显示器件

2024-08-28

显示器件（共8篇）

显示器件篇1

引言

现代战争对战机的要求越来越高,不仅要保证机载武器性能强大,机动性好,攻击性强,还要有全天候作战的能力,并且夜战作战的水平和质量不亚于白天作战。随着夜视成像技术的发展,许多夜视设备将大量装备军队。目前,夜战能力成为夺取战争胜利的关键因素之一。所以,许多国家在飞机夜视成像系统的改进上花了很大的人力、物力和财力,以解决技术层面的短板。

显示器件作为飞机航电系统的终端显示设备,也要符合夜视兼容要求。但是,OLED显示技术作为未来新一代显示技术,某些产品已经陆续装备在军队上,但仍然没有很好的夜视问题解决方案。基于此,文章提出一种可行的夜视兼容解决方案。

1 夜视兼容原理

飞机在夜间航行时,飞行员需要佩戴微光夜视仪,来执行飞行、侦查等任务,将夜视兼容技术应用在飞机照明系统中,就可以防止照明系统发射出来的光和能量干扰微光夜视仪。一般情况下,微光夜视仪的工作光谱范围在630~940nm。传统光源均会发出该光谱范围的光,它们在红外和近红外区域有较高光谱能量辐射,而这个区域正好是夜视仪的光谱响应区域。所以,当飞行员佩戴上夜视仪后,这些高光谱能量辐射将对夜视仪产生较大的干扰,使其无法接收和识别机外景物的微光,使飞行员观察不到机外目标,导致飞行员视野不清和眩晕,造成飞行危险,无法满足夜间作战和飞行要求。研究并提升夜视兼容技术,可使光谱能量辐射区域与夜视仪的光谱能量响应区域不重叠,微光夜视仪就可以正常工作,飞机在夜间作战能力得以保证,不再受夜间环境的限制,为飞行员顺利完成任务提供有力的保障。

目前,航空夜视镜在国外军事航空领域应用广泛,并表现出明显优势。首先,佩带夜视镜可赢得有效的夜战时间;其次,有助于确立夜战的军事地位;第三,夜视镜等夜视装备与武器装备相结合,能够提高武器效能。

夜视成像系统(NVIS)即一种利用图像增强管产生增强景象图像的系统,它应用于夜间光线极弱以至于用目视无法正常导航和飞行的条件下。衡量一个发光体是否满足夜视兼容性的两个主要指标是NVIS的辐亮度(NR)和色度,其标准可参照GJB1394-92《与夜视成像系统兼容的飞机内部照明》。在该国军标中,与NVIS兼容的飞机内部照明的分类如表1所示[1]。

根据GJB1394-92,目前,OLED显示器件应用基本上归类为Ⅱ型B类照明,NVIS辐亮度要求、色度要求如表2、表3所示,响应函数曲线如图1所示。

2 AMOLED显示器件特性分析

OLED即有机发光二极管,是电流驱动的一种固态光源。根据驱动方式不同,OLED可以分为无源矩阵驱动(PMOLED)和有源矩阵驱动(AMOLED)。PMOLED因其成本低,工艺简单,主要用在如MP3手机等小尺寸显示屏、低附加值的产品中。AMOLED制作工艺则相对复杂,开口率低、成本高,但具有不串线、高亮度、低功耗、高像素等优势,适合制作大中尺寸显示器,主要用于高附加值电子产品的显示屏,是目前主要的发展方向。

由于AMOLED的各项指标特性都优于无源驱动的OLED,因此AMOLED显示器件必将越来越多地应用在军事领域的终端显示产品中。

2.1 AMOLED显示器件的光谱特性分析

采用分光光谱仪对某尺寸AMOLED显示器件的R、G、B、W各纯色场波长从380~930nm的光谱进行测试。测试数据曲线图如图2所示。

根据图2分析,AMOLED显示器件在红光光谱的半高宽为40nm,主波长为620nm,在650~700nm近红外部分的分量较大。在该波长范围内与B类设备NVIS相对光谱响应曲线(650~930nm)的交叠区域较大,不易实现夜视兼容。

2.2 AMOLED器件辐亮度、色度特性分析

根据夜视兼容理论,用白光光谱与夜视响应函数乘积,可得出夜视辐亮度曲线,曲线如下图3所示。

如图3所示,红色曲线为白场的辐亮度曲线,从630nm处开始,光谱辐亮度明显增大,660nm处达到最大,为2.3×10-8W/cm2·sr·nm。根据GJB1394-92,NVIS Class II型B类夜视标准要求NRb<2.2×10-9W/cm2·sr·nm。在夜视兼容模式下,AMOLED显示器件显示彩色画面,夜视辐亮度无法满足要求。

3 AMOLED显示产品测试分析

3.1 辐亮度特性分析

以11cm的AMOLED显示器件为例,针对AMOLED显示器件制成的显示产品,测试了其在不同亮度下的夜视辐亮度值[2]。其测试数据如表4所示。

由表4所示,随着亮度降低,绿场、白场的夜视辐亮度值都在上升。当白场亮度大于1.92cd/m2时,绿场亮度小于1×10-8W/cm2·sr·nm。参照GJB1394-92要求,满足对于彩色显示器最大夜视辐亮度的要求。当亮度继续减小时,夜视辐亮度值继续增大,无法满足要求。

3.2 色度特性分析

对11cm的AMOLED显示产品进行白场色偏测试,其测试数据见表5所示。

由表5所示,11cm的AMOLED显示产品的色坐标随着视角变化较大。同时,随着亮度的变化,同一视角下的色坐标也存在漂移现象。

导致AMOLED显示器件色坐标变化的可能原因有两个:第一,AMOLED屏红、绿、蓝三色子像素发出的光谱发生了变化。原因在于由于11cm AMOLED显示产品绿色像素发出的光谱峰值波长正常应为517nm,若波长变小,则颜色发青,若波长变大,则颜色变黄。第二,红、绿、蓝三色子像素发出的光谱没有变化,但是各自发出的光通量发生了相对变化。因此,测试AMOLED显示产品在不同视角下的色坐标和光谱,以及不同亮度下的色坐标和光谱,可用于研究色坐标随视角及亮度的变化情况。

4 AMOLED显示器件夜视解决方案

因此,归纳目前可实现OLED显示介质满足夜视兼容要求的手段,主要有以下四种。

第一,传统的加固型液晶显示模块。这种模块可以通过改变夜视状态下的发光源,将普通白色LED光源改变为可以满足NVIS的LED光源,通过两种状态LED光源的切换,实现夜视兼容[3]。由于AMOLED显示器件为有机材料主动发光器件,目前受技术和成本因素的制约,调整AMOLED显示器件的发光材料特性,可行性较小。

第二,通过加固型AMOLED前端贴膜方式。目前美国公司生产的夜视膜可贴敷在显示产品的前端,使其满足夜视指标要求,但透过率小于50%;国内也在研制同类型产品,但目前尺寸较小,只能贴敷在按键导光板上,没有大尺寸货架产品。

第三,通过对前端滤光片进行处理,采用吸收型滤光片,对红色波段光谱进行强制吸收,使之能满足夜视兼容要求,但红光光谱650~700nm吸收较大,对色坐标影响较大,容易造成夜视状态下颜色偏色严重。

第四,在夜视兼容模式下采用AMOLED显示器件,可以显示绿色画面,夜视辐亮度可以满足指标要求。“图像信息”的载体是亮度可控的像素点阵。一个像素由RGB三个子像素组成,通过独立寻址,控制RGB子像素,从而实现图像显示。

具体操作方式是在夜视兼容模式下,关闭红、蓝信号通道,图像画面显示为绿色信息,即关闭R、B像素,控制G像素。此方案是目前较为可行的方案,当然,这种方法在一定程度上会影响人眼视觉特性,但不影响信息显示内容。

综上所述,采用第四种方案是实现夜视兼容可行而简单的方案。但是,关闭红、蓝信号通道会对图像显示质量产生何种影响,需要进一步讨论。

5 结论

针对用于军用机载显示的AMOLED显示器件,分析其夜视兼容的若干手段,并测试了某尺寸系列的AMOLED显示器件的辐亮度特性和色度特性。通过理论分析和实测数据,得出AMOLED显示器件实现夜视兼容的解决方案,即选择关闭红、蓝信号通道,显示画面为绿色信息,可较为简便的实现AMOLED显示器件的夜视兼容。试验证明,采用夜视仪进行观察,由于夜视仪视野的背景色为绿色,响应波段为650~930nm不可见光部分,不会造成人眼误读、误判信息,此方案具有一定的实用价值。

参考文献

[1]国防科工委军标出版发行部.GJB1394—1992与夜视成像系统兼容的飞机内部照明[S].北京:国防科工委军标出版发行部,2003.

[2]CHI MEI EL COPORATION.P0430WQLC-TProduct Specification[M].CHINA:CHI MEI EL COPORATION,2009.

[3]总装备部军标出版发行部.GJB8123-2013有机发光二极管显示器通用规范[S].北京:总装备部军标出版发行部.2013.

[4]金诗玮,赵小珍,刘波,等.液晶显示器NVIS的高亮LED背光源研究[J].光电子技术,2014,34(3):172-175

显示器件篇2

关键词：三维显示波前重建空间带宽积

Abstract：Wave front reconstruction （holography） is one of the techniques which can display high resolution， real-time 3D information. Space-bandwidth product is the key parameter for viewing angle， image sharpness and reconstruction size. The extension of space-bandwidth product relays on miniaturization of pixels and enlargement of display screens. For extension of space-bandwidth product， we research on two types of devices， electro-optical modulator and optical-optical modulator. For the former， research is on phase-only LCoS， it is expected to provide basic theories of reducing the size effect accompany with miniaturization of pixels by optimization of the influences of liquid crystal pre-tilt angle， dielectric membrane， and aligned nano-structure on electrical field of pixel cells. For CMOS circuits， the size effect and connections between storage capacitance and load capacitance is analyzed. The mechanism of equivalent capacitance size limitation effect of LCoS is revealed. Amorphous oxide TFT with high mobility ratio is researched to explore new method to fabricate micron pixel array. Technical support for fabrication of large size display device is provided by research on new technology of ultra-thick electrode layer and new material like copper alloy. It is expected to propose large size and high efficient TFT array double-side driving scheme， solve the driving promotion problem of electro-optical modulator and master the key technology of low voltage driving of miniaturization of pixels. For the latter， theoretical model of hogel space-width product is built. Based on research on dynamic mechanism of photorefractive material， it is expected to make breakthrough on key techniques on multiplexing of angle， wavelength， polarization and phase. So that multiplex recording can be used for photorefractive material for 3D wavefront reconstruction. Based on the research goals and contents above， the work we have completed is as following：（1）Characterization of phase and amplitude modulation of liquid crystal in ECB and VA mode is completed.（2）The theoretical model of miniaturization of pixel cells is built by using comsol and TechWiz software， with which the dynamic response of liquid crystal can be simulated.（3）Fabrication of new type of a-IWO channel layer membrane and TFT is done.（4）The write and reconstruct mechanism of hologel wavefront is studied.

Key Words：Three dimensional display； Wavefront reconstruction； Space-width product

新型显示器件标准化工作综述篇3

移动通信技术、互联网技术飞速发展,全球已进入“信息时代”,显示技术作为信息产业的重要组成部分,扮演着十分重要的角色。显示技术发展至今已经有100多年的历史,从阴极射线管显示(CRT)、液晶显示(LCD)、等离子体显示(PDP)、有机发光二极管显示(OLED)、发光二极管(LED)、到电子纸(EPD)、激光显示(LDD)、量子点显示(QLED)等,亮度、对比度、分辨力、显示容量、显示色彩等性能不断提升,功耗不断降低,可靠性、寿命不断提高。目前,新型显示器件主要包括基于LCD、LED、OLED、EPD、LDD等各类技术的平面、立体、柔性、曲面、透明等显示器件、显示屏。

国家发改委、工信部在2014年10月印发的《2014~2016年新型显示产业创新发展行动计划》中指出,近三年我国要重点发展低温多晶硅(LTPS)/氧化物(Oxide)液晶显示器(LCD)和有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)技术;同时,在全息、激光、柔性等显示技术,以及新型显示材料领域取得部分技术突破。研究制定新型显示相关标准,将有利于提升显示产品的质量,优化用户体验,有效扩大产品供给能力。

目前新型显示器件领域的主要标准化组织有:国际电工委员会电子显示器件技术委员(IEC/TC110)和全国平板显示器件标准化技术委员会(SAC/TC547)。

2 国际标准化进展

IEC/TC110负责全球电子显示器件技术领域的标准化工作,研究制定各类电子显示器件(包括CRT)及其主要部件的术语和定义、测试方法、试验方法等基础标准,以及总规范、分规范、空白详细规范等产品规范。

IEC/TC110成立于2003年,目前,IEC/TC110已将其工作目标从LCD和PDP相关标准化工作逐渐扩展到OLED、3D显示器件(3DDD)、EPD和柔性显示器件(FDD)。2013年又拓展了新的领域——触摸和互动显示器件(TID)和LDD。

近年来,可穿戴显示器件,如手表类型显示器件、头盔显示器件或近眼显示器件这些新兴产品引起广泛关注。IEC/TC110已经制定了用于手表类型显示器件用的EPD、OLED和其他显示器件的相关试验方法标准,也开始讨论其他相关可穿戴的显示器件,包括头盔显示器件或近眼显示器件的标准研制工作。

IEC/TC110已发布新型显示相关标准共60项,包括立体显示和柔性显示等显示器件的术语和定义、测试方法、试验方法等基础标准,以及总规范、分规范、空白详细规范等产品规范,其中共有11项由我国主导制修订(见表1)。

正在制修订的标准有26项,包括LCD、PDP、OLED、BLU、3D、EPD等显示器件的术语和定义、测试方法、试验方法等基础标准;以及总规范、分规范、空白详细规范等产品规范。其中,IEC 61747-30-5《液晶显示器件第30-5部分:透明显示LCD显示屏光学测试方法》等9项由我国主导制修订(见表2)。

IEC/TC110十分关注新型显示器件的技术发展及市场、应用的动态,2013年成立了战略咨询小组(AGS:AG11),职责是根据市场需求提出TC110标准体系建议、战略计划、工作组结构和新项目等。

IEC/TC110对近期显示市场的未来发展做出以下判断:

(1)在显示技术中,LCD仍占有最大的份额,液晶电视、液晶显示器和笔记本电脑保持稳定增长,平板电脑和智能手机正迅速增加。

(2)OLED是目前第二大技术,其市场也在迅速扩大,尤其在手持移动应用产品方面。

(3)对于已建立的“电子阅读器”市场,电子纸正在改善图像质量和特性,比如内置照明光源。

(4)触控面板技术快速渗透市场,首先是智能手机和平板电脑市场,然后是笔记本电脑。触摸面板全球收入已经超过数百亿美元,且每年以超过10%的速度增长。基于电容的设计是当今的主流触摸屏技术,其敏感度、准确度、报告率以及更大尺寸屏的兼容性、光学特性、可靠性以及功耗都在不断进步。

(5)柔性显示备受关注。用于非平面显示的柔性基片已经被引入市场,其销量增长指日可待,可以任意折叠和弯曲的柔性显示也备受期待,柔性前板、柔性后板、柔性触摸屏以及其他柔性部件已经被研发出来。

(6)随着RGB激光二极管的性能和降低散斑技术的迅速改善,LDD正在渗透到市场,预计在2020年前,LDD是解决宽色域的最佳方案。

因此,IEC/TC110在2016年的战略规划报告中提出IEC/TC110拟在3~5年间开展以下新工作项目:

(1)激光显示:器件寿命、视网膜方向投射的光学特性和图像质量。

(2)触摸和交互:压感触摸、多点触摸、悬浮、弹力回馈、临近、动作识别等测试方法。

(3)显示光源组件:LED光条测试方法、接口规则、前置光源性能及测试等。

(4)近眼显示或头戴显示:测试方法。

(5)适用于显示器件的通用测试方法。

为了加强交流和合作,IEC/TC110与IEC/TC47、TC76、TC77(电磁场兼容性)、TC86/SC86C(纤维光学系统和有源器件)、TC111(电工电子产品和系统的环境标准)、TC119(印刷电子)、CIS/H(无线电服务保护的限制)、CIS/I(信息技术设备,多媒体设备和接收器的电磁场兼容性),ISO/TC159/SC4(人因工效学),CIE,ICDM(SID的显示测量)建立了联系。

3 国内标准化进展

SAC/TC547负责我国平板显示器件标准化的技术归口工作,包括LCD、PDP、OLED、EPD、LED、LDD等各类技术的平面、立体、柔性(曲面)、透明等显示器件、显示屏及背光组件、触控组件等主要部件的标准化工作,对口IEC/TC110。

我国一直重视电子显示器件标准的制定工作,随着显示产业的快速发展,特别是新型显示器件产业已成为我国战略性新兴产业的重要组成部分,这对我国显示行业技术标准的进一步完善提出了更新、更高的要求。SAC/TC547不断完善标准体系,拟制定180余项标准,其技术标准体系框架见图1。

我国新型显示器件领域标准化工作规划是在对国际标准、国内标准进行统筹考虑的基础上制定的,对于术语、测试方法、试验方法等基础标准和总规范等产品规范基本与国际接轨;对于产品性能规范、详细规范则以我国产业需求为导向,制定我国自主创新的标准。因此,我国新型显示器件领域标准既与国际接轨,又同时兼顾了国情。

目前,平板显示领域已制定国家标准27项(其中18项已发布)、电子行业标准38项(其中33项已发布)。这些标准涉及的产品包括液晶、等离子体、有机发光二极管等平面和立体显示器件、液晶显示用背光源和LED显示屏,涵盖了产业相对成熟的新型显示器件。标准类型包括术语定义、额定值和特性等基础标准;光学、光电、图像质量、视觉质量等测试方法标准;机械、环境、电等耐久性试验方法标准、总规范、分规范、空白详细规范、详细规范等产品规范。这些标准的发布实施,对产品的性能和可靠性的提高起到了推动作用,对产品的评价和考核提供了方法和手段。这些标准的分布见表2。

2016年,SAC/TC 547共提出了11项标准立项申请,包括LCD测试方法和试验方法、高分辨率LCD用点对点信号接口、LDD术语和测试方法、触摸和交互显示器件术语和测试方法、LCD用背光组件详细规范等。

4 结语

新型显示市场包含的产品,如笔记本、平板电脑、显示器、电视、移动电话、电子标识、平视式显示、头戴显示或者近眼显示、其他可穿戴显示设备等,都需要标准,如术语和定义、测量方法、详细规范等。我国“十三五”期间的工作重点应在以下三个方面:

●进一步完善标准体系,按产业发展需求和标准体系规划,有计划、有重点地制定相关标准,同时还将随着技术的发展不断开展新型显示器件的标准研究工作。

●重点主要包括:液晶显示、立体显示、柔性显示、激光显示、触摸和交互显示、透明显示及显示用背光组件等。

●进一步深度参与IEC/TC110的标准化工作。主要包括:完成在研国际标准提案3项;在激光显示、透明显示、柔性显示领域提出新提案6项。

摘要：介绍了新型显示器件技术现状及国内外标准化发展趋势,详述了IEC/TC110对目前显示市场发展趋势的六项判断,给出了国内平板显示器件技术标准体系框架及新型显示未来发展规划。

显示器件篇4

触摸和交互显示技术及产品日趋成熟,市场化进程逐渐加快,触摸和交互产业已经非常完整和成熟,但是在触摸和交互国际标准化方面的工作才刚刚起步,体系尚不健全。2013年5月,韩国在IEC/ TC110会议上提出了触控标准化布局提案,随后AHG9 (Touch screen panel) 临时工作组成立 , 此次会上韩国还提出两个触控新提案NP。

2013年8月,IEC/TC110国际会议上讨论确定了工作组名称和范围,并初步确定了体系框架。

2013年12月,国际会议上讨论并通过了上述两项提案:术语和符号IEC 62908-1-2 Ed. 1.0《 Touch and interactive displays - Part 1-2: Generic - Terminology and letter symbols》和测试方法IEC 62908-12-10 Ed. 1.0 《Touch and interactive displays - Part 12-10: Measurement methods of touch displays - Touch and electrical performance》,并正式成立WG9 (Touch and interactive displays)。

WG9包含两方面内容的标准化工作:触摸和交互。按照技术原理和实现方式,触摸显示技术可分为电阻式、电容式、红外线式、声波式等类型,以上类型均可以实现多点触控。交互方式是人将摆脱任何形式的交互界面,输入信息的方式变得越来越简单、随意、任性,借助于人工智能与大数据的融合,能够非常直观、直接、全面地捕捉到人的需求, 并且协助我们处理。在人机交互技术领域,当前已经有许多新兴交互方式的尝试,比如体感交互、眼动跟踪、语音交互、生物识别等方式。

IEC/TC110 WG9规划的标准体系情况如图1和表1所示。

注:表1 中空格项为保证体系预留项,目前还没有规划。

2提案背景

WG9触摸和交互显示标准工作组自2013年12月成立后仅有两个项目在进行,国际标准体系也刚刚开始建立。国内该标准领域完全空白,但是触摸和交互市场已经相当成熟,所以我国迫切需要布局该领域的技术标准研究工作,积极参与该领域国际原创性标准的制定工作。

基于此,2014年5月中国国家委员会向IEC/ TC110提出了《触摸和交互显示器件多点触控性能测试方法》国际标准提案,该提案由京东方科技集团股份有限公司负责。同年11月,在日本东京举行的IEC/TC110年会上,经过激烈讨论该提案最终通过了表决,进入PWI阶段。标准名称暂定为《Touch and interactive displays - Part 12-1x: Measurement methods of touch displays - Multi touch performance》。目前,该提案的筹备工作正在积极的推进中。

该标准的制定适应了当前和今后的标准化需求, 对完善触摸和交互显示标准体系,促进触摸和交互显示产业发展都有着十分重要的意义。对完善触摸和交互显示产业链,提高触摸和交互显示产品在消费电子领域的应用可以起到极大的推动作用。

3提案主要内容

触控应用越来越广泛,但很多已经存在的触控屏大多是单点触控,只能识别和支持每次一个手指的触控、点击,若同时有两个以上的点被触碰,就不能做出正确反应,而多点触控技术能把任务分解为两个方面的工作,一是同时采集多点信号,二是对每路信号的意义进行判断,也就是所谓的手势识别,从而实现屏幕识别人的多个手指同时做的点击、触控动作。

多点触控是近年来兴起的一种交互显示技术, 它可以使用户用手指直接触摸显示屏幕上的内容从而对计算机进行操控。相比仅支持单点触点的传统触摸屏,多点触控技术的优势在于多触点。多点触控技术可识别使用者触摸屏幕的多个手指触点,并根据不同的触点位置同时控制屏幕上显示的多项内容,该技术还支持用户自定义的多点触摸手势,如单手拖动图片、双手旋转及缩放图片等,具有自然、直观的交互特性。

本提案规定了支持多点触摸的触摸屏的标准测试条件和测试方法,多点触控的特性是本提案的研究重点,经过大量的测试研究工作,提案给出了以下可以真实评价多点触摸性能的测试项目,如:旋转、缩放、多点划线等。

3.1测试装置

在多点触控的实际应用中我们都是用手指来完成操作,在客观的评价中我们需要用到测试设备来模拟手指操作,测试设备包括测试棒、移动臂和平台。测试平台电气接口与触摸屏面板接口相连,通过触摸控制IC得到触控坐标和感测数据,测试设备的移动臂通过测试棒施加实际触摸时,可以准确地检测到触摸瞬间产生的信号。

测试棒形状可选择半球型或圆柱形,如图2所示。测试棒尺寸指的是固定测试棒的直径。直径大小的选择视需要而定,如:Φ4 mm、5 mm、6 mm、 7 mm、8 mm、9 mm、12 mm、15 mm。直径的选取根据触摸屏电极间距确定。如电极间距设计为5mm,则测试棒尺寸较小选择6~8 mm( 模拟一个手指大小 ),较大选择15 mm( 模拟三个手指大小 )。

测试棒材料可选择黄铜或导电聚酰胺树脂。

3.2旋转性能的测试

多点触控最少应该满足支持两点触控,在实际应用中会有双指点住某张图片进行旋转的操作,如图3所示。

触摸屏置于测试平台上完成电气连接,不同直径的两个测试棒水平安装在机械臂上,让测试棒按照相对画圆的轨迹拖动,如图4所示。当两个测试棒在触摸屏触控有效区内旋转时,要求划线轨迹与测试棒的实际移动路线一致,触摸信号要连续不能有断线。

所选择测试棒的直径、拖动速度等测试条件应在报告中记录。应报告划线是否连续,以及测试的位置坐标数据和抖动值,划线应该是连续的,并且具有相同的形状。

3.3缩放性能的测试

多点触控最为常见的应用是对地图、网页、照片等的缩放功能。

触摸屏置于测试平台上完成电气连接,不同直径的两个测试棒水平安装在机械臂上,两测试棒边缘之间的距离应大于20 mm,如图5所示。随时间让测试棒按照一定的拖动速度越来越靠近,如图6所示,直到小于相邻触摸距离后不能分辨为两个点, 这期间的拖动轨迹应该是连续无断线的,且拖动轨迹和测试棒的实际移动路线应保持形状一致。

所选择测试棒的直径、拖动速度等测试条件应在报告中记录。应报告测试位置坐标数据和抖动值, 划线应该是连续的,并且具有相同的形状。

3.4多点划线性能的测试

多点划线这一类操作在很多应用中都有,如i Pad的多任务手势打开后台任务,用四个手指在主屏上向上滑动,即可打开后台多任务管理界面,相当于按二次主屏Home键的功用。

将待测试的触摸屏水平放置在平台上并连接电气接口。移动臂上安装两个或多个相同直径的测试棒,两两测试棒中心点等间距且两个测试棒中心点之间最小距离应大于相邻触摸距离。测试棒同时下压,在X、Y及对角线方向以一定的拖动速度划直线, 如图7所示,测试结果评价划线是否连续。

所选择测试棒的直径、拖动速度等测试条件应在报告中记录。应报告测试位置坐标数据和线性度, 划线应该是连续的,并且具有相同的形状。

4结语

单人多点触摸系统提供了一种奇妙的人机互动的方式,人们可以更加自主地欣赏展示内容,双手并用,掌控自如。多人多点触摸系统能够实现多人同时操作屏幕内容 , 并且互不干扰。多人使用一个共同的电脑大屏幕 , 每个人都可以双手随意在屏幕上操作内容或者写字画画,科幻片里的场景将不再是虚幻的。这个奇妙的屏幕为我们揭示了另一种人机互动方式,摒弃了键盘、鼠标的操作方式。在让电脑成为一种近乎有生命的电子产品的同时,也为现今的IT产品指出了一个发展方向,也必然成为展示领域的一个亮点。

使用多点触摸系统已经成为一种时尚,随着科技的不断发展,多点触摸会逐渐取代单点触摸。多点触控触摸屏融合物理光学、计算机视觉、人工智能等领域的先进研究成果,可广泛运用在军事、教育、文化、商业、娱乐等各项领域,是领跑下一代自然交互计算机概念的前沿产品。

显示器件篇5

戴红主任要求标委会结合当前国家标准化改革的总体思路, 着力创新标委会工作机制;围绕产业发展的需求, 统筹规划好标准体系, 开展国内平板显示器件标准化工作。同时要积极参与国际标准化活动, 中国标准走出去, 助推中国产业走出去。戴红同时表示, 国家标准委将和标委会共同推动我国平板显示器件标准化工作, 支持战略新兴产业的发展, 对新型显示领域的标准制修订工作, 必要时可走快速工作程序或以专项形式立项, 从而缩短标准制修订周期, 充分提高工作效率, 保证标准的时效性。

韩俊副司长回顾了标委会前身工信部平板显示技术标准工作组十年来的工作, 充分肯定了取得的成绩, 他要求平板显示器件标准化工作站在新起点, 与产业链上下游配合、建立完善标准体系, 营造产学研用各方共同参与的氛围, 发挥标委会的活力助推产业发展。

显示器件篇6

现实中的物体都是立体的、三维的。由于人眼有4～6cm的距离, 所以实际上我们看物体时两只眼睛中的图像是有差别的, 就是由于这种微小的差别, 最终传递给大脑的就是物体的立体的、三维的图像。由于技术原因, 目前的绝大多数显示装置只能显示二维的图像, 而人们对视觉的追求总是趋向于真实再现, 现在人们对于显示装置的要求已经不仅仅局限于简单的传递二维平面信息, 而是希望它可以提供更加真实、舒适、富有立体感, 更接近于人眼实际感受的三维立体图像信息, 由此三维立体显示技术应运而生。经过多年的发展, 目前已经出现了多种多样的三维显示器件的结构, 本文就是从统计的各公司的相关专利对三维显示器件结构的发展状况进行分析。

二、各公司的三维显示的专利申请状况

目前的三维显示器件基本上都是基于人眼的成像原理实现的, 可以分为下述四种结构:透视型三维显示、视差型三维显示、光学悬浮显示和真三维显示。其中视差型显示结构又可以分为利用眼镜进行观察和裸眼观察这两种。在利用眼镜进行观察时, 目前应用较广的是偏振眼镜和时分光阀眼镜。裸眼观察的结构又以透镜结构和屏障结构为主。本文根据在中国申请的截止至2011年4月已公开的涉及三维显示的光学系统的数据进行分析。笔者统计了已经公开的这些专利申请, 从申请数量上看, 排在前五位的分别是三星电子株式会社、深圳超多维光电子有限公司、友达光电股份有限公司、皇家飞利浦电子股份有限公司和株式会社东芝。下面就对这五家公司分别进行分析。

(一) 三星电子株式会社。

三星电子株式会社的主要涉及视差成像技术, 其中又以裸眼观看的结构为主, 其中采用透镜结构的申请占56%, 采用屏障结构的申请占30%。图1所示为各种结构的申请量的申请日分布图。可以看出, 从2005年开始, 三星电子株式会社涉及三维显示机构的专利申请就开始以透镜结构和屏障结构为主, 2009年之后则完全是有关透镜结构的申请, 但是, 可能是由于大的经济形势的影响, 申请量也存在下降趋势。

(二) 深圳超多维光电子有限公司。

深圳超多维光电子有限公司申请的相关专利主要涉及裸眼观看的三维显示结构, 其年度分布如图2所示, 其中涉及透镜结构的申请占57%, 涉及屏障结构的申请占30%。在2006至2008年期间主要针对涉及透镜结构和屏障结构的光学系统进行了申请。从申请量来看还是以透镜结构的为主。此外, 该公司在2010年也申请了有关利用偏振眼镜进行观看的专利。在今后一段时间内, 很可能还是以透镜结构和屏障结构为主要发展方向, 尤其是透镜结构, 同时也会涉及利用眼镜观看的相关光学系统。图3所示为友达光电股份有限公司涉及偏振眼镜、透镜结构和屏障结构的申请量的申请日分布图。其中, 利用眼镜进行观察的申请占36%, 裸眼观察的申请占64%, 而利用眼镜进行观察的申请大部分都是利用偏振眼镜进行观察的申请, 仅有一个2010年的申请是其它结构的, 裸眼观察的申请大部分是利用透镜结构和屏障结构的, 仅2004年和2005年各有一个采用其它结构的申请。

(三) 友达光电股份有限公司。

可以看出, 尽管存在波动, 但是在今后一段时间内, 友达光电股份有限公司有关三维显示的光学结构方面的发展还是会以这三种技术为主。

(四) 皇家飞利浦电子股份有限公司。

皇家飞利浦电子股份有限公司的相关申请以裸眼观察的申请为主, 而且在2005年以后就未再就利用眼镜进行观察技术申请专利, 因此, 此处仅针对裸眼观察的申请进行分析。图4所示为裸眼观察的各种结构的申请的申请日分布图。在2005年以后飞利浦公司就未再就屏障结构和其它结构进行申请, 但是, 在2008年后也未曾再就三维显示的光学结构进行申请。

三、结语

根据以上分析, 可以看出, 目前各公司的申请主要涉及以裸眼观看的三维显示结构, 其中又以透镜结构和屏障结构为主, 今后一段时间内相信仍然会以这两者作为主要方向, 而且, 由于屏障结构的光损失较大, 从原理上就对显示效果存在一定的影响, 笔者认为各公司可能会更偏向透镜结构。此外, 出于以人为本的设计理念, 笔者认为, 涉及真三维显示的结构也将会是今后的主要目标。

摘要：现实中的物体都是立体的、三维的, 人眼的视觉系统能够很好的适应现实中的三维世界, 准确的把图像信息传递给人们。随着科学技术的发展和人们生活水平的提高, 三维显示技术发展迅速, 目前已经出现了多种多样的三维显示器件的结构, 本文就是根据各个公司的专利申请量对三维显示器件结构的发展状况进行分析。

关键词：知识产权,专利申请,三维显示

参考文献

[1].吕国强, 张宇辉等.体视三维场景浏览器的实现[J].合肥工业大学学报, 2005

[2].于春红, 殷小龙.双眼视觉功能的研究进展[J].实用临床医学, 2006

[3].郑华东, 程维明.三维立体显示技术研究新进展[J].光学技术, 2008

[4].吕朝辉, 董跃.立体电视研究现状与展望[J].电视技术, 2006

显示器件篇7

1 投影机基本原理、光路结构及特点

LCD (Liquid Crystal Display) 投影机的显示器件是液晶板, 现在教学上常用的是三片液晶板投影机。此类投影机的基本原理是用信号控制液晶板的透光率实现成像, 属于透射式。它的光源一般采用超高压汞灯, 需要光学镜组消除红外光和紫外光对液晶板的影响, 灯泡工作时间一般为2 000小时。它的分光系统是分光板 (特定的波长光反射, 特定波长光透射) , 光路较复杂 (如图1所示) 。

DLP (Digital Light Processor) 投影机的显示器件是DMD (Digital Micromirror Device) , 它分一片DMD投影机和三片DMD投影机, 由于价格原因, 在教学领域一般使用一片DMD投影机。本文测试的是一片DMD投影机, 其光路如图2所示;三片DMD投影机的光路如图3所示。此类投影机的基本原理是用信号控制DMD微反射镜转换角度实现光线是否参与成像的, 因而属于反射式。它的光源与LCD基本相同, 分光系统是色轮 (特定的波长光透射, 其他光被吸收) 。

LED激光混合光源投影机的显示器件也是DMD芯片, 它的工作原理与DLP基本相同, 其最大特点是使用了激光混合光源和色轮 (如图4所示) 。激光混合光源是一种利用激光激发荧光色轮发光的光源技术, 基本原理是根据需要的光波波长, 在荧光色轮上镀上相应的荧光粉膜层, 用激光二极管发出的激光轰击荧光粉, 激发出相应波长的光。DLP的色轮是透过与色轮镀膜相对应波长的光, 而LED激光混合光源的色轮是激光束轰击荧光粉, 使荧光粉发出所需要的波长的光 (这部分色轮面积相当于光源) 和透过蓝色激光 (色轮上没有荧光粉部分) 。LED激光二极管工作时是低压直流, 所以产生的热量很少且可以随时通断电, 它发出的光波段很窄, 没有红外光和紫外光, 不需要光学组件消除红外光和紫外光;由于光的波段窄, 不需要分光镜, 光路相对简单, 彩色还原好, LED工作寿命长, 一般2万小时以上且发光特性平稳。

由于LED激光混合光源投影机是新技术, 笔者对单列LED激光混合光源投影机工作原理做简要介绍。

激光二极管发出蓝色激光, 经反射镜和准直镜后, 再经分光镜反射和透镜组射到荧光色轮上, 荧光色轮受到激光束的轰击, 不同的荧光粉激发出不同波长的光, 此光按原路返回, 经分光镜投射到投影镜头, 色轮上没有荧光粉的部分透过蓝色激光, 再经相应的反射镜和透镜, 射到分光镜的另一面, 并经它反射到投影镜头, 在投影幕布上形成图像。此投影机激光光源是一列激光二极管, 为了提高亮度, 卡西欧公司推出蓝色激光+红LED+蓝LED三路光源投影机 (如图5所示) 投影机的亮度达到4 000 lm (XJ-H1750) 。

2 性能比较

2.1理论分析比较

通过对以上三类投影机基本原理、光路结构及特点的分析、研究可知。在光源方面:LCD和DLP投影机的光源都采用超高压汞灯, 热量高, 开机时需要预热时间, 并且产生红外光和紫外光, 需要光学系统消除, 使光学系统复杂, 一般灯泡寿命2 000小时。而LED激光混合光源置于投影机内, 发光时产生的热量很少, 没有红外光和紫外光, 不需要消除红外光和紫外光的光学系统, 结构相对简单, 并且开机不需预热 (如图6所示) , 灯泡寿命一般2万小时 (如图7所示) 。

在光束分光方面:LCD投影机分光系统采用分光板, 在分光板各工作面镀上与反射光或透射光相对应的金属膜, 光源的光射到分光板上, 按需要将特定的光进行反射和投射, 达到分光的目的。但这种分光板波段宽, 彩色还原相对差。DLP投影机分光是靠色轮, 光源光经光学组件均化后投射到色轮上, 色轮使特定的光透过, 其余的光被阻拦, 达到分色的目的。有些投影机为了提高亮度, 在色轮的一定区域上不镀任何滤光膜, 使光源的白光通过, 这虽然提高了亮度, 但牺牲了色彩的纯度, 由于它靠色轮旋转分色, 并且色轮离光源较近, 由于温度高, 色轮镀膜层容易脱落, 也影响色彩还原。LED激光混合光源, 没有分光系统, 所以没有上述问题, 彩色还原效果较好。

在成像器件方面:LCD投影机是采用透射式原理, 光线要穿过液晶板, 在经过液晶板时要有一定的光能转化成热能, 加速了液晶板老化, 使液晶板透光率下降, 影响图像亮度和对比度, 又因红、绿、蓝衰减不一致, 使图像偏色。DLP投影机采用反射式原理, 核心器件是DMD, 由上百万个微反射镜组成, 控制反射镜旋转角度来决定光线参与成像与否。DLP的性能不受工作时间影响, 对比度和亮度比LCD好, 由于色轮分光不如LCD分光镜效果好, 色彩还原较差 (见表1) 。

注:***—不同品牌的1DLP投影机;*—厂家未提供

测量环境:亮度和对比度在办公室、晚上测量 (要求暗室) , 投影机各项指标调到正常状态, 图像最大[4], 投影面积1平方米 (长1.2米, 高0.9米) 。

亮度测量:测量图8中9点的照度, 取平均值。

对比度测量:测量图9中白、黑各点照度, 取白、黑平均值之比。色度在教室测量, 被测投影机用同一幕布和计算机, 被测图像为色域图 (如图10所示) , 由于没有色度计, 采用目测, 被测投影机的色域图中的红、绿、蓝、白、黄区域进行细致比较, 比较3个循环, 对投影机彩色还原给予定性评价。

照度仪:型号HCJYET HT-8318。

通过以上理论和实际比较可知, 在投影图像效果方面:DLP灰度等级要好于LCD, 适合于显示图表、文字;在彩色还原方面, LCD要优于DLP, 适合于彩色图形、图像, 在快速移动图像时, DLP会出现彩虹效应, 即出现红、绿、蓝单色现象, 不适合动态视频, LCD优于DLP;LED激光混合投影机属于反射式, 但它没有色轮, 它发挥DLP的优点, 在彩色还原和动态图像方面又优于LCD和DLP, 不足之处是价格高, 亮度不理想。

在防尘和寿命方面:LCD最差, DLP略好, LED激光混合光源最好。

3 结束语

通过对LCD, DLP及LED激光混合光源投影机的基本原理、结构、光源、分光系统、显示器件的分析、对比可知, 在价位基本相同的情况下, 在亮度方面, 对于新投影机, LCD与DLP两者区别不大, 但随使用时间延长, LCD的亮度下降明显快于DLP;在对比度方面, DLP优于LCD, 对于图表、文字的显示, DLP较适合;在色度还原方面, LCD好于DLP, 对于彩色要求高, 图形、图像多的使用情景, LCD较适合;LED激光混合光源投影机集LCD和DLP的优点, 并有独特的超长寿命、超宽色域、瞬间开关、节能环保特点。LED激光混合光源将取代超高压汞灯光源, 是投影机光源的发展方向。

摘要：通过对多媒体教学中常用的LCD和DLP以及新投入市场的LED激光混合光源投影机的光源、分光系统、显示器件分析、对比和研究, 得出三种投影机在投影图像显示效果及投影机性能方面的差异, 为用户选购投影机提供参考。

关键词：亮度,对比度,色度,LED激光混合光源,图像效果,性能

参考文献

[1]谢观平, 石燕飞.液晶投影机工作原理及除尘方法浅析[J].科技创新与应用, 2012 (8) :6-7.

[2]徐佳.基于LED的DLP投影显示光学引擎研究[D].上海:华东师范大学, 2008.

[3]卡西欧XJ-H1750投影机供应商提供资料.