彩色液晶显示器件色差补偿优化

发布时间：2019-10-17 07:47

【摘要】：为了改善彩色液晶显示器件的色差,提升画面品质,针对(128,192,192)灰阶图形下色差的问题,对色差产生的机理进行了分析。模拟了RGB三色像素透过率对该图形下色差的影响。通过分别调整RGB彩膜膜厚,不仅相对调整了三色像素下的液晶盒层厚,而且还调整了三色像素的透过率,改善了RGB的Gamma曲线,对色差进行了补偿优化。实验结果表明,增加G像素和减小B像素的液晶盒层厚,对色差有明显补偿改善效果;同时,当RGB膜厚保持不变时,色差与液晶层厚呈正比关系,液晶层厚每减小1%时,色差约降低0.2。当RGB三色液晶盒层厚从(3.47,3.38,3.4)μm分别调整到(3.5,3.45,3.36)μm和(3.5,3.44,3.28)μm时,(128,192,192)灰阶图形下样品色差平均值从13.8分别降低到12.8和12。通过分别调整RGB彩膜膜厚,相对调整了三色像素下的液晶层盒厚和液晶量调节,可以一定程度优化补偿色差。
【图文】：

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２．２色差现象及原因如图１所示为普通液晶显示结构Ｇａｍｍａ曲线。从图中可以看出，白光的Ｇａｍｍａ曲线与标准的２．２可以较好重合，但Ｒ、Ｇ、Ｂ三色的Ｇａｍ－ｍａ曲线却存在一定的偏移，尤其是Ｒ和Ｂ。从而导致对于青色画面（１２８，１９２，１９２），其色度坐标和色差如下表２所示。图１普通液晶显示结构ＲＧＢＧａｍｍａ曲线Ｆｉｇ．１ＲＧＢＧａｍｍａｃｕｒｖｅｓｉｎｎｏｒｍａｌＬＣＤ表２（１２８，１９２，１９２）灰阶图形色差现象Ｔａｂ．２Ｃｈｒｏｍａｔｉｃａｂｅｒｒａｔｉｏｎａｔ（１２８，１９２，１９２）ｐａｔｔｅｒｎＩｔｅｍＬ＊ａ＊ｂ＊ΔＥ＊Ｓｔａｎｄａｒｄ７３．６１－２０．２８－６．５－Ｓａｍｐｌｅ７４．８４－１９．９－２６．９１４．１可以看出，由于Ｂ的Ｇａｍｍａ曲线偏２．２上方，其相对强度偏大，青色画面的坐标从标准的Ａ（－２０．２８，－６．５）偏移到了Ｂ（－１９．９，－２６．９），发生了Ｂｌｕｅｓｈｉｆｔ，如图２所示样品在ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊空间的色度情况，此时色差达１４．１，色差Ｍａｒｇｉｎ较校图２ＣＩＥ１９７６空间样品色差Ｆｉｇ．２ＣｈｒｏｍａｔｉｃａｂｅｒｒａｔｉｏｎａｔＣＩＥ１９７６３模拟与实验液晶显示器件中不同颜色的获得通常是通过液晶对Ｒ、Ｇ、Ｂ三色像素强度比例的调制来实现［４］。为了改善（１２８，１９２，１９２）图形下ΔＥ＊，我们对该图形下ΔＥ＊与三色像素透过率的关系进行了模

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ｅｒｎＩｔｅｍＬ＊ａ＊ｂ＊ΔＥ＊Ｓｔａｎｄａｒｄ７３．６１－２０．２８－６．５－Ｓａｍｐｌｅ７４．８４－１９．９－２６．９１４．１可以看出，由于Ｂ的Ｇａｍｍａ曲线偏２．２上方，其相对强度偏大，青色画面的坐标从标准的Ａ（－２０．２８，－６．５）偏移到了Ｂ（－１９．９，－２６．９），发生了Ｂｌｕｅｓｈｉｆｔ，如图２所示样品在ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊空间的色度情况，此时色差达１４．１，色差Ｍａｒｇｉｎ较校图２ＣＩＥ１９７６空间样品色差Ｆｉｇ．２ＣｈｒｏｍａｔｉｃａｂｅｒｒａｔｉｏｎａｔＣＩＥ１９７６３模拟与实验液晶显示器件中不同颜色的获得通常是通过液晶对Ｒ、Ｇ、Ｂ三色像素强度比例的调制来实现［４］。为了改善（１２８，１９２，１９２）图形下ΔＥ＊，我们对该图形下ΔＥ＊与三色像素透过率的关系进行了模拟，如图３所示。图３（１２８，１９２，１９２）图形下ΔＥ＊与三色像素透过率的关系模拟Ｆｉｇ．３ＲｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎΔＥ＊ａｎｄｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅｏｆＲＧＢａｔ（１２８，，１９２，１９２）ｐａｔｔｅｒｎ从图中可以看出，Ｇ和Ｂ透过率的变化对（１２８，１９２，１９２）图形下色差ΔＥ＊影响较大，其中Ｇ透过率与该图形下样品色差成反比，相反，Ｂ透过率则与之成正比。因此，（１２８，１９２，１９２）图形下色差的优化可以通过增大Ｇ的透过率或减小Ｂ的透过率来实现。图４彩色液晶显示结构图Ｆｉｇ．４Ｓ
【作者单位】：北京交通大学光电子技术研究所;京东方科技集团股份有限公司产品开发中心;北京交通大学发光与光信息技术教育部重点实验室;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(No.2010CB327704) 国家自然科学基金(No.51272022) 教育部新世纪优秀人才支持计划(No.NCET-10-0220) 中央高校基本科研业务费专项资金(No.2012JBZ001)
【分类号】：TN873.93

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