4.3.2 低反射技术
如图4-16(a)所示,使用没有经过表面处理的偏光片,LCD在工作及关闭电源的瞬间,会反射出自己和周围的物体。这在明亮的地方不用太在意,而在看电影等较暗的地方会使人分心。但是,这种光泽LCD的色彩真实,因黑色稳定而具有较高的对比度。高光泽度可抑制画面表面产生的外光漫反射现象,还可通过防止显示屏内部的光在表面扩散而控制黑浮现象(因为漏光等原因导致黑色不够黑),提高对比度。如图4-16(b)所示,如果光泽LCD不反射外界物体,在显示静止画面或影像时,可以获得清晰的画质。
图4-16 光泽LCD的显示效果
如果对LCD偏光片表面进行防眩(Non Glare或Anti Glare,AG)处理,可以减少外界光的反射,长时间使用可以减轻眼睛的负担。但是,如图4-17所示,防眩LCD在显示静态画面或影像时,画面会泛白导致对比度下降。由于经过一道表面处理工艺,防眩LCD表面比光泽LCD表面更耐刮耐磨。一般,防眩LCD通过如图4-18(a)所示的表面凹凸结构使入射光呈漫反射,从而减少进入人眼的反射光。但是,这种表面凹凸结构也会打乱来自背光源的光。所以,加上外界光的漫反射,低灰阶的亮度偏高。为了减少外界光的反射,可以采用如图4-18(b)所示的防反射(Anti Reflection,AR)涂布工艺,通过吸收特定波长范围的光来减少外界光的反射。如果采用多层AR涂布工艺,可扩大所吸收的外界光的波长范围。但是,成本增加,整体亮度下降。
图4-17 防眩LCD的显示效果
图4-18 LCD表面处理的工作原理
光泽LCD笔直发光,能够提高视觉上的对比度感和精细感,但难免会产生照明眩光,使人分心。防反射LCD是通过磨砂玻璃状的低反射涂布来实现的,虽然实现了低反射,但电视的光也扩散。防眩LCD会使质感冰冷生硬。
采用蛾眼构造的玻璃,显示屏不仅能够保持光泽显示屏的精细感,同时比老式低反射显示屏减少了反射。蛾眼技术如图4-19所示。蛾眼显示屏是在表面上配置了具有100nm左右规则性凸起阵列结构的显示屏,反射是在物体的光折射率(玻璃为1.5,空气为1.0)不连续时发生的。蛾眼的原理是如果能让物体之间的界面消失,反射就会消失。蛾眼显示屏的表面凸起的折射率自上而下连续变化,因此不会出现折射率明显不同的界面,并且几乎不反射照在薄膜上的光线。由于画面反射少,因此暗部的再现性提高,实现了高对比度。由于在光的全波长范围内实现了固定的低反射率,因此即便有些许反射的图像也不带颜色。光泽显示屏的反射率为4%左右,老式低反射显示屏的反射率不足1%,这两种显示屏的反射率都随着光的波长而有所不同。而蛾眼显示屏实现了0.1%以下的基本固定的低反射率,斜着看反射率也很低。传统技术斜视角超过40°,反射陡增,而蛾眼显示屏即使斜视角达到60°,反射率也仅有1%左右,与老式低反射显示屏从正面看相当。
图4-19 蛾眼技术
另外一种可以增强环境适应性的技术是采用“隐形玻璃”。隐形玻璃的正反面实施了防反射涂布,大幅抑制了光反射,因此看起来好像什么都没有。普通玻璃可透过约92%的光线,而隐形玻璃却可透过约99.5%的光线。采用隐形玻璃,LCD画面会更明亮,还可抑制室内照明的反射,能够舒适地收看电视节目。