如何提高液晶模組的亮度?

在業界,LCD的亮度對於每個終端來說都是獨一無二的,只有合適的亮度才能顯示出優質的畫面。 本文將討論通過背光提高 LCD 亮度的 3 種常見方法。

根據液晶顯示器的工作原理,液晶顯示模組是一種控制背光發出的光線透過偏光片和液晶面板成像時的光投射強度的裝置。

換句話說,LCD的亮度是由通過LCD面板的光量(LCD的透光率)、彩色濾光片(CF的透光率)和背光源的亮度決定的。

提高亮度的3種常用方法 液晶顯示:

1、提高光源的亮度。 

2、提高TFT像素的開口率。

3、提高所有材料的光利用率。

如下圖和表所示,當光源(CCFL/LED)在側面時,假設CCFL為100%,在通過導光板時損失40%,通過底部偏光片損失36%,18 % 通過 LCD 面板,1% 在表面反射。 最終,CCFL的利用率不到5%。 

圖1。 光線通過各層液晶模組
圖 1. 光線穿過 LCD 模塊的每一層
層光損失部分
從每一層
餘額
透光率
表面反射1%5%
液晶面板 6%
底偏光片
導光板
CCFL
表 1 各層透光率

由此可知,如何提高光的利用率,對於提升液晶顯示模組的亮度和色彩表現,甚至對產業而言,都具有重要意義。  

背光作為LCD的重要配件和光源,是亮度提升最直接的突破口。 

從背光源調節亮度的有效常用方法

背光單元由光源和多層光學片組成,光學片用於引導光線方向並提高其利用率。 

因此,我們可以從源頭開始,逐層尋找提高亮度的解決方案:

1、從光源上,我們可以增加燈的亮度、數量和功率,但解決方案需要消耗更多的功率和增加BL的尺寸。

2、從導光板來說,對導光板的材質和設計都有很高的要求。 該方案成本高,但亮度增量小。

3. 從反射膜/層,提高反射效率和亮度。

4.在導光板和底偏光片之間加棱鏡膜和BEF(亮度增強膜)。

除光源外,上述第三種和第四種方法調節亮度更為有效和普遍。 因此,我們將在下一篇文章中討論它們。 

高效反光膜

反射膜是液晶顯示器的一個組成部分。 

如下圖,位於燈管和導光板下方。  

圖2。 反光膜位於燈管和導光板下方
圖2 反光膜鋪設在燈管和導光板下方

它可以用新技術製成,以達到接近100%的高反射效率。

圖3。 鍍銀反光膜、普通反光膜、高效反光膜的反射率
圖3 鍍銀反光膜、普通反光膜、高效反光膜的反射率

除了燈管處的高反膜外,導光板下方的反光膜也是必不可少的。 它需要一種特殊的顆粒結構來匹配導光板的印刷點,可以反射光線,並使反射光更加均勻。 

使用這些特殊的反射膜,可以在不改變設計和模具的情況下,將液晶顯示器的軸心亮度提高近30%。

棱鏡膜

眾所周知,LCD具有一定的可視角度。 從垂直方向看電腦時,亮度比較高; 當從法線以外的方向觀看時,亮度變低。 

這符合筆記本電腦用戶的個人習慣。 棱鏡膜的作用是使原本分散的光線集中到觀察中心的一定角度,使軸心處的亮度大大增加。

如下圖所示,棱鏡膜的表面由串聯的棱鏡結構組成。 

圖 4 棱鏡膜的表面結構
圖 4 棱鏡膜的表面結構

換句話說,棱鏡膜就是使分散的光輸出集中在與法線成70°的範圍內。

棱鏡膜利用折射和全反射原理,使出射光70°以上反射回來再利用,在軸心處亮度可提高110%。

增亮膜 (BEF)

BEF也是背光源的光學元件之一。

眾所周知,當光線通過底部偏光片時,有 50% 的光線被吸收和浪費。 如果我們使用一系列的 BEF,我們可以重複使用原來吸收的 50% 的偏振光。 

如圖所示,BEF讓P1偏振光通過,將P2偏振光反射回來再利用,成為P1和P2,在再循環中,亮度可以提高60%。

圖 5. BEF 的工作
圖 5. BEF 的工作

總而言之,高效反射膜、棱鏡膜、BEF一起使用,整體亮度可提升230%。 這種方法不需要改變設計和工具,但會增加背光源的成本。

在不同的使用場景下,終端需要特定的亮度才能為最終用戶提供清晰的顯示效果。因此,亮度是液晶顯示器專案中常見的客製化需求之一。

請告訴我們您的需求或終端用途,我們可以為您提供合適的解決方案。

背光解決方案中的 6 個常見概念 - CCFL、WLED、DLED、ELED、Mini LED、PWM (tailorpixels.com)

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