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京東方專用顯示科技朱麾忠:液晶屏低灰階下顯示不均的改善和研究

編輯:zhangyf 2016-09-23 14:01 瀏覽 評論 評論 0 贊    來源:  中華顯示網

  在2016中國平板顯示學術大會分論壇OLED器件和技術上,北京京東方專用顯示科技有限公司朱麾忠部長帶來題為《液晶屏低灰階下顯示不均的改善和研究》的演講,以下為演講文字實錄:

  人眼對于高亮的顯示不均是無法區別的,需求層次也不是很明確,我們先來看一下圖片。第一是我們TV產品在低灰階下的顯示狀態,效果不是很好。我每次出差都喜歡看酒店電視機的顯示屏的效果,基本上都是和我后方圖片顯示的差不多,包括家里電視機的顯示效果和這個類似,有的人會說,這個沒有關系,因為這個顯示效果是在開機的一瞬間才能顯示這樣的畫面,我背后的畫面藍天的色彩不是很清楚,加上霧霾就更不清楚。大家對于這些產品的顯示不均的關注度不是很高,我們來看一下特殊的應用,這副圖是在夜間導航的狀態,下面的圖是我們目前正在推廣的前液晶的儀表盤,它顯示的均勻性對于我們駕駛員的判斷就比較重要。下面我們來看航天的產品,也就是飛機的駕倉的顯示系統,它就是全天后地工作在低灰階的狀態,對于飛行員的判斷來說至關重要,我們試想一下,如果是戰斗機,對于目標的判斷就顯的格外重要。下面的圖片就是雷達的顯示效果,從它應用的環境來看,低灰階顯示的積極性就不再做過多的敘述。

  從以上可以看出,從車載、航電等特殊的領域對低灰階的需求性要求非常高。我們來回顧一下傳統地改善方法。主要從兩個層面,第一個就是液晶盒,包括我們液晶量的管控,液晶量過少會導致顯示不均,過多的話會導致在高溫的太下會導致重力的恐慌。第二大類的方向就是偏光片的材料。然后就是全接頭的材料和工藝,包括OCR和OC。以上改善的設計對于工廠的工藝波動要求非常的高,目前是在持續地改善狀態。好,基于以上我們提出了一種全新的改善的思路,我們來看一下它基本的工作原理,首先是由高晶度的CCD的采集對我們原屏的亮度信息技術采集,這個信息是要精確到每一個強度。來看一下系統當中亮度采集的傳單器,首先是一個16位高精度的,圖中我們也可以看出,相對于10倍的傳感器顏色變化是非常的流暢和非常的均勻,系統工作到一定的程度的時候,會散法一定的熱量,所以我們增加了低溫制冷,恒溫裝置,使溫度可以穩定在正負0.1度,確保我們的數據不隨時間的漂移而變化。因為我們是經過了CCD的采集器,所以我們要盡可能地降低采集的過程,對我們原始信息的損害,所以我們在鏡頭前增加的人眼補償波片,我們最后選擇了比較大的光圈,對于比較大的產品我們可以采取單次采集,提高我們改善的效率。

  硬件系統我們采用的是AVNET公司型號的PGA來實現的,簡單地看一下它的工作原理。藍象素和綠象素補償的參數和紅色是相似的地技術是儲存的。我們看一下軟件活動,第一步是我首先要調整CCD的象素,第二步要控制屏幕進入低灰模式,然后拍攝O灰解的亮度圖片,然后采集每個象素的亮度、色度,下一步是數據處理,我們得到了液晶屏上每一個象素亮度的信息,我們現在就要設定一個目標值,這個目標值的來源可以依據客戶的要求,我們可以是這一灰階當中最亮點的亮度值作為最高值,其他的象素值要跟它作為一個比較,比較完了我們會有一個差值,這個差值會跟我們的數據進行比較,最后選擇最接近的數據作為我們補償值,這樣我們建立了一個數據酷,最后我們進行仿真查看效果。

  下面我們看效果,第一行是任務信息和圖片,第二行和第三行是我們提取的效果,我們以2700作為進行校正,它的均一性是可以達到80%,但是從視覺上看依然不能接受,它的明亮表現依然很明顯。第二個是我們以5500作為目標值來作為校正,均一性可以達到91%。從圖片我們可以看到,改善之后的圖片對于之前是有提升,亮度提升會導致對比度的下降,原始亮和暗的分界線依然很清晰。

  下面我們來解決兩個問題:第一、最大限度的確保對比度,這兩副圖,左圖是原屏亮度信息,均一性只有56%,我們調整之后提高到了80%,對比度從960:1降低到830:1。圖二是消除水波紋的分界線,圖中是我提取的9個象素的分界信息,通過比較以中心點為目標值和平均兩種算法。我們看一下結論:第一就是通過我們采集系統算法的處理,可以對液晶屏墨組生產端對低灰階下的亮度差異進行精細調整,理論上可以提升到100%。最后是我們目前想到的擴展應用,第一就是可以改善Mura類不良。第二是調整液晶屏色坐標及色度一致。體驗者比較關注中心區域的顯示效果,原來單體的邊緣就有可能出現在拼接屏的中間部位。第三是可以提高拼接屏的亮度和色度。

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