基于分布式布拉格反射器的量子点彩膜

通过研究量子点彩膜的转换效率、结构对出光强度和色域的影响,提出了基于分布式布拉格反射器的量子点彩膜新结构。首先通过光学仿真软件导入红/绿量子点参数并构建量子点彩膜光色转换模型,设置分布式布拉格反射器和传统滤光片的膜层属性;再以蓝光背光源激发量子点彩膜,研究膜层在不同膜厚和量子点比重的情况下蓝光利用率;最后,比较了传统彩色滤光片和分布式布拉格反射器两种结构对量子点彩膜光学性能的影响。设计结果表明:新结构比传统彩色滤光片结构红、绿子像素光强分别提升了2.19和2.26倍,在CIE1931-NTSC标准下可实现色域为128%。     

用于宽色域液晶显示器的反射型高光效率彩色滤光片

为了提高宽色域液晶显示器的光效率,本文提出了一种反射式彩色滤光片。首先计算了反射式彩色滤光片的光效率增强效果,然后设计了基于低中高折射率介质的多层堆叠结构([ABCCBA]⁸)的彩色滤光片,在使用带有黄色荧光粉的白光二极管(YAG-LED)和量子点(QD)背光单元时,光效率分别从17.4%提升到32.9%,从18.5%提高到58.9%,同时该结构的色域提高到了120.7%NTSC和131.2%NTSC。考虑背光模组中散射膜的作用,计算了入射光角度在20°以内时,带有YAG-LED和QD背光的LCD光效率依然分别大于32%和56%,色域基本不变。这些结果在宽色域液晶显示器中具有重要的潜在应用前景。     

应用于液晶显示背光的量子点光转换膜研究进展

胶体量子点由于具有宽吸收、窄发射、可溶液加工等优异光学特性，可以赋能液晶显示技术实现高色域的画质效果而获得越来越多的产业应用，目前应用范围较广的产品为量子点光转换膜。典型的量子点光转换膜为上下阻隔膜加中间量子点树脂的三明治结构：上下阻隔膜起到隔绝水、氧，实现保护量子点中间层的作用；量子点树脂层为实现量子点光转换效果的重要载体，一般包含红色和绿色量子点材料，在背光蓝色LED的激发下发射红光和绿光，并与透过的蓝光一起实现R/G/B的三基色白光，可以实现100%NTSC以上色域覆盖。量子点光转换膜从最开始昂贵的高阻隔(10^-3～10^-4 g·m^-2·day^-1)方案逐渐发展为高性价比的较低阻隔(10^-1 g·m^-2·day^-1)技术方案，进而使产品应用得到普及。其产品形态也从最开始的大尺寸电视产品1 397～2 159 mm (55～85 in)，逐步渗透到显示器、笔记本、车载、平板、VR以及可穿戴等中小尺寸显示产品等。因其能够大幅提高产品...     

CCD彩色滤光片的制备与集成技术研究

介绍了彩色CCD的器件结构和成像原理,采用彩色光刻胶光刻法实现了彩色滤光片的制备,并通过分析彩色滤光片缓冲层、滤光片厚度和固化工艺等对滤光片性能的影响,获得了彩色滤光片的片上集成技术,并将其集成在512×512帧转移CCD器件上,完成了性能评价与成像验证.测试结果表明:制备的彩色滤光片主线透过率大于80％,光谱串扰小于15％,色纯度大于75％,集成该滤光片的彩色CCD成像色彩空间与sRGB相当,能够满足大多数CCD相机彩色成像的要求.     

面向显示应用的量子点发光器件研究进展

胶体量子点是一种半径接近于激子玻尔半径的新型优质光电材料,其特殊的尺寸效应使其能通过调整尺寸大小实现高纯度的三原色发光、连续可调的光谱以及宽色域.量子点特殊的核壳结构保证了其良好的光/热稳定性;同时,量子点还具有优异的可溶液处理特性,是显示领域研究的热门材料.基于量子点构筑的量子点发光二极管器件也一直被看作是有望取代有...     

量子点背光源白平衡特性的研究

为实现液晶显示中背光源的色域扩展和白平衡,本文基于CIE1931色度学系统,研究了光致发光量子点背光源的混色理论,采用高斯函数拟合光谱曲线,构建了量子点背光源的光谱函数模型,提出了量子点光谱与色坐标之间的互转换方法,最终实现背光源的白平衡。首先,在保持光谱有效信息的基础上,将复杂光谱数据拟合为拟定参数的高斯函数叠加;然后,根据CIE1931XYZ系统的色坐标求解光谱分布函数及其高斯参数。实验以色温为5 560 K、6 500 K和10 000K的量子点背光源作为基准进行了白平衡的理论验证,得到了光谱分布函数并评价了量子点背光源的白平衡颜色特性,验证了其光谱和色坐标之间准确而高效的互转换,简化了光谱曲线的基本函数形式和数值计算量,实现了数据压缩,对实现量子点背光源的白平衡实验提供了必要的技术依据和理论指导。     

激光量子点背光显示模组光强度对色域影响的研究

采用调节光源亮度和调整量子点膜排列方式的方法对亮度和色域的相关性进行了研究。结果表明激光光源的亮度与量子点膜显示器的色域存在非线性关系,通过优化激光光源的亮度可提高激光量子点膜背光显示器的显示色域。同时,提出了采取量子点膜不同的组合和放置顺序的方法,以减小光强对色域影响的灵敏度。     

量子点LED显示研究进展：材料、封装涂层、图案化显示应用

量子点（Quantum Dot, QD）作为一种新型发光材料，具有发光光谱窄、激发光谱宽、量子产率高及可溶液制备等优点，其制成的发光二极管（Light-emitting diode, LED）器件通过色转换过程可实现红、蓝及绿波段较窄的发射半波峰（<20 nm），色域范围超过120%NTSC，被视为下一代最有潜力的显示技术之一。然而，量子点材料的发光不稳定性、低出光效率与全彩化技术难题严重限制了量子点材料在高性能显示设备方面的应用。如何解决这些难题，实现稳定高效的量子点全彩化新型显示仍需进一步探索。本文总结了国内外对量子点材料改性、量子点材料封装方法、量子点涂层出光增强策略以及量子点图案化显示应用4个方面的研究进展，为进一步提升量子点LED显示技术提供有价值的参考。     

白光合成模拟软件及其应用

为了更高效的计算照明工程和显示技术中常用的色度学参量,且对白光合成进行模拟和优化、探究色域随基色光荧光光谱参数值变化时的改变情况,设计了一种基于Matlab/GUI环境的白光合成模拟软件。从而可给出,当白光光效最大、显色指数最大时,参与配色的基色光配比值。对于色域变化趋势的模拟结果表明,当荧光光谱半高宽小于15nm以后,色域随半高宽减小的增大效果并不明显。此外,绿光量子点发光峰的移动对色域的影响较为显著。     

基于金属-电介质-金属结构的滤波器提升LCD色域的研究

为了拓宽LCD的色域,提出了在背光系统中添加基于TiO2-Ag-TiO2-Ag-Glass膜层结构的滤波器来优化背光源光谱。所提出的滤波器在可见光范围内可以仅通过红、绿和蓝3种颜色的光,而反射其他颜色的光。利用TechWiz 1D软件模拟了滤波器对于LCD色域的影响。当所提出的滤波器分别与黄色荧光粉(pc-WLED)、新红粉(KSF-LED)以及量子点(QD)背光源相结合时,LCD的色域分别从72%提升至102.6%NTSC,从92.3%提升至113.8%NTSC,从104.3%提升至119.9%NTSC。当入射光的角度从0°增加到40°时,3种背光源的色域变化都很小。模拟结果表明基于金属-电介质-金属(MDM)膜层结构的滤波器拥有小的角度依赖性,因此对实现宽色域LCD,是一种非常有效的方法。但其光利用率很低,3种背光源的光效率分别为26.5%、35.4%以及40.7%。     

宽色域液晶显示系统的研究

针对普通显示液晶系统在色彩表现方面的不足,在现有色域扩展技术的基础上,设计了一种以白和宝石蓝两种颜色发光二极管作为背光源的宽色域液晶显示系统。本文通过分析普通显示系统的色域,以色域覆盖率最大化为准则,选择主波长为501nm的宝石蓝发光二极管作为扩展背光源,扩展普通显示系统未能显示的青绿色区域。从理论上分析该系统的色域范围,并且详细介绍了系统背光源阵列、数据转发等功能模块的电路实现。实验结果表明:本文所设计的宽色域液晶显示系统的色域扩展了青绿色区域且色域覆盖率可达到45.65%。相比与其他多原色显示系统,本文设计的宽色域液晶显示系统不仅简化了硬件设计的复杂度,而且能够重现更多青绿色区域的颜色。     

准积分法构建视觉可感知三维色域的研究

为了更全面地评价显示器的色重显性能,用准积分法构建了人类视觉可感知三维色域.该算法用CIE标准色度观察者观察、混配等能单色辐射测得的CIE 1931 XYZ色度系统光谱三刺激值,按某一波长间隔求累加和,来近似实现未知函数表达式的多重积分运算.构建的色域囊括了人眼能识别的全部颜色,是宽色域、高动态范围显示设备的目标色域.还用三棱锥体积求和算法计算出该色域体积,验证了算法的可行性.进而由实测的LCD电视显示器数据,用同样方法计算其三维色域,并与视觉可感知三维色域进行定量比较.这些工作表明,本算法可为定量评价显示器的三维色域提供理论依据和可行算法,用这种方法给出的显示设备三维色域覆盖率可克服通常在二维色度图计算色域覆盖率的局限性.     

激光投影显示色彩管理系统

本文提出了一种适用于激光电视的新的颜色显示管理方法,该方法建立了激光三基色颜色显示与荧光粉三基色颜色显示之间的色度转换关系,不仅扩大了色彩显示的色域,而且实现两种色彩管理系统的相互兼容,该方法对于LED显示等宽色域显示系统的颜色管理,也有积极的借鉴意义。     

国外标准关于色彩测量方法的综述

近年来各类多基色显示设备和显示系统推陈出新.全面深入掌握显示设备的工作原理及特性,将有助于更好地发挥其作用,并指导测试.介绍了ICDM、ITU-R BT.1361和中国行业标准SJ/T 11348-2006起草标准中关于色彩测量的方案.色彩测量包括诸基色、补色、灰度、任意颜色的测量,方案由三基色色域面积提出了相对色域面积的概念和测量方法.最后提出以相对色域面积考量显示色彩还原能力.     

Space-dependent color gamut mapping: a variational approach.

Gamut mapping deals with the need to adjust a color image to fit into the constrained color gamut of a given rendering medium. A typical use for this tool is the reproduction of a color image prior to its printing, such that it exploits best the given printer/medium color gamut, namely the colors the printer can produce on the given medium. Most of the classical gamut mapping methods involve a pixel-by-pixel mapping and ignore the spatial color configuration. Recently proposed spatial-dependent approaches for gamut mapping are either based on heuristic assumptions or involve a high computational cost. In this paper, we present a new variational approach for space-dependent gamut mapping. Our treatment starts with the presentation of a new measure for the problem, closely related to a recent measure proposed for Retinex. We also link our method to recent measures that attempt to couple spectral and spatial perceptual measures. It is shown that the gamut mapping problem leads to a quadratic programming formulation, guaranteed to have a unique solution if the gamut of the target device is convex. An efficient numerical solution is proposed with promising results.     

基于DLP的多基色系统滤色片的最优化设计

传统三基色系统所能复现的颜色被局限在由三基色构成的三角形内,采用多基色系统可以扩大系统再现的色域,得到良好的再现色彩。本文着力论述了在保持原三基色的前提下,DLP多基色系统滤色片的优化设计过程,通过选择合适的滤色片,达到亮度和最大色彩复现范围的平衡,从而达到最佳的显示效果。     

Design Considerations Between Color Gamut and Brightness for Multi-Primary Color Displays

Color displays show a vivid colorful image by combination of three or above primary colors on every individual pixel. Brightness of color displays, however, strongly restricts the color gamut of displays. From the color mixing theory, the area of color gamut on the color coordination would shrink smaller when brightness grows up. At the maximal brightness, displays can show one system white point only. The difficulties how to obtain the maximal brightness under an assigned color point or color gamut have been a key issue for display manufacturers. The paper proposes a theory to analyze the relation between brightness and color gamut based on the multi-primary color display. Simulations estimate the boundary of color gamut of multi-primary color displays under required brightness which had been proved by experimental results of tri-primary color display. The theory can be applied on the color temperature (CT) design which experimental results show the fact that a display apparatus with higher color temperature could sacrifice brightness less compared to one with lower color temperature when color temperature of the display image needs to change. The theory provides a design guideline for optimization between color gamut, color temperature and brightness on multi-primary color displays     

基于MATLAB GUI的色域平台设计与开发

为了实现色域算法一体化集成和数据的可视化分析,基于Matlab GUI设计开发了色域平台,能够完成二维和三维色域数据的处理,且能够实现与用户的交互.实验结果表明,本平台能够较快地处理数据,计算结果较为准确,且操作简单易行,对色域研究工作者提供了很大的方便.