Revelando la película prisma de la película óptica.

La película de mejora del brillo (BEF) es un nuevo tipo de película óptica de alto rendimiento, también conocida como película prismática debido a la característica de su estructura prismática microscópica en la superficie exterior. Es una película o lámina que puede mejorar la eficiencia luminosa de todo el sistema de retroiluminación en los módulos de retroiluminación TFT-LCD y fue inventada y utilizada por primera vez por 3M en los Estados Unidos. Al utilizar la estructura prismática especial de la película de mejora del brillo, los principios ópticos de refracción, reflexión total y acumulación de luz pueden hacer que la luz en todas las direcciones se enfoque en el punto de vista central, mejorando así el brillo del panel LCD y controlando el ángulo de visión. , consiguiendo así un ahorro energético.

1. Anécdotas sobre el descubrimiento de las membranas prismáticas

En un sótano de Quebec, Canadá, un invierno de hace más de dos décadas, un investigador de 3M estaba realizando experimentos. Ubicado en el hemisferio norte, en latitudes altas, el sol de invierno permanece bajo sobre el horizonte todo el día, por lo que inventó un conducto de vidrio con un prisma, la luz del sol oblicua en un extremo del conducto se propagará a lo largo de la pared del conducto, y todo el Un tubo como una lámpara atraviesa el cuerpo brillando, de modo que el sótano de repente brilla mucho.

Posteriormente, 3M utilizó la tecnología de película fina para producir este tubo de luz, pero durante muchos años la aplicación de este conducto prismático se ha limitado a la iluminación o decoración de edificios, con sólo un pequeño número de ventas cada año. En la década de 1990, la tecnología de pantallas de cristal líquido comenzó a desarrollarse a pasos agigantados con la popularidad de las computadoras portátiles. Debido a las características y estructura de la placa de cristal líquido*, la utilización de la luz es muy baja, y cómo aumentar el brillo de la pantalla de cristal líquido ha sido un problema difícil para los investigadores.

Un capricho casual llevó a los científicos de 3M a intentar cortar este conducto prismático y colocarlo plano sobre la luz de fondo de la pantalla LCD. Sucedió lo inesperado y, debido al efecto de captación de luz del prisma, este novedoso método intentó mejorar enormemente el brillo de la pantalla LCD. Anteriormente, los científicos de 3M se habían inspirado en la imaginación de las alas de las mariposas debido a la estructura física de las escamas sobre la refracción y reflexión de la luz para producir diferentes puntos, utilizando un avanzado sistema de control de simulación por computadora en la industria de los polímeros, inventaron con éxito 3M™ Multilayer. Tecnología de película óptica (película óptica multicapa), cambiando la estructura de la película para controlar la emisión de luz.

Esta película multicapa está compuesta por cientos de capas a nanoescala, cada una con diferentes propiedades materiales. A través de la interacción óptica entre las capas de la película, finalmente se logra la función de reflejar la luz.

A partir de esto, los científicos de 3M pensaron en combinar estos dos descubrimientos especiales en uno solo. Después de un período de investigación y desarrollo, 3M combinó tecnología de microrreplicación y tecnología de película para optimizar aún más la función de recolección de luz del conducto prismático, iluminándolo así*, y la llamó Brightening Film BEF.

Para que este producto fuera bien aceptado por los clientes, los ingenieros de 3M compraron dos computadoras portátiles de prueba comparativas y agregaron a una de ellas dos piezas de película iluminadora con los prismas orientados perpendicularmente entre sí. ¡Con esta discreta película, el brillo de la pantalla del ordenador se duplicó con creces! Cuando los dos ordenadores fueron presentados a sus fabricantes, éstos quedaron rápidamente convencidos.

A partir de ese día, la película iluminadora comenzó su viaje milagroso y se utilizó ampliamente en diversos productos LCD, desde pequeños teléfonos móviles y PDA hasta monitores de ordenador y televisores LCD, y los fabricantes de estos productos ya no se preocuparon por el problema de cómo ahorre energía y aumente el brillo de la pantalla.

2. Principio de brillo de la película de prisma

La película iluminadora generalmente se fabrica utilizando pegamento curable por UV para microrreplicar la estructura prismática en la superficie del PET para corregir la luz mediante el fenómeno de refracción y reflexión de la luz. Es posible aumentar el brillo general aumentando el brillo en el centro del eje en un 110 % concentrando la luz dispersada original en un ángulo de aproximadamente 70 grados y reciclando la luz no utilizada fuera del ángulo de visión, utilizando el reflejo de la luz para reducir la pérdida. Normalmente, una sola hoja de película abrillantadora puede aumentar el brillo en aproximadamente un 40-60%. Se puede lograr un brillo aún mayor utilizando películas de brillo vertical de dos 90-grados. Las películas iluminadoras/películas prismáticas redistribuyen la energía luminosa refractando y reflejando las finas franjas formadas en la película óptica transparente, aumentando la transmitancia, el brillo y el ángulo de visión debido a la estructura prismática y cónica que cubre uniformemente la superficie.

3. Proceso de producción de la lámina prismática.

La película abrillantadora está hecha principalmente de PET o PC como materia prima, usando moldeo por inyección o pegado de resina acrílica, y luego usando transferencia de rodillos de microestructura prefabricada, con luz UV de alta energía para endurecer la estructura del microprisma, a fin de crear una superficie dentada. , de las piezas superior e inferior, escalonadas verticalmente en medio de las dos piezas difusoras, de manera que se pueda volver a concentrar la luz difusa original, reduciendo la luz. Esto permite volver a concentrar la luz que se ha difundido y reducir la velocidad de pérdida de luz para aumentar el brillo.

El proceso de producción de la película abrillantadora incluye diseño óptico, molde de precisión, formulación química y recubrimiento. El método utilizado en los países avanzados es realizar el proceso de moldeo de la estructura microóptica mediante tecnología de moldeo de adhesivo UV fotopolimerizable en el rodillo de troquel procesado.

La tecnología más importante para abrillantar películas es la tecnología de grabar patrones prismáticos en los rodillos. En la producción de extrusión de lentes, la tecnología de procesamiento del rodillo de extrusión de lentes afecta directamente la calidad del moldeado de lentes prismáticos del producto. En la actualidad, la práctica común en el mundo es el uso de herramientas de diamante para procesar la superficie de estructura prismática microfina requerida en el rodillo de acero procesado recubierto con una capa de metal de menor dureza, como cobre, etc.

Esta capa de la superficie no puede alcanzar el estado de producción de extrusión, debe procesarse en la estructura microfina de la capa superficial y luego recubrirse con una capa de níquel o cromo más duro; el proceso más avanzado es revestir con una capa de níquel- aleación de fósforo, para cumplir con los requisitos del proceso de lentes prismáticas de tallado con herramientas de diamante. Al mismo tiempo, esta tecnología de fabricación de rollos sigue siendo un desafío mundial debido a la muy alta precisión y acabado superficial requeridos para las lentes.

4. Tendencia de desarrollo de películas de prisma.

Con la tendencia de desarrollo de dispositivos LCD delgados y de alta definición, la película iluminadora será ultrafina y compuesta en el futuro. La ventaja de la película compuesta es que el espesor se adelgaza y dos películas se reemplazan por la función de una película, y el precio de venta de una película tiene la posibilidad de ser menor que la suma de los precios de dos películas, lo que puede reducir el costo y la estabilidad térmica de una película también es mejor que la de dos. Las principales tecnologías de películas laminadas abrillantadoras que están actualmente disponibles en el mercado incluyen las siguientes.

Prisma de una pieza

Prisma de moldeado de una pieza principalmente a través del moldeo por extrusión de materia prima y luego a través de la tecnología de transferencia de rodillos para lograr el diseño de ángulo especial superior y el cambio de altura del prisma para lograr el equilibrio entre el ángulo mejorado del campo de luz y la intensidad de la luz; al mismo tiempo, el aumento del fondo no afecta las características de luz del diseño antirrayas y buena resistencia a los rayones.

Película abrillantadora compuesta.

La película abrillantadora compuesta, también conocida como POP (Prisma sobre Prisma), es una combinación de dos películas abrillantadoras pegadas entre sí en una sola película abrillantadora compuesta mediante unión. Su ventaja es que la película abrillantadora compuesta es un 45% más delgada que el espesor de dos películas abrillantadoras, y el brillo es un 6% menor que dos películas abrillantadoras, pero un 8% mayor que una, lo que mejora la eficiencia del ensamblaje. La desventaja es que las dos películas se deslaminan fácilmente. El brillo óptico disminuye.

La película compuesta se forma laminando películas ópticas.

Una de las patentes, que combina principalmente las capas de película de difusión inferior, película iluminadora y película de difusión superior que forman la fuente de retroiluminación en una sola película compuesta, reduce el costo y el consumo de tiempo necesarios para laminar cada película óptica que constituye la fuente de retroiluminación. , y previene defectos superficiales como adherencia de objetos extraños o rayones causados ​​por la generación de electricidad estática, etc., aumentando así la productividad.

Película de mejora de brillo inverso.

Una empresa japonesa fabrica una película de brillo inverso, la microestructura se fabrica en el sustrato en la superficie de luz, pero debe combinarse con su diseño correspondiente de LGP, las superficies superior e inferior de LGP en diferentes microestructuras, el brillo central del módulo de retroiluminación puede ser aumentó un 14%. Esta tecnología ha estado disponible desde hace algún tiempo, pero no se ha aplicado a gran escala debido al bajo rendimiento de la producción de microestructuras LGP y los altos requisitos de precisión del ensamblaje.

Película compuesta integrada.

Un nuevo tipo de placa guía de luz integrada, cuyas superficies superior e inferior están fusionadas directamente con conjuntos de microestructuras semicolumnares asféricas y conjuntos de estructuras microprismáticas, respectivamente. Esta placa guía de luz integrada logra la función del complejo sistema de película de cuatro capas de dos películas de brillo ortogonales-películas de difusión-placas guía de luz comúnmente utilizadas en los módulos de retroiluminación actuales, lo que verifica la viabilidad del diseño de la placa guía de luz integrada.

5. Principios de selección de la hoja de prisma.

Tenemos muchas películas prismáticas para elegir al diseñar nuestros productos, y cómo elegir es el desafío al que nos enfrentamos como diseñadores. Cada película producida por el fabricante tiene sus ventajas y desventajas, y tenemos que elegir según el escenario de aplicación de nuestros productos y las necesidades de nuestros clientes, así como el control de costos. Como.

 

1. Si nuestros productos se colocan en tamaños pequeños y medianos, debemos elegir el grosor medio del diafragma, demasiado grueso ocupará el espacio de nuestro producto; Si se colocan como productos de gran tamaño, debemos elegir un diafragma más grueso para evitar que un diafragma demasiado delgado se deforme fácilmente, el mal ensamblaje y los experimentos de clase ambiental generan problemas.

2. Según la demanda de brillo del cliente, cuando elegimos utilizar un diafragma BEF o dos diafragmas BEF, o agregando luces LED o consumo de energía para mejorar el brillo; primero ver si hay espacio para poner dos diafragmas, luego el costo, qué programa es mejor; sopese los pros y los contras, tome una decisión; el objetivo principal, o hacer que los clientes queden satisfechos.

3. efecto iluminador de un buen diafragma, el efecto de enmascaramiento es pobre, fácil de ver desde un punto de vista particular líneas brillantes y otras líneas indeseables; es centrarse en la apariencia o centrarse en el brillo, pero también de acuerdo con la situación real para hacer una elección, o mediante otros componentes para compensar la falta de aquí.