【半导体形貌及成分表征】台式扫描电子显微镜在液晶显示器增亮膜检测中的应用


发布时间:

2023-12-14

液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)是当前社会中应用非常多的显示器,在日常生活中随处可见。LCD主要由彩色滤光片基板(Color filter,CF)、TFT阵列(TFT Array) 基板和背光模块(Back light unit)三大部分所组成。

液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)是当前社会中应用非常多的显示器,在日常生活中随处可见。LCD主要由彩色滤光片基板(Color filter,CF)、TFT阵列(TFT Array) 基板和背光模块(Back light unit)三大部分所组成。

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TFT LCD面板结构(图片来源于网络)

在这三大组成部分里面,背光模块对LCD非常重要,因为背光质量决定了液晶显示屏的亮度、出射光均匀度、色阶等重要参数,决定了液晶显示器的发光效果。在背光模块中有一层非常重要的光学薄膜--增亮膜(Brightness Enhancement Film,BEF)。在增亮膜诞生之前,液晶面板的光源利用率非常低。增量膜又叫棱镜片(Prism Sheet),起源于上世纪九十年代,早期由美国3M公司开发,他们的技术人员将棱镜导管技术应用到LCD领域。增量膜是在PET表面利用微复技术和薄膜技术形成棱镜结构,利用棱镜片改变入射光的光路,使光的出射范围更加集中而被LCD更有效的利用,因此可有效提升照明亮度、均匀度及影像对比度,并间接改善背光模块的耗电性能。

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增量膜的制备工艺(图片来源于网络)

增量膜的成型过程主要分为涂膜、成型固化两个步骤:PET基材向前移动,涂布机将紫外固化胶均匀覆盖在PET基材表面,然后带有微棱镜结构的辊筒在涂敷层上成型,同时紫外灯固化在PET基材表面形成微结构、并固化于膜的表面。

今天我们聊聊台式扫描电子显微镜在LCD背光模块增量膜表征中的应用。

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3M增量膜表面棱形微观结构的SEM观察

(BSE&SE 混合像 BSE占60%,SE占40%)

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3M增量膜表面形貌结构的局部放大图像

(BSE,SE各占50%)  

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3M增量膜表面微观结构的SEM观察, BSE图像

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增量膜截面形貌特征的SEM表征

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增量膜截面的EDS面扫描分布图像

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增量膜截面样棱形结构局部区域的EDS谱图采集  

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增量膜截面微区的EDS线扫描表征

我们在3M增量膜截面棱形结构区域采集了EDS谱图,发现Zr元素的含量较高,在衬底中C元素的含量较高,并且C元素含量并非均一分布。利用EDS线扫的功能可以非常直接的观察到材料中所含化学元素分布的变化。

综上:搭配EDS能谱仪的台式扫描电子显微镜对增量膜(棱镜膜)的微观结构观察和成分分析十分有帮助。

安徽泽攸科技有限公司是一家具有完全自主知识产权的科学仪器公司, 自20世纪90年代开始投入电镜及相关附件研发以来,研发团队一直致力于为纳米科学研究提供卓越的仪器。目前,公司有包括PicoFemto系列原位TEM测量系统原位SEM测量系统ZEM系列台式扫描电镜JS系列台阶仪纳米位移台二维材料转移台探针台及低温系统光栅尺等在类的多个产品线,在国内外均获得了高度关注,填补了国家在高端精密仪器领域的诸多空白。