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聚焦光学薄膜的创新技术

2013-04-10 17:04
逆光飞舞
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  OFweek光学网讯——在汽车仪表盘及车内显示屏背光照明方面,对显示亮度、可视度和低能耗的需求越来越高。在这方面,一般采用光面或磨砂面印刷塑料薄膜来分散局部的光线,遮盖掉显示屏后面的灯管或结构性部件,同时向需要照明的地方传递光线。不过,这种塑料薄膜在没有额外照明或表面处理从而达到足够亮度和对比度的情况下是无法满足功能方面的需求的。

  LCD电视机和其他显示器采用的高级显示膜所取得的一些新的技术发展使得这些膜的光管理特性得以逐渐应用到汽车显示屏和仪表盘领域。来自沙伯基础创新塑料以及GE中国技术中心的研究人员针对将聚碳酸酯(PC)薄膜引入到该领域的可行性进行了研究。这种膜具备独特的工程表面特性,可以提高显示屏的对比度和亮度。薄膜的光学功能主要通过薄膜表面产生的微透镜阵列、透镜或棱镜矩阵来实现。这种薄膜尤其适用于采用LED进行照明的应用领域。

  研究人员对两种类型的薄膜展开了评估,一种是表面具有微透镜阵列的薄膜,还有一种表面为无规则磨砂纹理的薄膜,作为对比之用。研究人员采用丝网印刷的方式,仿照仪表盘通常采用的样式,将其印制到薄膜上,放置在测试用背光模块上面。显示屏的亮度和对比度通过光强测试方法进行质和量的测试。

  显示屏照明

  汽车显示屏通常包含一张印刷塑料薄膜,大约100-800μm厚,与仪表或指示灯装配或叠加在一起,提供必要的显示功能。一般情况下都是采用单张膜,不过有时为了显示美观或为了达到3-D效果也会采用多张膜。汽车设计师发现PC薄膜在汽车显示屏应用方面是一种理想的材料,这主要得益于聚碳酸酯这种材料固有的机械、热学以及光学特性。

  采用印刷塑料薄膜的显示屏通过印刷设计来决定哪些区域需要遮挡光线(实地印刷),哪些区域需要透光(透明或半透明印刷)。带有磨砂表面(随机纹理)的塑料薄膜与光面薄膜不同的是,这种膜完全可以遮挡住结构部件,但是在光线透过膜的时候会导致光的扩散,从而影响显示屏的亮度。

  最理想的薄膜是尽可能地让光线朝着需要的方向发射(比如对着观看者),同时还具有一定的遮盖能力(光的扩散)。

  LCD显示屏方面的技术进步让人们更进一步地了解了光线穿过不同类型薄膜或膜系时光线的传递情况,以及影响亮度、一致性、观察角度和能耗等方面的因素。在LCD显示屏应用中,可以采用光源或背光模块(BLM),通过一些光学薄膜来调节透过LCD屏(显示图像的屏幕)的光线,为观看者提供一个明亮、亮度一致的图像,从各个角度观看都非常舒服、清晰。

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