液晶顯示模組常見的一些光學規(guī)格都有哪些呢

顯示模組作為畫面顯示的產(chǎn)品，最重要的還是光學效果方面的表現(xiàn)，只有視覺上給人舒服的感受，才能滿足客戶的需求，使用戶有一個良好的體驗，常見的一些光學規(guī)格如下：

壹

透過率

透過率是指透過的光量與入射光量之比，一個panel的透過率是白態(tài)下的亮度與背光的亮度的比值。透射率更傾向于表示透明體透過光的程度，如玻璃，濾色片等。

一般產(chǎn)品要求透過率越高越好，這樣可以降低產(chǎn)品功耗和成本。目前透過率的數(shù)值一般是4%-5%；為什么會這么低呢？ 如果透過率高，對背光源的亮度要求就可降低，那么整體模組的功耗就下降了。

而影響顯示器面板透過率的因素有很多，凡是在光源發(fā)出的光線傳播路徑中，起到光線傳播介質作用的各個組成部分，都會對透過率產(chǎn)生影響。

當光線從背光板發(fā)射出來, 會依序穿過偏光板, 玻璃, 液晶, 彩色濾光片等等。

假設各個零件的穿透率如以下所示： 偏光板50%(因為其只準許單方向的極化光波通過)、 玻璃95%(需要計算上下兩片)、 液晶95% 開口率50%(有效透光區(qū)域只有一半)、 彩色濾光片27%(假設材質本身的穿透率為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算, 從背光板出發(fā)的光線只會剩下6%。

提高TFT LCD液晶顯示屏的透過率，具體可以從像素開口率、液晶透過效率、偏光板透過率、CF透過率幾個方面去提升液晶顯示屏的透過率。TFT LCD液晶顯示屏的透過率設計就是像素設計和材料設計的綜合結果，涉及的面很廣，涉及的參數(shù)很多。液晶屏高亮度設計的一個主要工作是有效地平衡影響透過率的各個參數(shù)之間的關系，最終確定透過率的值。

貳

對比度

對比度是最亮的白態(tài)與最暗的黒態(tài)的亮度的比值，其中，黒態(tài)是影響對比度的主要因素，這是因為黒態(tài)的亮度在分子部分，且數(shù)值比較小，兩者變化相同的亮度，黒態(tài)的亮度相對變化較大，對對比度影響比較明顯。

對比度主要是決定了畫面的視覺效果，對比度數(shù)值越高，那么顯示的圖像就越清晰醒目;顯示器對比度越小，那么顯示的圖像就會有灰蒙蒙的感覺，高對比度能夠讓顯示畫面擁有更好的清晰度、灰度層次、細節(jié)等顯現(xiàn)，但是如果太艷麗，看久了又容易出現(xiàn)眼睛疲勞，因此也需要設置一個合理水平。

不同的應用領域對顯示屏的對比度要求不同。普通顯示器對比度在：300:1~400:1，醫(yī)療設備LCD要求要高一點，主要在：600:1~1000:1，用于醫(yī)療設備的顯示屏對于彩顯要求不多，主要是表達灰階影像黑白之間的度。液晶顯示屏的對比度直接影響到圖像中灰的層次和色彩層次表現(xiàn)，對比度的提升會使畫面層次感更強，明暗區(qū)明顯，也就是說使用者可以更容易的看清場景灰暗條件下的畫面。如何提高液晶顯示屏呢？以下有幾種方式。

1.對于液晶顯示屏來說，不同的視角，需要不同的驅動電壓。電壓太低，液晶顯示屏暗淡，當電壓過高，液晶顯示屏會顯示非選擇段（重影），所以，在討論最佳對比度時，我們首先要確定好電壓，通過 優(yōu)化電壓的方式來提高液晶顯示屏的對比度。

2.可以通過改進液晶顯示屏的面板技術來提高液晶顯示屏的對比度，采用TN面板的顯示屏對比度都比較低，可以通過IPS和VA技術，即使用IPS型面板和VA型面板的液晶顯示屏，這兩種面板的液晶顯示屏對比度比TN的高很多。

3.偏光片的偏振效率越高，液晶顯示屏的對比度越好，對于負性顯示屏效果變現(xiàn)最明顯，如果將偏振片的的偏振度從98%更改到99%，負性LCD顯示屏對比度可以從45增加到1000以上，而正性的對比度可以從7增加到10。對于環(huán)境光，偏振器的反射性越強，對比度越好；使用背光，偏振器的透射率越高，則對比度越好。

4.液晶顯示屏中液晶分子的初始定向排列決定了顯示屏的對比度、響應時間、視角等性能，而定向層材料能夠誘導液晶分子均勻定向排列。新型的可溶性聚酰亞胺，使用高質量的摩擦纖維和高質量的摩擦設備使液晶分子排列均勻，從而提高液晶顯示屏對比度。

5.對于黑態(tài)顯示，黑色遮罩（BM）可以阻擋透光，提高對比度。

叁

色度/NTSC

色度主要包含兩方面的規(guī)格：1.色度坐標；2.色域； 色度坐標： r=R/(R+G+B),g=G/(R+G+B),b=B/(R+G+B)。在色度學中，用三原色各自在Ｒ＋Ｇ＋Ｂ總量中的相對比例來表示顏色，即色度坐標。

色度坐標一般定義得白點的坐標，不同地區(qū)的產(chǎn)品定義略有差異，一般需要通過LED色塊的選型和一些程序方法來實現(xiàn)我們想要的白點坐標值。

色域其實也可以叫做色彩空間（Color Space），而域有是一個數(shù)學概念，可以更好的說明色彩是有一定的范圍。色域是對一種顏色進行編碼的方法，也指一個技術系統(tǒng)能夠產(chǎn)生顏色的總和。在計算機圖形處理中色域是顏色的某個完全的子集。

顏色子集最常見的應用是用來精確地代表一種給定的情況，例如一個給定的空間或是某個輸出裝置的呈色范圍。色域是顯示器屏幕所能夠表達的顏色數(shù)量所構成的范圍區(qū)域，在現(xiàn)實世界中自然界中可見光譜的顏色組成了最大的色域空間，該色域空間中包含了人眼所能見到的所有顏色。

目前常見的屏幕色域標準有三種，分別是sRGB、NTSC、Adobe RGB。



不少人會認為100%sRGB=72%NTSC，其實這是錯誤的觀念，其實從上圖中，我們可以發(fā)現(xiàn)NTSC并不能完全覆蓋住sRGB，所以如果以嚴謹?shù)姆绞絹碚f，sRGB是不能換算為NTSC，只能說100%sRGB的覆蓋面積近似于72%NTSC。

肆

視角亮度

視角亮度是在垂直亮度的基礎上，偏離垂直方向一定角度需要達到的亮度需求，為什么要定義這個規(guī)格？主要是因為當背光源通過偏極片、液晶和取向層之后，輸出的光線便具有了方向性。也就是說大多數(shù)光都是從屏幕中垂直射出來的，我們從一定角度去看屏幕時會有畫面偏暗的問題，所以對視角的亮度也要做一定要求。



目前只能通過提升垂直亮度從而間接滿足視角亮度，導致垂直亮度過亮，成本和功耗方面也有一定增加；

伍

均勻性

LCM均一性指的是LCM發(fā)光面內各發(fā)光點之間的輝度均勻程度。之前的產(chǎn)品一般情況下會指定某些測量點，一般是9點或者25點，根據(jù)尺寸的大小，其點的數(shù)量會隨著調整?，F(xiàn)在隨著客戶對產(chǎn)品的要求越來高，點均勻性已不能滿足客戶的需求，面均勻性成為現(xiàn)在的主流。 目前一般產(chǎn)品要求的白態(tài)面均勻性達到70%左右，黑態(tài)在40%左右。一般內部檢驗均在客戶要求上加5%。

其計算方式為：最低亮度÷最高亮度×100%=均勻性（數(shù)據(jù)）

陸

響應時間

指液晶屏每個像素對輸入信號做出反應的速度，從白到黑的過渡時間（Tr） 從黑到白 (Tf)，即：液晶從暗到亮或是從亮到暗(亮度從10%到90%或90%到>10%)的反應時間，通常會以毫秒(Ms)作為單位顯示。更短的反應時間讓畫面過渡更流暢，沒有拖影，值越小越好。一般LCD液晶屏的響應時間Tr+Tf在20-30ms之間。

為了說明這一點，我們還需要從人眼對動態(tài)圖像的感知開始。人眼中會存在“視覺殘渣”現(xiàn)象，高速運動的畫面會在人腦中形成短期印象。動畫片、電影等等，直到最新的游戲都是應用了視覺殘差原理，讓一系列漸變的影像快速、連續(xù)地展現(xiàn)在人們面前，進而形成了動態(tài)影像。人們可以接受的顯示速度一般是每秒24幀，這也是電影以每秒24幀播放的原因。

如果顯示速度低于這一標準，人們會明顯感受到畫面的停頓以及不適。根據(jù)這一指標，每張圖片的顯示時間需要小于40ms。如此一來，對于LCD來說，40ms的響應時間就成了一個障礙，高于40ms的顯示屏會出現(xiàn)明顯的畫面閃爍現(xiàn)象，讓人眼花繚亂。如果希望圖像不閃爍，最好是達到每秒60幀的速度。

其次液晶的旋轉粘度影響LCD的響應時間（粘度越大，響應時間越大）；液晶的彈性常數(shù)影響LCD的功耗及響應時間（彈性常數(shù)越大，功耗越小，響應時間越?。?。

柒

Flicker/殘像

Flicker是指閃爍、忽明忽暗的意思。

Flicker的原理： 液晶需要用交流電驅動，否則分子會遭到破壞。

（短時間的話是沒問題的）因此需要正負電壓。常規(guī)畫面下正負幀變換時，相鄰像素互相補償，使得常規(guī)畫面的flicker閃爍無法被觀察到。而flicker畫面狀態(tài)下正負幀變化時，由于正負幀像素亮度存在偏差，觀察到Flicker閃爍。

當panel存在DC偏置電場時，偏置電場吸引離子，導致電極附近生成內建電場，這個內建電場不斷加強，直至DC偏置電場補償完成。這個內建電場和DC偏置電場的交互效應導致了flicker的漂移。

Flicker的測試（使用CA310測試） CR方法：AC=Vmax-Vmin；DC=( Vmax+Vmin)/2

FMA Flicker=AC/DC*100％ JEITA方法（頻域）：

JEITA Flicker=10㏒10（Pr1/ Pr0）dB CR方法測量的Flicker只是亮度的變化，不能直觀的反映出人眼對Flicker的感覺；

JEITA方法是利用傅里葉變換將連續(xù)變化的電壓做變換在頻域里測量計算的，能直觀的反映出人眼對Flicker的感覺。

捌

Crosstalk

TFT-LCD 的串擾現(xiàn)象：純色背景畫面上有一塊其他顏色的畫面，使其鄰近的區(qū)域亮度發(fā)生變化，而導致畫面失真。

串擾的特點：受人眼對亮度感知特點的影響，串擾現(xiàn)象在中間灰階背景下較容易觀察出來。尤其是白畫面中間顯示黑色方塊，黑色方塊周邊的串擾較容易顯示出來。

分類：串擾現(xiàn)象分為橫向和縱向的 垂直串擾：上下區(qū)域受黑方塊影響變得更暗 水平串擾：左右區(qū)域受黑方塊影響變得更亮

垂直串擾，有兩個主要原因：

①Data線和Piexl電極間耦合電容過大：以TN型來說，中間黑畫面電壓（最終是壓差）較大，四周白畫面電壓較小。當數(shù)據(jù)線和像素電極間的耦合電容過大時，中間黑色區(qū)域的高電壓會帶動上下兩側像素電極電壓過大，從而導致上下兩側畫面顏色變暗。

②TFT漏電流過大：黑色區(qū)域的TFT為高電壓打開狀態(tài)，其上下的區(qū)域為低電壓關閉狀態(tài)，漏電流過大時，導致上下像素電極充入高電壓而變暗。

解決辦法：增大Data和Piexl的間隔距離，減小耦合電容；降低漏電流，增大Cst

水平串擾，與Data和G-com的耦合電容相關或com-ITO的電阻過大

①當Data與G-com的耦合電容過大時，中間黑畫面的高電壓引起G-com電壓發(fā)生變化，導致像素無法充電到正常電位。

②若彩膜側的com-ITO電阻過大，電壓發(fā)生變化后，無法迅速回到正常電位，也會發(fā)生串擾。

解決辦法：降低Data和G-com的耦合電容，降低com-ITO的電阻

審核編輯：劉清