有關TFT-LCD液晶顯示光線利用效率探索

河源思比電子有限公司 翟俊偉

經過多年的發展與實踐，液晶顯示器憑借其質地輕薄、耗能量低、使用壽命長等優勢，在各個行業領域中得以廣泛應用，取得的效果較為顯著。針對于此，文章以液晶背光模組部分的光效率作為主要的切入點，具體對TFT-LCD液晶顯示光效率的提升措施進行詳細闡述，旨在提升TFT-LCD液晶顯示光效率的利用水平，并促進光效利用率的使用水平，僅供參考。

液晶器件在實際應用過程中，屬于被動發光形式，液晶本體不具備發光功能，主要利用背光模組的相關特性發出光源。一般來說，利用背光模組發出的光源多具備分布均勻、亮度光感強、顏色充足等特點，應用效果較佳。結合以往的工作經驗來看，背光模組由光源、反射板以及擴散板等主要器件組成，在上述器件共同協調作用的基礎下，以光源為主體，發出光線，順次由反射板、導光板以及擴散板的主導作用下，由背光模組射出光線，最終作用于液晶面板當中，形成分布均勻、顏色充足的光線。

1 液晶背光模組部分光效率的利用情況

文章以CCFT測光式背光模組為例，對其背光模組區內部的光利用效率進行合理分析，以供參考。一般來說，CCFT測光式背光模組區域范圍內的光線主要由冷陰極熒光管實行出射作業，通過經燈罩的反射作用下，約有80%光線全部射入到導光板之內。此時，光線的行進方向會根據反射作用進行適當調整。在此過程中，約有60%左右的光線會沿著光板的反射作用進行大量反射，且光線會沿著一定的方向進行適當調整[1]。

基本上由下擴散板、下棱鏡板、上棱鏡板以及上擴散板進行反射。其中，擴散板可以有效起到加強光線均勻性的效果，使得光線透過率能夠達到90%左右。棱鏡片可以起到集光處理作用，使得光線透過率能夠達到89%左右。綜合來看，從上述光學組件出來后，基本上會剩余38%左右的光線，順序進入液晶器件當中，實現光效率的有效應用。

2 影響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

假設光線可以從背光模組進行光線發射，且作用到液晶面板當中。大體上的發射步驟可以歸納為以下幾點：首先，穿過下偏光板；然后，進入TFT玻璃基板、液晶層以及取向層當中；最后，經過彩色濾光膜玻璃基板的反復作用，進入上偏光等組件當中。嚴格來講，液晶面板每一層穿透率差異較大，需要相關人員結合實際情況進行適當調整。舉個例子來說，下偏光板在對非偏振光進行轉化、處理時，首先得到的是偏振光。

但是在此過程中，大約一半的光線會被吸收掉，且上下偏光板會受到材質吸光的影響，而造成透光比例嚴重升高，基本上可以達到95%左右。結合實際而言，彩色濾光膜層表層會被附著上紅、綠、藍等三種基色的任何一種，具備三分之一的穿透率。而彩色濾光膜會受到自身材質問題的影響，會對部分光纖進行吸收、處理，此時單色光穿透率可占據85%，光線穿透比例低于30%。由此可以看出，綜合考量各項影響因素，背光模組發射光線中僅有11%的光線可以被穿透、處理[2]。

2.2 開口率因素

彩色濾光膜基板主要的組成結構為彩色濾光膜，由彩色層、保護層以及黑色矩陣構成。當液晶層發射出的光線進入彩色濾光膜基板當中時，部分光線會被彩色濾光膜基板中的黑色矩陣吸收掉，無法完成穿透作業。需要注意的是，黑色矩陣不受區域管線的遮擋作用，主要在液晶顯示器薄膜晶體管電極與掃描電極方面進行充分展示，如走線處理。在以上區域的作用下，無法形成有效的電場區域。且液晶分子容易脫離電壓的控制，如果不加以遮擋處理，液晶器件透光區域就很難呈現出正確亮度和對比度。

2.3 面板部分光效率因素

基于文章上述液晶部件對光線穿透率的具體影響以及開口率對光線的具體影響，可以利用背光模組射出的光線進行合理運算。根據以往的經驗可得，剩余光線量僅占總體的6%左右。可以說，多數光線被吸收、處理，光利用效率整體偏低。如果按照一定規律進行排列，基本上就可以得出偏光片為最大影響因素，其次為彩色濾光膜彩色層，最后為開口率數值大小[3]。

3 有關TFT-LCD液晶顯示光線利用效率的提升措施

根據文章上述內容的相關分析，若想切實地提升TFT-LCD液晶顯示光線利用效率，必須確保在降低器件功耗的同時，確保器件的節能效果。在面板開口率方面，建議相關人員最好采用增設背光模組光學組件的方式進行有效提升，或者采取新型彩色實現方案作為主導方案，取代現階段應用的彩色濾光膜。從某種程度上來說，開口率的有效提升基本上可以采用對陣列結構設計方案進行合理優化，或者利用低溫多晶硅薄膜晶體管取代以往的晶體管結構，確保光線利用效率得以顯著提升。除此之外，相關人員可以選擇應用陣列以及存儲電容微型化方式進行合理設計，確保透光區域所占面積得以有效提升，盡量降低黑色矩陣面積，目的在于最大限度地提升器件的開口效率。在液晶面板的優化方面，建議相關人員可以在背光模組部分對光學膜層進行適當處理，如鋪設處理，避免下偏光片過度吸收光線而造成嚴重損失。

結論

總而言之，光線由背光模組光源射出，并經由導光板、擴散板以及棱鏡片等光學器件的作用下，在背光模組處射出光線。其中，62%左右的光線基本大量損失，僅有38%光線可經由背光模組射出。根據這組數據的調查顯示，大致可以了解到提升光效率儼然成為液晶顯示的主體內容。針對于此，本人建議可以從了解光線損失原因著手，利用切實可行的措施提升光效率。希望通過文章的相關敘述，可以為有關人員提供一定的借鑒價值。