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。     

LCD-TV用直下式LED背光源的光学设计

三基色LED背光源是成就高品质液晶显示器的关键技术之一,其色域是传统CCFL背光源的150%以上。其中直下式背光源具有结构简单、光利用率高的特点,是目前大尺寸液晶显示背光源的首选,但是由于没有导光板,直下式背光源的光均匀性变得较差。通过对LED光场分布的模拟和分析,得出了一种新型LED光场分布设计,对由此光场分布的三基色LED组成的66cm(26in)背光源模拟表明,该背光源在未加扩散膜前,灯箱厚度为20～28mm时,亮度均匀度大于83%,ΔU′V′值在0.01左右;加上扩散膜之后,灯箱厚度为20mm时,均匀度可达到89.58%,ΔU′V′值达到0.0041。     

用于液晶背光源的双层掺杂白光OLED

制备了一种双层掺杂的白光有机电致发光器件(OLED),其中BAlq:TBPe掺杂层发蓝光,Zn(BTZ)2:Rubrene掺杂层发橙色光.器件在驱动电压5 V时就能发出白光,且在驱动电压5～15 V内色坐标变化较小,均在白光色域区,在15 V时亮度达到8 572 cd/m2,在电流密度50 mA/cm2时量子效率最高达到0.9%.对该白光OLED的发光和电学性能以及发光机理进行了深入的研究和探讨,进而制备了应用于液晶显示(LCD)背光源的近白光OLED,有效面积达到3 cm×3 cm,在10 V时平均亮度达到～1 300 cd/m2,发光亮度均匀性为90%,色度均匀性较好,很好地符合了LCD对背光源的要求.     

LCD显示器三维色域测量和不同色空间应用对比

显示器的色域决定了显示器能够显示的颜色范围,且色域覆盖率也是显示器测试的一个重要参数。由于颜色三属性中包含亮度,所以对显示器进行色彩和色域测试时应该考虑亮度因素Y,这就需要在三维的色空间下进行分析。文中分析了LCD显示器背光源亮度对色域覆盖率和色饱和度的影响,以及色饱和度对色域覆盖率的影响。用MATLAB绘制出在不同的...     

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。     

AFFS技术在大尺寸LCD-TV的进展（英文）

最近我们发展了AFFS技术,做出了32″LED背光源的LCD-TV,色域达到了105%,对比度1200：1,在140°所有视角的对比度达到了100以上,我们采用双轴补偿膜大大提高了颜色漂移的特性。这些光学特性结果的取得是与工艺制作、光学材料的优化、新AFFS像素的设计分不开的。     

背光源的发展趋势(第一部分)

介绍了LCD背光源的市场及技术的发展。LCD已广泛用于手机、计算机显示器、笔记本电脑，目前正在冲击TV市场，预计LCD的快速增长将持续到2010年。因此LCD背光源模组也会得到快速增长。 讨论了带有CCFL、EEFL、HCFL以及LED的背光源。扫描型HCFL背光源可改善LCDs的图像质量，LED背光源则可获得大的色域，但是它们的功耗仍然大于CCFL，而且成本也很高。     

周期性超表面的广色域结构色调制光谱分析

设计一种新的周期性超表面,基于介质层与吸收层的夹层式纳米柱结构表现出强烈的共振吸收效应,在可见光波段实现具有广色域、高饱和度、高分辨率优势的结构色。使用时域有限差分法(FDTD)模拟周期性纳米阵列在调节周期、介质层厚度时的光学响应,基于反射光谱建立从结构参数到显色特性的映射关系。结果表明,周期与介质层厚度的协同调节可生成更丰富的结构色,周期通过改变主波长显著影响结构色色相,介质层厚度优化光谱形状有助于实现高单色性颜色;该结构的光谱反射率高、半峰宽窄、主波长覆盖面广,色域扩大至156.8%的sRGB;经优化后实现的高质量RGB颜色,在±40°入射范围色相变化低于0.075π。该研究在显示成像、纳米印刷、高分辨打印等领域的应用具有重要价值。     

LCD显示器色域边器的确定

本文介绍了LCD显示器色域边界的确定方法。确定LCD显示器色域及色域边界的最终目的是实现屏幕软打样,在计算机屏幕上实现所见即所得的效果,最终在输出设备(如彩色打印机等设备)中对样稿实现真实还原。对LCD显示器色域边界的确定的意义在于:我们能够精确地做到由一种设备的色域模拟另一种设备的色域,从而实现在整个计算机系统中色彩的一致性;另外,在知道了LCD显示器与彩色打印机之间的色域边界后,我们可以通过使用一些数学算法.准确计算出设备之间的色域性能参数差异值.分析出LCD显示器模拟其他设备输出色彩的整体能力。     

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%。     

数字电视宽色域测量的色块校准方法

数字电视显示器的宽色域技术是显示领域的发展方向.近年来,宽色域显示器件和显示方式有长足进步,以发光二极管为背光源的液晶显示器等已商品化.采用三维色域测量方法,可以比传统测量方法更加准确地衡量产品的色域.提出了利用显示器宽色域色块校准方法,解决三维色域测量的准确性问题.     

大尺寸背光系统的倾斜LED阵列

为获得非常均匀的高亮度,建议采用倾斜LED阵列和平底反射器大型背光系统。倾斜LED重新安排优化光源的角度分布,而不必另外设计光学配置。新式背光系统比传统系统的结构更简单。作为设计范例,在22in显示屏上,LED的最佳倾角为10°,产生的均匀度高达85%,色域比商用CCFL背景灯色域宽1.3倍。     

不同防蓝光眼镜对屏幕显示效果的影响比较

为了定量分析不同防蓝光眼镜的使用对屏幕显示画面彩色三要素的影响,分别采集6 500K和5 000K色温下的OLED屏幕与LED背光的LCD的光谱分布,以及当前销量较大的5种不同材质防蓝光眼镜透射率数据,通过OriginPro拟合、色度软件分析、Matlab计算,定量比较5种防蓝光眼镜对不同色温下两种屏幕1931CIE XYZ色坐标、主波长、饱和度及光通量的影响,结合人眼分辨率对计算结果进行分析。结果表明,5种眼镜对屏幕色坐标Z值降低效果相差最大值高达1 881倍,相同色温同一眼镜对LED背光的LCD屏的防蓝光效果略强于OLED屏;5种防蓝光眼镜对色温为5 000K的LED背光的LCD屏幕主波长影响不大;能过滤掉色温6 500K的OLED屏幕99.626%蓝光的眼镜,可使其饱和度增加22.7倍。能过滤掉色温6 500K的LED背光LCD屏幕99.59%蓝光的眼镜,可使其色温下降为原来的0.322倍,均严重影响屏幕的显示效果。该研究方法与结论可为相关产品的使用和研发提供借鉴。     

Five-Primary-Color LCDs

We demonstrate a wide color gamut and high brightness LCD TV using a conventional cold cathode fluorescent lamp (CCFL) backlight with five-primary (red, green, blue, yellow, and cyan) colors. Without changing the CCFL backlight and pixel size, the color gamut is widened from $sim$72% to $sim$90% and meanwhile the white brightness is increased by more than 20%, as compared to the three-primary. We also validate our simulation results using a 32$^{primeprime}$ five-primary multi-domain vertical alignment LCD TV prototype. The agreement is reasonably good.      

侧光式LED液晶电视背光模组设计原理

液晶电视背光模组作为设计的关键,正从LCD向LED模组、从小尺寸LED向大尺寸LED模组转变。在LED模组设计中如何将LED点光源转化成均匀的面光源,同时保证必要的光能量利用率,是背光源设计所面临的两大议题。尤其在大尺寸背光模组中,为降低成本,需在设计之初,对背光模组的各个器件进行整体考虑和计算。仿真实验结果证明,中心辉度为≥420 cd/m²;亮度均匀性≥76%;色坐标、视角、画质等均符合设计要求。     

用胆甾液晶制备的新型宽视角透过式彩色滤光片

作出了一种胆甾液晶(cholesteric liquide-crysml，简称CLC)彩色滤光片的新设计。由于这个滤光体系不吸收光线，因此背光源的利用效率非常高。这类胆甾液晶膜系(CLCs)具有扩展的选择反射(selective renection)频带，和窄发光峰(频带)的RGB光源，如发光二极管(LEDs)配合就能减少色移(波长变化)与观察角度的关系，更有效地提高光源利用率。     

基于量子棒纳米纤维大面积定向排列的偏振增亮膜及其在宽色域显示中的应用

作为一种新兴的纳米材料,CdSe/CdS量子棒的偏振发光特性使其在应用于新型液晶显示中极具潜力,而如何将量子棒材料在宏观尺度上大面积的定向排列是实现该技术的关键性问题。在本文中,我们报道了一种大面积、含定向排列量子棒、基于PMMA纳米纤维制成的偏振增亮膜。首先,采用一种新的TBP辅助合成方法,合成出具有核壳结构的CdSe/CdS量子棒。该材料的绝对量子产率达到了60%,发光波长的半峰宽为25nm,具有182nm的大Stokes位移。随后将这些量子棒溶于氯仿、DMF和PMMA混合溶液中制备用于静电纺丝的纺丝液。通过静电纺丝技术,将含有量子棒的聚合物纳米纤维通过滚筒收集处理,得到了一张透明、大面积、偏振增强的增亮膜,5cm~2增亮膜的偏振度为0.45。最后将制备的增亮膜嵌入一个液晶显示模组中测试,结果显示该模组的亮度提高了18.4%。这一结果表明我们制备的量子棒增亮膜在新型宽色域高光效显示领域具有非常广阔的应用前景。     

LED波长一致性和温度均匀性对背光源色差的影响

直下式动态三基色LED背光源具有色域广、寿命长、节能环保、对比度高等优势,但许多因素限制了其颜色的表现力。研究了LED波长一致性、背光温度均匀度两个因素对色差的影响,指出为使色差小于人眼所能分辨范围(CIE1976色坐标体系Δu′v′小于0.005),LED的主波长波动范围应低于5nm,背光源不同位置的最大温差应低于8℃。     

Application of Taguchi Method in Light-Emitting Diode Backlight Design for Wide Color Gamut Displays

This paper utilizes the Taguchi design method to optimize the design parameters of a light-emitting diode (LED) backlight unit for wide color gamut liquid crystal displays (LCDs). In optimizing the design, the parametric analyses consider two particular regions of the backlight unit, namely, the color-mixing zone and the extractor zone. The Taguchi experiments are configured in ${rm L} _{9} (3 ^{4} )$ orthogonal arrays and are designed to evaluate the effects of the design parameters on the color-difference, optical efficiency and luminance of the unit. The analysis of variance (ANOVA) results reveal that the optical efficiency and color-difference properties are determined primarily by the reflector design and the length of the color mixing zone, respectively, while the luminance to the LCD panel is affected principally by the taper angle of the optical microstructures in the extractor zone. The optimal design parameters of the color-mixing zone and extractor zone are estimated from the Taguchi ${rm S}/{rm N}$ ratio data and the ANOVA results, and are verified via ray-tracing simulations. For an input flux of 1501 lm, the optimal design shows 0.01 of the color differences in CIE 1976 color space, 85% of the optical efficiency, and 10675 nits of luminance. Thus, the optimized backlight unit provides an ideal solution for the illumination of large-scale LCD display devices.