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平面显示器面板色彩重现与光学技术

作者:时间:2012-03-12来源:网络收藏
激入射至人眼,经视觉系统作用后,则足以形成彩色影像。而较为理想的影像成形状况,就是在一彩色影像所包含的三影像色场中的各画素光刺激之下,皆投射至视网膜上各画素所对应的相同位置,则各画素的色彩信息将可被视觉完整重现。

若是一彩色影像所包含的三影像色场,其对应画素投射在视网膜上不同位置而被视觉系统察知,则观察者将看色场分离错位的影像,此即称为色分离(CBU)现象。又因为CBU通常在影像中物体的边缘形成色带排列,就像是彩虹条纹,所以CBU又称彩虹效应(Rainbow Effect)。基本上,色分离现象不仅会降低观觉质量之外,另外也有研究报告指出,在长时间观看FS-FC型式的后,容易造成晕眩等不舒服的感觉。因此,针对液晶的潜在性色分离效应问题,将是FS-FC LCD必须要改善的首要目标。

实验室研究与实际验证过程

在实验室阶段运用5.6吋导光板进行先期的验证开发,LED之电能与亮度转换能力为378nits/W。比较量测结果和LuxeonTM网站提供的分析图,两者的转换能力相近。因此,可根据此推测出,若将设计延伸至37吋背光模块时,其转换能力约为40nits/W。换句话说,应用所设计之背光模块于37吋时,若要提供2800nits之光亮度(大于前述之2650nits,以确保优于传统CCFL背光模块提供8500nits时之效能),所需LED功率为70W,再加上电路耗功率,加总之后的功率约为88W。

由R、G、B单独点亮及混成白光的光分布量测结果及照片可看出均匀度良好,亮度稳定度量测,结果可看出点亮20分钟后亮度已十分稳定,虽因热造成亮度下降,但下降幅度也仅4%,在人眼未能感知之范围。所量测到的视角为35度,广于规格要求之30度;色域分布亦近于NTSC,远超过目前CCFL的72% NTSC色域。

节省耗电量、降低热量 提高产品竞争力

“色序法取代彩色滤光片”及“次波长光栅偏光片取代传统偏光板”之高效率R.G.B. LED数组背光模块架构能达到37吋背光模块功率消耗小于90W。而有关于RGB-LED色序法之实验验证与分析显示,除了低功率消耗外,也大幅提高背光模块之效率达3倍以上,同时极高对比度(〉10,000)的影像,也是可以经由背光源及输入影像的处理后而呈现,其它效能之验证结果亦优于现有之规格。另外,在次波长光栅偏光片方面,可取代传统偏光板之实验,除了已验证可提高偏光转换效率1.7倍外。

就整体应用优势来看,可提升背光模块之光效率达5倍以上,高效率背光模块为一种兼具高光效能与低电功率消耗的显示组件,能进一步改善显示器的既有特性,发挥显示面板的优势。同时,在环保上能够节省耗电量、降低热量,提高显示器产品的竞争力和附加价值。


FS-FC LCD作为提供视觉刺激的显示器,其观赏质量不再是独立于观赏条件之外的结果。使用FS-FC技术,除了如同传统SCF LCD必须考虑显示组件特性、光源及背光模块特性之外,必须在设计时,将使用者的观赏条件列入考虑,包含前述观赏时的客观物理条件、视觉生理反应,甚至是心理物理上的感知。因为色分离现象在FS-FC型式的显示器中,显示应答速率有限的情况下,是极难消除的,只能设法令色分离效应尽量不被观察者所感知。因此,FS-FC技术应用于LCD是系统简单,但整体设计较复杂的挑战,尚需大量的研究投入,以期在未来3至5年内能有低耗电量、高色彩饱和、高对比度的新型TFT-LCD面板出现。

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