Analizės ir optimizavimo pasiūlymai dėl vaivorykštės rašto problemų TFT{0}}LCD ekranuose

Dec 20, 2025 Palik žinutę

Komercinių ekranų srityje TFT{0}}LCD technologija yra labiausiai paplitusi ekrano technologija, tačiau dėl to kylančios vaizdo kokybės problemos gamintojams ir naudotojams dažnai sukelia galvos skausmą.

 

Vaivorykštės raštai LCD ekranuose yra dažnas vizualinis defektas, ypač pastebimas esant grynai baltai arba pilkos spalvos atvaizdams. Jie ne tik paveikia gaminio estetiką, bet ir gali pabloginti vartotojo patirtį.

 

Šis straipsnis prasidės apibrėžiant ir paaiškinant vaivorykštės raštų reiškinį, gilinantis į jo optinius mechanizmus ir pateikiant praktines bei efektyvias tobulinimo strategijas, tikėdamiesi padėti renkantis ar optimizuojant produktus.

Illustration of rainbow effect in TFT-LCD display module

 

Kas yra vaivorykštės efektas TFT{0}}LCD ekranuose?

Vaivorykštės efektas yra optinių trukdžių reiškinys, pasireiškiantis kaip vaivorykštė{0}}kaip spalvotos juostelės ar dėmės TFT{1}}LCD ekrano modulio ekrane. Šios juostelės paprastai kaitaliojasi tarp raudonos, žalios ir mėlynos spalvos, panašiai kaip blizgus muilo burbuliukų ar aliejaus plėvelių efektas.

 

Atsižvelgiant į optinius kelius, vaivorykštės efektus galima suskirstyti į dvi kategorijas:

Atspindintys vaivorykštės efektai: daugiausia sukelia PET substrato optinės plėvelės (pvz., difuzinės plėvelės ir ryškumą didinančios plėvelės) ir atspindintys poliarizatoriai (APF).

 

Pralaidūs vaivorykštės efektai: susiję su skleidžiamos šviesos trukdžiais tarp daugiasluoksnių plėvelių struktūrų.

 

Svarbi vaivorykštės efektų savybė yra jų priklausomybė nuo žiūrėjimo kampo: jie gali būti nepastebimi normaliais žiūrėjimo kampais, pasirodyti tik žiūrint iš tam tikrų kampų ir keisti arba išnykti pasikeitus žiūrėjimo kampui.

TFT-LCD liquid crystal display module material stacking diagram

Kaip atsiranda vaivorykštės efektas?

TFT{0}}LCD moduliuose daugelis optinių komponentų, pvz., difuzoriaus plėvelės, ryškumą didinančios plėvelės ir ITO jutiklinis sluoksnis, naudoja PET substratus. Ši medžiaga gaminama taikant dviašį tempimo procesą, todėl molekulinės grandinės išilgai tempimo krypties išsidėsto tvarkingai ir taip sukuriama anizotropija-, ty skirtingomis kryptimis skiriasi medžiagos fizinės ir optinės savybės.

 

Tiesiausias šios anizotropijos pasireiškimas yra dvigubas lūžis. Kai šviesa patenka į PET plėvelę, ji skyla į du poliarizuotos šviesos pluoštus: įprastą šviesą (o-spindulys) ir nepaprastąją šviesą (e-spindulys).

 

Šie du pluoštai turi skirtingus lūžio rodiklius (ne ≠ ne), o jų sklidimo greitis ir keliai taip pat skiriasi, todėl atsiranda fazių skirtumas arba optinio kelio skirtumas. Jei šie spinduliai sąveikauja su kitais sluoksniais (pavyzdžiui, poliarizatoriais ar skystųjų kristalų skydeliais), atspindžių ir lūžių skaičius didėja, o susikaupęs optinio kelio skirtumas, pasiekęs tam tikrą lygį, sukelia šviesos trukdžius, galiausiai ekrane pasirodo kaip vaivorykštės efektas.

 

Paprastais žodžiais tariant, įvykių grandinė yra tokia: PET tempimo procesas priverčia molekulinį išsidėstymą orientuotis, sudarydamas dvigubo lūžio pagrindą.

 

Kai šviesa praeina per kelis plėvelės sluoksnius, netolygus kelias sukuria sukauptą optinio kelio skirtumą.

 

Atsiranda trikdžiai, kurie vizualiai atrodo kaip spalvoti pakraščiai.

Schematic diagram of PET birefringence optical path

 

Kaip efektyviai pagerinti vaivorykštės raštus?

1. Optimizuokite medžiagų pasirinkimą ir sumažinkite dvigubo lūžio šaltinius.

Jei naudojate jutiklinius sprendimus, pirmenybę teikite In{0}}cell arba On-cell technologijoms, kad išvengtumėte papildomo PET sluoksnio, reikalingo išorinėms liečiamoms plėvelėms (pvz., GFF).

 

Jei reikalingas išorinis sprendimas, rekomenduojama GF struktūra sumažinti tarpsluoksnių tarpus ir sumažinti trukdžių riziką.

Apšvietimo moduliuose įvertinkite, ar optinę plėvelę ant PET pagrindo galima pakeisti arba sumažinti.

 

2. Optinio kelio reguliavimas ir optinio kelio skirtumo suderinimas

Pakeitus ryškumo didinimo plėvelės pjovimo kampą ir koreguojant jo kampą su krintančiomis šviesomis ir skydeliu, optinis kelias atkuriamas, sumažinant trukdžius.

 

Labai svarbu išbandyti ryškumą didinančias plėveles su skirtingomis tempimo pozicijomis, nes tempimo laipsnio skirtumai turi įtakos dvigubo lūžio krypčiai. Galima pasirinkti medžiagas su mažesniu trukdžių lygiu.

 

3. Padidinkite medžiagos miglotumą, kad sutrikdytumėte trukdžių sąlygas

Foninio apšvietimo sistemoje naudokite didelio-migloto viršutinio ryškumo didinimo plėvelės užpakalinę dangą arba didelio-miglotumo apatinę difuzoriaus plėvelę arba netgi pridėkite viršutinę difuzoriaus plėvelę (vidutiniams ir dideliems dydžiams).

 

Apdorokite AG (anti-glare) apatinio poliarizatoriaus paviršių, kad padidintumėte miglotumą (pvz., 25 % miglotą), suardydami fazės nuoseklumą dėl šviesos sklaidos.

 

Pastaba: didėjantis miglotumas paaukos šiek tiek ryškumo; reikia padaryti kompromisą.

 

4. Atsargiai naudokite atspindinčius poliarizatorius.

Atspindintys žemyn{0}}poliarizatoriai (APF šviesinimo filtrai) suteikia ryškumą dėl kelių atspindžių, tačiau jie taip pat žymiai padidina optinio kelio skirtumą ir trukdžių riziką.

 

Kai leidžia šviesumas, pirmenybę teikite įprastiems žemyn-poliarizatoriams arba žemyn-poliarizatoriams ir nenaudokite APF.

 

Išvada

Nors vaivorykštės raštai yra dažnas TFT{0}}LCD vizualinis defektas, jų dažnį galima valdyti pasitelkus medžiagų naujoves ir koreguojant procesus.

 

Vaivorykštės raštų sprendimas yra ne tik techninis iššūkis, bet ir esminis žingsnis gerinant gaminio vizualinį vienodumą ir klientų pasitenkinimą.