彩色濾光膜色度測試系統的研究

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。在采用傳統的分光光度計來測量光譜的透過率時存在嚴重的混光現象，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上，對彩色濾光膜色度參數的測量表征、彩色濾光膜色度測試系統的結構和原理進行分析，保證彩色濾光膜的生產質量，為彩色液晶顯示器的性能發揮提供根本保障。

關鍵詞：彩色濾光膜;色度測試系統;色度參數;系統結構

彩色液晶顯示器是電子通信行業的主要組成部分，彩色液晶顯示器是目前應用最為廣泛的平板顯示器，如移動電話、電視電腦等電子產品中都會用到。現階段，彩色液晶顯示技術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節，從而實現不同的色彩呈現和亮度顯示。因此，這種利用彩色濾光膜來實現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將微彩色透明樣品進行規則化的矩陣排列，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指標接近的效果。

2? ? 彩色濾光膜色度參數的測量表征

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

在針對不發光的彩色濾光膜進行色度參數測量時，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果相同，國際照明委員會對照明體進行了詳細的規定，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構周期為30～100 μm，實際的測量光束會大于彩色濾光膜的結構，測量RGB的過程中，會出現嚴重的混光現象，無法精準確定光譜透過率。

3? ? 彩色濾光膜色度測試系統的結構和原理

彩色濾光膜色度參數測試系統主要是由顯微光譜測試系統、樣品的平移臺、CCD瞬態光譜測試儀和電控系統等諸多結構部分組成，如圖2所示。其中，顯微光譜測試系統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瞬態光譜測試儀，利用CCD瞬態光譜測試儀測試出380～780 nm范圍內光譜的光強，再將測試數據存儲到計算機中。

顯微鏡光學系統的成像原理所采用的平行光源是高穩定的鹵鎢燈，所采用的成像系統是三目顯微鏡。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。現階段，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，可以利用粗調手輪和微調手輪來進行，粗調手輪可以快速地將物鏡移動到工作范圍內，而微調手輪主要是在工作范圍內進行精確對焦。

4? ? 結語

綜上所述，彩色液晶顯示器是電子通信行業中的主要組成部分，在移動電話、電視電腦等電子產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上，對彩色濾光膜色度參數的測量表征進行分析，突出顯微光譜測試系統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需求，還能夠提高彩色液晶顯示器的生產質量。

[參考文獻]

[1]王海宏，焦峰，馬群剛.高透過率透明液晶顯示器研究與開發[J].液晶與顯示，2014（6）：901-905.

[2]張航，于濤，張睿鵬.彩色濾光膜色度測試系統的研究[J].液晶與顯示，2005（4）：337-341.

[3]公猛男，富淑清.彩色液晶顯示用彩色濾光膜的制備及其性能的研究[J].液晶通訊，1993（1）：36-45.

[4]傅金美，郭金梁，高鴻錦.彩色濾色膜制作中的色度學問題[J].清華大學學報（自然科學版），1999（1）：125-128.