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3M BEF知识分享

对平板显示的专业人员来说,3M光学增亮片并不陌生。增亮片分为3大类:棱镜膜(BEF:Brightness Enhancement Film)系列,反射型偏光片(DBEF:Dual-Brightness Enhance Film)系列和增强型镜面反射片(ESR:Enhanced Specular Reflector)。

棱镜膜(BEF)工作原理棱镜膜(BEF)是利用3M微复制技术制造的光学薄膜,其表面为20微米左右高度的微三棱镜结构。图1为装置BEF前后的对比示意图。从下扩散片出射的光线是各方向均匀的发散光。红箭头表示视角较小的光线(能够进入正视者的眼睛),蓝箭头表示视角较大的光线。加入BEF以后,红箭头部分聚拢在如图所示的70度左右范围内出射,而蓝箭头部分被微三棱镜反射回背光源系统,经过循环,重新加以利用,最终也在70度左右范围出射。所以,棱镜膜(BEF)的增亮原理,是将原先大视角的发散光,聚拢在约70度的范围内出射,从而增加了正视的亮度,减小了可视视角。对于透射式LCD,标准的配置是安装两层棱镜方向相互垂直的BEF。

反射型偏光片(DBEF)工作原理在以上基础上进一步提高亮度,就要使用第二系列产品――应用多层膜技术生产的多层光学膜(MOF)。多层膜技术是指在不到200微米的厚度中复合1000层左右的光学薄膜。3M多层光学膜(MOF)包括反射型偏光片(DBEF:Dual Brightness Enhancement Film)系列和增强型镜面反射片(ESR:Enhanced Specular Reflector)。背光源出射的全偏振光光矢量分解到P和S这两个相互垂直的振动方向上。对于传统的吸收型偏光片,选择透过一个振动方向的光线(此处假定是P光),而将与其垂直方向的光线(此处假定是S光)全部吸收,所以光能在通过LCD下偏光片时会被吸收而损失50%以上。

3M 反射型偏光片(DBEF)装置于背光源和LCD下偏光片之间。P光可以直接透过DBEF,但绝大部分S光会被DBEF反射回背光源,经过背光源各层材料后,S光被消偏振,成为全偏振光(P光+S光)后重新出射背光源,被循环加以利用。所以,DBEF是利用原先被传统吸收型偏光片吸收的50%光线来增加亮度的,而且是全视角、全方位的增加。与棱镜膜(BEF)的增亮方式相比,DBEF在增亮的同时,对视角没有影响。因此,反射型偏光片(DBEF)系列很快被广泛应用于LCD TV这类对亮度要求很高的大尺寸产品。

增强型镜面反射片(ESR)工作原理反射片(ESR)和DBEF一样都是利用了多层膜技术,在100多个微米的厚度内集成了1000多层薄膜。反射片不含一点金属,但是看起来金属反射片一样明可鉴人。作为高效反射片,ESR在整个可见光光谱范围内的反射率都在98%以上,高于目前其他种类的反射片。ESR本身由高分子薄膜层组成,是更加绿色环保的反射片材料。在LCD中,ESR作为背光源的光源反射片和底反射片使用。同时,3M还提供乳白色反射片以提供体积角内更均匀的反射光线。

综合以上3M光学增亮膜特点,透射式LCD标准结构:
      1.增强型镜面反射片(ESR)作为光源反射片和底反射片,高效反射光源光线;
      2.上下两层棱镜膜(BEF)将导光板、扩散片出射的发散光线聚拢于中心正视角度范围;
      3.DBEF对整体亮度作全视角、全方位提高。与未使用3M光学增亮膜的结构比较,此标准结构可以获得约130%的正视亮度增益。这意味着,在同样品质画面时,将大大降低LCD功耗;或者,在不增加LCD功耗的情况下,能够获得更亮、更美、更清晰的画面。