用于激光背光电视照明的扫描分光和散斑抑制方法研究

发布时间：2020-05-31 15:01

【摘要】：液晶电视机重量轻、功耗低、辐射低、价格便宜,在琳琅满目的平板电视产品中占据着举足轻重的地位。液晶不能主动发光,必须由背光源提供照明,因此其色彩、亮度和对比度等重要显示指标由背光源决定。随着社会经济水平的发展,人们对显示色域和亮度提出了更高的需求,这是目前绝大多数液晶电视普遍采用的LED背光源不能满足的。激光具有亮度高和单色性好等天然显示优势,是液晶电视背光源的理想选择。为此,本文提出一种利用扫描分光系统产生匀场激光照明并兼具散斑抑制功能的激光电视背光照明方法。首先,论文介绍了LED液晶电视的发展历程以及它相比于有机发光二极管电视和量子点电视的优势和劣势。随着未来有机发光二极管电视和量子点发光二极管电视成本的降低,LED液晶电视将面临市场萎缩的危机。采用激光作为背光源的激光液晶电视在改善显示性能的同时保留了成本优势,有助于更好地开拓市场。通过调研国内外的现有激光电视背光照明方案,发现在这些方案中均采用了多个激光器作为照明光源。一般来说,激光器的光功率越高,功率与价格的比值也越高,因此采用高功率激光器可以降低成本。但多光束照明是产生均匀背光的一种必要手段,本文提出的扫描分光系统将高功率激光束分为由多模光纤阵列出射的均匀子光束用于激光背光源,同时具备一定的散斑抑制能力。多模光纤阵列具有一维和二维的形式,在背光系统中各有优势。针对不同形式的阵列我们分别设计了一维扫描分光和二维扫描分光系统。通过Zemax仿真软件对两类分光系统分别进行了优化设计,利用宏语言进行扫描仿真并计算出理论上子光束的光强均匀度。依照仿真参数,我们进行了两种扫描分光系统的实验研究。仿真与实验结果显示:一维分光系统的仿真结果为,19束子光束功率离散系数为0.43,去除4个显著亮光束后剩余子光束的功率离散系数为0.18,对应的实验结果中共产生18束子光束,全部子光束的功率离散系数为0.26,去除4个显著亮光束后剩余光束的功率离散系数降低到0.1;二维分光系统的仿真结果为6束子光束功率离散系数为0.15,实验结果中6束子光束功率离散系数为0.07。仿真与实验的光束功率分布趋势相同,但在结果上显示出一定的差异。实验还验证了两种系统均具备散斑抑制功能。实验更为重要的意义在于,验证了扫描分光系统用于激光电视背光源可以有效的提供消散斑的均匀背光。
【图文】：

谱线,有机发光二极管,有源矩阵

图 1.1 有源矩阵有机发光二极管显示结构[9]发光二极管显示二极管（Quantum Dot Light-Emitting Diode, QLED）型显示技术。由数百至数千个原子构成，尺度介于子点。量子点在光或电的激发下能发出可见光，其[12]。通过改变材料的种类和粒径，可以控制其发光颜谱线半宽全高较低，QLED 电视的显示色域可以达ED 液晶电视的色域为 72%～92%NTSC，OLED 发光 QLED，电致发光 QLED 属于主动发光技术，板，从而实现电视机的超薄化，是量子点电视的主ladimir Bulovic 等人在 2009 年制造了一种全透明的 1.2 所示[15]。整个器件呈透明状态，ITO 电极通交

结构图,电致发光,结构图,比较价格

图 1.2 一种电致发光 QD 的结构图[15]LED 与 QLED 三者各有优势与缺点，消费主体呈现比较价格占领中低端市场，，其余二者则因优秀的显示性能占半年度的互联网消费调研中心报告显示，消费者对 L体分布如图 1.3 所示。
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN949.14

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