PDF《满足夜视兼容显示应用的三基色 LED 背光配色方法》

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9 4 规定了不同的舱内 照明和显示设备近红外辐射的考核限定指标.对 于彩色显示器, 其针对 B类像增强设备的兼容性 要求为: 当显示 白色 时, 折算到1.

7 1 3c d / m

2 亮 度下的夜视 响应辐射亮度不应高于2. 2*1

0 -9 W / ( s r ? c m

2 ) , 对于其他显示颜色画面, 不应超过 1. 1*1

0 -8 W / ( s r ? c m

2 ) [

1 ] . 液晶显示器是目前机载航电系统应用得最普 遍的显示设备, 尤其在采用 L E D 背光之后, 具有 低能耗、 高可靠性、 抗干扰、 易调制、 低压驱动、 使 用寿命长等优点.通常为了达到较高的发光转换 效率以满足白昼环境亮度需求, 一般使用的都是 蓝色芯片加黄色荧光粉的白光 L E D, 其辐射谱密 度随波长下降趋势过于平缓, 在650n m 以后仍 具有较高的辐射能量, 这对满足彩色c l a s sB型设 备夜视兼容性极为不利, 实测数据表明白场辐亮 度在1

0 -8 ~1

0 -7 W / ( c m

2 ?s r ) 量级, 远远超出国 军标要求. 针对这一问题, 目前存在两种解决途径, 一是 在背光源与液晶面板之间以能够吸收或反射近红 外辐射的夜视滤光片隔离[

2 G

3 ] ;

二是在白光 L E D 阵列中镶嵌排入近红外辐射量较少的其他 L E D, 在夜间工作模式关闭白光 L E D 而只用这类特殊 L E D, 这里的特 殊LED通常为三基色LED[4G7],以橙光 L E D 提供红色分量, 使液晶显示器符合夜 视兼容条件, 且能适当拓展色域[

8 ] ;

或采用上述两 种方式的结合[ 9] . 但采用这些方案都需要牺牲夜间显示色彩, 且未给出具体的色彩比例控制方法.因为用于提 供红 色分量的无论是橙色(Orange) 、 金红色(Am b e r ) L E D, 由于发光二极管本身的工作原理 和材料特性, 其辐射光谱下降速率和截止程度不 高, 因此为了保证模块在6

2 0~9

0 0 n m 之间的总 体辐射水平下降, 只能靠使其主波长尽可能往短 波方向移动的方法, 这样就削弱了显示红色的色 彩表现力以及显示白色的白平衡效果( 红场偏黄、 白场偏绿) .采用干涉或吸收型滤光片也存在类 似问题, 因为在红色和近红外光交叠区, 光谱透射 率的变化率| Δ T / Δ λ |存在上限, 不能在削弱近红 外辐射的同时保证红色分量的显示质量. 我们通过对实测数据进行回归分析的方法, 找出辐亮度和配色色坐标的依赖关系, 并据此求 出特定辐亮度限制下与目标色偏离最小的点, 对 如何配色具有明确的指导意义.

2 实验对于色彩的衡量一般 通过CIE1976色空间下色坐标相对于目标色点的偏移量来表示, 一般 要求在夜模式显示白场时, 距离( 0.

1 9, 0.

4 9 ) 参考 点的偏差越小越好.这样如果采用三基色 L E D 进行配色, 同时存在两个限制条件― ― ―辐亮度上 限和色差上限, 存在两个配色自由度( u、 v) ;

或三 基色权重之比) , 有可能找到一个最佳的配色方 法, 使得辐亮度刚好不超标的前提下保证色差最小. 我们通过实验验证线性估计是否合理以及在 测试精度下所需的最少测量组数.实验所用的

2 6. 4c m(

1 0. 4i n) 液晶显示模块, 液晶屏采用NEC公司 N L

1 0

2 7

6 B C

2 0-1 8常白型 T N 屏, 背 光昼模式光源采用日亚某型白光 L E D, 夜模式采 用OGB三色封装 L E D, 在常温和额定工作电流 下三 基色主波长分别为610nm,

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