les escales sobre la refracció i la reflexió de la llum per produir diferents punts, utilitzant un sistema avançat de control de simulació per ordinador a la indústria del polímer, va inventar amb èxit 3M™ Multicapa. Tecnologia de pel·lícula òptica (pel·lícula òptica multicapa), canviant l'estructura de la pel·lícula per controlar l'emissió de llum.

Aquesta pel·lícula multicapa es compon de centenars de capes a nanoescala, cadascuna amb propietats materials diferents. Mitjançant la interacció òptica entre les capes de pel·lícula, finalment s'aconsegueix la funció de reflectir la llum.

A partir d'això, els científics de 3M van pensar a combinar aquests dos descobriments especials en un sol. Després d'un període d'investigació i desenvolupament, 3M va combinar la tecnologia de micro-replicació i la tecnologia de pel·lícules per optimitzar encara més la funció de recollida de llum del conducte prismàtic, il·luminant-lo*, i el va anomenar Brightening Film BEF.

Perquè aquest producte sigui ben acceptat pels clients, els enginyers de 3M van comprar dos ordinadors portàtils de prova de comparació i van afegir un d'ells amb dues peces de pel·lícula brillant amb els prismes orientats perpendicularment entre si. Amb aquesta pel·lícula discreta, la brillantor de la pantalla de l'ordinador es va més que duplicar! Quan es van presentar els dos ordinadors als seus fabricants, es van convèncer ràpidament.

A partir d'aquell dia, la pel·lícula brillant va començar el seu viatge miraculós i va ser àmpliament utilitzada en diversos productes LCD, des de petits telèfons mòbils i PDA fins a monitors d'ordinador i televisors LCD, i els fabricants d'aquests productes ja no es van veure preocupats pel problema de com fer-ho. estalvia energia i augmenta la brillantor de la pantalla.

2. Principi de brillantor de pel·lícula prisma

La pel·lícula il·luminadora es fa normalment utilitzant cola curable per UV per micro-replicar l'estructura prismàtica a la superfície del PET per corregir la llum pel fenomen de refracció i reflexió de la llum. És possible augmentar la brillantor general augmentant la brillantor al centre de l'eix en un 110% concentrant la llum dispersa original en un angle d'uns 70 graus i reciclant la llum no utilitzada fora de l'angle de visió, utilitzant la reflexió de la llum per reduir la pèrdua. Normalment, un sol full de la pel·lícula brillant pot augmentar la brillantor en un 40-60%. Es pot aconseguir una brillantor encara més alta utilitzant pel·lícules de brillantor verticals de dos 90-graus. Les pel·lícules brillants / prismàtiques redistribueixen l'energia lumínica refractant i reflectint les fines ratlles formades a la pel·lícula òptica transparent, augmentant la transmitància, la brillantor i l'angle de visió a causa de l'estructura prismàtica i cònica que cobreix uniformement la superfície.

3. Procés de producció de la làmina prismàtica

La pel·lícula il·luminadora està feta principalment de PET o PC com a matèria primera, utilitzant modelat per injecció o enganxant resina acrílica, i després utilitzant transferència de rodets de microestructura prefabricada, amb llum UV d'alta energia per endurir l'estructura del micro prisma, per crear una superfície dentada. , de les peces superior i inferior, esglaonades verticalment al mig de les dues peces de difusió, de manera que la llum difosa original es pugui tornar a concentrar, reduint la llum. Això permet que la llum que s'ha difosa es torni a concentrar i redueix la velocitat de pèrdua de llum per augmentar la brillantor.

El procés de producció de la pel·lícula brillant inclou disseny òptic, motlle de precisió, formulació química i recobriment. El mètode utilitzat als països avançats és realitzar el procés d'emmotllament de l'estructura micro-òptica mitjançant la tecnologia d'emmotllament d'adhesius UV de polimerització amb llum al rotlle de matriu processat.

La tecnologia més crítica per a la pel·lícula brillant és la tecnologia de gravat de patrons prismàtics als rodets. En la producció d'extrusió de lents, la tecnologia de processament de rodets d'extrusió de lents afecta directament la qualitat de l'emmotllament de la lent prismàtica del producte. En l'actualitat, la pràctica habitual del món és el corró d'acer processat recobert amb una capa de metall de duresa més baixa com el coure, etc., l'ús d'eines de diamant per processar la superfície d'estructura prismàtica microfina necessària.

Aquesta capa de la superfície no pot arribar a l'estat de producció d'extrusió, s'ha de processar a l'estructura microfina de la capa superficial i, a continuació, es revestirà amb una capa de níquel o crom més dur, el procés més avançat es xapa amb una capa de níquel. aliatge de fòsfor, per tal de complir amb els requisits del procés de tall de lents prismàtiques de l'eina de diamant. Al mateix temps, aquesta tecnologia de fabricació de rotlles segueix sent un repte mundial a causa de l'alta precisió de la superfície i l'acabat de la superfície requerit per a les lents.

4. Tendència de desenvolupament de pel·lícules Prism

Amb la tendència de desenvolupament de dispositius LCD prims i d'alta definició, la pel·lícula brillant serà ultrafina i composta en el futur. L'avantatge de la pel·lícula composta és que el gruix s'aprima i dues pel·lícules es substitueixen per la funció d'una pel·lícula, i el preu de venda d'una pel·lícula té la possibilitat de ser inferior a la suma dels preus de dues pel·lícules, la qual cosa pot reduir-se. el cost i l'estabilitat tèrmica d'una pel·lícula també és millor que dues. Les principals tecnologies de pel·lícula laminat de brillantor que estan disponibles actualment al mercat inclouen les següents.

Prisma d'una sola peça

Prisma d'emmotllament d'una sola peça principalment a través de l'emmotllament per extrusió de matèries primeres, i després a través de la tecnologia de transferència de rodets per aconseguir el disseny d'angle especial superior i el canvi d'alçada del prisma per aconseguir l'equilibri entre l'angle del camp de llum millorat i la intensitat de la llum; al mateix temps, l'augment inferior no afecta les característiques de la llum del disseny anti-ratllades, bona resistència a les ratllades.

Pel·lícula il·luminador composta.

La pel·lícula de brillantor composta, també coneguda com POP (Prism on Prism), és una combinació de dues pel·lícules de brillantor enganxades en una pel·lícula de brillantor composta mitjançant unió. El seu avantatge és que la pel·lícula de brillantor composta és un 45% més prima que el gruix de dues pel·lícules de brillantor, i la brillantor és un 6% inferior a dues pel·lícules de brillantor, però un 8% més gran que una, millorant l'eficiència del muntatge. El desavantatge és que les dues pel·lícules es deslaminan fàcilment. La brillantor òptica disminueix.

La pel·lícula composta es forma mitjançant laminació de pel·lícules òptiques.

Una de les patents, que combina principalment la pel·lícula de difusió inferior, la pel·lícula brillant i les capes de pel·lícula de difusió superior que formen la font de retroil·luminació en una pel·lícula composta, redueix el cost i el consum de temps necessari per laminar cada pel·lícula òptica que constitueix la font de retroil·luminació. , i evita defectes superficials com l'adhesió d'objectes estranys o rascades causades per la generació d'electricitat estàtica, etc., augmentant així la productivitat.

Pel·lícula de millora de la brillantor inversa.

Una empresa japonesa fa una pel·lícula de brillantor inversa, la microestructura es fa al substrat a la superfície lleugera, però s'ha de combinar amb el seu disseny corresponent de superfícies superiors i inferiors LGP, LGP en diferents microestructures, la brillantor del centre del mòdul de retroil·luminació pot ser augmentat un 14%. Aquesta tecnologia fa temps que està disponible, però no s'ha aplicat a gran escala a causa del baix rendiment de la producció de microestructures LGP i els alts requisits de precisió del muntatge.

Pel·lícula composta integrada.

Un nou tipus de placa de guia de llum integrada, les superfícies superior i inferior de la qual es fusionen directament amb matrius de microestructura semicolumnar asfèrica i matrius d'estructura micro prismàtica, respectivament. Aquesta placa de guia de llum integrada aconsegueix la funció del sistema de pel·lícula complexa de quatre capes de dues pel·lícules brillants ortogonals-pel·lícules de difusió-plaques de guia de llum que s'utilitzen habitualment en els mòduls de retroil·luminació actuals, que verifica la viabilitat del disseny de plaques de guia de llum integrada.

5. Principis de selecció de la làmina prisma

Tenim moltes pel·lícules prismàtiques per triar a l'hora de dissenyar els nostres productes, i com triar és el repte que tenim com a dissenyadors. Cada pel·lícula produïda pel fabricant té els seus avantatges i inconvenients, i hem de triar segons l'escenari d'aplicació dels nostres productes i les necessitats dels nostres clients així com el control de costos. Tal com.

 

1. Si els nostres productes es col·loquen com a mides petites i mitjanes, hauríem de triar el gruix mitjà del diafragma, massa gruixut per ocupar l'espai del nostre producte; si es col·loquen com a productes de gran mida, hauríem de triar un diafragma més gruixut per evitar que el diafragma massa prim sigui fàcil de deformar el mal muntatge i els experiments de classe ambiental que generen problemes.

2. Segons la demanda del client de brillantor quan optem per utilitzar un diafragma BEF o dos diafragmas BEF, o afegint llums LED o consum d'energia per millorar la brillantor; en primer lloc, veure si hi ha espai per posar dos diafragmes, i després el cost, quin programa és millor; sospesar els pros i els contres, fer una elecció; l'objectiu principal, o fer que els clients estiguin satisfets.

3. efecte il·luminador d'un bon diafragma, efecte d'emmascarament és pobre, fàcil de veure en un punt de vista particular línies brillants i altres indesitjables; és el focus en l'aparença o el focus en la brillantor, però també segons la situació real per fer una elecció, o a través d'altres components per compensar la manca d'aquí.