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。

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。

应用于液晶显示背光的量子点光转换膜研究进展

胶体量子点由于具有宽吸收、窄发射、可溶液加工等优异光学特性,可以赋能液晶显示技术实现高色域的画质效果而获得越来越多的产业应用,目前应用范围较广的产品为量子点光转换膜。典型的量子点光转换膜为上下阻隔膜加中间量子点树脂的三明治结构:上下阻隔膜起到隔绝水、氧,实现保护量子点中间层的作用;量子点树脂层为实现量子点光转换效果的重要载体,一般包含红色和绿色量子点材料,在背光蓝色LED的激发下发射红光和绿光,并与透过的蓝光一起实现R/G/B的三基色白光,可以实现100%NTSC以上色域覆盖。量子点光转换膜从最开始昂贵的高阻隔(10^(-3)~10^(-4)g·m^(-2)·day^(-1))方案逐渐发展为高性价比的较低阻隔(10^(-1)g·m^(-2)·day^(-1))技术方案,进而使产品应用得到普及。其产品形态也从最开始的大尺寸电视产品1397~2159 mm(55~85 in),逐步渗透到显示器、笔记本、车载、平板、VR以及可穿戴等中小尺寸显示产品等。因其能够大幅提高产品的色彩显现力和产品附加值,从而获得品牌客户和消费者越来越多的认可。本文从量子点光转换膜的结构、功能着手,综述了量子点光转换膜的技术发展过程、最新的研究进展、标准研制情况以及市场发展趋势等。

液晶显示器广色域技术的研究

针对当前液晶显示器存在色彩表现不佳的缺点,从原理上研究了影响液晶显示器色域的主要因素。通过实验,分别验证了彩色滤光片厚度、LED光源光谱以及量子点材料对液晶显示器色域的影响。通过增加液晶面板的彩色滤光片厚度,将色域增加了8%;通过更改LED光源光谱,将色域提升到85%NTSC以上;通过采用量子点材料,实现了100%NTSC以上色域。

广色域钙钛矿量子点/荧光粉转换白光LED

报道了一种使用绿色CsPb(Br_(0.75)I_(0.25))_3无机钙钛矿量子点(PeQDs)和红色K_2SiF_6∶Mn^(4+)(KSF)荧光粉作为荧光转换材料实现广色域白光LED的方法。合成了绿色CsPb(Br_(0.75)I_(0.25))_3量子点,峰值波长为526nm,半高宽度为27nm,具有很好的单色性。采用蓝光LED芯片、红色KSF荧光粉和绿色CsPb(Br_(0.75)I_(0.25))_3PeQDs组合能够覆盖CIE1931颜色空间中很广的色域,达到NTSC标准色域的107%。利用丝网印刷和紫外固化工艺制作了PeQDs薄膜、KSF薄膜和PeQDs-KSF混合薄膜,与蓝光LED芯片组合得到了3种不同封装形式的白光LED器件。研究了不同封装形式对器件光学特性的影响,KSF薄膜在外侧的样品光效最高,为102lm/W,色温为7100K。

宽色域视频标准ITU-R BT.1361与IEC 61966-2-4的分析和比较

ITU-RBT.1361和IEC61966-2-4(xvYCC)是关于宽色域视频系统的2个标准,它们扩展色域的方法不尽相同。以电视系统中广泛使用的彩条测试信号为例,分析了两者间的差异、计算了实际可用信号幅度范围并比较了它们的色域大小。结果表明,在与常规色域兼容传输情况下,2种标准虽均可扩展色域,但数值不够大,进一步研究扩展色域方法的空间仍较大。

面向Pointer色域的优化色差系统设计

为研究宽色域视频信号与现行电视系统的兼容传输,以Pointer色域为宽色域HDTV传输系统的目标色域,基于最小外接矩形(MER)技术,提出了RC和SC两种优化算法,得到了与ITU-RBT.709常规HDTV系统兼容传输的优化色差信号,并基于此建立新的色差编码系统.该系统在不改变现行HDTV传输系统基色和基准白色度参数、不扩大亮度和色差传输信号动态范围前提下,将可传输的Pointer色域由44%提高到100%,实现了宽色域HDTV信号的兼容传输.文中计算了信号收端重显色差,结果表明,与宽色域ITU-RBT.1361系统相比,优化的色差信号系统色视觉保真度较高.

三种宽色域视频信号兼容传输处理方案

宽色域数字电视标准ITU-R BT.1361限定伽马校正前的基色信号幅度范围为-0.25^+1.33,笔者用遍历法计算了其相应的最宽可感知色域,导出了对应的新三基色,证明其色域覆盖率达60.65%。为使该色域信号能在现行ITU-RBT.709常规色域视频系统兼容传输,依据IEC61966—2—4许用量化级范围,提出了一种非线性量化方案。基于新三基色并采用相应的编码方式,不扩展许用量化级,也可实现该宽色域信号的兼容传输,若再将坐标系旋转78°,则可进一步改善相应编码信号的传输性能。CIEDE2000色差评价值表明,以上三种可选方案均可有效实现宽色域视频兼容传输。

新型显示视觉感知与健康研究进展

针对新型显示高亮度、广色域、高对比度、高临场感这几大技术趋势,介绍、分析了在亮度感知及调节、色域表现及光谱影响、高动态范围优化实现和近眼显示等方面的视觉感知与健康研究进展,为新型显示技术的发展提供参考。

LED广色域投影显示系统实时色域校准的研究

针对LED广色域投影显示系统中色域过大带来颜色失真的问题,在时序工作方式中,采用在一个基色光工作时,同时加入一定比例的其他基色光作为辅助光,将该基色光的色品坐标移到所需位置的色域校准方法。另外,为了避免LED一致性差异和环境温度变化及工作时间对LED主波长和色品坐标造成的影响,提出利用一组XYZ色度传感器实时测量并反馈三基色LED色品坐标的方法。该方法通过对色域校准算法编程实现实时色域校准,达到了正确显示颜色的目的。

宽色域视频图像多路径并行传输研究

为了在控制宽色域视频图像多路径传输时延的同时,增强视频传输质量,提出宽色域视频图像多路径并行传输方法。根据色域标准条件和颜色测量原理,计算并获得色域边界的具体数值。建立宽色域视频图像信息之间的扩展映射关系,在此基础上分别定义数据包中的周期性数据帧、非周期性数据帧,提高了多路径环境中的传输稳定性。通过发现节点并建立链接的处理方式,完成视频图像的多路径并行传输编码,实现了宽色域视频图像多路径并行传输。实例分析结果表明,与Kirsch算子图像分割法相比,多路径并行传输方法在处理宽色域视频图像时始终保持较低的传输时延(未超过30 ms),且在实验过程中显示带宽均高于700 Kb/s,实现了增强视频传输质量的目的。

宽色域视频技术研究与发展

介绍了三项国际宽色域视频标准:ITU-R BT.1361、IEC61966-2-4(xvYCC)和ITU-R BT.2020,对标准中用于扩展系统色域的核心技术进行了分析,计算并比较五个宽色域视频系统的色域大小,总结了扩展系统色域的可行方案。

量子点液晶显示背光技术

量子点材料兼具极高的色纯度、发光颜色可调以及的荧光量子产率高等特点,已成为显示领域中的明星材料,在提升显示器件的色域方面具有巨大潜力。基于量子点材料的液晶显示背光技术是目前量子点材料在显示器件中的主流应用方向,引起了学术界和工业界的广泛关注。本文将综述量子点液晶显示背光技术的研究进展,主要包括量子点材料的选择、背光结构的应用以及材料复合与封装技术的发展现状,重点介绍了目前产业界广泛关注的量子点光学膜技术,特别是国内自主知识产权的低成本钙钛矿量子点光学膜技术,由于其具备广色域(124%NTSC)、易加工、低成本等特点,已成为具有成长潜力的技术路线。

通过DCP数字电影节目包放映广色域内容的一种方法

本文通过对电影电视广色域内容显示和相关标准的论述,对适合进行广色域内容显示的电影设备进行了评估,并以BT.2020色域为例,探索了一种通过现有DCP数字电影节目包在数字影院放映广色域内容的方法。

宽色域视频图像技术研究与发展

简述了宽色域视频图像技术的意义,介绍了可视色域、常规色域、主流宽色域视频标准及其目标色域。鉴于RGB三原色配色理论的缺点,介绍了多原色宽色域技术。对宽色域视频图像技术的发展进行了阐述,对现有的扩展色域技术进行了分类,并对当前主流的三原色和多原色宽色域技术及其相应的成像与显示设备进行了详细描述。最后讨论了宽色域技术待解决的问题以及未来的发展趋势,为相关研究人员了解宽色域视频图像技术提供了参考。

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。

基于通用三原色信道的四原色图像颜色表示方法

本文针对当前多原色宽色域成像系统的图像信号无法在现有标准三原色信道传输、以及多原色宽色域显示系统没有多原色图像源的问题,提出了一种基于通用三原色信道的四原色图像颜色表示方法。由四原色构成的四边形被分解为两个三角形,位于每个三角形内的复合色光可以由三原色进行唯一地表达。若四原色成像系统摄取的彩色像素位于由红绿蓝三原色构成的三角形内,该像素将按照标准YUV格式进行编码,形成YUV序列;若四原色成像系统摄取的彩色像素不位于由红绿蓝三原色构成的三角形内,该像素将采用非标准YUV格式进行编码,也形成YUV序列。标准YUV格式与非标准YUV格式的区别使得解码器能够盲识别彩色像素来自红绿蓝三原色还是来自其他三原色,从而使得宽色域视频显示系统使用相应的三原色进行正确显示。实验结果表明:本文提出的图像编码方法可以完全利用标准三原色信道传输四原色图像信号,解码器可以100%正确识别YUV信号的三原色来源。作者利用JPEG图像压缩算法测试YUV序列,相较于RGB三原色系统下的标准YUV序列,非红绿蓝三原色下的YUV序列压缩率提升0.07~5.99,色域覆盖率远远超过Pointer色域,更加接近人眼可视色域。

宽色域的高动态范围显示系统设计

针对传统显示系统在动态范围和色域方面的不足,在现行高动态范围显示技术和色域扩展技术的基础上,提出了一种使用白色和宝石蓝两种颜色发光二极管作为背光源的液晶显示系统,并对系统高动态范围和宽色域的效果进行了论证.根据系统结构和功能将系统进行模块划分,详细地介绍了信号处理模块、数据转发模块以及背光控制模块的结构及实现方案,描述了模块间的关系及接口连接.测量结果表明,显示系统的峰值亮度可达1,258,cd/m^2,黑色亮度低于0.02,cd/m^2,色域覆盖率达45.65%,.相较于传统显示器,显示系统的动态范围得到很大提高,色域获得了显著扩展.

多原色技术在液晶显示器中的应用

研究了四原色技术在液晶显示器中的应用,优化红、绿、蓝及黄的面积比对白点的调整,最大化提升色域和亮度,最后总结和展望了多色显示技术在液晶显示器中的应用。

Array膜层干涉对白画面大视角发红的影响研究

研究了Array膜层干涉对高色域液晶模组白画面大视角发红的影响,建立膜层干涉模型,分析得到不易产生干涉发红的SiNx与SiOx厚度。通过仿真得到优化的膜厚条件,通过实验验证了模型及仿真的优化设计,大视角发红得到改善。模拟及实验表明,Buffer层SiNx与SiOx厚度优化可有效解决高色域液晶模组白画面大视角发红问题。Buffer层SiNx/SiOx=50nm/150nm是一组较优化的设计。