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关于液晶显示器防眩膜技术的探索

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【摘 要】液晶显示器凭借自身诸多优势,在笔记本电脑等设备上获得了广泛应用。液晶显示器的快速发展推动了与之相关的各类保护膜的不断发展,如防眩膜的发展和应用便受到了业内人士的普遍关注。本文围绕液晶显示器防眩膜技术进行探索,首先分析了液晶显示器防眩膜的市场需求,其次重点介绍了防眩膜的制造技术,包括膜表面氧化物颗粒喷涂法、溶胶-凝胶法以及防眩硬涂层法等,最后基于工艺改进视角讨论了防眩膜制造技术优化。

【关键词】液晶显示器;防眩膜技术;探索

1.液晶显示器保护膜的市场需求

随着计算机技术不断发展,液晶显示器应运而生,并以其诸多优势(功耗低、体积小以及质量轻等)在笔记本等设备上获得了广泛应用。液晶显示器不具备自动发光功能,当外光映入其表面时,将会给人眼带来一定程度的伤害。所以,有必要削弱外部光源的反射图像的亮度以及清晰度,即对显示器表面进行相应处理,从而避免外光映入而形成的衍射问题,保护使用者的眼睛。由此可见,液晶显示器保护膜有着巨大的市场需求。

2.防眩膜的制造技术

眩光现象指的是,屏幕表面对接收到的光线进行反射,从而给图像的亮度以及衬比带来不同程度的负面影响。特别像液晶显示器之类具有低亮度特点的显示屏,其在高亮度光线下的应用,将会面临图像难以辨识的问题,从而给使用者的眼睛带来伤害。所以,采用防眩膜便显得尤为重要了。当前,防眩膜的制造技术主要包括膜表面氧化物颗粒喷涂法、溶胶-凝胶法、防眩硬涂层法。

2.1膜表面氧化物颗粒喷涂法

Hirai等[1]将含有Sb成分的SnO2颗粒完全溶于乙醇制成溶胶,然后和烷基硅酸酯溶液按照一定的比例充分混合便能够制得一种具有良好防眩性能的导电液。通过旋涂与喷涂将上述溶液涂刷在20~60℃的基板上,再予以30min的180℃加热处理,便能够制得具有良好抗静电性能的防眩膜。对于该制作方法而言,其核心在于得到粒径适宜且分布均匀的氧化物纳米颗粒,如此才能保证溶液中颗粒的理想分布且具有足够的稳定性,否则有可能出现颗粒沉降问题。现阶段,对小颗粒氧化物进行制备时,研磨法是最常用的方法,然而该方法仍旧存在耗时长、效率低以及成本高等缺陷。除此之外,应用该方法得到的膜,其透过率不甚理想,由于氧化物颗粒的粒径明显超过其他原子,所以,彼此之间的键合不够牢固,最终表现为膜强度不理想。

2.2溶胶-凝胶法

韩国孙昌纹等[2]利用溶胶-凝胶法制得了以Sb2O3、SnO2以及In2O3等导电氧化物为基础的氢氧化物胶体,将制得的胶体与经过硅的醇盐水解、聚合的水-醇溶液充分混合,再加上严格的缩聚反应便能够制作出成膜溶液。通过该方法制作防眩膜溶液,在过程复杂性方面远远低于导电氧化物颗粒的制备,且膜中硅氧键形成一种在原子排列上具有不规则特点的网状结构,同时导电氧化物均匀镶嵌在网格空间中,使得键合较为牢固,所以,该方法制得的膜具有较为理想的强度与透明度,然而存在反应条件不易控制的问题,因此工业大规模生产尚有一定的难度。

2.3防眩硬涂层法

防眩硬涂层材料主要包括四大部分[3]:(1)A―可聚合化合物;(2)B―热塑性树脂;(3)C―良性溶剂(相对于A和B而言);(4)D―不良溶剂(相对于A和B而言)。上述材料按照一定的重量比例掺加,再辅以防眩硬涂膜,经由相应的工艺便能够制作得到具有理想活性能量射束固化特点的树脂层,再将其设置在底材膜上,便能够制得目标产品。由该方法制得的防眩膜可以不含微粒或者仅仅含有极少量的微粒,从而使得防眩膜具有更为理想的防眩性能、优异的光学性能以及良好的抗划性能。

3.防眩膜制造技术优化――基于工艺改进视角

模板法制造表面凸起的新工艺以其诸多优势在生产中得以大量应用,开始逐步取代传统微粒涂布工艺。该工艺的原理是,经由相应方法在涂布滚筒表面制作出孔径规格相同且分布较为均匀的孔结构。该工艺的关键工序如下:(1)镀敷工序。在新投入使用的基辊表面设置一预镀层,不仅要保证高纯度以及细品粒,而且要保证镀层表面足够光滑,不存在凹陷或者条纹等缺陷,同时还应具有理想的硬度以及韧性;(2)抛光工序。对镀敷处理之后的辊表面予以精密抛光,并保证平整度达到1μm以下的标准;(3)蚀刻工序。对抛光处理之后的辊表面予以表面蚀刻,从而于模具表面处产生凹凸效果,凹孔数量控制在80~100个/mm2,厚度控制在5~10μm,均匀分布且规格相同。

制造防眩膜的过程中,把制凸材料有效充填到微孔内,接下来将模具和基材十分紧密地结合在一起,从而将微孔内的聚丙烯丙烯酸酯能够有效转移到基材上,并形成致密排列的微小凸起,借助紫外线照射方法使其快速凝固。采用该工艺制得的膜片拥有良好的防眩效果且使得膜具有足够的清晰度,同时为防眩膜的规模化生产提供了便利,再加上具有成本及环保等优势,因而表现出了光明的应用前景。采用模板法制作得到的某款防眩膜的物理性能如下:(1)硬度≥2H,按GB/T6739-2006进行检测;(2)透光率≥90%,使用透光仪进行检测;(3)雾度≤10%,按GB/T25273-2010进行检测;(4)厚度4~6μm,按GBT6672-2001进行检测。

4.结束语

液晶显示器、触屏手机、ATM自动取款机等市场规模的不断扩大,给各种保护膜的发展创造了良好的契机,在此背景下,防眩膜技术水平也在日益提高,以防眩硬涂层法为代表的防眩膜制造技术先后问世且获得了良好应用。然而仍旧需要对防眩膜制造技术进行持续改进,只有如此,才能帮助相关企业获得更好的发展。 [科]

【参考文献】

[1]杨忠芝,朱文峰,沈维国,林凯.液晶显示器(LCD)防眩膜技术的分析与研究[J].广东科技,2012,21:174-175+162.

[2]苏振国,严九英,张永汉,刘云剑.一种触摸屏用防眩硬涂层的研究[J]. 信息记录材料,2013,03:36-39+64.

[3]王桂花.液晶显示器(LCD)防反射膜的开发[J].影像技术,2008,01:28-31.