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有关TFT-LCD液晶显示光线利用效率探索

2018-04-17河源思比电子有限公司翟俊伟

电子世界 2018年19期
关键词:滤光液晶显示背光

河源思比电子有限公司 翟俊伟

经过多年的发展与实践,液晶显示器凭借其质地轻薄、耗能量低、使用寿命长等优势,在各个行业领域中得以广泛应用,取得的效果较为显著。针对于此,文章以液晶背光模组部分的光效率作为主要的切入点,具体对TFT-LCD液晶显示光效率的提升措施进行详细阐述,旨在提升TFT-LCD液晶显示光效率的利用水平,并促进光效利用率的使用水平,仅供参考。

液晶器件在实际应用过程中,属于被动发光形式,液晶本体不具备发光功能,主要利用背光模组的相关特性发出光源。一般来说,利用背光模组发出的光源多具备分布均匀、亮度光感强、颜色充足等特点,应用效果较佳。结合以往的工作经验来看,背光模组由光源、反射板以及扩散板等主要器件组成,在上述器件共同协调作用的基础下,以光源为主体,发出光线,顺次由反射板、导光板以及扩散板的主导作用下,由背光模组射出光线,最终作用于液晶面板当中,形成分布均匀、颜色充足的光线。

1 液晶背光模组部分光效率的利用情况

文章以CCFT测光式背光模组为例,对其背光模组区内部的光利用效率进行合理分析,以供参考。一般来说,CCFT测光式背光模组区域范围内的光线主要由冷阴极荧光管实行出射作业,通过经灯罩的反射作用下,约有80%光线全部射入到导光板之内。此时,光线的行进方向会根据反射作用进行适当调整。在此过程中,约有60%左右的光线会沿着光板的反射作用进行大量反射,且光线会沿着一定的方向进行适当调整[1]。

基本上由下扩散板、下棱镜板、上棱镜板以及上扩散板进行反射。其中,扩散板可以有效起到加强光线均匀性的效果,使得光线透过率能够达到90%左右。棱镜片可以起到集光处理作用,使得光线透过率能够达到89%左右。综合来看,从上述光学组件出来后,基本上会剩余38%左右的光线,顺序进入液晶器件当中,实现光效率的有效应用。

2 影响液晶面板部分光效率射出的主要因素

2.1 部件穿透率因素

假设光线可以从背光模组进行光线发射,且作用到液晶面板当中。大体上的发射步骤可以归纳为以下几点:首先,穿过下偏光板;然后,进入TFT玻璃基板、液晶层以及取向层当中;最后,经过彩色滤光膜玻璃基板的反复作用,进入上偏光等组件当中。严格来讲,液晶面板每一层穿透率差异较大,需要相关人员结合实际情况进行适当调整。举个例子来说,下偏光板在对非偏振光进行转化、处理时,首先得到的是偏振光。

但是在此过程中,大约一半的光线会被吸收掉,且上下偏光板会受到材质吸光的影响,而造成透光比例严重升高,基本上可以达到95%左右。结合实际而言,彩色滤光膜层表层会被附着上红、绿、蓝等三种基色的任何一种,具备三分之一的穿透率。而彩色滤光膜会受到自身材质问题的影响,会对部分光纤进行吸收、处理,此时单色光穿透率可占据85%,光线穿透比例低于30%。由此可以看出,综合考量各项影响因素,背光模组发射光线中仅有11%的光线可以被穿透、处理[2]。

2.2 开口率因素

彩色滤光膜基板主要的组成结构为彩色滤光膜,由彩色层、保护层以及黑色矩阵构成。当液晶层发射出的光线进入彩色滤光膜基板当中时,部分光线会被彩色滤光膜基板中的黑色矩阵吸收掉,无法完成穿透作业。需要注意的是,黑色矩阵不受区域管线的遮挡作用,主要在液晶显示器薄膜晶体管电极与扫描电极方面进行充分展示,如走线处理。在以上区域的作用下,无法形成有效的电场区域。且液晶分子容易脱离电压的控制,如果不加以遮挡处理,液晶器件透光区域就很难呈现出正确亮度和对比度。

2.3 面板部分光效率因素

基于文章上述液晶部件对光线穿透率的具体影响以及开口率对光线的具体影响,可以利用背光模组射出的光线进行合理运算。根据以往的经验可得,剩余光线量仅占总体的6%左右。可以说,多数光线被吸收、处理,光利用效率整体偏低。如果按照一定规律进行排列,基本上就可以得出偏光片为最大影响因素,其次为彩色滤光膜彩色层,最后为开口率数值大小[3]。

3 有关TFT-LCD液晶显示光线利用效率的提升措施

根据文章上述内容的相关分析,若想切实地提升TFT-LCD液晶显示光线利用效率,必须确保在降低器件功耗的同时,确保器件的节能效果。在面板开口率方面,建议相关人员最好采用增设背光模组光学组件的方式进行有效提升,或者采取新型彩色实现方案作为主导方案,取代现阶段应用的彩色滤光膜。从某种程度上来说,开口率的有效提升基本上可以采用对阵列结构设计方案进行合理优化,或者利用低温多晶硅薄膜晶体管取代以往的晶体管结构,确保光线利用效率得以显著提升。除此之外,相关人员可以选择应用阵列以及存储电容微型化方式进行合理设计,确保透光区域所占面积得以有效提升,尽量降低黑色矩阵面积,目的在于最大限度地提升器件的开口效率。在液晶面板的优化方面,建议相关人员可以在背光模组部分对光学膜层进行适当处理,如铺设处理,避免下偏光片过度吸收光线而造成严重损失。

结论

总而言之,光线由背光模组光源射出,并经由导光板、扩散板以及棱镜片等光学器件的作用下,在背光模组处射出光线。其中,62%左右的光线基本大量损失,仅有38%光线可经由背光模组射出。根据这组数据的调查显示,大致可以了解到提升光效率俨然成为液晶显示的主体内容。针对于此,本人建议可以从了解光线损失原因着手,利用切实可行的措施提升光效率。希望通过文章的相关叙述,可以为有关人员提供一定的借鉴价值。

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