إن الركيزة CF لشاشة عرض الكريستال السائل TFT LCD هي مادة أساسية لتحقيق شاشة TFT LCD الملونة، وتحتل أعلى تكلفة في شاشة العرض. لا تؤثر ركيزة CF على اللون فحسب، بل تؤثر أيضًا على الخصائص البصرية مثل السطوع والتباين لشاشة TFT LCD. أدناه، سوف نقدم مقدمة موجزة عن تكوين المواد وخصائص المنتج لركائز CF.
1 、 تكوين وهيكل الركيزة CF
يتضمن هيكل تكوين المواد الرئيسي لركيزة CF الركيزة الزجاجية، والمصفوفة السوداء BM، وطبقة الألوان RGB، والطبقة الواقية OC، والفيلم الموصل ITO، والفاصل العمودي، وما إلى ذلك. قد يختلف هيكل تكوين ركيزة CF قليلاً اعتمادًا على أوضاع العرض المختلفة.
1. مصفوفة سوداء BM: وظيفتها الأساسية هي حجب الضوء، وتحسين تباين شاشات عرض TFT LCD، وتجنب خلط الألوان بين طبقات الألوان المتصلة، وتقليل انعكاس الضوء الخارجي، ومنع الضوء الخارجي من السطوع على طبقة a-Si لأجهزة TFT وزيادة تيار التسرب. يمكن أن يؤدي استخدام BM إلى منع تسرب الضوء بشكل فعال بين وحدات البكسل الفرعية، كما أن تركيز التظليل العالي ضروري لتحقيق تأثير تظليل جيد. يتم تمثيل تركيز التظليل بقيمة OD، وكلما زادت قيمة OD، كلما كان ذلك أفضل. بشكل عام، يشترط أن يكون أعلى من 3.0. يتم استخدام الراتنج BM بشكل أساسي في الهندسة لأنه ذو تكلفة منخفضة وانعكاس منخفض، ولن تكون هناك ظاهرة تحول الضوء المنعكس إلى اللون الأزرق أو الأحمر. لتحسين تباين شاشة TFT LCD، بالإضافة إلى زيادة قيمة OD لـ BM، من الضروري أيضًا تعزيز إدارة دقة الأبعاد لمنع تسرب الضوء الناتج عن انحراف الترابط.
2. مادة طبقة الألوان RGB: تستخدم شاشات الكريستال السائل TFT LCD في الغالب تجزئة البكسل لتحقيق عرض الألوان، وتشكيل ألوان RGB الأساسية من ركائز CF. من الجزء الأمامي من الركيزة CF، يمكن تقسيم ترتيب طبقة الألوان RGB إلى ترتيب شريطي، وترتيب نقطي، وترتيب مثلث، وترتيب فسيفساء. يتم استخدام ترتيبات الشريط والنقطة بشكل عام لمنتجات TFT LCD كبيرة الحجم وعالية الدقة. يتم استخدام الترتيبات المثلثية والفسيفسائية بشكل عام لمنتجات TFT LCD صغيرة الحجم ومنخفضة الدقة. تعد اللونية والنفاذية من الخصائص البصرية الرئيسية لركائز CF، والتي تعتمد بشكل أساسي على مواد طبقة الألوان RGB.
3. الطبقة الواقية OC، والفيلم الموصل ITO، والفاصل العمودي: وظيفة طبقة OC هي حماية طبقة الألوان RGB مع تحقيق استواء سطح CF. بالنسبة لوضع عرض TN ووضع عرض VA، نظرًا لأن القطب الكهربائي السطحي ITO يغطي الحماية على طبقة الألوان RGB، يمكن حذف طبقة OC. لا يتمتع وضع عرض IPS بحماية تغطية القطب الكهربائي ITO ويتطلب طبقة واقية OC. الفيلم الموصل ITO هو فيلم رقيق شفاف يستخدم للتوصيل، ولأنه يقع على مسار انتقال الضوء، فإنه يتطلب أعلى نفاذية ضوء ممكنة. تتمثل وظيفة المباعد العمودي في الحفاظ على تجانس سماكة الصندوق، ومكونه الرئيسي هو راتينج الأكريليك القابل للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية.
2 、 متطلبات الأداء لركيزة CF
تتضمن متطلبات أداء ركائز CF بشكل أساسي النفاذية العالية ونقاء اللون العالي والتباين العالي والموثوقية العالية والانعكاس المنخفض.
1. النفاذية العالية: النفاذية العالية لركيزة CF ضرورية لتوفير الطاقة وخفض تكلفة منتجات TFT LCD. مؤشر التحكم في نفاذية الركيزة CF هو نسبة فتحة البكسلات الفرعية R وG وB، وهي نسبة منطقة الفتحة المحددة بواسطة حجم فتحة BM إلى المساحة الإجمالية للبكسلات الفرعية.
2. نقاء اللون العالي: تحدد الإحداثيات اللونية للألوان الأساسية RGB بشكل مباشر نطاق الألوان الذي يمكن أن تعرضه شاشة TFT LCD. المؤشر الذي يمثل قدرة أداء اللون لشاشات الكريستال السائل TFT LCD هو مجال اللونية. كلما زادت نقاء اللون، زاد نطاق اللونية، وأصبحت قدرة عرض الألوان أقوى. تستخدم منتجات TFT LCD عادة مجال اللوني القائم على NTSC.
3. التباين العالي: قيمة OD لطبقة BM لها تأثير كبير على تباين الركيزة CF، خاصة أن قيمة OD لطبقة BM حول شاشة العرض لها تأثير أكثر وضوحًا على تباين الركيزة CF. من منظور قيمة OD، كلما كانت طبقة BM أكثر سمكًا، كان التباين أفضل.
4. الموثوقية العالية: تشتمل مشاريع الموثوقية لركائز CF على مقاومة الحرارة، والمقاومة الكيميائية، ومقاومة الضوء، والتصاق OC، واستقرار ITO. فيما يتعلق بمقاومة الحرارة، من الضروري ألا تتغير درجات ألوان RGB وBM عند درجة حرارة تشكيل الفيلم أثناء تكوين القطب الكهربائي السطحي ITO، ويجب ألا يكون هناك تقشير لطبقة الفيلم. فيما يتعلق بالمقاومة الكيميائية، فإن طبقة OC، وطبقة ITO، وطبقة PS المتكونة بعد طبقة الألوان RGB تحتاج إلى المعالجة بالمحاليل الكيميائية، ومحاليل التنظيف، وما إلى ذلك للحفاظ على عدم وجود تأثير متقاطع مع بعضها البعض. فيما يتعلق بمقاومة الضوء، يجب تجنب تغير اللون أو بهتان المواد الأساسية CF تحت إضاءة الإضاءة الخلفية أو الضوء المحيط الخارجي. فيما يتعلق بالتصاق OC، من الضروري ضمان التصاق جيد بين طبقة OC وطبقة ألوان RGB، وطبقة BM، وكذلك بين طبقة OC وطبقة ITO. فيما يتعلق باستقرار ITO، من الضروري التأكد من أن طبقة ITO تتمتع بنفاذية عالية ومقاومة منخفضة حتى في البيئات غير الطبيعية.
5. انعكاس منخفض: إذا لم يتم استخدام TFT LCD في بيئة مظلمة، فسيكون هناك انعكاس على شاشة العرض. بالنسبة لركائز CF، هناك عامل مهم يؤثر على الانعكاس وهو انعكاس BM. يؤدي استخدام الراتنج الأسود كطبقة BM إلى أدنى انعكاس.