El sustrato CF de la pantalla de cristal líquido TFT LCD es un material clave para lograr una pantalla TFT LCD en color y ocupa el mayor costo en la pantalla de visualización. El sustrato CF no solo afecta el color, sino que también afecta las propiedades ópticas como el brillo y el contraste de la pantalla LCD TFT. A continuación, brindaremos una breve introducción a la composición del material y las características del producto de los sustratos CF.
1 、 Composición y estructura del sustrato CF.
La estructura de composición del material principal del sustrato CF incluye sustrato de vidrio, matriz negra BM, capa de color RGB, capa protectora OC, película conductora ITO, espaciador columnar, etc. La estructura de composición del sustrato CF puede variar ligeramente dependiendo de los diferentes modos de visualización.
1. Matriz negra BM: su función básica es bloquear la luz, mejorar el contraste de las pantallas LCD TFT, evitar la mezcla de colores entre capas de colores conectadas, reducir el reflejo de la luz externa y evitar que la luz externa brille en la capa a-Si de los dispositivos TFT y aumente la corriente de fuga. El uso de BM puede bloquear eficazmente la fuga de luz entre subpíxeles y es necesaria una alta concentración de sombreado para lograr un buen efecto de sombreado. La concentración de sombreado está representada por el valor OD y cuanto mayor sea el valor OD, mejor. Generalmente, se requiere que esté por encima de 3.0. La resina BM se utiliza básicamente en ingeniería porque tiene un bajo costo y baja reflectividad, y no habrá ningún fenómeno de que la luz reflejada se vuelva azul o roja. Para mejorar el contraste de TFT LCD, además de aumentar el valor OD de BM, también es necesario fortalecer la gestión de la precisión dimensional para evitar fugas de luz causadas por la desviación de la unión.
2. Material de la capa de color RGB: las pantallas de cristal líquido TFT LCD utilizan principalmente la segmentación de píxeles para lograr una visualización en color, formando colores primarios RGB a partir de sustratos CF. Desde el frente del sustrato CF, la disposición de las capas de color RGB se puede dividir en disposición de franjas, disposición de puntos, disposición de triángulos y disposición de mosaico. Las disposiciones de tiras y puntos se utilizan generalmente para productos LCD TFT de gran tamaño y alta precisión. Las disposiciones triangulares y en mosaico se utilizan generalmente para productos LCD TFT de tamaño pequeño y baja precisión. La cromaticidad y la transmitancia son las dos propiedades ópticas principales de los sustratos CF, que dependen principalmente de los materiales de la capa de color RGB.
3. La capa protectora OC, la película conductora ITO y el espaciador columnar: la función de la capa OC es proteger la capa de color RGB mientras se logra la planarización de la superficie CF. Para el modo de visualización TN y el modo de visualización VA, debido a la protección que cubre el electrodo de superficie ITO en la capa de color RGB, se puede omitir la capa OC. El modo de visualización IPS no tiene protección de cobertura de electrodos ITO y requiere una capa protectora OC. La película conductora ITO es una película delgada transparente que se utiliza para la conductividad y, debido a que está ubicada en el camino de transmisión de la luz, requiere la mayor transmitancia de luz posible. La función del espaciador columnar es mantener la uniformidad del espesor de la caja y su componente principal es la resina acrílica curable por UV.
2 、 Requisitos de rendimiento para el sustrato CF
Los requisitos de rendimiento de los sustratos CF incluyen principalmente alta transmitancia, alta pureza de color, alto contraste, alta confiabilidad y baja reflectividad.
1. Alta transmitancia: La alta transmitancia del sustrato CF es necesaria para ahorrar energía y reducir costos de los productos TFT LCD. El indicador para controlar la transmitancia del sustrato CF es la relación de apertura de los subpíxeles R, G y B, que es la relación entre el área de apertura definida por el tamaño de apertura de BM y el área total de los subpíxeles.
2. Alta pureza del color: las coordenadas de cromaticidad de los colores primarios RGB determinan directamente la gama de colores que puede mostrar la pantalla TFT LCD. El indicador que representa la capacidad de rendimiento del color de las pantallas de cristal líquido TFT LCD es el dominio de cromaticidad. Cuanto mayor sea la pureza del color, mayor será el dominio de cromaticidad y mayor será la capacidad de visualización del color. Los productos TFT LCD suelen utilizar el dominio de cromaticidad basado en NTSC.
3. Alto contraste: el valor OD de la capa BM tiene un impacto significativo en el contraste del sustrato CF, especialmente el valor OD de la capa BM alrededor de la pantalla tiene un efecto más pronunciado en el contraste del sustrato CF. Desde la perspectiva del valor de OD, cuanto más gruesa sea la capa de BM, mejor será el contraste.
4. Alta confiabilidad: Los proyectos de confiabilidad de los sustratos CF incluyen resistencia al calor, resistencia química, resistencia a la luz, adhesión a OC y estabilidad de ITO. En términos de resistencia al calor, se requiere que los tonos de color de RGB y BM no cambien a la temperatura de formación de película durante la formación del electrodo de superficie ITO, y que no se despegue la capa de película. En términos de resistencia química, la capa OC, la capa ITO y la capa PS formadas después de la capa de color RGB deben tratarse con soluciones químicas, soluciones de limpieza, etc. para no mantener ninguna influencia cruzada entre sí. En términos de resistencia a la luz, se requiere evitar la decoloración o decoloración de los materiales del sustrato CF bajo la iluminación de fondo o luz ambiental externa. En términos de adhesión de OC, es necesario asegurar una buena adhesión entre la capa de OC y la capa de color RGB, la capa de BM, así como entre la capa de OC y la capa de ITO. En términos de estabilidad de ITO, es necesario garantizar que la capa de ITO tenga alta transmitancia y baja resistividad incluso en ambientes anormales.
5. Baja reflectividad: Si no se utiliza TFT LCD en un ambiente oscuro, habrá reflejos en la pantalla. Para los sustratos CF, un factor importante que afecta la reflexión es la reflectividad del BM. El uso de resina negra como capa de BM da como resultado la reflectividad más baja.
