Enthüllung des Prismenfilms des optischen Films

Brightness Enhancement Film (BEF) ist ein neuartiger optischer Hochleistungsfilm, der aufgrund der charakteristischen mikroskopischen Prismenanordnung auf der Außenfläche auch allgemein als Prismenfolie bekannt ist. Dabei handelt es sich um einen Film oder eine Folie, die die Lichtausbeute des gesamten Hintergrundbeleuchtungssystems in TFT-LCD-Hintergrundbeleuchtungsmodulen verbessern kann. Sie wurde erstmals von 3M in den USA erfunden und verwendet. Durch die Verwendung der speziellen Prismenstruktur der Helligkeitsverstärkungsfolie können die optischen Prinzipien der Brechung, Totalreflexion und Lichtakkumulation dafür sorgen, dass das Licht in alle Richtungen auf den zentralen Blickpunkt fokussiert wird, wodurch die Helligkeit des LCD-Panels erhöht und der Betrachtungswinkel gesteuert wird , wodurch Energieeinsparungen erzielt werden.

1. Anekdoten über die Entdeckung prismatischer Membranen

In einem Winter vor mehr als zwei Jahrzehnten führte ein 3M-Forscher in einem Keller in Quebec, Kanada, Experimente durch. Da es sich auf der Nordhalbkugel in hohen Breiten befindet, hängt die Wintersonne den ganzen Tag über tief über dem Horizont. Deshalb erfand er eine Glasleitung mit einem Prisma, bei der schräges Sonnenlicht an einem Ende der Leitung entlang der Leitungswand und im Ganzen ausgebreitet wird Röhre wie eine Lampe durch den Körper glühend, so dass der Keller plötzlich viel heller wird.

Danach nutzte 3M die Dünnschichttechnologie zur Herstellung dieser Lichtröhre, doch viele Jahre lang beschränkte sich die Anwendung dieser prismatischen Leitung auf die Beleuchtung oder Dekoration von Gebäuden und es gab nur wenige Verkäufe pro Jahr. In den 1990er Jahren begann sich die Flüssigkristallanzeigetechnologie mit der Popularität von Laptops rasant zu entwickeln. Aufgrund der Eigenschaften und der Struktur der Flüssigkristallplatte* ist die Lichtausnutzung sehr gering, und die Frage, wie die Helligkeit der Flüssigkristallanzeige erhöht werden kann, war für Forscher ein schwieriges Problem.

Eine zufällige Laune veranlasste 3M-Wissenschaftler, zu versuchen, diesen prismatischen Kanal zu durchtrennen und ihn flach auf die LCD-Hintergrundbeleuchtung zu legen. Das Unerwartete geschah, und aufgrund der lichtsammelnden Wirkung des Prismas verbesserte sich mit dieser neuen versuchten Methode die Helligkeit des LCD deutlich. Zuvor hatten sich 3M-Wissenschaftler von der Fantasie von Schmetterlingsflügeln aufgrund der physikalischen Struktur der Schuppen auf der Brechung und Reflexion von Licht inspirieren lassen, um mithilfe eines fortschrittlichen Computersimulationssteuerungssystems in der Polymerindustrie verschiedene Punkte zu erzeugen, und erfanden erfolgreich 3M™ Multilayer Optische Filmtechnologie (Multilayer Optical Film), bei der die Struktur des Films geändert wird, um die Lichtemission zu steuern.

Dieser mehrschichtige Film besteht aus Hunderten nanoskaligen Schichten mit jeweils unterschiedlichen Materialeigenschaften. Durch die optische Wechselwirkung zwischen den Folienschichten wird schließlich die Funktion der Lichtreflexion erreicht.

Daraufhin dachten 3M-Wissenschaftler darüber nach, diese beiden besonderen Entdeckungen zu einer zu kombinieren. Nach einer Zeit der Forschung und Entwicklung kombinierte 3M Mikroreplikationstechnologie und Filmtechnologie, um die Lichtsammelfunktion des prismatischen Kanals weiter zu optimieren und ihn so aufzuhellen*, und nannte ihn Brightening Film BEF.

Um eine gute Akzeptanz dieses Produkts bei den Kunden zu gewährleisten, kauften die 3M-Ingenieure zwei Vergleichstest-Laptops und bestückten eines davon mit zwei Stück Aufhellungsfolie, deren Prismen senkrecht zueinander ausgerichtet waren. Mit dieser unauffälligen Folie wird die Helligkeit des Computerbildschirms mehr als verdoppelt! Als die beiden Computer ihren Herstellern vorgestellt wurden, waren diese schnell überzeugt.

Von diesem Tag an begann der aufhellende Film seine wundersame Reise und wurde in verschiedenen LCD-Produkten weit verbreitet, von kleinen Mobiltelefonen und PDAs bis hin zu Computermonitoren und LCD-Fernsehern, und die Hersteller dieser Produkte hatten keine Probleme mehr mit der Frage, wie das funktioniert Sparen Sie Strom und erhöhen Sie die Helligkeit des Bildschirms.

2. Prinzip der Prismenfilmaufhellung

Aufhellungsfolien werden üblicherweise unter Verwendung von UV-härtbarem Klebstoff hergestellt, um die prismatische Struktur auf der Oberfläche von PET mikroreplizieren und so das Licht durch das Phänomen der Lichtbrechung und -reflexion zu korrigieren. Es ist möglich, die Gesamthelligkeit zu erhöhen, indem die Helligkeit in der Mitte der Achse um 110 % erhöht wird, indem das ursprüngliche Streulicht in einem Winkel von etwa 70 Grad konzentriert und das ungenutzte Licht außerhalb des Betrachtungswinkels recycelt wird, indem die Lichtreflexion genutzt wird den Verlust reduzieren. Typischerweise kann eine einzelne Folie der Aufhellungsfolie die Helligkeit um etwa 40-60 % erhöhen. Eine noch höhere Helligkeit kann durch die Verwendung von zwei 90-Grad vertikalen Aufhellungsfolien erreicht werden. Aufhellende Filme/prismatische Filme verteilen die Lichtenergie neu, indem sie die auf dem transparenten optischen Film gebildeten feinen Streifen brechen und reflektieren, wodurch Durchlässigkeit, Helligkeit und Betrachtungswinkel aufgrund der prismatischen und konischen Struktur, die die Oberfläche gleichmäßig bedeckt, erhöht werden.

3. Herstellungsprozess der Prismenplatte

Aufhellungsfolien werden hauptsächlich aus PET oder PC als Rohmaterial hergestellt, wobei Acrylharz durch Spritzgießen oder Pastieren aufgetragen wird und anschließend die Mikroprismenstruktur mithilfe von vorgegossenem Mikrostrukturwalzentransfer mit hochenergetischem UV-Licht gehärtet wird, um eine gezackte Oberfläche zu erzeugen , aus Ober- und Unterteil, vertikal versetzt in der Mitte der beiden Diffusionsteile, so dass das ursprünglich gestreute Licht wieder konzentriert werden kann, wodurch die Lichtstärke reduziert wird Lichtverlust, um die Helligkeit zu erhöhen.

Der Produktionsprozess der Aufhellungsfolie umfasst optisches Design, Präzisionsformung, chemische Formulierung und Beschichtung. Die in fortgeschrittenen Ländern verwendete Methode besteht darin, den Formprozess der mikrooptischen Struktur durch lichthärtende UV-Klebeformtechnologie auf der verarbeiteten Matrizenwalze zu realisieren.

Die wichtigste Technologie zum Aufhellen von Filmen ist die Technologie der Gravur prismatischer Muster auf den Walzen. Bei der Linsenextrusionsproduktion wirkt sich die Verarbeitungstechnologie der Linsenextrusionswalze direkt auf die Qualität der prismatischen Linsenformung des Produkts aus. Derzeit ist es weltweit üblich, bei der Bearbeitung von Stahlwalzen, die mit einer Schicht aus Metall geringerer Härte wie Kupfer usw. beschichtet sind, Diamantwerkzeuge zu verwenden, um die erforderliche Oberfläche mit mikrofeiner Prismenstruktur zu bearbeiten.

Diese Oberflächenschicht ist nicht in der Lage, den Extrusionsproduktionszustand zu erreichen, sie muss in der mikrofeinen Struktur der Oberflächenschicht verarbeitet und anschließend mit einer Schicht aus härterem Nickel oder Chrom überzogen werden. Das fortschrittlichste Verfahren ist die Überziehung mit einer Schicht aus Nickel. Phosphorlegierung, um die Anforderungen des Diamantwerkzeugschnitzprozesses für prismatische Linsen zu erfüllen. Gleichzeitig stellt diese Walzenherstellungstechnologie aufgrund der für die Linsen erforderlichen sehr hohen Oberflächengenauigkeit und Oberflächengüte immer noch eine weltweite Herausforderung dar.

4. Trend zur Prismenfilmentwicklung

Mit dem Entwicklungstrend dünner und hochauflösender LCD-Geräte wird der Aufhellungsfilm in Zukunft ultradünn und zusammengesetzt sein. Der Vorteil der Verbundfolie besteht darin, dass die Dicke verringert wird und zwei Folien durch die Funktion einer Folie ersetzt werden und der Verkaufspreis einer Folie möglicherweise niedriger ist als die Summe der Preise zweier Folien, was zu einer Reduzierung führen kann Die Kosten und die thermische Stabilität einer Folie sind ebenfalls besser als bei zwei. Zu den wichtigsten aufhellenden Laminatfolientechnologien, die derzeit auf dem Markt verfügbar sind, gehören die folgenden.

Einteiliges Prisma

Einteiliges Formprisma, hauptsächlich durch das Rohmaterial-Extrusionsformen und dann durch die Walzenübertragungstechnologie, um das oberste spezielle Winkeldesign und die Prismenhöhenänderung zu erreichen, um das Gleichgewicht zwischen verbessertem Lichtfeldwinkel und Lichtintensität zu erreichen; Gleichzeitig beeinträchtigt die Bodenerhöhung nicht die Lichteigenschaften des Anti-Kratz-Designs, gute Kratzfestigkeit.

Komposit-Aufhellungsfolie.

Die zusammengesetzte Aufhellungsfolie, auch bekannt als POP (Prism on Prism), ist eine Kombination aus zwei Aufhellungsfolien, die durch Kleben zu einer zusammengesetzten Aufhellungsfolie zusammengeklebt werden. Sein Vorteil besteht darin, dass die zusammengesetzte Aufhellungsfolie 45 % dünner ist als die Dicke von zwei Aufhellungsfolien und die Helligkeit 6 % geringer ist als bei zwei Aufhellungsfolien, aber 8 % höher als bei einer, was die Montageeffizienz verbessert. Der Nachteil besteht darin, dass die beiden Folien leicht delaminieren. Die optische Helligkeit nimmt ab.

Der Verbundfilm wird durch Laminieren optischer Filme gebildet.

Eines der Patente, das hauptsächlich den unteren Diffusionsfilm, den Aufhellungsfilm und die oberen Diffusionsfilmschichten, aus denen die Hintergrundbeleuchtungsquelle besteht, in einem Verbundfilm kombiniert, reduziert die Kosten und den Zeitaufwand, die zum Laminieren jedes optischen Films erforderlich sind, aus dem die Hintergrundbeleuchtungsquelle besteht und verhindert Oberflächenfehler wie das Anhaften von Fremdkörpern oder Kratzer durch die Erzeugung statischer Elektrizität usw. und steigert so die Produktivität.

Folie zur inversen Helligkeitsverstärkung.

Ein japanisches Unternehmen stellt einen Film mit umgekehrter Aufhellung her, bei dem die Mikrostruktur im Substrat in die Lichtoberfläche umgewandelt wird. Sie muss jedoch mit dem entsprechenden Design von LGP, LGP-Ober- und -Unterseite in unterschiedliche Mikrostrukturen gepaart werden, sodass die mittlere Helligkeit des Hintergrundbeleuchtungsmoduls möglich ist um 14 % gestiegen. Diese Technologie ist schon seit einiger Zeit verfügbar, wurde jedoch aufgrund der geringen Ausbeute bei der Herstellung von LGP-Mikrostrukturen und der hohen Anforderungen an die Montagegenauigkeit noch nicht in großem Maßstab angewendet.

Integrierte Verbundfolie.

Eine neue Art integrierter Lichtleiterplatte, deren Ober- und Unterseite direkt mit asphärischen halbsäulenförmigen Mikrostruktur-Arrays bzw. mikroprismatischen Struktur-Arrays verschmolzen sind. Diese integrierte Lichtleiterplatte erfüllt die Funktion des vierschichtigen komplexen Filmsystems aus zwei orthogonalen Aufhellungsfilmen, Diffusionsfilmen und Lichtleiterplatten, die üblicherweise in aktuellen Hintergrundbeleuchtungsmodulen verwendet werden, was die Machbarkeit des integrierten Lichtleiterplattendesigns bestätigt.

5. Prinzipien der Prismenblattauswahl

Bei der Gestaltung unserer Produkte stehen uns viele prismatische Folien zur Auswahl, und die Auswahl ist die Herausforderung, vor der wir als Designer stehen. Jede vom Hersteller produzierte Folie hat ihre Vor- und Nachteile, und wir müssen entsprechend dem Anwendungsszenario unserer Produkte und den Bedürfnissen unserer Kunden sowie der Kostenkontrolle auswählen. Wie zum Beispiel.

 

1. Wenn unsere Produkte in kleinen und mittleren Größen positioniert sind, sollten wir die mittlere Dicke der Membran wählen, zu dick, dann nehmen wir unseren Produktraum ein; Wenn es sich um große Produkte handelt, sollten wir eine dickere Membran wählen, um zu verhindern, dass sich eine zu dünne Membran leicht verzieht, eine schlechte Montage verursacht und Probleme mit der Umweltklasse verursacht werden.

2. Je nach Kundenwunsch nach Helligkeit, wenn wir uns für die Verwendung einer BEF-Membran oder zweier BEF-Membranen entscheiden, oder indem wir LED-Leuchten oder Stromverbrauch hinzufügen, um die Helligkeit zu erhöhen; Erstens, um zu sehen, ob Platz für zwei Membranen vorhanden ist, gefolgt von den Kosten. Welches Programm ist besser? Wägen Sie die Vor- und Nachteile ab und treffen Sie eine Wahl. Der Hauptzweck besteht darin, die Kunden zufrieden zu stellen.

3. Die aufhellende Wirkung einer guten Blende ist schlecht, die Maskierungswirkung ist schlecht, aus einem bestimmten Blickwinkel sind helle Linien und andere unerwünschte Elemente leicht zu erkennen. Der Fokus liegt auf dem Erscheinungsbild oder auf der Helligkeit, aber auch entsprechend der tatsächlichen Situation, um eine Wahl zu treffen, oder durch andere Komponenten, um den Mangel hier auszugleichen.