蘇州工業(yè)園區(qū)科技領(lǐng)軍人才創(chuàng)業(yè)計(jì)劃書申請(qǐng)階段(編輯修改稿)
2025-06-19 03:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 要另選設(shè)備。備選的方案有滾筒式納米壓印 和干涉曝光。我們傾向于干涉曝光工藝，單光頭干涉曝光已有成熟機(jī)型，多光頭則可提高效率，但需要結(jié)合液晶面板進(jìn)行定制研發(fā)。滾筒式納米壓印總體上來(lái)說(shuō)還不太成熟。但在小尺寸上， 1米左右寬幅的設(shè)備似乎可以應(yīng)用于五代及以下液晶面板生產(chǎn)線上。大尺寸上，日本的滾筒式納米壓印設(shè)備可能更為先進(jìn)，但目前成熟到何種程度還不太清楚。 (三 )、項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)、創(chuàng)新點(diǎn) 我們?cè)谝壕姘宓墓δ芙M件中首次提出彩色偏振分光片的概念，并拋棄彩色濾光片這一功能組件。落實(shí)到具體物件上由金屬線型光柵來(lái)?yè)?dān)當(dāng)，具體位置在入光側(cè)玻璃基板和 ITO 之間。金屬線柵的分色功能 (別人稱為濾色功能 )蘇州大學(xué)另有專利并已經(jīng)獲得實(shí)物驗(yàn)證。 常規(guī)液晶顯示方式是：液晶子像素控制偏振白光的偏轉(zhuǎn)，形成光強(qiáng)變化，之后顏色由彩色濾光片來(lái)選擇，所以稱為濾光。我們提出向液晶子像素直接提供有色光，并且是高效的方式，這就要求自然白光在進(jìn)入液晶子像素之前就已經(jīng)按照像素陣列完成偏振、分色、分光。由此金屬線型光柵被安置在入光側(cè)玻璃基板 和 ITO 之間，實(shí)際形態(tài)是成膜在玻璃基板的內(nèi)側(cè)，即形成了彩色偏振分光片這一功能組件。被分出的光由彩色偏振分光片和反光碗組合成的偏振光轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行偏振轉(zhuǎn)換后實(shí)現(xiàn)再利用。這就將由傳統(tǒng)塑料偏振片浪費(fèi)的 50%光能和濾色片浪費(fèi)的 67%的光能都實(shí)現(xiàn)了再利用，理論上達(dá) 610 倍。 數(shù)字圖像的顯示原理是這樣的，一幅圖像被分割成很多個(gè)像素，每個(gè)像素又由紅綠藍(lán)三個(gè)子像素構(gòu)成，不同光強(qiáng)度的紅綠藍(lán)三束光組合成千變?nèi)f化色彩的像素點(diǎn)，很多個(gè)色彩不同的像素點(diǎn)構(gòu)成了一幅彩色圖像。概括起來(lái)有兩點(diǎn)： 1要有三原色光， 2每色光要有強(qiáng)度上的變化。 現(xiàn) 有的液晶顯示技術(shù)中，每個(gè)液晶子像素 (ITO 薄膜矩陣電極及液晶 )控制偏振白光的振動(dòng)方向的旋轉(zhuǎn)，形成光強(qiáng)變化，之后色彩由彩色濾光片來(lái)選擇。亦即到達(dá)彩色濾光片中的紅、綠、藍(lán)子像素處的光線雖然偏振方向各不相同，但均是白色偏振混光。紅色子像素處只能透紅光，另兩色光被吸收，綠、藍(lán)子像素亦然。如此 2/3 的光能被浪費(fèi)。 目前的液晶顯示技術(shù)中光利用率低還有如下另幾個(gè)原因： 振動(dòng)方向和塑料偏振片的偏振方向垂直的偏振光被塑料偏振片吸收而沒(méi)有被利用； 彩色濾光片上的一個(gè)像素由紅綠藍(lán)三個(gè)子像素及其周圍的黑框組合而成，黑框也是吸收 光的。 3 每個(gè) ITO 薄膜矩陣電極像素中還有薄膜晶體管及電容也會(huì)占用一部分空間。這部分空間也會(huì)阻擋光線。以上幾點(diǎn)原因相加導(dǎo)致光能利用率不足10%，亦即偏振片和彩色濾光片這兩個(gè)器件浪費(fèi)掉光能的 90%。 由現(xiàn)有技術(shù)我們知道光能浪費(fèi)由偏振片和彩色濾光片對(duì)光能的吸收造成的，偏振光的轉(zhuǎn)換再利用已有多種方案，對(duì)彩色濾光片浪費(fèi)的光能進(jìn)行再利用卻鮮有解決方案。這里有彩色濾光片普遍是采用顏料材質(zhì)的原因，而更多的是液晶顯示思路上的原因。液晶顯示需要三原色光，而實(shí)際液晶子像素控制的卻是白光，顏色要由濾光片來(lái)濾掉其中的兩色光，由此光能 浪費(fèi)在理論上就是不可避免的。如果能夠向液晶子像素直接提供單色光，并且是高能量利用率方式，則可以拋掉彩色濾光片了。將濾光片濾掉另兩色光的功能換個(gè)角度來(lái)看即是直接出射單色光，如果被濾掉的另兩色光不被吸收而是設(shè)法將其反射加以再利用，即可實(shí)現(xiàn)高能量利用率方式。本項(xiàng)目中的專利技術(shù)就是利用這種方式，選擇諸如亞波長(zhǎng)金屬線型性光柵、周期性小孔陣列的亞波長(zhǎng)金屬微納結(jié)構(gòu)、光子晶體結(jié)構(gòu)等器件構(gòu)成彩色偏振分光片，來(lái)實(shí)現(xiàn)以高能量利用率的方式向液晶子像素直接提供單色光。 本項(xiàng)目中發(fā)明專利的總體實(shí)現(xiàn)方案是：將白光在進(jìn)入液晶之前進(jìn)行偏振化且按子像素陣列結(jié)構(gòu)分色，即為液晶子像素區(qū)域直接提供偏振單色光，此過(guò)程要求高能量利用率，具體由彩色偏振分光片和反光碗組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。彩色偏振分光片要求實(shí)現(xiàn)偏振選擇、顏色選擇 (即分色 )并反光 (即分光 )三個(gè)功能。構(gòu)成彩色偏振分光片的優(yōu)選組件有亞波長(zhǎng)金屬線型光柵、金屬線型光柵和具有周期性小孔陣列的亞波長(zhǎng)金屬微納結(jié)構(gòu)組合、金屬線型光柵和光子晶體結(jié)構(gòu)組合等。彩色偏振分光片和液晶及其控制單元組成新型液晶面板，新型液晶面板和背光裝置構(gòu)成新型液晶顯示方式。 本發(fā)明所述的三種結(jié)構(gòu)形式的彩色偏振分光片，不僅利用了其中器件的偏振選擇 (偏振 )功能，還利用了其透射功能，即顏色選擇 (分色 )功能，還利用了其反射 (分光 )功能。簡(jiǎn)單說(shuō)彩色偏振分光片具有三大功能：偏振、分色、分光。分光功能將通常被吸收而浪費(fèi)掉的光反射出去并通過(guò)裝置將被反射的光再利用。本發(fā)明通過(guò)直接提供紅、綠、藍(lán)三色偏振光給 ITO 電極及液晶控制，則可以拋棄現(xiàn)有技術(shù)中的彩色濾光片 8(見(jiàn)圖 4)，同時(shí)大幅度提高光能利用率。 更詳細(xì)的解釋可以參見(jiàn) 專利原理及量產(chǎn)問(wèn)題 及 專利原理圖解 .ppt兩篇文章?；蛘邊⒁?jiàn)專利申請(qǐng)?jiān)?。申?qǐng)?zhí)?。 知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況 序號(hào)專利名稱專 利號(hào) /授權(quán)號(hào)專利擁有者是否應(yīng)用于本項(xiàng)目是否將轉(zhuǎn)移至新公司 1 液晶屏與液晶顯示裝置 ZL 李冠軍是是 2 液晶屏與液晶顯示裝置 李冠軍是是 3 偏振光轉(zhuǎn)換裝置及由其組成的車用燈與液晶顯示裝置 ZL 李冠軍 是 是 其他說(shuō)明： 它是終極的技術(shù)解決方案，將來(lái)不會(huì)被繞過(guò)或者超越 說(shuō)其是一個(gè)終極的方案并不是狂傲之言。液晶顯示中被浪費(fèi)掉的光能主要是塑料偏振片擋掉 50%，彩色濾光片再擋掉余下 50%的 2/3。本專利基本上將這兩個(gè)問(wèn)題都解決了。 盡管其中的偏振光轉(zhuǎn)換裝置的效率不是特別高，但它是價(jià)廉實(shí)用的方案。說(shuō)它是光利用上的終極解決方案并不過(guò)分，因?yàn)槿魏稳艘膊豢赡馨?100%的光利用出超過(guò) 100%來(lái)。既然是終極方案，此專利將來(lái)被繞過(guò)的可能性當(dāng)然極小。 專利將來(lái)不會(huì)被無(wú)效 發(fā)明獲批的可能性極大，實(shí)用新型已經(jīng)獲得證書，將來(lái)被無(wú)效幾無(wú)可能。 因是發(fā)明和實(shí)用新型同日申請(qǐng)，同時(shí)還遞交了 PCT 申請(qǐng)，之所以說(shuō)發(fā)明專利獲批的可能性很大，是因?yàn)?PCT 的國(guó)際檢索報(bào)告我們已經(jīng)看到了，最接近的是韓國(guó)三星電子申請(qǐng)的中國(guó)專利和蘇州大學(xué)的專利。我們認(rèn)為二者均不會(huì)對(duì)我們構(gòu)成威脅 。即使萬(wàn)一發(fā)明不被批準(zhǔn)，那么實(shí)用新型一定沒(méi)有問(wèn)題，所以說(shuō)將來(lái)被無(wú)效的可能性幾乎沒(méi)有。 四、產(chǎn)業(yè)化程度 目前產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展 (階段性成果描述 ) 目前產(chǎn)業(yè)化所需的基礎(chǔ)技術(shù)在社會(huì)的其他方面上的應(yīng)用已經(jīng)成熟了。曝光蝕刻技術(shù)在液晶面板行業(yè)已經(jīng)很成熟了，它可以應(yīng)用于金屬線柵的加工。但在圖形轉(zhuǎn)印環(huán)節(jié)金屬線柵需要納米級(jí)別的。液晶面板行業(yè)做不了。 對(duì)納米級(jí)圖形轉(zhuǎn)印的加工目前有兩種技術(shù)有希望應(yīng)用于液晶面板行
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