光固化3d打印机中黑白屏和RGB彩色屏的区别

光固化3d打印机中黑白屏和RGB彩色屏的区别

2020-12-28 17

今天讯臣三维将讨论光固化3d打印机黑白屏和RGB彩色屏以及它们之间的区别。

一、打印速度。

事实上,提高打印速度是通过减少曝光时间来实现的,与传统彩色屏幕相比,黑白屏幕的透光率大大提高了(除了彩色滤光片和背光,优化了调整偏光片和调整开度),这样光源就可以在更短的时间内提供树脂固化所需的能量,比如一台曝光时间为7s的机器,在升级到黑白屏幕后,很可能只需要2s的曝光时间就可以达到同样的打印效果。(提升速度和回程速度差别很小)

二、使用期限。

厂商对液晶显示器的工艺流程和材料进行了优化,并且提高了透过率,屏幕不再需要长时间强紫外线照射,所以黑白屏的寿命比彩色屏有了质的改变。一些厂商透露,黑白屏的寿命理论超过了2000小时。

三、对光源与树脂的相容性有较高要求。

由于黑、白屏幕由于结构不同,对光源的要求也不同,一般垂直平均光可以较好地作用在黑、白屏幕上,部分设备边缘没有固化就是这个原因,同时许多传统树脂不能完美地作用在黑、白屏幕上,也造成了一些打印质量问题。主要的供应商都在进行持续的测试优化。

液晶代代相传。

市场上的LCD衬底大部分是由专业的屏幕制造商生产的,比如京东方,天马微,夏普,LGdisplay等。

液晶屏和OLED显示屏都是在无尘环境下生产的,而且随着时间的推移,它们的尺寸越来越大。

下面的图表显示了玻璃基板在不同世代中的对应尺寸:GEN(Generation)表示相应的世代线:

大部分小型设备屏幕都来自4~5代,包括最流行的5.5英寸夏普04彩色屏幕和现在的小型入门级黑白屏幕。

您还可以从屏幕库中获得LCD屏幕的大多数规格型号:https://www.panelook.com/

大号LCD主要用于电视、显示器、笔记本电脑,你也可以看到高分辨率的屏幕应用,如手机、VR/AR,而我们桌面级LCD光固化3D打印机则采用TFT-LCD技术。由于著名的液晶显示厂商对液晶显示的关注越来越高,相信在不久的将来液晶显示3D打印机将有更多的选择。

京东方的各代线http://research.stocke.com.cn。

黑白分明的屏幕像素

下面的图片显示了一个特定的黑白屏幕在显微镜下的图像,

您可以看到,黑白屏幕的像素不再像传统RGB彩色屏幕那样具有子像素,而白色区域是透光性。

极化片

其光学特性主要包括:偏光性、透射性和色度三个主要指标。随着LCD显示器件极化程度和透过率的提高,其显示效率提高,能耗降低。

偏光染色法、碘染法和染料染色法两种染色方法。对传统的碘染色偏光片,偏光度与透射率存在矛盾,偏光度越大,透射率越低,而且还受色度的限制。(色相指标主要是为了满足人们的视觉习惯,黑白屏幕受色相的限制可以忽略),所以普通偏光片的偏光度在90%~99%之间,透过率在41%~44%之间。

欲进一步了解偏光片制作技术的同学,可通过以下链接查阅爱学术网的相关文献资料:

http://www.ixueshu.com/document/c2ce2a60dbe1de5df2b5fe40cb2bfdaa318947a18e7f9386.html。

液晶显示开口率

开口面积是指像素(或子像素)透光部面积(实际显示成像面积)与总面积(或子像素)的比率。下面的图表是这样的。其开机率在50%~80%左右。一般而言,开孔速率越大,LCD的光利用率就越高,显示效果就越亮。

液晶屏的开口取决于设计和工艺过程。

制作过程中,阵列定位精度和滤色器的颜色对开孔率有决定性的影响。

光从背光板发出后,会按顺序穿过偏光板、玻璃、液晶、彩色滤光片等.假定各部件的透光率如下:偏光板50%(因为只允许单向极化光波通过)、玻璃95%(需要计算上下两片)、液晶95%(打开50%(有效透光区域只有一半)、彩色滤光片27%(假定材料本身具有80%的透光率)、液晶95%(由于滤光片本身涂有颜色,只能允许该颜色的光波通过)。在RGB三基色中,只允许其中一种通过,因此只有三分之一的亮度可以通过。因此,总的通过率为80%*33%=27%。

根据上面提到的透光率,从背光板上穿出的光线只剩下6%(50%x95%x95%x50%x27%),而光固化3D打印机的紫外光源则起到了背光的作用,普通彩色屏幕上的紫外光线透光率只有1%,这就是为什么在TFTLCD的设计中,尽量提高TFTLCD的开孔率。只需增加开孔速率,即可增加亮度,同时对光源功率的要求不需要太高,可节约电能和开销。


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