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京东方专用显示科技朱麾忠:液晶屏低灰阶下显示不均的改善和研究

编辑:zhangyf2016-09-23 14:01 浏览评论 评论0 赞    来源: 互联网

  在2016中国平板显示学术大会分论坛OLED器件和技术上,北京京东方专用显示科技有限公司朱麾忠部长带来题为《液晶屏低灰阶下显示不均的改善和研究》的演讲,以下为演讲文字实录:

  人眼对于高亮的显示不均是无法区别的,需求层次也不是很明确,我们先来看一下图片。第一是我们TV产品在低灰阶下的显示状态,效果不是很好。我每次出差都喜欢看酒店电视机的显示屏的效果,基本上都是和我后方图片显示的差不多,包括家里电视机的显示效果和这个类似,有的人会说,这个没有关系,因为这个显示效果是在开机的一瞬间才能显示这样的画面,我背后的画面蓝天的色彩不是很清楚,加上雾霾就更不清楚。大家对于这些产品的显示不均的关注度不是很高,我们来看一下特殊的应用,这副图是在夜间导航的状态,下面的图是我们目前正在推广的前液晶的仪表盘,它显示的均匀性对于我们驾驶员的判断就比较重要。下面我们来看航天的产品,也就是飞机的驾仓的显示系统,它就是全天后地工作在低灰阶的状态,对于飞行员的判断来说至关重要,我们试想一下,如果是战斗机,对于目标的判断就显的格外重要。下面的图片就是雷达的显示效果,从它应用的环境来看,低灰阶显示的积极性就不再做过多的叙述。

  从以上可以看出,从车载、航电等特殊的领域对低灰阶的需求性要求非常高。我们来回顾一下传统地改善方法。主要从两个层面,第一个就是液晶盒,包括我们液晶量的管控,液晶量过少会导致显示不均,过多的话会导致在高温的太下会导致重力的恐慌。第二大类的方向就是偏光片的材料。然后就是全接头的材料和工艺,包括OCR和OC。以上改善的设计对于工厂的工艺波动要求非常的高,目前是在持续地改善状态。好,基于以上我们提出了一种全新的改善的思路,我们来看一下它基本的工作原理,首先是由高晶度的CCD的采集对我们原屏的亮度信息技术采集,这个信息是要精确到每一个强度。来看一下系统当中亮度采集的传单器,首先是一个16位高精度的,图中我们也可以看出,相对于10倍的传感器颜色变化是非常的流畅和非常的均匀,系统工作到一定的程度的时候,会散法一定的热量,所以我们增加了低温制冷,恒温装置,使温度可以稳定在正负0.1度,确保我们的数据不随时间的漂移而变化。因为我们是经过了CCD的采集器,所以我们要尽可能地降低采集的过程,对我们原始信息的损害,所以我们在镜头前增加的人眼补偿波片,我们最后选择了比较大的光圈,对于比较大的产品我们可以采取单次采集,提高我们改善的效率。

  硬件系统我们采用的是AVNET公司型号的PGA来实现的,简单地看一下它的工作原理。蓝象素和绿象素补偿的参数和红色是相似的地技术是储存的。我们看一下软件活动,第一步是我首先要调整CCD的象素,第二步要控制屏幕进入低灰模式,然后拍摄O灰解的亮度图片,然后采集每个象素的亮度、色度,下一步是数据处理,我们得到了液晶屏上每一个象素亮度的信息,我们现在就要设定一个目标值,这个目标值的来源可以依据客户的要求,我们可以是这一灰阶当中最亮点的亮度值作为最高值,其他的象素值要跟它作为一个比较,比较完了我们会有一个差值,这个差值会跟我们的数据进行比较,最后选择最接近的数据作为我们补偿值,这样我们建立了一个数据酷,最后我们进行仿真查看效果。

  下面我们看效果,第一行是任务信息和图片,第二行和第三行是我们提取的效果,我们以2700作为进行校正,它的均一性是可以达到80%,但是从视觉上看依然不能接受,它的明亮表现依然很明显。第二个是我们以5500作为目标值来作为校正,均一性可以达到91%。从图片我们可以看到,改善之后的图片对于之前是有提升,亮度提升会导致对比度的下降,原始亮和暗的分界线依然很清晰。

  下面我们来解决两个问题:第一、最大限度的确保对比度,这两副图,左图是原屏亮度信息,均一性只有56%,我们调整之后提高到了80%,对比度从960:1降低到830:1。图二是消除水波纹的分界线,图中是我提取的9个象素的分界信息,通过比较以中心点为目标值和平均两种算法。我们看一下结论:第一就是通过我们采集系统算法的处理,可以对液晶屏墨组生产端对低灰阶下的亮度差异进行精细调整,理论上可以提升到100%。最后是我们目前想到的扩展应用,第一就是可以改善Mura类不良。第二是调整液晶屏色坐标及色度一致。体验者比较关注中心区域的显示效果,原来单体的边缘就有可能出现在拼接屏的中间部位。第三是可以提高拼接屏的亮度和色度。

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