液晶本身并不發(fā)光,需要背光源為顯示區(qū)域提供亮度。Mini-LED相對于傳統(tǒng)LED的成本更低、更節(jié)能、可視角更大、色域更廣、反應時間更快,能夠減薄液晶顯示器（Liquid Crystal Display,LCD）的同時實現(xiàn)更精細的動態(tài)背光,它已成為當前背光源研究領(lǐng)域的熱點。另外,隨著廣大消費者的生活品質(zhì)日益提高,他們對LCD的圖像質(zhì)量、功耗等指標也有了更高的要求。然而傳統(tǒng)LCD背光無法調(diào)節(jié),不僅浪費能源,且無法避免漏光現(xiàn)象的影響,圖像顯示質(zhì)量較差;直下式區(qū)域動態(tài)調(diào)光技術(shù)在此背景下優(yōu)勢逐漸凸顯。本文首先對LCD的基本結(jié)構(gòu)和顯示原理進行了詳細介紹,分析比較了Mini-LED背光技術(shù)相對于傳統(tǒng)背光技術(shù)的不同特點和應用優(yōu)勢。然后,詳細列舉了目前區(qū)域動態(tài)調(diào)光算法的研究成果,總結(jié)了它們優(yōu)點與局限性,提出了一種基于圖像局部亮度特征的液晶顯示區(qū)域調(diào)光算法。隨后,在Matlab平臺上進行了軟件模擬,采用多種經(jīng)典的主客觀評價標準對算法進行了評估比較;結(jié)果表明它能夠合理降低顯示器的背光功耗,使圖像的截斷噪聲得到顯著抑制,顏色和亮度失真明顯改善,對于各類圖像都具有良好的適用性。最后,設計了基于Mini-LED的... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

2英寸Mini-LED液晶顯示器ProDisplayXDR

合肥工業(yè)大學學歷碩士研究生學位論文6第二章LCD基本結(jié)構(gòu)和動態(tài)調(diào)光技術(shù)介紹?2.1LCD基本結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)LCD背光無法調(diào)節(jié)，顯示任何圖片都對應著固定的背光值。雖然，通過電場調(diào)節(jié)液晶分子的開合可以一定程度控制背光光線的通過，但由于液晶分子本身非理想特性影響，依然無法避免冗余光線的漏出[12]。所以，傳統(tǒng)LCD的對比度被限制在一個很低的水平，且有大量不必要的能耗浪費[13-15]。動態(tài)調(diào)光技術(shù)就是在此背景下應運而生的。圖2.1現(xiàn)有直下式背光LCD結(jié)構(gòu)示意圖Fig2.1TheexistingdirecttypebacklightmoduleofLCD由圖2.1可知，LCD結(jié)構(gòu)復雜，包括多種組成部分，但整體上可以主要分為兩大模塊：液晶顯示面板與背光模組。其中，液晶顯示面板主要由規(guī)范光線投射方向和最大光通量的偏光片、提供RGB三原色的彩色濾色片與調(diào)節(jié)光線的液晶層組成。液晶顯示面板本身并不發(fā)出光線，而是通過控制基板上的電極調(diào)節(jié)電場強度改變液晶分子的排列角度進而影響光線的投射方向和光通量大校當不同強度的光線透過彩色濾片，就能形成豐富多彩的圖像。另外，背光模組的主要作用是為LCD提供了光線，它主要由背光源、背板、擴散膜、反射膜等其他膜系組成[16]。背光模組一方面占據(jù)了顯示器厚度和功耗的絕大部分，影響著顯示器的外觀尺寸、生產(chǎn)成本和使用成本；另一方面它的發(fā)光性能優(yōu)劣能夠直接決定LCD顯示效果的好壞。當下，OLED顯示器與液晶顯示的激烈競爭主要圍繞五個方面展開：輕薄的厚度度、更低的功耗、更廣的色域、更高對比度以及更高的廣角，這都與背光模的性能組緊密相關(guān)。2.2Mini-LED背光源介紹發(fā)光二極管發(fā)明于1962年，但1993年后才逐漸成熟得到商用化。經(jīng)過近20

合肥工業(yè)大學學歷碩士研究生學位論文8術(shù)的硬件基矗一般我們認為理想狀態(tài)下液晶顯示的亮度可以近似為液晶面板（LC）的透過率與背光源亮度大小的乘積[20]，如圖2.2所示。圖2.2液晶面板的像素亮度Fig2.2PixelluminanceofaLCDpanel動態(tài)調(diào)光的基本原理就是在降低背光亮度的同時提升液晶面板的透過率，使得調(diào)節(jié)前后人眼感知的亮度不發(fā)生明顯變化，抑制由于亮度變化引起的圖像細節(jié)丟失以及顏色失真，這個過程可以近似量化為等式2.1255BLPL255BLPLHDRHDRfullfull（2.1）等式的左邊，BLfull表示未調(diào)光情況下背光源的最大亮度值，可量化為255，同時PLfull表示當前圖像的像素值。而BLHDR表示經(jīng)過動態(tài)調(diào)光后的背光值，它的取值范圍為0至255；同時PLHDR表示動態(tài)調(diào)光后經(jīng)過補償?shù)南袼刂�。動態(tài)調(diào)光LCD克服了傳統(tǒng)LCD由于背光固定無法通過降低背光抑制漏光的缺點，但背光降低會導致圖像顯示質(zhì)量下降，需要通過像素補償來彌補。實際情況下基于電光效應的LCD具有伽馬特性，像素補償可以近似定義為：fullHDRFullHDRPL)BLBL(PL1（2.2）其中γ表示目標LCD的理想伽馬�；贚CD實現(xiàn)動態(tài)背光技術(shù)的簡略流程如圖2.3所示。首先，需要通過特征提取算法分析被顯示圖像與亮度相關(guān)的特征，再結(jié)合背光提取算法根據(jù)相應特征計算確定背光值大校然后，建立背光源在背光模組混光腔中的擴散模型，以此分析計算背光變化后投射在液晶面板上的背光分布情況，得到各個像素點的背光亮度后即可通過公式計算相應的像素補償值。最終LCD顯示的畫面是補償后的像素與調(diào)節(jié)后的背光綜合作用的結(jié)果。

【參考文獻】：
期刊論文
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[10]基于視覺特性的彩色圖像質(zhì)量評價研究[D]. 李文娟.吉林大學 2006



本文編號：3419946