扩散片、反射片的原理及应用..

选择性全反射原理图
Lens BEFⅡ BEFⅡ(Cross) BEFⅢ-T BEFⅢ-T(Cross) BEFⅢ-M BEFⅢ-M(Cross) BEFⅢ-T over M
DBEF BEFⅡ+DBEF BEFⅡ(Cross)+DBEF
Brightness Gain 1.53 1.967 1.51 1.91 1.5 1.78 1.84 1.579 2.074 2.377
此偏振器包含几百至几千层拉伸的由两种塑料薄膜。由于拉伸的作用(stretching) 一种材料具有双折射特性，另一种没有。在一般角度入射的情况下，由于折射率匹 配，一个方向的偏振光通过偏振器。由于双折射，材料对另一个方向的偏振光表现有 不同的折射率。因此，此方向的偏振光被部分反射。偏振器反射依赖与折射率的差别 和层数。因为折射率差别很小，为了在宽光谱范围内实现高反射率，需要很多层具有 不同厚度的塑料薄膜。但是也具有两个缺点，一是消光比较小，二是薄膜吸收和膜间 的散射将导致光能损失。
电子显微镜影像(a)平行光轴；(b)垂直光轴
显示出DBEF 为多层结构，其膜层厚度约略为128±15nm ，且沿着不同光轴方 向之多层结构的表面粗糙度有所不同，平行光轴之断裂面表面较为平整且连续，垂
直光轴之断裂面则较为破碎。
其多层结构距离约为128±15 nm ，此距离的长短将影响光的折射路 径，分析后相信与其偏光之波长有关，在层与层界面间的键结方式为SP2 键 结，同时其C-O 的键结方向亦为影响折射的因素，在DBEF 最外层含有一Si 成份之保护层以防止水气侵入，以避免对整个千层结构造成伤害。
1.散射型反射片
E60L：发泡性PET+TiO2，为Toray专利 一般加工结构：
E60L 粘着剂 AL or White coating

结构讲解—反射片（Reflector）
其功能主要是集中入射光，使灯管散射出的光线反射回去，以增加光的使用率，减少 光的损失。
结构讲解—扩散片（Diffuser）
依功能可分为： 保护用扩散片（上扩散片）： 一般选择穿透率较高，将棱镜片射出的光雾化,并将光均匀透出，Haze较低的作为 保护prism的结构。 下扩散片：以Haze较高的为考量，置于扩散板上方，下扩散片主要是将从导光板发 出的光集中起来均匀投射到棱镜片上，覆盖灯管所产生的亮带、修正光进行的角度 作用，使光分布更加均匀。 功能：PET或PC基材coating微小之PMMA颗粒。光经其扩散可稍微将面光源均匀 化 全光线透过率 耐光性（UV） 雾度 （Haze） 抗刮、耐磨性 耐候性（高温、低温、高湿、老化） 增光效果
结构讲解— 扩散板（Diffuser Plate）
目前使用之扩散板的材质为PMMA或PC，其功能为承载 film 材与降低灯管所产生 的亮带功能，以提高均匀性。 扩散板厚度较扩散片大，光穿透率在 50%~80% 之间，视设计来选择。 较低的吸水率及热膨胀率为其最重要考量因素。扩散板因吸水和受热膨胀后而可 能产生的翘曲现象，扩散板翘曲的方向与制造方式亦有密切关系，残留应力对翘 曲方向的影响很大。
折射 可利用折射光线 增加40%~70%
反射/折射 少量光损耗
结构讲解— 导光板（LGP）
导光板作用在于使冷阴极管所发出的光线能均匀分布于整体的背光模块并 引导光的散射方向，用来提高面板的辉度，并确保面板亮度的均匀性。
扩散片 导光板 反射片 ==== 将线光源变成面光源 ==== 折射、透射与全反射； 折射率越大，导光能力越好； 调光网点的布置与漫射影响光学； 导光板有楔形及平板两种，其中楔形板多用于笔记型计算机之TFT面板 中，平板形则多用于监视器为主。 导光板原理：以网点分布的方式破坏光的干涉，为破坏光线于导光板 全反射的现象，以提升亮度(辉度)分布的均匀性。 导光板分为印刷式和非印刷式两种。

液晶屏反射片的作用原理液晶屏反射片是坐落于液晶屏光源侧的一个光学元件，它具有非常重要的作用——控制光线的方向。

在电视、手机等各种液晶设备中，我们都能够见到反射片的存在。

那么，它是如何实现光线控制的呢？这涉及到反射片的制作原理和其物理特性。

首先，液晶屏反射片的制作原理是利用金属等特殊反射材料的物理特性和工艺手段加工而成。

不同于普通的反射镜或者导光板，反射片的材料和加工工艺都非常特殊，从而能够实现更精准的光线控制效果。

反射片的基本原理是利用金属等物质的导电特性，将光线引导到所需要的方向。

在光线进入反射片后，会被反射片内部的金属层折射、反射、干涉等多种光学现象影响，从而产生出所需要的结果。

具体来说，反射片根据所需的功能要求，可以将光线完全反射或者弱化反射，或者进行干涉等遮挡效果，从而实现液晶屏幕的工作。

其次，反射片还具有非常重要的特性——它可以减少周围环境的反射。

我们常常可以看到，在强光环境下，手机或者电视屏幕会出现强烈的反射，从而影响观看效果。

而液晶屏反射片的存在，则可以将周围的光线分散、反应、影响，从而减少反射产生的影响。

这是因为，反射片可以有效地阻挡外部光线的进入，使得液晶屏幕上的图像清晰、易见。

最后，反射片还可以增加液晶屏的对比度。

在液晶屏上，对比度是非常重要的一个指标，其影响着图像的层次、颜色、深度等效果。

而反射片的存在，则可以有效地光源的反射和干扰，使得液晶屏的对比度更加鲜明，图像更加清晰。

特别是在外界光线强烈的环境下，反射片的增强作用会更加明显。

总之，液晶屏反射片在液晶屏上起到非常重要的作用，其工作原理涉及到物理、光学等多种知识领域。

反射片的制作和选择，会直接影响液晶屏的显示效果和使用寿命。

因此，在液晶屏设计和维护的过程中，反射片的选择和管理可以说是一个很复杂和重要的工作。

3M BEF的知识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）。

如图2，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。