O substrato CF da tela de cristal líquido TFT LCD é um material chave para obter a exibição colorida TFT LCD e ocupa o custo mais alto na tela de exibição. O substrato CF não afeta apenas a cor, mas também as propriedades ópticas, como brilho e contraste do LCD TFT. Abaixo, forneceremos uma breve introdução à composição do material e às características do produto dos substratos CF.
1. Composição e estrutura do substrato CF
A estrutura principal da composição do material do substrato CF inclui substrato de vidro, matriz preta BM, camada de cor RGB, camada protetora OC, filme condutor ITO, espaçador colunar, etc.
1. Matriz preta BM: Sua função básica é bloquear a luz, melhorar o contraste das telas LCD TFT, evitar a mistura de cores entre as camadas de cores conectadas, reduzir o reflexo da luz externa e evitar que a luz externa brilhe na camada a-Si dos dispositivos TFT e aumentando a corrente de fuga. O uso de BM pode bloquear efetivamente o vazamento de luz entre subpixels, e uma alta concentração de sombreamento é necessária para obter um bom efeito de sombreamento. A concentração de sombreamento é representada pelo valor DO, e quanto maior o valor DO, melhor. Geralmente, é necessário estar acima de 3,0. A resina BM é utilizada basicamente na engenharia porque possui baixo custo e baixa refletividade, e não haverá fenômeno de luz refletida ficar azul ou vermelha. Para melhorar o contraste do LCD TFT, além de aumentar o valor OD do BM, também é necessário fortalecer o gerenciamento da precisão dimensional para evitar vazamento de luz causado por desvio de ligação.
2. Material da camada de cores RGB: Os monitores de cristal líquido TFT LCD usam principalmente segmentação de pixels para obter exibição em cores, formando cores primárias RGB a partir de substratos CF. Na frente do substrato CF, o arranjo da camada de cores RGB pode ser dividido em arranjo de listras, arranjo de pontos, arranjo de triângulo e arranjo de mosaico. Os arranjos de faixas e pontos são geralmente usados para produtos LCD TFT de grande porte e alta precisão. Arranjos triangulares e em mosaico são geralmente usados para produtos LCD TFT de pequeno porte e baixa precisão. Cromaticidade e transmitância são as duas principais propriedades ópticas dos substratos CF, que dependem principalmente dos materiais da camada de cores RGB.
3. A camada protetora OC, filme condutor ITO e espaçador colunar: A função da camada OC é proteger a camada de cor RGB enquanto alcança a planarização da superfície CF. Para o modo de exibição TN e o modo de exibição VA, devido ao eletrodo de superfície ITO que cobre a proteção na camada de cor RGB, a camada OC pode ser omitida. O modo de exibição IPS não possui proteção de cobertura de eletrodo ITO e requer uma camada protetora OC. O filme condutor ITO é um filme fino transparente usado para condutividade e, por estar localizado no caminho da transmissão de luz, requer a maior transmitância de luz possível. A função do espaçador colunar é manter a uniformidade da espessura da caixa, e seu principal componente é a resina acrílica curável por UV.
2. Requisitos de desempenho para substrato CF
Os requisitos de desempenho dos substratos CF incluem principalmente alta transmitância, alta pureza de cor, alto contraste, alta confiabilidade e baixa refletividade.
1. Alta transmitância: A alta transmitância do substrato CF é necessária para economia de energia e redução de custos de produtos TFT LCD. O indicador para controlar a transmitância do substrato CF é a razão de abertura dos subpixels R, G e B, que é a razão entre a área de abertura definida pelo tamanho da abertura do BM e a área geral dos subpixels.
2. Alta pureza de cor: As coordenadas de cromaticidade das cores primárias RGB determinam diretamente a faixa de cores que o LCD TFT pode exibir. O indicador que representa a capacidade de desempenho de cores dos monitores de cristal líquido TFT LCD é o domínio da cromaticidade. Quanto maior a pureza da cor, maior será o domínio da cromaticidade e mais forte será a capacidade de exibição de cores. Os produtos TFT LCD geralmente usam o domínio de cromaticidade baseado em NTSC.
3. Alto contraste: O valor OD da camada BM tem um impacto significativo no contraste do substrato CF, especialmente o valor OD da camada BM ao redor da tela tem um efeito mais pronunciado no contraste do substrato CF. Do ponto de vista do valor OD, quanto mais espessa for a camada BM, melhor será o contraste.
4. Alta confiabilidade: Os projetos de confiabilidade dos substratos CF incluem resistência ao calor, resistência química, resistência à luz, adesão OC e estabilidade ITO. Em termos de resistência ao calor, é necessário que os tons de cores RGB e BM não mudem na temperatura de formação do filme durante a formação do eletrodo de superfície ITO, e não haja descascamento da camada do filme. Em termos de resistência química, a camada OC, a camada ITO e a camada PS formadas após a camada de cor RGB precisam ser tratadas com soluções químicas, soluções de limpeza, etc. Em termos de resistência à luz, é necessário evitar a descoloração ou desbotamento dos materiais do substrato CF sob a iluminação da luz de fundo ou luz ambiente externa. Em termos de adesão OC, é necessário garantir uma boa adesão entre a camada OC e a camada de cor RGB, camada BM, bem como entre a camada OC e a camada ITO. Em termos de estabilidade do ITO, é necessário garantir que a camada ITO tenha alta transmitância e baixa resistividade mesmo em ambientes anormais.
5. Baixa refletividade: Se o LCD TFT não for usado em um ambiente escuro, haverá reflexo na tela. Para substratos CF, um fator importante que afeta a reflexão é a refletividade do BM. Usar resina preta como camada BM resulta na menor refletividade.
