Το υπόστρωμα CF της οθόνης υγρών κρυστάλλων TFT LCD είναι ένα βασικό υλικό για την επίτευξη έγχρωμης οθόνης LCD TFT και καταλαμβάνει το υψηλότερο κόστος στην οθόνη. Το υπόστρωμα CF όχι μόνο επηρεάζει το χρώμα, αλλά επηρεάζει και τις οπτικές ιδιότητες όπως η φωτεινότητα και η αντίθεση της TFT LCD. Παρακάτω, θα παρέχουμε μια σύντομη εισαγωγή στη σύνθεση του υλικού και στα χαρακτηριστικά του προϊόντος των υποστρωμάτων CF.
1, Σύνθεση και δομή του υποστρώματος CF
Η κύρια δομή σύνθεσης υλικού του υποστρώματος CF περιλαμβάνει γυάλινο υπόστρωμα, μαύρη μήτρα BM, έγχρωμη στρώση RGB, προστατευτική στρώση OC, αγώγιμο φιλμ ITO, στήλη Spacer, κ.λπ. Η δομή σύνθεσης του υποστρώματος CF μπορεί να διαφέρει ελαφρώς ανάλογα με τους διαφορετικούς τρόπους εμφάνισης.
1. Black matrix BM: Η βασική του λειτουργία είναι να εμποδίζει το φως, να βελτιώνει την αντίθεση των οθονών οθόνης TFT LCD, να αποφεύγει την ανάμειξη χρωμάτων μεταξύ των συνδεδεμένων στρωμάτων χρώματος, να μειώνει την ανάκλαση εξωτερικού φωτός και να εμποδίζει το εξωτερικό φως να λάμπει στο στρώμα a-Si των συσκευών TFT και να αυξάνει το ρεύμα διαρροής. Η χρήση του BM μπορεί να εμποδίσει αποτελεσματικά τη διαρροή φωτός μεταξύ των υποπίξελ και είναι απαραίτητη η υψηλή συγκέντρωση σκίασης για να επιτευχθεί καλό αποτέλεσμα σκίασης. Η συγκέντρωση σκίασης αντιπροσωπεύεται από την τιμή OD και όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή OD, τόσο το καλύτερο. Γενικά, απαιτείται να είναι πάνω από 3,0. Το Resin BM χρησιμοποιείται βασικά στη μηχανική επειδή έχει χαμηλό κόστος και χαμηλή ανακλαστικότητα και δεν θα υπάρχει φαινόμενο ανακλώμενου φωτός να γίνεται μπλε ή κόκκινο. Για να βελτιωθεί η αντίθεση της TFT LCD, εκτός από την αύξηση της τιμής OD του BM, είναι επίσης απαραίτητο να ενισχυθεί η διαχείριση της ακρίβειας των διαστάσεων για να αποτραπεί η διαρροή φωτός που προκαλείται από την απόκλιση σύνδεσης.
2. Υλικό στρώματος χρώματος RGB: Οι οθόνες υγρών κρυστάλλων TFT LCD χρησιμοποιούν κυρίως τμηματοποίηση εικονοστοιχείων για την επίτευξη έγχρωμης απεικόνισης, σχηματίζοντας βασικά χρώματα RGB από υποστρώματα CF. Από το μπροστινό μέρος του υποστρώματος CF, η διάταξη στρώματος χρώματος RGB μπορεί να χωριστεί σε διάταξη λωρίδων, διάταξη κουκκίδων, διάταξη τριγώνου και διάταξη μωσαϊκού. Οι διατάξεις λωρίδων και κουκκίδων χρησιμοποιούνται γενικά για προϊόντα TFT LCD μεγάλου μεγέθους και υψηλής ακρίβειας. Οι τριγωνικές και μωσαϊκές διατάξεις χρησιμοποιούνται γενικά για μικρού μεγέθους, χαμηλής ακρίβειας προϊόντα TFT LCD. Η χρωματικότητα και η διαπερατότητα είναι οι δύο κύριες οπτικές ιδιότητες των υποστρωμάτων CF, οι οποίες εξαρτώνται κυρίως από τα υλικά του στρώματος χρώματος RGB.
3. Το προστατευτικό στρώμα OC, το αγώγιμο φιλμ ITO και ο στηλοειδής διαχωριστής: Η λειτουργία του στρώματος OC είναι να προστατεύει το στρώμα χρώματος RGB ενώ επιτυγχάνει την επιπεδοποίηση της επιφάνειας CF. Για τη λειτουργία εμφάνισης TN και τη λειτουργία προβολής VA, λόγω της προστασίας που καλύπτει το ηλεκτρόδιο επιφάνειας ITO στο στρώμα χρώματος RGB, το στρώμα OC μπορεί να παραλειφθεί. Η λειτουργία εμφάνισης IPS δεν διαθέτει προστασία κάλυψης ηλεκτροδίων ITO και απαιτεί προστατευτικό στρώμα OC. Η αγώγιμη μεμβράνη ITO είναι μια διαφανής λεπτή μεμβράνη που χρησιμοποιείται για αγωγιμότητα και επειδή βρίσκεται στο μονοπάτι της μετάδοσης του φωτός, απαιτεί την υψηλότερη δυνατή μετάδοση φωτός. Η λειτουργία του στηλοειδούς διαχωριστή είναι να διατηρεί την ομοιομορφία του πάχους του κιβωτίου και το κύριο συστατικό του είναι η σκληρυνόμενη με υπεριώδη ακτινοβολία ακρυλική ρητίνη.
2, Απαιτήσεις απόδοσης για το υπόστρωμα CF
Οι απαιτήσεις απόδοσης των υποστρωμάτων CF περιλαμβάνουν κυρίως υψηλή διαπερατότητα, υψηλή καθαρότητα χρώματος, υψηλή αντίθεση, υψηλή αξιοπιστία και χαμηλή ανακλαστικότητα.
1. Υψηλή διαπερατότητα: Η υψηλή διαπερατότητα του υποστρώματος CF είναι απαραίτητη για την εξοικονόμηση ενέργειας και τη μείωση του κόστους των προϊόντων TFT LCD. Ο δείκτης για τον έλεγχο της διαπερατότητας του υποστρώματος CF είναι ο λόγος διαφράγματος των υποπίξελ R, G και B, ο οποίος είναι ο λόγος της περιοχής διαφράγματος που ορίζεται από το μέγεθος διαφράγματος του BM προς τη συνολική περιοχή των υποπίξελ.
2. Υψηλή καθαρότητα χρώματος: Οι συντεταγμένες χρωματικότητας των βασικών χρωμάτων RGB καθορίζουν άμεσα το χρωματικό εύρος που μπορεί να εμφανίσει η οθόνη TFT LCD. Ο δείκτης που αντιπροσωπεύει την ικανότητα απόδοσης χρώματος των οθονών υγρών κρυστάλλων TFT LCD είναι ο τομέας χρωματικότητας. Όσο υψηλότερη είναι η καθαρότητα χρώματος, τόσο μεγαλύτερος είναι ο τομέας χρωματικότητας και τόσο ισχυρότερη είναι η ικανότητα εμφάνισης χρώματος. Τα προϊόντα TFT LCD χρησιμοποιούν συνήθως τον τομέα χρωματικότητας που βασίζεται στο NTSC.
3. Υψηλή αντίθεση: Η τιμή OD του στρώματος BM έχει σημαντικό αντίκτυπο στην αντίθεση του υποστρώματος CF, ειδικά η τιμή OD του στρώματος BM γύρω από την οθόνη προβολής έχει πιο έντονη επίδραση στην αντίθεση του υποστρώματος CF. Από την άποψη της τιμής OD, όσο πιο παχύ είναι το στρώμα BM, τόσο καλύτερη είναι η αντίθεση.
4. Υψηλή αξιοπιστία: Τα έργα αξιοπιστίας των υποστρωμάτων CF περιλαμβάνουν αντοχή στη θερμότητα, χημική αντίσταση, αντίσταση στο φως, πρόσφυση OC και σταθερότητα ITO. Όσον αφορά την αντίσταση στη θερμότητα, απαιτείται οι χρωματικοί τόνοι των RGB και BM να μην αλλάζουν στη θερμοκρασία σχηματισμού φιλμ κατά τον σχηματισμό του επιφανειακού ηλεκτροδίου ITO και δεν πρέπει να υπάρχει ξεφλούδισμα του στρώματος μεμβράνης. Όσον αφορά τη χημική αντοχή, το στρώμα OC, το στρώμα ITO και το στρώμα PS που σχηματίζονται μετά το στρώμα χρώματος RGB πρέπει να υποβληθούν σε επεξεργασία με χημικά διαλύματα, διαλύματα καθαρισμού κ.λπ. για να μην υπάρχει διασταυρούμενη επίδραση μεταξύ τους. Όσον αφορά την αντίσταση στο φως, απαιτείται να αποφεύγεται ο αποχρωματισμός ή το ξεθώριασμα των υλικών υποστρώματος CF υπό τον φωτισμό του οπίσθιου φωτισμού ή του εξωτερικού φωτός περιβάλλοντος. Όσον αφορά την πρόσφυση OC, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί καλή πρόσφυση μεταξύ του στρώματος OC και του στρώματος χρώματος RGB, του στρώματος BM, καθώς και μεταξύ του στρώματος OC και του στρώματος ITO. Όσον αφορά τη σταθερότητα του ITO, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι το στρώμα ITO έχει υψηλή διαπερατότητα και χαμηλή ειδική αντίσταση ακόμη και σε μη κανονικά περιβάλλοντα.
5. Χαμηλή ανακλαστικότητα: Εάν η οθόνη TFT LCD δεν χρησιμοποιείται σε σκοτεινό περιβάλλον, θα υπάρχει αντανάκλαση στην οθόνη. Για τα υποστρώματα CF, ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την ανάκλαση είναι η ανακλαστικότητα του BM. Η χρήση μαύρης ρητίνης ως στρώμα BM έχει ως αποτέλεσμα τη χαμηλότερη ανακλαστικότητα.