광학필름의 프리즘필름을 공개하다
Feb 16, 2023
BEF(Brightness Enhancement Film)는 새로운 유형의 고성능 광학 필름으로 외부 표면에 미세한 프리즘 배열 구조가 있는 특성으로 인해 프리즘 필름으로도 널리 알려져 있습니다. TFT-LCD 백라이트 모듈에서 백라이트 시스템 전체의 발광효율을 향상시킬 수 있는 필름 또는 시트로, 미국 3M이 최초로 발명하여 사용하고 있습니다. 휘도향상 필름의 특수한 프리즘 구조를 이용하여 굴절, 전반사, 집광의 광학적 원리로 모든 방향의 빛을 중앙 시점에 집중시켜 LCD 패널의 휘도를 높이고 시야각을 조절합니다. , 따라서 에너지 절약을 달성합니다.
1. 각기둥형 막 발견에 관한 일화
20여년 전 어느 겨울, 캐나다 퀘벡의 한 지하실에서 3M 연구원이 실험을 하고 있었습니다. 북반구 고위도에 위치한 겨울 태양은 하루 종일 지평선 위에 낮게 떠 있기 때문에 그는 프리즘이 있는 유리 도관을 발명했고, 도관의 한쪽 끝에 비스듬한 햇빛이 도관 벽을 따라 전파되고 전체 튜브처럼 몸 전체가 빛나서 지하실이 갑자기 많이 밝아졌습니다.
이후 3M은 박막 기술을 사용해 이 조명관을 생산했지만 수년 동안 이 프리즘 도관의 적용은 건물의 조명이나 장식으로 제한되어 매년 판매량이 적었습니다. 1990년대 노트북 컴퓨터의 인기와 함께 액정 디스플레이 기술이 비약적으로 발전하기 시작했습니다. 액정판*의 특성과 구조로 인해 빛의 활용도가 매우 낮고, 액정표시장치의 밝기를 어떻게 높이는 것이 연구자들에게 어려운 문제였습니다.
3M 과학자들은 우연한 기회에 이 프리즘형 도관을 절단하여 LCD 백라이트에 평평하게 놓았습니다. 예상치 못한 일이 일어났고, 프리즘의 집광 효과로 인해 이 새로운 시도는 LCD의 밝기를 크게 향상시켰습니다. 이전에 3M 과학자들은 빛의 굴절과 반사로 인해 다양한 반점을 생성하는 비늘의 물리적 구조로 인해 나비 날개의 상상력에서 영감을 얻어 고분자 산업의 고급 컴퓨터 시뮬레이션 제어 시스템을 사용하여 3M™ Multilayer를 성공적으로 개발했습니다. 광학필름(Multilayer Optical Film) 기술은 필름의 구조를 변화시켜 빛의 방출을 조절하는 기술입니다.
이 다층 필름은 각각 서로 다른 재료 특성을 지닌 수백 개의 나노크기 층으로 구성됩니다. 필름 층 간의 광학적 상호 작용을 통해 최종적으로 빛을 반사하는 기능이 달성됩니다.
이로부터 3M 과학자들은 이 두 가지 특별한 발견을 하나로 결합하는 것을 생각했습니다. 3M은 오랜 연구 개발 끝에 마이크로 복제 기술과 필름 기술을 결합하여 프리즘 도관의 집광 기능을 더욱 최적화하여 밝게* 만들고 Brightening Film BEF라고 명명했습니다.
이 제품이 고객에게 잘 받아들여지도록 하기 위해 3M 엔지니어들은 두 대의 비교 테스트 노트북을 구입하고 그 중 하나에 프리즘이 서로 직각을 이루는 두 개의 광택 필름을 추가했습니다. 눈에 띄지 않는 이 필름으로 컴퓨터 화면의 밝기가 두 배 이상 향상되었습니다! 두 대의 컴퓨터가 제조업체에 소개되었을 때 그들은 빠르게 확신했습니다.
그날부터 브라이트닝 필름은 기적적인 여정을 시작하여 소형 휴대폰, PDA, 컴퓨터 모니터, LCD TV에 이르기까지 다양한 LCD 제품에 널리 사용되었으며, 이러한 제품 제조업체는 더 이상 어떻게 해야 할지 고민하지 않았습니다. 전력을 절약하고 화면의 밝기를 높입니다.
2. 프리즘필름의 브라이트닝 원리
브라이트닝 필름은 일반적으로 UV 경화형 접착제를 사용하여 PET 표면의 프리즘 구조를 미세 복제하여 빛의 굴절 및 반사 현상으로 빛을 보정하는 방식으로 만들어집니다. 원래 산란된 빛을 약 70도 각도로 집중시키고, 빛의 반사를 이용하여 시야각 밖의 미사용 빛을 재활용함으로써 축 중심의 밝기를 110% 증가시켜 전체적인 밝기를 높이는 것이 가능합니다. 손실을 줄이세요. 일반적으로 미백 필름 한 장으로 밝기를 약 40-60% 증가시킬 수 있습니다. 2개의 90-도 수직 밝기 필름을 사용하면 훨씬 더 높은 밝기를 얻을 수 있습니다. 광휘필름/프리즘필름은 투명광학필름에 형성된 미세한 줄무늬를 굴절, 반사시켜 빛에너지를 재분배시키며, 표면을 균일하게 덮는 프리즘과 원추형 구조로 인해 투과도, 휘도, 시야각이 증가됩니다.
3. 프리즘시트의 생산공정
브라이트닝 필름은 주로 PET 또는 PC를 원료로 하고, 사출 성형 또는 아크릴 수지 접착을 사용한 다음 프리캐스트 미세 구조 롤러 전사를 사용하고, 고에너지 UV 광으로 마이크로 프리즘 구조를 경화시켜 톱니 모양의 표면을 만듭니다. , 상부와 하부 조각에서 두 개의 확산 조각 중앙에 수직으로 엇갈리게 배치되어 원래 확산된 빛이 다시 집중되어 빛이 감소합니다. 이렇게 하면 확산된 빛이 다시 집중되어 빛의 속도가 감소합니다. 밝기를 높이기 위해 빛의 손실을 방지합니다.
미백필름의 생산공정은 광학설계, 정밀금형, 화학제형, 코팅 등으로 이루어집니다. 선진국에서는 가공된 다이롤에 광중합 UV 접착성형 기술을 이용하여 미세광학구조체의 성형공정을 구현하는 방식을 사용하고 있다.
필름 광택을 위한 가장 중요한 기술은 롤러에 각기둥 모양의 문양을 새기는 기술입니다. 렌즈 압출 생산에서 렌즈 압출 롤러 가공 기술은 제품의 프리즘 렌즈 성형 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 현재 세계의 일반적인 관행은 구리 등과 같은 경도가 낮은 금속 층으로 코팅된 가공된 강철 롤러에 있으며, 다이아몬드 공구를 사용하여 필요한 미세 미세 프리즘 구조 표면을 가공하는 것입니다.
이 표면층은 압출 생산 상태에 도달할 수 없으며 표면층의 미세 구조로 가공한 다음 더 단단한 니켈 또는 크롬 층으로 도금해야 하며 가장 진보된 공정은 니켈 층으로 도금됩니다. 다이아몬드 공구 조각 프리즘 렌즈 공정 요구 사항을 충족하기 위해 인 합금을 사용합니다. 동시에, 이 롤 제조 기술은 렌즈에 요구되는 매우 높은 표면 정확도와 표면 마감으로 인해 여전히 전 세계적으로 어려운 과제입니다.
4. 프리즘필름 개발 동향
얇고 고화질의 LCD 장치의 개발 추세에 따라 향후 광택 필름은 초박형 및 복합형이 될 것입니다. 복합필름의 장점은 두께가 얇아지고 두 개의 필름이 한 개의 필름의 기능으로 대체되며, 한 개의 필름의 판매가격이 두 개의 필름의 가격을 합친 것보다 낮을 가능성이 있어 가격을 낮출 수 있다는 점입니다. 비용도 저렴하고, 열 안정성도 두 개 필름보다 좋습니다. 현재 시중에 나와 있는 주요 미백 라미네이트 필름 기술은 다음과 같습니다.
일체형 프리즘
주로 원료 압출 성형을 통한 일체형 성형 프리즘, 그리고 롤러 이송 기술을 통해 최고의 특수 각도 설계 및 프리즘 높이 변경을 달성하여 향상된 시야각과 광도의 균형을 달성합니다. 동시에 바닥 증가는 긁힘 방지 디자인의 가벼운 특성에 영향을 미치지 않으며 긁힘 방지 기능이 우수합니다.
복합 브라이트닝 필름.
POP(Prism on Prism)이라고도 알려진 복합 광택 필름은 두 개의 광택 필름을 접착하여 하나의 복합 광택 필름으로 결합한 것입니다. 복합 광택 필름의 두께는 2개의 광택 필름의 두께보다 45% 더 얇고, 휘도는 2개의 광택 필름보다 6% 낮지만 1개의 광택 필름보다 8% 높아 조립 효율성이 향상된다는 장점이 있습니다. 단점은 두 필름이 쉽게 박리된다는 것입니다. 광학 밝기가 감소합니다.
복합필름은 광학필름을 적층하여 형성된다.
백라이트 광원을 구성하는 하부 확산 필름, 광택 필름, 상부 확산 필름층을 주로 하나의 복합 필름으로 결합한 특허 중 하나는 백라이트 광원을 구성하는 각 광학 필름을 적층하는 데 소요되는 비용과 시간을 줄입니다. , 정전기 발생으로 인한 긁힘이나 이물질 부착 등의 표면결함을 방지하여 생산성을 향상시킵니다.
역휘도 향상 필름.
일본 회사가 역백색 필름을 만들고, 미세 구조는 기판에서 빛 표면으로 만들어지지만 해당 디자인의 LGP, LGP 상부 및 하부 표면을 서로 다른 미세 구조로 결합해야 하며, 백라이트 모듈 중앙 밝기는 14% 증가했습니다. 이 기술은 한동안 사용 가능했지만 LGP 미세구조물 생산 수율이 낮고 조립 정밀도에 대한 요구가 높아 대규모로 적용되지 않았다.
통합 복합 필름.
상부와 하부 표면이 각각 비구면 반기둥형 마이크로구조 배열과 마이크로 프리즘 구조 배열로 직접 융합된 새로운 유형의 통합 도광판입니다. 이번 일체형 도광판은 현재 백라이트 모듈에서 흔히 사용되는 2개의 직교형 광택필름-확산필름-도광판의 4층 복합필름 시스템 기능을 구현해 일체형 도광판 설계의 타당성을 검증했다.
5. 프리즘 시트 선택 원칙
우리는 제품을 디자인할 때 선택할 수 있는 프리즘 필름이 많이 있으며, 선택 방법은 디자이너로서 우리가 직면하는 과제입니다. 제조업체가 생산하는 각 필름에는 장단점이 있으며, 제품의 적용 시나리오와 고객의 요구 사항 및 비용 관리에 따라 선택해야 합니다. 와 같은.
1. 당사 제품이 소형 및 중형 크기로 포지셔닝된 경우 다이어프램의 중간 두께를 선택해야 합니다. 너무 두꺼운 경우 제품 공간을 차지합니다. 대형 제품으로 배치하는 경우 너무 얇은 다이어프램이 뒤틀리기 쉽기 때문에 잘못된 조립 및 환경 등급 실험으로 인해 문제가 발생하는 것을 방지하기 위해 더 두꺼운 다이어프램을 선택해야 합니다.
2. BEF 다이어프램 또는 2개의 BEF 다이어프램을 사용하도록 선택할 때 밝기에 대한 고객 요구에 따라, 또는 LED 조명 또는 전력 소비를 추가하여 밝기를 향상시킵니다. 우선 다이어프램 2개를 내려놓을 공간이 있는지 알아보고, 비용도 따져보고 어떤 프로그램이 더 좋은지; 장단점을 평가하고 선택하십시오. 주요 목적, 또는 고객 만족을 만들기 위해.
3. 좋은 다이어프램의 브라이트닝 효과, 마스킹 효과가 좋지 않고 특정 관점에서 쉽게 밝은 선 및 기타 바람직하지 않은 부분을 볼 수 있습니다. 외모에 초점을 맞추거나 밝기에 초점을 맞추지만 실제 상황에 따라 선택하거나 다른 구성 요소를 통해 여기의 부족함을 보완합니다.
