Dans le domaine de l'affichage commercial, la technologie LCD-TFT est la technologie d'affichage la plus courante, mais les problèmes de qualité d'image qui en résultent causent souvent des maux de tête aux fabricants et aux utilisateurs.
Les motifs arc-en-ciel sur les écrans LCD constituent un défaut visuel courant, particulièrement visible sous les images en blanc pur ou en niveaux de gris. Ils affectent non seulement l’esthétique du produit mais peuvent également dégrader l’expérience utilisateur.
Cet article commencera par définir et expliquer le phénomène des motifs arc-en-ciel, approfondira ses mécanismes optiques et proposera des stratégies d'amélioration pratiques et efficaces, dans l'espoir de vous aider lors de la sélection ou de l'optimisation des produits.
Qu'est-ce qu'un effet arc-en-ciel sur les écrans LCD TFT - ?
Un effet arc-en-ciel est un phénomène d'interférence optique qui se manifeste sous la forme de bandes ou de taches colorées semblables à un arc-en-ciel sur l'écran d'un module d'affichage LCD TFT-. Ces rayures alternent généralement entre les couleurs rouge, verte et bleue, semblables à l'effet brillant des bulles de savon ou des films d'huile.
En fonction de leurs chemins optiques, les effets arc-en-ciel peuvent être divisés en deux catégories :
Effets arc-en-ciel réfléchissants : principalement causés par les films optiques (tels que les films de diffusion et les films d'amélioration de la luminosité) du substrat PET et les polariseurs réfléchissants (APF).
Effets arc-en-ciel transmissifs : liés à l'interférence de la lumière transmise entre les structures de films multicouches.
Une caractéristique importante des effets arc-en-ciel est leur dépendance à l’angle de vue : ils peuvent être discrets sous des angles de vue normaux, n’apparaissant que sous des angles spécifiques et changeant ou disparaissant lorsque l’angle de vue change.
Comment se produit l’effet arc-en-ciel ?
Dans les modules LCD-TFT, de nombreux composants optiques, tels que les films diffuseurs, les films d'amélioration de la luminosité et la couche tactile ITO, utilisent des substrats PET. Ce matériau est fabriqué selon un processus d'étirement biaxial, ce qui entraîne un arrangement ordonné de chaînes moléculaires dans la direction d'étirement, créant ainsi une anisotropie-c'est-à-dire des différences dans les propriétés physiques et optiques du matériau dans différentes directions.
La manifestation la plus directe de cette anisotropie est la biréfringence. Lorsque la lumière pénètre dans le film PET, elle se divise en deux faisceaux de lumière polarisée : la lumière ordinaire (rayon o-) et la lumière extraordinaire (rayon e-).
Ces deux faisceaux ont des indices de réfraction différents (no ≠ ne), et leurs vitesses et trajets de propagation diffèrent également, ce qui entraîne une différence de phase ou une différence de chemin optique. Si ces faisceaux interagissent avec d'autres couches (telles que des polariseurs ou des panneaux LCD), le nombre de réflexions et de réfractions augmente et la différence de chemin optique accumulée, lorsqu'elle atteint un certain niveau, déclenche des interférences lumineuses, apparaissant finalement sous la forme d'un effet arc-en-ciel sur l'écran.
En termes simples, la chaîne d'événements est la suivante : Le processus d'étirement du PET amène l'arrangement moléculaire à s'orienter, formant la base de la biréfringence.
Lorsque la lumière traverse plusieurs couches de film, le chemin inégal crée une différence de chemin optique accumulée.
Des interférences se produisent, apparaissant visuellement sous forme de franges colorées.
Comment améliorer efficacement les motifs arc-en-ciel ?
1. Optimisez la sélection des matériaux et réduisez les sources de biréfringence.
Pour les solutions tactiles, privilégiez les technologies In-cell ou On-cellule pour éviter la couche PET supplémentaire requise par les films tactiles externes (tels que GFF).
Si une solution externe est nécessaire, une structure GF est recommandée pour réduire les espaces intercouches et réduire le risque d'interférence.
Dans les modules de rétroéclairage, évaluez si le film optique sur le substrat PET peut être remplacé ou réduit.
2. Ajuster le chemin optique et faire correspondre la différence de chemin optique
En modifiant l'angle de coupe du film d'amélioration de la luminosité et en ajustant son angle avec la lumière incidente et le panneau, le chemin optique est reconstruit, réduisant ainsi les interférences.
Il est crucial de tester des films améliorant la luminosité avec différentes positions d’étirement, car les différences de degré d’étirement affectent la direction de la biréfringence. Des matériaux avec des niveaux d'interférence inférieurs peuvent être sélectionnés.
3. Augmentez la brume matérielle pour perturber les conditions d’interférence
Utilisez des revêtements arrière de film d'amélioration de luminosité supérieure à haute-voile ou des films diffuseurs inférieurs à haute-voile dans le système de rétroéclairage, ou même ajoutez un film diffuseur supérieur (pour les tailles moyennes à grandes).
Effectuez un traitement AG (anti-éblouissement) sur la surface du polariseur inférieur pour augmenter le voile (par exemple, 25 % de voile), perturbant ainsi la cohérence de phase par diffusion de la lumière.
Remarque : L’augmentation de la brume sacrifiera un peu de luminosité ; un compromis-doit être fait.
4. Utilisez les polariseurs réfléchissants avec prudence.
Les polariseurs réfléchissants-(filtres éclaircissants APF) obtiennent une luminosité grâce à de multiples réflexions, mais ils augmentent également considérablement la différence de trajet optique et le risque d'interférence.
Lorsque la luminosité le permet, donnez la priorité aux-polariseurs descendants ordinaires ou aux-polariseurs descendants ordinaires, et évitez d'utiliser des APF.
Conclusion
Bien que les motifs arc-en-ciel soient un défaut visuel courant sur les écrans LCD TFT-, leur fréquence peut être contrôlée grâce à l'innovation matérielle et aux ajustements des processus.
La résolution des motifs arc-en-ciel n'est pas seulement un défi technique, mais également une étape cruciale pour améliorer l'uniformité visuelle des produits et la satisfaction des clients.
