顯示器濾色片透過率譜線分布優化方法
2023-05-26 22:30:51 1
顯示器濾色片透過率譜線分布優化方法
【專利摘要】本發明公開了一種顯示器濾色片透過率譜線分布優化方法，基於1931CIE-XYZ計色系統下色坐標計算的數學模型，以顯示器色坐標滿足顯示器色域標準為約束條件，以顯示器的光效最大化為優化目標構造線性規劃問題，再對線性規劃問題進行求解最終得到顯示器色域標準下光效最大時的顯示器紅、綠、藍三種濾色片的透過率譜線分布。本發明還公開了另一種顯示器濾色片透過率譜線分布優化方法，通過構造兩次優化方程，充分考慮顯示器的色域標準，得到最優的三基色濾色片的透過率譜線分布。通過上述方法，本發明解決了因提高背光光效而降低顯示質量的問題，達到對於任何已知背光，在基色色坐標以及白場色坐標滿足色域要求的前提下，實現光效的提高。
【專利說明】顯示器濾色片透過率譜線分布優化方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於顯示器模組設計領域，具體設及一種顯示器濾色片透過率譜線分布優 化方法。
【背景技術】
[0002] 液晶顯示器的被動發光成像原理要求基色色光通過不同濾色片的選色作用完成。 該種方式造成顯示器背光的光能大量被濾色片層吸收，光效較低。在背光已知的前提下，如 何在兼顧顯示器色域同時提高光效，對顯示器的設計生產有著很大意義。
[0003] 現有技術中優化方法均僅限於在已知色坐標的條件下改變色光光譜。由於液晶顯 示器的被動發光成像原理，最終顯示器所生成的顏色效果與濾色片緊密相關。在背光確定 時，通過改變濾色片透過率譜線的分布同樣可W實現光效提高的目的。
【發明內容】
[0004] 有鑑於此，為了解決提高顯示器背光光效同時兼顧顯示器色域的問題，本發明提 供了一種顯示器濾色片透過率譜線分布優化方法，對於已知的任何背光，基色色坐標W及 白場色坐標在滿足色域要求的前提下，實現光效的提高。
[0005] 為了解決上述問題，本發明一方面提供了一種顯示器濾色片透過率譜線分布優化 方法，包括步驟：
[0006] 按照色域標準確定顯示器標準基色色坐標和顯示器標準白場坐標；
[0007] 在顯示器背光光譜曲線固定的條件下，W顯示器基色色坐標和白場坐標分別滿足 所述顯示器標準基色色坐標和所述顯示器標準白場坐標為約束條件，顯示器白場流明數L 最大為目標函數，構造線性規劃問題；
[000引求解所述線性規劃問題，最終得到優化的濾色片透過率譜線分布。
[0009] 進一步地，構造線性規劃問題的具體步驟為：
[0010] 利用標準觀察者光譜S刺激值.^(乂)、.^(A)、-=(A):和基色透過率譜線分布 CFf (A )、CFg ( A )、CFb a )得出1931 CIE-XYZ計色系統下顯示器白場流明數L的積分表達 式；
[0011] 經過等間隔採樣並離散化將所述顯示器白場流明數L的積分表達式中積分運算 轉換為累加運算得到顯示器白場流明數L的離散表達式；
[0012] 構造的線性規劃問題如下：
[0013] 目標函數：
[0014]
【權利要求】
1. 一種顯示器濾色片透過率譜線分布優化方法，其特徵在於，包括步驟： 按照色域標準確定顯示器標準基色色坐標和顯示器標準白場坐標； 在顯示器背光光譜曲線固定的條件下，以顯示器基色色坐標和白場坐標分別滿足所述 顯示器標準基色色坐標和所述顯示器標準白場坐標為約束條件，顯示器白場流明數最大為 目標函數，構造線性規劃問題； 求解所述線性規劃問題，最終得到優化的濾色片透過率譜線分布。
2. 根據權利要求1所述的顯示器濾色片透過率譜線分布優化方法，其特徵在於，所述 構造線性規劃問題的具體步驟為： 利用標準觀察者光譜三刺激值70)、5"(A)、5(1):和基色透過率譜線分布CFJ入）、CFgU)、CFbU)得出1931CIE-XYZ計色系統下顯示器白場流明數L的積分表達式； 經過等間隔採樣並離散化將所述顯示器白場流明數L的積分表達式中積分運算轉換 為累加運算得到顯示器白場流明數L的離散表達式； 構造的線性規劃問題如下： 目標函數：
O^CFall(Ai) 1 其中，A為波長，N為透過率譜線分布經過採樣後的元素個數，CFJA)，CFg(A),CFb(A)分別為紅、綠、藍三色濾色片的透過率譜線分布，（X1^y1X(xg,yg)、（xb,yb)、（xw,yw) 分別為顯示器紅、綠、藍三基色色坐標及白場坐標，BL(X)為顯示器背光相對光譜功率分 布，BLall(A)為1X3N的矩陣，BLallj (Ai)為矩陣BLall(A)中第j個元素，y(A)為光譜匹 配函數，VailW為IX3N的矩陣，歹aiU(A)為矩陣又uW中第j個元素，CFall (A)為3NX1的 矩陣，CFallj (Ai)為矩陣CFallU)中第j個元素，iG[1，N]， BLall(A) = [BL(X1)…BLUnLBLU1)…BL(AnLBLU1)-BLUn)], 歹anW=[乃乂)…y(人),)…KA),KM…)]， CFall(A) = [CFr (A1),...,CFr (An),CFg(A1),...,CF8(An),CFb(A1),...,CFb (An)]1
3. 根據權利要求2所述的顯示器濾色片透過率譜線分布優化方法，其特徵在於，所述 等間隔採樣的採樣間隔為lnm。
4. 一種顯示器濾色片透過率譜線分布優化方法，其特徵在於，包括步驟： 按照色域標準確定顯示器標準基色色坐標和顯示器標準白場坐標； 在顯示器背光光譜曲線固定的條件下，以顯示器基色色坐標滿足所述顯示器標準基色 色坐標為約束條件，顯示器白場流明數L最大為目標函數，構造線性規劃問題； 求解所述線性規劃問題，並對得到的解進行歸一化處理，得到優化的濾色片透過率譜 線分布； 根據所述顯示器標準白場坐標，利用液晶模組調節各基色最大液晶透過率相對比例對 所述優化的濾色片透過率譜線分布進行白平衡矯正。
5. 根據權利要求4所述的顯示器濾色片透過率譜線分布優化方法，其特徵在於，所述 構造線性規劃問題的具體步驟為： 利用標準觀察者光譜三刺激值f(A)、歹(1)、f(l)和基色透過率譜線分布CFJ入）、 CFgU)、CFbU)得出1931CIE-XYZ計色系統下顯示器白場流明數L的積分表達式； 經過等間隔採樣並離散化將所述顯示器白場流明數L的積分表達式中積分運算轉換 為累加運算得到顯示器白場流明數L的離散表達式； 構造的線性規劃問題如下： 目標函數：
O^CFall(Ai) 1 其中，A為波長，N為透過率譜線分布經過採樣後的元素個數，CFJA)，CFg(A),CFb(A)分別為紅、綠、藍三色濾色片的透過率譜線分布，（X1^y1X(xg,yg)、（xb,yb)、（xw,yw) 分別為顯示器紅、綠、藍三基色色坐標及白場坐標，BL(X)為顯示器背光相對光譜功率分 布，BLall(A)為1X3N的矩陣，BLallj (Ai)為矩陣BLall(A)中第j個元素，y(A)為光譜匹 配函數，JallW為IX3N的矩陣，LlM)為矩陣JJall(Z)中第j個元素，CFall (A)為3NX1的 矩陣，CFallj (Ai)為矩陣CFallU)中第j個元素，iG[1，N]， BLall(A) = [BL(X1)…BLUnLBLU1)…BL(AnLBLU1)-BLUn)], = ),?(/,)--?Ka),；v(/,)---；v(a)] ? CFall(A) = [CFr(A^,...,CFr(A^,CFg(A1),...,CF8(An),CFb(A1),...,CFb (An)Jt
6. 根據權利要求5所述的顯示器濾色片透過率譜線分布優化方法，其特徵在於，所述 等間隔採樣的採樣間隔為lnm。
7. 根據權利要求5或6所述的顯示器濾色片透過率譜線分布優化方法，其特徵在於，所 述白平衡矯正的具體步驟為： 以顯示器白場坐標滿足所述顯示器標準白場坐標為約束條件，顯示器白場流明數丫￥值 最大為目標函數，構造白平衡矯正線性規劃問題； 求解所述白平衡矯正線性規劃問題，得到各基色最大灰階時液晶層透過率I；、Tg、Tb。
8. 根據權利要求7所述的顯示器濾色片透過率譜線分布優化方法，其特徵在於，構造 所述白平衡矯正線性規劃問題如下： 目標函數： Yw=TrYr+TgYg+TbYb 約束條件： [ygybYr (xr-xw) ]Tr+ [yrybYg (xg-xw) ]Tg+ [yrygYb (xb-xw) ]Tb =O[ygybYr (yr-yw) ]Tr+ [yrybYg (yg-yw) ]Tg+ [yrygYb (yb-yw) ]Tb =O O^Tr^I O^Tg^I O^Tb^I 其中，Yd白場流明數，T,、Tg、Tb分別為最大灰階時紅、綠、藍液晶層透過率，（x,，y,)、 (xg，yg)、（xb，yb)、（xw，yw)分別為顯示器紅、綠、藍三基色色坐標及白場坐標，BL(A)為顯示 器背光相對光譜功率分布，
【文檔編號】G06F19/00GK104504262SQ201410800026
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月19日 優先權日:2014年12月19日
【發明者】曹建偉, 王堅, 李曉華, 董玉珍, 楊 嘉 申請人:東南大學