彩色滤光膜色度测试系统的研究

杨玲　吴强

摘   要：彩色滤光膜是彩色液晶显示器的重要组成部分，直接影响显示器的性能。在采用传统的分光光度计来测量光谱的透过率时存在严重的混光现象，从而影响彩色液晶显示器的整体效果。文章在介绍彩色滤光膜基本概念的基础上，对彩色滤光膜色度参数的测量表征、彩色滤光膜色度测试系统的结构和原理进行分析，保证彩色滤光膜的生产质量，为彩色液晶显示器的性能发挥提供根本保障。

关键词：彩色滤光膜;色度测试系统;色度参数;系统结构

彩色液晶显示器是电子通信行业的主要组成部分，彩色液晶显示器是目前应用最为广泛的平板显示器，如移动电话、电视电脑等电子产品中都会用到。现阶段，彩色液晶显示技术主要是在液晶显示器上覆盖彩色滤光膜，将白光分解成三基色光，再通过液晶显示器对这种光的强度和比例进行调节，从而实现不同的色彩呈现和亮度显示。因此，这种利用彩色滤光膜来实现显示器的色度亮度以及色饱和度的方式，需要对彩色滤光膜的色度性能进行严格的精密测试，保证其能够满足彩色液晶显示器的相关指标需求。

1    彩色滤光膜的概念

彩色滤光膜主要是由玻璃基板、RGB滤色膜、黑矩阵（NP）和电极层（ITO）这几部分组成，如图1所示。其中，RGB滤色膜需要按照相应的平面周期进行布置，黑矩阵（NP）主要填充在RGB滤色膜的间隙以及覆盖在TFT的沟道上。由于彩色滤光膜能够将微彩色透明样品进行规则化的矩阵排列，所以对某种颜色的滤色膜进行性能描述，能达到与彩色透明样品的相关指标接近的效果。

2    彩色滤光膜色度参数的测量表征

在针对彩色滤光膜的色度参数进行测量时，以人眼观察的测量结果为测量基准。现阶段，我国采用数字表示彩色滤光膜色度的方式，是根据国际照明委员会中制定的标准色度系统进行标记的。

在针对不发光的彩色滤光膜进行色度参数测量时，需要采用外部的光源为彩色滤光膜进行照明，为保证实际的测量结果相同，国际照明委员会对照明体进行了详细的规定，如照明体A、照明体B、照明体C。

通常情况下，在进行彩色透光膜色度测量时，采用国际照明委员会规定的照明体A和照明体C，并且利用X，Y，Z来表示红光、绿光、蓝光的实际成分，其中，Y值大小会直接反映出彩色透光膜对光源的实际透射情况。

现阶段，常用的光谱透过率测试方式是分光光度计，但是由于彩色滤光膜的结构周期为30～100 μm，实际的测量光束会大于彩色滤光膜的结构，测量RGB的过程中，会出现严重的混光现象，无法精准确定光谱透过率。

3    彩色滤光膜色度测试系统的结构和原理

彩色滤光膜色度参数测试系统主要是由显微光谱测试系统、样品的平移台、CCD瞬态光谱测试仪和电控系统等诸多结构部分组成，如图2所示。其中，显微光谱测试系统主要是利用光源来照明彩色滤光膜，利用显微镜中的物镜将整体的像素进行成像放大，并且在物镜像面处设置视场光栏，进行单一的像素选择，再将选择好的单一像素的透光射入进CCD瞬态光谱测试仪，利用CCD瞬态光谱测试仪测试出380～780 nm范围内光谱的光强，再将测试数据存储到计算机中。

显微镜光学系统的成像原理所采用的平行光源是高稳定的卤钨灯，所采用的成像系统是三目显微镜。其中，两个通道是目镜观测，剩下通道用来在成像之后，连接探测器，并且在三目镜中，需要具有能够切出光路、切入光路的反射棱镜。现阶段，在利用三目镜进行测试操作之前，利用目镜和反射棱镜来确定被测像素的成像位置是否准确，在测试过程中，可以利用反射棱镜进行光路的切出，保证成像光线能够完全进入到探测器中。显微镜在进行对焦操作时，可以利用粗调手轮和微调手轮来进行，粗调手轮可以快速地将物镜移动到工作范围内，而微调手轮主要是在工作范围内进行精确对焦。

4    结语

综上所述，彩色液晶显示器是电子通信行业中的主要组成部分，在移动电话、电视电脑等电子产品中都会用到彩色液晶显示器，而这些彩色液晶显示器能否充分地发挥自身的性能，主要取决于彩色滤光膜。在介绍彩色滤光膜基本概念的基础上，对彩色滤光膜色度参数的测量表征进行分析，突出显微光谱测试系统对彩色滤光膜色度指标测试的精准性，不仅能够满足彩色滤光膜的生产需求，还能够提高彩色液晶显示器的生产质量。

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