彩色濾光膜色度測試系統(tǒng)的研究

楊玲　吳強

摘? ?要：彩色濾光膜是彩色液晶顯示器的重要組成部分，直接影響顯示器的性能。在采用傳統(tǒng)的分光光度計來測量光譜的透過率時存在嚴重的混光現(xiàn)象，從而影響彩色液晶顯示器的整體效果。文章在介紹彩色濾光膜基本概念的基礎(chǔ)上，對彩色濾光膜色度參數(shù)的測量表征、彩色濾光膜色度測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理進行分析，保證彩色濾光膜的生產(chǎn)質(zhì)量，為彩色液晶顯示器的性能發(fā)揮提供根本保障。

關(guān)鍵詞：彩色濾光膜;色度測試系統(tǒng);色度參數(shù);系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

彩色液晶顯示器是電子通信行業(yè)的主要組成部分，彩色液晶顯示器是目前應(yīng)用最為廣泛的平板顯示器，如移動電話、電視電腦等電子產(chǎn)品中都會用到?，F(xiàn)階段，彩色液晶顯示技術(shù)主要是在液晶顯示器上覆蓋彩色濾光膜，將白光分解成三基色光，再通過液晶顯示器對這種光的強度和比例進行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)不同的色彩呈現(xiàn)和亮度顯示。因此，這種利用彩色濾光膜來實現(xiàn)顯示器的色度亮度以及色飽和度的方式，需要對彩色濾光膜的色度性能進行嚴格的精密測試，保證其能夠滿足彩色液晶顯示器的相關(guān)指標需求。

1? ? 彩色濾光膜的概念

彩色濾光膜主要是由玻璃基板、RGB濾色膜、黑矩陣（NP）和電極層（ITO）這幾部分組成，如圖1所示。其中，RGB濾色膜需要按照相應(yīng)的平面周期進行布置，黑矩陣（NP）主要填充在RGB濾色膜的間隙以及覆蓋在TFT的溝道上。由于彩色濾光膜能夠?qū)⑽⒉噬该鳂悠愤M行規(guī)則化的矩陣排列，所以對某種顏色的濾色膜進行性能描述，能達到與彩色透明樣品的相關(guān)指標接近的效果。

2? ? 彩色濾光膜色度參數(shù)的測量表征

在針對彩色濾光膜的色度參數(shù)進行測量時，以人眼觀察的測量結(jié)果為測量基準。現(xiàn)階段，我國采用數(shù)字表示彩色濾光膜色度的方式，是根據(jù)國際照明委員會中制定的標準色度系統(tǒng)進行標記的。

在針對不發(fā)光的彩色濾光膜進行色度參數(shù)測量時，需要采用外部的光源為彩色濾光膜進行照明，為保證實際的測量結(jié)果相同，國際照明委員會對照明體進行了詳細的規(guī)定，如照明體A、照明體B、照明體C。

通常情況下，在進行彩色透光膜色度測量時，采用國際照明委員會規(guī)定的照明體A和照明體C，并且利用X，Y，Z來表示紅光、綠光、藍光的實際成分，其中，Y值大小會直接反映出彩色透光膜對光源的實際透射情況。

現(xiàn)階段，常用的光譜透過率測試方式是分光光度計，但是由于彩色濾光膜的結(jié)構(gòu)周期為30～100 μm，實際的測量光束會大于彩色濾光膜的結(jié)構(gòu)，測量RGB的過程中，會出現(xiàn)嚴重的混光現(xiàn)象，無法精準確定光譜透過率。

3? ? 彩色濾光膜色度測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理

彩色濾光膜色度參數(shù)測試系統(tǒng)主要是由顯微光譜測試系統(tǒng)、樣品的平移臺、CCD瞬態(tài)光譜測試儀和電控系統(tǒng)等諸多結(jié)構(gòu)部分組成，如圖2所示。其中，顯微光譜測試系統(tǒng)主要是利用光源來照明彩色濾光膜，利用顯微鏡中的物鏡將整體的像素進行成像放大，并且在物鏡像面處設(shè)置視場光欄，進行單一的像素選擇，再將選擇好的單一像素的透光射入進CCD瞬態(tài)光譜測試儀，利用CCD瞬態(tài)光譜測試儀測試出380～780 nm范圍內(nèi)光譜的光強，再將測試數(shù)據(jù)存儲到計算機中。

顯微鏡光學系統(tǒng)的成像原理所采用的平行光源是高穩(wěn)定的鹵鎢燈，所采用的成像系統(tǒng)是三目顯微鏡。其中，兩個通道是目鏡觀測，剩下通道用來在成像之后，連接探測器，并且在三目鏡中，需要具有能夠切出光路、切入光路的反射棱鏡?，F(xiàn)階段，在利用三目鏡進行測試操作之前，利用目鏡和反射棱鏡來確定被測像素的成像位置是否準確，在測試過程中，可以利用反射棱鏡進行光路的切出，保證成像光線能夠完全進入到探測器中。顯微鏡在進行對焦操作時，可以利用粗調(diào)手輪和微調(diào)手輪來進行，粗調(diào)手輪可以快速地將物鏡移動到工作范圍內(nèi)，而微調(diào)手輪主要是在工作范圍內(nèi)進行精確對焦。

4? ? 結(jié)語

綜上所述，彩色液晶顯示器是電子通信行業(yè)中的主要組成部分，在移動電話、電視電腦等電子產(chǎn)品中都會用到彩色液晶顯示器，而這些彩色液晶顯示器能否充分地發(fā)揮自身的性能，主要取決于彩色濾光膜。在介紹彩色濾光膜基本概念的基礎(chǔ)上，對彩色濾光膜色度參數(shù)的測量表征進行分析，突出顯微光譜測試系統(tǒng)對彩色濾光膜色度指標測試的精準性，不僅能夠滿足彩色濾光膜的生產(chǎn)需求，還能夠提高彩色液晶顯示器的生產(chǎn)質(zhì)量。

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