LED顯示屏色度漂移特性的研究
發布時間:2011-08-15
中心議題:
- LED顯示屏色度一致性
- LED全彩屏衰減及色坐標漂移試驗
解決方案:
- LED全彩屏衰減及色坐標漂移試驗誤差分析
- LED全彩屏衰減及色坐標漂移試驗結果分析
近年來,以LED顯示屏為代表的平板顯示技術發展迅速,並已經廣泛應用於生產生活的各個領域。特別是逐點校正技術、色(se)域(yu)修(xiu)正(zheng)技(ji)術(shu)等(deng)新(xin)技(ji)術(shu)的(de)出(chu)現(xian)和(he)不(bu)斷(duan)發(fa)展(zhan),更(geng)是(shi)大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)顯(xian)示(shi)屏(ping)亮(liang)度(du)色(se)度(du)的(de)一(yi)致(zhi)性(xing),獲(huo)得(de)更(geng)優(you)異(yi)的(de)圖(tu)像(xiang)顯(xian)示(shi)質(zhi)量(liang)。盡(jin)管(guan)與(yu)其(qi)他(ta)光(guang)源(yuan)相(xiang)比(bi),led擁有穩定性高的突出優點,但在長時間工作的情況下也會不可避免的出現光強的衰減以及色坐標的漂移。為了能夠進一步了解LED全彩屏長時間工作的衰減及漂移情況,本文對其做了初步的監測實驗。
1、LED顯示屏色度一致性
色度學是上世紀發展起來的以物理光學、shijiaoshenglixueheshijiaoxinlixuedengxuekelingyuweijichudezonghexingxueke。tachaochuletongchangyiyixiadewulixuefanwei,danyoudequelishuyuwulixuefanchou。zaikexueyanjiu、生產和生活中有許多現象往往和該學科聯係在一起,這些現象是物理過程和生理過程的一種混合。
LED全quan彩cai屏ping最zui終zhong目mu的de就jiu是shi呈cheng現xian給gei人ren一yi個ge好hao的de視shi覺jiao效xiao果guo,其qi亮liang度du色se度du的de一yi致zhi性xing是shi一yi個ge比bi較jiao重zhong要yao的de方fang麵mian。在zai色se度du範fan圍wei內nei,包bao括kuo色se均jun勻yun性xing和he色se保bao真zhen度du兩liang個ge方fang麵mian。色se均jun勻yun性xing是shi指zhi同tong屏ping各ge個ge像xiang素su、模塊、模組之間顯示同一種顏色時的色差一致性;色保真度則是指顯示屏上的圖像與源圖像或源景物之間的色重現的吻合程度。隨著技術水平的不斷進步,市場上主流的LED全彩屏以其14bit甚至更高的色彩表現能力,獲得了較高的色保真度,但與此同時,色均勻性不高帶來的色度一致性水平偏低的問題就愈發明顯。
通過逐點校正技術對這種色度上的差異進行補償,可以達到較好的視覺效果。但隨著時間的推移,LED全彩屏都將出現不同程度的亮度均勻性以及色度差異。為了解這種差異呈現的趨勢,指導LED全彩屏相關參數指標的確定以及在後期維護階段進行二次校正提供可靠的校正數據,對LED全quan彩cai屏ping的de亮liang度du和he色se度du相xiang關guan參can數shu隨sui時shi間jian的de變bian化hua規gui律lv做zuo深shen入ru研yan究jiu,較jiao準zhun確que地di了le解jie其qi長chang時shi間jian工gong作zuo的de衰shuai減jian情qing況kuang,也ye就jiu成cheng了le一yi項xiang十shi分fen必bi要yao的de工gong作zuo。評ping估guLED全彩屏色度一致性好壞的因素有很多,在這裏,本文側重於基色色坐標的漂移情況的研究。
2、試驗模型
2.1 試驗方案
本文中選用了一塊64*32像素的長春希達電子技術有限公司產P7.62點間距的模塊室內LED全彩屏作為試驗對象。為盡可能模擬屏幕實際使用情況,在日常的衰減過程中采用50%亮度的白場進行每天24小時的不間斷考驗。為模擬顯示屏在交付用戶使用以後的衰減情況,將試驗用模塊室內LED全彩屏經充分老化後,作為衰減試驗時間的起始零點,在暗室條件下,每隔6小時(夜間12小時),對試驗屏按模塊測量其色度參數的變化情況進行采集,測量儀器選用遠方光電信息有限公司BM-7型彩色亮度計。
圖1是本試驗的係統示意圖。

圖1 LED全彩屏衰減及色坐標漂移試驗係統示意圖
點亮屏幕的第一個模塊,通過數據采集係統進行相關數據的采集;計算機提取數據並保存;再通過控製係統點亮屏幕的下一個模塊進行測量,依次逐模塊獲取該時刻屏幕的色度參數。
2.2 試驗誤差分析
可能引起試驗數據異常的原因主要有:
- 測量誤差;
- 外界雜散光的影響;
- 工作電流的波動。
- 環境溫度的變化;[page]
在暗室條件下,LED全彩屏又具有高亮度的特性,外界雜散光的影響就變得微乎其微了;而LED的工作電流,由恒流驅動控製電路保持在20mA,並相對穩定,工作電流波動的影響雖然存在,但不會影響整個衰減過程的總體趨勢;試驗過程中的環境溫度的變化對LED色坐標的影響更多的是長期宏觀的;測量誤差的影響可以用表1進行說明:

表1 不同測量條件下測得的色坐標數據
由表1可見,即使人為的偏離基準測量位置達10°角(jiao),測(ce)得(de)的(de)色(se)坐(zuo)標(biao)數(shu)據(ju)也(ye)沒(mei)有(you)明(ming)顯(xian)變(bian)化(hua),因(yin)此(ci),除(chu)去(qu)儀(yi)器(qi)本(ben)身(shen)固(gu)有(you)的(de)精(jing)度(du)等(deng)原(yuan)因(yin)帶(dai)來(lai)的(de)測(ce)量(liang)誤(wu)差(cha),由(you)人(ren)對(dui)儀(yi)器(qi)進(jin)行(xing)操(cao)作(zuo)帶(dai)來(lai)的(de)測(ce)量(liang)誤(wu)差(cha)也(ye)基(ji)本(ben)可(ke)以(yi)忽(hu)略(lve)。
3、試驗結果分析
對RGB三基色的色坐標數據隨時間變化情況進行分析,分別得到圖2、圖3和圖4。

a)

b)
圖2 a)紅基色色坐標x值隨時間變化情況 b)紅基色色坐標y值隨時間變化情況

a)

b)
圖3 a)綠基色色坐標x值隨時間變化情況 b)綠基色色坐標y值隨時間變化情況[page]

a)

b)
圖4 a)藍基色色坐標x值隨時間變化情況 b)藍基色色坐標y值隨時間變化情況
由以上結果,可以看出,LED全彩屏在經過充分老化以後,將進入一個平穩期,三基色的色坐標在小範圍內做不規則變化。其變化幅度有限,可以由表2得出:

表2 三基色色坐標變化的峰值數據
為更直觀的得到LED全彩屏在本次衰減過程中的變化趨勢,這裏進一步對其在CIE1976係統下的色坐標變化情況做了分析,如圖5、圖6和圖7所示。

a)

b)
圖5 a)紅基色色坐標u值隨時間變化情況 b)紅基色色坐標v值隨時間變化情況[page]

a)

b)
圖6 a)綠基色色坐標u值隨時間變化情況 b)綠基色色坐標v值隨時間變化情況

a)

b)
圖7 a)藍基色色坐標u值隨時間變化情況 b)藍基色色坐標v值隨時間變化情況
同時,本文對三基色在衰減過程中波長的變化情況做了進一步分析,如表3所示。

表3 衰減過程中三基色波長變化情況
由表3可見,在本次衰減過程中,各基色波長偏移量較小,對顯示屏圖像顯示質量影響不大;同時,各基色的波長偏移量體現出一定的差異性。
4、結論
LEDquancaipingzaijingguochongfenlaohuahou,zaiyidingshiqinei,qisezuobiaobiandexiangduipingwen,zhizaiyigejiaoxiaodefanweineichengxianbuguizedexiaofuzhendang,zaizheyishiqineisezuobiaodepiaoyiduipingmutuxiangzhiliangdexianshixiaoguoyingxiangbuda,zaiLED顯xian示shi屏ping的de後hou期qi維wei護hu及ji二er次ci校xiao正zheng過guo程cheng中zhong當dang以yi亮liang度du範fan圍wei內nei為wei主zhu。同tong時shi,在zai短duan時shi期qi內nei,它ta各ge個ge基ji色se色se坐zuo標biao漂piao移yi情qing況kuang盡jin管guan較jiao小xiao,但dan也ye表biao現xian出chu不bu同tong程cheng度du的de差cha異yi性xing,經jing過guo一yi段duan時shi間jian的de衰shuai減jian過guo程cheng,屏ping幕mu將jiang再zai次ci表biao現xian出chu其qi色se度du的de不bu一yi致zhi性xing,這zhe種zhong情qing況kuang下xia,就jiu需xu要yao對duiLED顯示屏同時進行亮度和色度兩方麵的維護和校正。當然,短短幾百小時的監測是遠遠不夠的,要全麵把握LED全彩屏在衰減過程中色坐標漂移的規律性,還需要大量的試驗和長期不懈的努力。
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