今天,我們就來講一講黑白屏和RGB彩色屏幕和的不同之處。
1. 打印速度
打印速度的提升實(shí)際上是通過減少曝光時(shí)間來反應(yīng),相比于傳統(tǒng)彩屏,黑白屏的透光率大幅上升(移除了彩色濾光片和背光,優(yōu)化調(diào)整偏光片,優(yōu)化調(diào)整開口率),使光源能在更短時(shí)間內(nèi)提供樹脂固化所需能量,例如一款曝光時(shí)間為7s的機(jī)器,在升級成黑白屏后,很可能只需要2s的曝光時(shí)間達(dá)到相同打印效果。(抬升速度和回程的速度差別不大)
2. 使用壽命
廠家在LCD工藝流程和材料上進(jìn)行了優(yōu)化,并且透光率的提升,屏幕不再需要長時(shí)間強(qiáng)大的紫外線照射,因此黑白屏的壽命相比于彩屏有質(zhì)的變化。有廠家透露說黑白屏的使用壽命理論超過2000小時(shí),
3. 對光源和樹脂的兼容性要求更高
黑白屏因結(jié)構(gòu)差異,對光源的要求也有所不同,更加垂直平均的光線可以更好的作用在黑白屏上,部分黑白屏設(shè)備模型邊緣未固化就是這個(gè)原因,同時(shí)很多傳統(tǒng)樹脂并不能完美作用于黑白屏,也導(dǎo)致了一些打印質(zhì)量問題。各大供應(yīng)商都在不斷測試優(yōu)化中。
LCD 世代線
市面的LCD基板大多由專業(yè)屏幕制造商生產(chǎn),如京東方,天馬微,夏普,LGdisplay等等。LCD和OLED顯示器是在無塵環(huán)境中使用大塊玻璃基本制造的,其尺寸也隨著時(shí)間的推移而增加越做越大。下圖是各世代線對應(yīng)玻璃基板尺寸:
GEN(Generation)代表對應(yīng)的世代線:
大多數(shù)小尺寸設(shè)備屏幕就是來自第 4~5世代線, 其中包括最流行的5.5英寸夏普04彩色屏幕和現(xiàn)在的小尺寸入門級黑白屏。你也可以從屏庫了解到絕大多數(shù)LCD屏幕的規(guī)格型號:https://www.panelook.com/
大尺寸的LCD主要用在電視、顯示器、筆記本,你也可以在手機(jī),VR/AR等產(chǎn)品上看到高分辨率的屏幕應(yīng)用,而我們桌面級的LCD光固化3D打印機(jī)則是使用TFT-LCD技術(shù)。隨著LCD行業(yè)知名制造商關(guān)注度的提高,相信在不久的將來,LCD 3D打印機(jī)會(huì)有更多的屏幕選擇。
京東方各世代線 http://research.stocke.com.cn
黑白屏像素
下圖為某款黑白屏的像素在顯微鏡下的成像,你可以看到黑白屏的像素已經(jīng)不再和傳統(tǒng)的RGB彩屏一樣有子像素了,白色區(qū)域則是透光部分。
偏光片
偏光片的光學(xué)性能包括:偏光度、透射率和色調(diào)三個(gè)主要指標(biāo)。 偏振度和透過率越高,LCD顯示裝置的顯示效率越高,并且能量消耗越低。
偏光片有二種染色法,碘染色法和染料染色法。 對于常規(guī)的碘染色偏光片而言,偏光度和透射率是矛盾的, 偏振度越高,透射率越低,并且受到色調(diào)的約束。(色調(diào)指標(biāo)主要是為了滿足人民的視覺習(xí)慣,黑白屏在3D打印中的應(yīng)用則無需考慮此項(xiàng)),因此普通偏光片的偏光度都在90%~99%之間,透過率在41%~44%之間。
想了解更多偏光片工藝的同學(xué)可以通過下方鏈接查看愛學(xué)術(shù)網(wǎng)相關(guān)文獻(xiàn)資料:
https://www.ixueshu.com/document/c2ce2a60dbe1de5df2b5fe40cb2bfdaa318947a18e7f9386.html
LCD開口率
開口率是指像素(或子像素)的透光部分的面積(實(shí)際顯示成像面積)與像素(或子像素)的總面積之比。如下圖所示。TFT-LCD的開口率約為50~80%。一般來說,開口率越大,液晶顯示器的光利用率越高,顯示器的亮度也越高。
液晶開口率由設(shè)計(jì)和工藝流程決定。
在制造過程中,陣列對準(zhǔn)精度和彩色濾光片會(huì)對開口率產(chǎn)生決定性的影響。
當(dāng)光線從背光板發(fā)射出來, 會(huì)依序穿過偏光板, 玻璃, 液晶, 彩色濾光片等等. 假設(shè)各個(gè)零件的穿透率如以下所示:偏光板50%(因?yàn)槠渲粶?zhǔn)許單方向的極化光波通過)、玻璃95%(需要計(jì)算上下兩片)、液晶95%、開口率50%(有效透光區(qū)域只有一半)、彩色濾光片27% (假設(shè)材質(zhì)本身的穿透率為80%,但由于濾光片本身涂有色彩,只能容許該色彩的光波通過。以RGB 三原色來說,只能容許三種其中一種通過,所以僅剩下三分之一的亮度。所以總共只能通過80%*33%=27%)。
以上述的穿透率來計(jì)算, 從背光板出發(fā)的光線只會(huì)剩下6%(50%x95%x95%x50%x27%),這還是白光的穿透率,而光固化3D打印機(jī)中,紫外光源就充當(dāng)著背光的作用,紫外光線在普通的彩屏透光率僅為1%,這也是為什么在TFT LCD的設(shè)計(jì)中,要盡量提高開口率的原因。只要提高開口率,便可以增加亮度,而同時(shí)對光源功率要求也不用那么高,可以節(jié)省耗電及花費(fèi). 在一系列針對性的優(yōu)化后,黑白屏的透光率達(dá)到了彩屏的數(shù)倍,從而提升了總體速度.
來源:創(chuàng)必得
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