1   引  言

　　隨著液晶顯示技術的不斷發展，用戶對液晶顯示器顯示質量的要求也越來越高。尤其在軍事、工業等特殊應用場合時，亮度、色度、對比度、視角、響應時間、表面反射率等光電參數必須滿足使用的要求。因此對裸屏或模組需要進行處理及改進。如何使顯示器的色坐標滿足要求就成為其中一項重要的工作。

　　液晶顯示器的色坐標是由液晶屏的濾色器和背光源光譜特性決定的。液晶屏及模組的生產廠家通常已將濾色器和背光源匹配好并給出白、紅、綠、藍場顯示的色坐標。但在特殊應用的要求下，為了提高亮度（大于500 cd/m2），我們須更換更高亮度的背光源系統。這就必須將濾色器和背光源重新匹配。

　　鑒于發光亮度、效率、壽命等因素，目前高亮度的液晶背光源通常采用白光LED。真正發射白光的LED是不存在的。它利用不同波長合成白色光。在發射藍光的InGaN基料上覆蓋轉換材料，這種材料在受到藍光激勵時會發出黃光。于是得到了藍光和黃光的混合物，在肉眼看來就是白色的。它的發光光譜見圖1。白光LED的發射波長(實線)包括藍光和黃光區域的峰值，但是在肉眼看來就是白色。肉眼的相對光敏感性(虛線)［1］。

　　          圖1  白光LED發光光譜

　　      Fig.1 The spectrum of white LED

　　白光LED的色彩由色彩坐標定義。X和Y坐標的數值根據國際照明委員會(CIE)的15.2規范的要求計算得到［2］。但是，白光LED隨著正向電流增加會引起的色彩坐標的變化(如圖2所示)。Y坐標變化很劇烈，會導致顯示色彩的不真實。

　　  圖2  白光LED 的色彩坐標與正向電流關系

　　Fig.2  The white LED chromacity coordinate vs. forward current

　　另外，從技術指標分析，原料供貨商提供的LED燈管與生產需要存在差距。LED燈管的色坐標不滿足與屏匹配的要求。

　　以上眾多因素造成了液晶顯示器的色坐標不能完全滿足要求。對此，本文介紹了一種處理方法，能夠使顯示器色坐標可調以滿足要求。

　　2   實  驗

　　     以10.4英寸的液晶顯示模塊為例，重新設計背光源組件。我們采用LED底背光形式。在220mm*167mm的PCB板上布白光LED（26行*20列），每4顆白光LED中間布1顆RGB三色LED

　　采用恒流電路PWM方式分別控制白光LED（1路）和三色LED的RGB（3路）亮度。調節色坐標過程如下：

　　1：先單獨驅動白光LED到某一特定亮度，測量出液晶顯示器的色坐標，與要求的色坐標進行比較，計算出差值。

　　2：通過換算，將差值轉換成RGB的配比，得出需要補充的顏色及配比。

　　3：驅動三色LED，根據步驟2中計算的RGB配比，逐漸增加RGB光亮度，同時監測色坐標的變化，調整RGB分量最終達到需要的色坐標范圍。

　　我們選用了一款10.4英寸的屏做實驗。單獨白光LED背光源色座標為(0.28, 0.31 )，加液晶屏后變化為 (0.31, 0.36)。可以看到，加液晶屏后，X、Y值都增大，Y更多。

　　采用三色管的藍管補償后：從(0.31,0.36)變為(0.29,0.33)   

　　采用藍管、紅管同時補償：從(0.31,0.36)變為(0.31,0.33)       

　　3    結果與討論

　　從以上實驗數據看出通過三色LED的RGB補償可以將白光LED背光與液晶屏進行色度的匹配，達到需要的色度坐標。

　　以上實驗數據是在屏的出光亮度為800 cd/m2左右時的補償結果；此時藍管補償亮度為35 cd/m2；紅管補償亮度為16 cd/m2。隨著屏的出光亮度增減相應的補償也要作增減。

　　用戶可以通過任意一種方式來實現背光控制

　　1.通過調整方波的占空比來控制背光亮度

　　2.通過串口通信指令來調整背光亮度

　　在背光的燈腔中間做一透光孔，在對應位置放置一色彩傳感器，可以分別測量白、紅、綠、藍亮度，用FPGA邏輯可讀取相應亮度值 ，根據色彩傳感器取得當前背光三基色的亮度值，和EEROM里保存的補色曲線參數經運算后通過SPI口設置恒流驅動模塊的電流值，進行白平衡控制（色坐標的調整）。

　　4    結 論

　　利用三色LED的RGB補色法可以對液晶顯示色坐標進行有效的調整，滿足色彩的要求。通過電路的控制可以對白平衡即時進行調節。這種方法解決了液晶顯示器的色坐標偏差的問題。

　　該液晶顯示器色坐標調節的工藝方法行之有效。適用于液晶顯示器的背光源的升級改造。

　　參 考 文 獻

　　[1]Gerhard Scharf,   Driving InGaN-Based LED in Parallel Circuits【M】. OSRAM Opto Semiconductors,          2001,11:95-98.

　　[2]  Colorimetry.第二版, CIE.，15.2-1986, ISBN 3 900 734 00 12-16

　　An Adjusting Method of LCD Colour Coordinate

　　WANG cheng  SUN lei  WU tian de

　　(1. National flat panel display engineering technology research center , Nanjing 210016,CHN

　　2.The 55th Research Institute of China Electronic Technology Group Corporation, Nanjing 210016,CHN)

　　Abstract: Many new technology and applications for higher performance of LCD are used.In this paper ,we introduced a processing method  based on BLU which can  adjust LCD chromacity coordinate effectively.