Podłoże CF ekranu ciekłokrystalicznego TFT LCD jest kluczowym materiałem umożliwiającym uzyskanie kolorowego wyświetlacza TFT LCD i wiąże się z najwyższymi kosztami na ekranie wyświetlacza. Podłoże CF wpływa nie tylko na kolor, ale także na właściwości optyczne, takie jak jasność i kontrast wyświetlacza TFT LCD. Poniżej przedstawiamy krótkie wprowadzenie do składu materiału i właściwości produktu podłoży CF.
1. Skład i struktura podłoża CF
Główna struktura składu materiału podłoża CF obejmuje podłoże szklane, czarną matrycę BM, warstwę koloru RGB, warstwę ochronną OC, folię przewodzącą ITO, kolumnową przekładkę itp. Struktura składu podłoża CF może się nieznacznie różnić w zależności od różnych trybów wyświetlania.
1. Czarna matryca BM: Jego podstawową funkcją jest blokowanie światła, poprawa kontrastu ekranów wyświetlaczy TFT LCD, unikanie mieszania kolorów pomiędzy połączonymi warstwami kolorów, redukcja odbicia światła zewnętrznego i zapobieganie świeceniu światła zewnętrznego na warstwę a-Si urządzeń TFT i zwiększaniu prądu upływowego. Zastosowanie BM może skutecznie blokować wyciek światła pomiędzy subpikselami, a do uzyskania dobrego efektu cieniowania konieczna jest wysoka koncentracja cieniowania. Stężenie zacienienia jest reprezentowane przez wartość OD, a im większa wartość OD, tym lepiej. Ogólnie rzecz biorąc, wymagana jest wartość powyżej 3,0. Żywica BM jest zasadniczo stosowana w inżynierii, ponieważ ma niski koszt i niski współczynnik odbicia, a także nie występuje zjawisko zmiany koloru odbitego światła na niebieski lub czerwony. Aby poprawić kontrast wyświetlacza TFT LCD, oprócz zwiększenia wartości OD BM, konieczne jest również wzmocnienie zarządzania dokładnością wymiarową, aby zapobiec wyciekowi światła spowodowanemu odchyleniami w wiązaniu.
2. Materiał warstwy kolorów RGB: Wyświetlacze ciekłokrystaliczne TFT LCD w większości wykorzystują segmentację pikseli, aby uzyskać kolorowy wyświetlacz, tworząc podstawowe kolory RGB z podłoży CF. Z przodu podłoża CF układ warstw kolorów RGB można podzielić na układ pasków, układ kropek, układ trójkątów i układ mozaiki. Układy pasków i punktów są powszechnie stosowane w przypadku wielkoformatowych i precyzyjnych produktów TFT LCD. Układy trójkątne i mozaikowe są zwykle stosowane w małych rozmiarach i niskiej precyzji produktów TFT LCD. Chromatyczność i przepuszczalność to dwie główne właściwości optyczne podłoży CF, które zależą głównie od materiałów warstwy barwnej RGB.
3. Warstwa ochronna OC, folia przewodząca ITO i przekładka kolumnowa: Funkcja warstwy OC polega na ochronie warstwy kolorów RGB przy jednoczesnym osiągnięciu planaryzacji powierzchni CF. W przypadku trybu wyświetlania TN i trybu wyświetlania VA, ze względu na ochronę elektrody powierzchniowej ITO na warstwie kolorów RGB, można pominąć warstwę OC. Tryb wyświetlania IPS nie posiada zabezpieczenia pokrycia elektrody ITO i wymaga warstwy ochronnej OC. Folia przewodząca ITO jest przezroczystą cienką warstwą służącą do przewodzenia, a ponieważ znajduje się na drodze transmisji światła, wymaga najwyższej możliwej przepuszczalności światła. Zadaniem przekładki kolumnowej jest utrzymanie jednakowej grubości pudełka, a jej głównym składnikiem jest żywica akrylowa utwardzana promieniami UV.
2. Wymagania eksploatacyjne dla podłoża CF
Wymagania eksploatacyjne podłoży CF obejmują głównie wysoką przepuszczalność, wysoką czystość kolorów, wysoki kontrast, wysoką niezawodność i niski współczynnik odbicia.
1. Wysoka przepuszczalność: Wysoka przepuszczalność podłoża CF jest niezbędna do oszczędzania energii i redukcji kosztów produktów TFT LCD. Wskaźnikiem kontrolowania transmitancji podłoża CF jest stosunek apertury subpikseli R, G i B, który jest stosunkiem obszaru apertury określonego przez rozmiar apertury BM do całkowitego obszaru subpikseli.
2. Wysoka czystość kolorów: Współrzędne chromatyczności podstawowych kolorów RGB bezpośrednio określają zakres kolorów, jaki może wyświetlać wyświetlacz TFT LCD. Wskaźnikiem przedstawiającym wydajność kolorów wyświetlaczy ciekłokrystalicznych TFT LCD jest domena chromatyczności. Im wyższa czystość kolorów, tym większa domena chromatyczności i silniejsza zdolność wyświetlania kolorów. Produkty TFT LCD powszechnie wykorzystują domenę chromatyczności opartą na systemie NTSC.
3. Wysoki kontrast: Wartość OD warstwy BM ma znaczący wpływ na kontrast podłoża CF, zwłaszcza wartość OD warstwy BM wokół ekranu wyświetlacza ma bardziej wyraźny wpływ na kontrast podłoża CF. Z punktu widzenia wartości OD im grubsza warstwa BM, tym lepszy kontrast.
4. Wysoka niezawodność: Projekty niezawodności podłoży CF obejmują odporność na ciepło, odporność chemiczną, odporność na światło, przyczepność OC i stabilność ITO. Jeśli chodzi o odporność na ciepło, wymagane jest, aby odcienie kolorów RGB i BM nie zmieniały się w temperaturze tworzenia błony podczas tworzenia elektrody powierzchniowej ITO i nie powinno występować złuszczanie warstwy folii. Jeśli chodzi o odporność chemiczną, warstwy OC, warstwy ITO i warstwy PS utworzone po warstwie koloru RGB należy poddać działaniu roztworów chemicznych, roztworów czyszczących itp., aby nie krzyżować się ze sobą. Jeśli chodzi o odporność na światło, należy unikać odbarwienia lub blaknięcia materiałów podłoża CF pod wpływem podświetlenia lub zewnętrznego światła otoczenia. Z punktu widzenia przyczepności OC należy zapewnić dobrą przyczepność pomiędzy warstwą OC a warstwą koloru RGB, warstwą BM oraz pomiędzy warstwą OC a warstwą ITO. Jeśli chodzi o stabilność ITO, konieczne jest zapewnienie, że warstwa ITO ma wysoką transmitancję i niską rezystywność, nawet w nienormalnych środowiskach.
5. Niski współczynnik odbicia: Jeśli wyświetlacz TFT LCD nie jest używany w ciemnym otoczeniu, na ekranie wyświetlacza pojawią się odbicia. W przypadku podłoży CF ważnym czynnikiem wpływającym na odbicie jest współczynnik odbicia BM. Użycie czarnej żywicy jako warstwy BM skutkuje najniższym współczynnikiem odbicia.