液晶显示模组常见的一些光学规格都有哪些呢

显示模组作为画面显示的产品，最重要的还是光学效果方面的表现，只有视觉上给人舒服的感受，才能满足客户的需求，使用户有一个良好的体验，常见的一些光学规格如下：

壹

透过率

透过率是指透过的光量与入射光量之比，一个panel的透过率是白态下的亮度与背光的亮度的比值。透射率更倾向于表示透明体透过光的程度，如玻璃，滤色片等。

一般产品要求透过率越高越好，这样可以降低产品功耗和成本。目前透过率的数值一般是4%-5%；为什么会这么低呢？   如果透过率高，对背光源的亮度要求就可降低，那么整体模组的功耗就下降了。  

而影响显示器面板透过率的因素有很多，凡是在光源发出的光线传播路径中，起到光线传播介质作用的各个组成部分，都会对透过率产生影响。  

当光线从背光板发射出来, 会依序穿过偏光板, 玻璃, 液晶, 彩色滤光片等等。  

假设各个零件的穿透率如以下所示： 偏光板50%(因为其只准许单方向的极化光波通过)、 玻璃95%(需要计算上下两片)、 液晶95% 开口率50%(有效透光区域只有一半)、 彩色滤光片27%(假设材质本身的穿透率为80%，但由于滤光片本身涂有色彩，只能容许该色彩的光波通过。以RGB 三原色来说，只能容许三种其中一种通过，所以仅剩下三分之一的亮度。所以总共只能通过80%*33%=27%。)   以上述的穿透率来计算, 从背光板出发的光线只会剩下6%。  

提高TFT LCD液晶显示屏的透过率，具体可以从像素开口率、液晶透过效率、偏光板透过率、CF透过率几个方面去提升液晶显示屏的透过率。TFT LCD液晶显示屏的透过率设计就是像素设计和材料设计的综合结果，涉及的面很广，涉及的参数很多。液晶屏高亮度设计的一个主要工作是有效地平衡影响透过率的各个参数之间的关系，最终确定透过率的值。

贰

对比度

对比度是最亮的白态与最暗的黒态的亮度的比值，其中，黒态是影响对比度的主要因素，这是因为黒态的亮度在分子部分，且数值比较小，两者变化相同的亮度，黒态的亮度相对变化较大，对对比度影响比较明显。

对比度主要是决定了画面的视觉效果，对比度数值越高，那么显示的图像就越清晰醒目;显示器对比度越小，那么显示的图像就会有灰蒙蒙的感觉，高对比度能够让显示画面拥有更好的清晰度、灰度层次、细节等显现，但是如果太艳丽，看久了又容易出现眼睛疲劳，因此也需要设置一个合理水平。

不同的应用领域对显示屏的对比度要求不同。普通显示器对比度在：300:1~400:1，医疗设备LCD要求要高一点，主要在：600:1~1000:1，用于医疗设备的显示屏对于彩显要求不多，主要是表达灰阶影像黑白之间的度。液晶显示屏的对比度直接影响到图像中灰的层次和色彩层次表现，对比度的提升会使画面层次感更强，明暗区明显，也就是说使用者可以更容易的看清场景灰暗条件下的画面。如何提高液晶显示屏呢？以下有几种方式。  

1.对于液晶显示屏来说，不同的视角，需要不同的驱动电压。电压太低，液晶显示屏暗淡，当电压过高，液晶显示屏会显示非选择段（重影），所以，在讨论最佳对比度时，我们首先要确定好电压，通过 优化电压的方式来提高液晶显示屏的对比度。  

2.可以通过改进液晶显示屏的面板技术来提高液晶显示屏的对比度，采用TN面板的显示屏对比度都比较低，可以通过IPS和VA技术，即使用IPS型面板和VA型面板的液晶显示屏，这两种面板的液晶显示屏对比度比TN的高很多。  

3.偏光片的偏振效率越高，液晶显示屏的对比度越好，对于负性显示屏效果变现最明显，如果将偏振片的的偏振度从98%更改到99%，负性LCD显示屏对比度可以从45增加到1000以上，而正性的对比度可以从7增加到10。对于环境光，偏振器的反射性越强，对比度越好；使用背光，偏振器的透射率越高，则对比度越好。  

4.液晶显示屏中液晶分子的初始定向排列决定了显示屏的对比度、响应时间、视角等性能，而定向层材料能够诱导液晶分子均匀定向排列。新型的可溶性聚酰亚胺，使用高质量的摩擦纤维和高质量的摩擦设备使液晶分子排列均匀，从而提高液晶显示屏对比度。  

5.对于黑态显示，黑色遮罩（BM）可以阻挡透光，提高对比度。  

叁

色度/NTSC

色度主要包含两方面的规格：1.色度坐标；2.色域；   色度坐标：   r=R/(R+G+B),g=G/(R+G+B),b=B/(R+G+B)。在色度学中，用三原色各自在Ｒ＋Ｇ＋Ｂ总量中的相对比例来表示颜色，即色度坐标。

色度坐标一般定义得白点的坐标，不同地区的产品定义略有差异，一般需要通过LED色块的选型和一些程序方法来实现我们想要的白点坐标值。  

色域其实也可以叫做色彩空间（Color Space），而域有是一个数学概念，可以更好的说明色彩是有一定的范围。色域是对一种颜色进行编码的方法，也指一个技术系统能够产生颜色的总和。在计算机图形处理中色域是颜色的某个完全的子集。

颜色子集最常见的应用是用来精确地代表一种给定的情况，例如一个给定的空间或是某个输出装置的呈色范围。色域是显示器屏幕所能够表达的颜色数量所构成的范围区域，在现实世界中自然界中可见光谱的颜色组成了最大的色域空间，该色域空间中包含了人眼所能见到的所有颜色。  

目前常见的屏幕色域标准有三种，分别是sRGB、NTSC、Adobe RGB。

 

不少人会认为100%sRGB=72%NTSC，其实这是错误的观念，其实从上图中，我们可以发现NTSC并不能完全覆盖住sRGB，所以如果以严谨的方式来说，sRGB是不能换算为NTSC，只能说100%sRGB的覆盖面积近似于72%NTSC。

肆

视角亮度

视角亮度是在垂直亮度的基础上，偏离垂直方向一定角度需要达到的亮度需求，为什么要定义这个规格？主要是因为当背光源通过偏极片、液晶和取向层之后，输出的光线便具有了方向性。也就是说大多数光都是从屏幕中垂直射出来的，我们从一定角度去看屏幕时会有画面偏暗的问题，所以对视角的亮度也要做一定要求。



目前只能通过提升垂直亮度从而间接满足视角亮度，导致垂直亮度过亮，成本和功耗方面也有一定增加；

伍

均匀性

LCM均一性指的是LCM发光面内各发光点之间的辉度均匀程度。之前的产品一般情况下会指定某些测量点，一般是9点或者25点，根据尺寸的大小，其点的数量会随着调整。现在随着客户对产品的要求越来高，点均匀性已不能满足客户的需求，面均匀性成为现在的主流。   目前一般产品要求的白态面均匀性达到70%左右，黑态在40%左右。一般内部检验均在客户要求上加5%。  

其计算方式为：最低亮度÷最高亮度×100%=均匀性（数据）

陆

响应时间

指液晶屏每个像素对输入信号做出反应的速度，从白到黑的过渡时间（Tr） 从黑到白 (Tf)，即：液晶从暗到亮或是从亮到暗(亮度从10%到90%或90%到>10%)的反应时间，通常会以毫秒(Ms)作为单位显示。更短的反应时间让画面过渡更流畅，没有拖影，值越小越好。一般LCD液晶屏的响应时间Tr+Tf在20-30ms之间。  

为了说明这一点，我们还需要从人眼对动态图像的感知开始。人眼中会存在“视觉残渣”现象，高速运动的画面会在人脑中形成短期印象。动画片、电影等等，直到最新的游戏都是应用了视觉残差原理，让一系列渐变的影像快速、连续地展现在人们面前，进而形成了动态影像。人们可以接受的显示速度一般是每秒24帧，这也是电影以每秒24帧播放的原因。

如果显示速度低于这一标准，人们会明显感受到画面的停顿以及不适。根据这一指标，每张图片的显示时间需要小于40ms。如此一来，对于LCD来说，40ms的响应时间就成了一个障碍，高于40ms的显示屏会出现明显的画面闪烁现象，让人眼花缭乱。如果希望图像不闪烁，最好是达到每秒60帧的速度。  

其次液晶的旋转粘度影响LCD的响应时间（粘度越大，响应时间越大）；液晶的弹性常数影响LCD的功耗及响应时间（弹性常数越大，功耗越小，响应时间越小）。

柒

Flicker/残像

Flicker是指闪烁、忽明忽暗的意思。  

Flicker的原理：   液晶需要用交流电驱动，否则分子会遭到破坏。

（短时间的话是没问题的）因此需要正负电压。常规画面下正负帧变换时，相邻像素互相补偿，使得常规画面的flicker闪烁无法被观察到。而flicker画面状态下正负帧变化时，由于正负帧像素亮度存在偏差，观察到Flicker闪烁。  

当panel存在DC偏置电场时，偏置电场吸引离子，导致电极附近生成内建电场，这个内建电场不断加强，直至DC偏置电场补偿完成。这个内建电场和DC偏置电场的交互效应导致了flicker的漂移。  

Flicker的测试（使用CA310测试） CR方法：AC=Vmax-Vmin；DC=( Vmax+Vmin)/2              

FMA Flicker=AC/DC*100％ JEITA方法（频域）：              

JEITA Flicker=10㏒10（Pr1/ Pr0）dB   CR方法测量的Flicker只是亮度的变化，不能直观的反映出人眼对Flicker的感觉；  

JEITA方法是利用傅里叶变换将连续变化的电压做变换在频域里测量计算的，能直观的反映出人眼对Flicker的感觉。  

捌

Crosstalk

TFT-LCD 的串扰现象：纯色背景画面上有一块其他颜色的画面，使其邻近的区域亮度发生变化，而导致画面失真。  

串扰的特点：受人眼对亮度感知特点的影响，串扰现象在中间灰阶背景下较容易观察出来。尤其是白画面中间显示黑色方块，黑色方块周边的串扰较容易显示出来。  

分类：串扰现象分为横向和纵向的 垂直串扰：上下区域受黑方块影响变得更暗 水平串扰：左右区域受黑方块影响变得更亮  

垂直串扰，有两个主要原因：  

①Data线和Piexl电极间耦合电容过大：以TN型来说，中间黑画面电压（最终是压差）较大，四周白画面电压较小。当数据线和像素电极间的耦合电容过大时，中间黑色区域的高电压会带动上下两侧像素电极电压过大，从而导致上下两侧画面颜色变暗。  

②TFT漏电流过大：黑色区域的TFT为高电压打开状态，其上下的区域为低电压关闭状态，漏电流过大时，导致上下像素电极充入高电压而变暗。  

解决办法：增大Data和Piexl的间隔距离，减小耦合电容；降低漏电流，增大Cst  

水平串扰，与Data和G-com的耦合电容相关或com-ITO的电阻过大  

①当Data与G-com的耦合电容过大时，中间黑画面的高电压引起G-com电压发生变化，导致像素无法充电到正常电位。  

②若彩膜侧的com-ITO电阻过大，电压发生变化后，无法迅速回到正常电位，也会发生串扰。  

解决办法：降低Data和G-com的耦合电容，降低com-ITO的电阻      

 

审核编辑：刘清