研究了胶水稠度对LCD全贴合显示质量的影响。对加固液晶显示模块建立有限元分析模型, 仿真分析并实际测试了高温环境下不同光学胶稠度对液晶屏及显示质量的影响。结果表明, 同一体系的光学胶稠度越小, 对液晶屏盒厚的影响越弱, 加固液晶显示模块在高温环境下显示黄斑的概率越低, 保证了全贴合生产良率。

提出了一种液晶显示模块的保温方式。通过金属结构前壳体上保温槽和透明隔热保温光学复合胶的共同作用达到模块局部保温的目的, 并从温度场分布的仿真模拟和加热功耗的计算方面对该保温结构的设计进行了验证。最终得到的液晶显示模块不仅保证了良好的低温显示质量, 加热功耗还减小至原先的50 %左右, 在降低模块低温故障发生率的同时展现了保温设计在液晶显示模块尤其是机载液晶显示模块中的应用潜力。

应用于高温环境下的加固液晶屏通常会出现显示不均问题,严重影响显示效果。针对这个问题,提出了利用试验和有限元仿真相结合的方法对加固液晶屏高温显示特性进行分析。首先利用有限元仿真软件对液晶原屏和加固液晶屏进行热力学仿真,分析液晶层厚度的变化,再对其进行热力学试验,并与仿真相对比,最后结合仿真和试验结果得出: 出现显示不均(Mura)现象的位置处液晶层的厚度发生了明显的变化,并且随着液晶层厚度变化增大,Mura现象更明显; 高温环境下加固液晶屏较容易出现Mura,且不同厂家的液晶屏出现高温显示Mura的概率不同。为了降低高温环境下Mura出现的机率,建议对原屏进行筛选。

近年来, 随着LCD显示技术的发展, 多基色LCD显示技术是未来发展的方向。三基色LCD的缺点以及多基色解决方案被越来越多地提及, 四基色显示器已经有产品上市。现在五基色显示技术已经被提出来, 但关于五基色LCD显示技术研究和文献较少。五基色是在原来RGB三基色的基础上增加青基色(505 nm)和黄基色(580 nm), 增大了LCD的显示色域。多基色将会是未来显示行业的发展方向。用分光光度计测试不同电压驱动下正性TN-LCD五基色电光特性, 分析其五基色阈值特性, 为以后多基色LCD显示技术的驱动参数选取提供一定依据。

RGB三基色的LCD显示器件在高端的应用领域已经不能满足细节显示要求。研究发现可以增加基色的数量, 如黄色, 形成RYGB四基色, 实验证明显示的色域有明显的改善。文中首先研究LCD的电光特性, 而后重点研究频谱带宽对LCD电光特性的影响。在1 kHz固定频率驱动下, 通过改变电压来改变LCD的透过率, 随着驱动电压的变化, LCD的透过率有较大变化。选取四种基色对应的波长, 研究它们的电光特性曲线, 得出LCD四基色的电光特性曲线随电压变化的趋势一致；研究不同带宽下四基色波长的透过率, 得出带宽对红、黄、绿三种基色的透过率影响不大, 而带宽对蓝基色的透过率影响较大。

由于大功率TEA CO2激光器系统中的液晶显示模块易于耦合电磁干扰, 从而影响激光器的正常工作, 本文研究了在瞬变电磁场辐照下预测液晶显示模块电磁兼容(EMC)能力的方法。分析了液晶显示模块集成于激光器系统时受干扰耦合的机理; 从场线耦合干扰的角度, 采用Taylor形式的BLT方程对液晶显示模块耦合的场线电磁干扰进行了分析计算, 并采用实验手段对预测结果进行了验证。计算结果显示: 连接线缆耦合电磁场在液晶显示模块数据线上产生的干扰电压为1 V, 超出了电路的噪声容限, 需要采取EMC控制措施保证液晶显示模块的工作性能。验证实验结果表明: 得到的EMC预测的结果能够正确反映液晶显示模块的实际EMC性能。该方法对大功率TEA CO2激光器电磁辐射近场区内电气设备的电磁兼容预测与设计具有指导意义。

液晶显示器的区域动态调光技术中，各分区背光确定后，为了保证背光降低后的亮度和显示效果，需要对液晶像素进行精确补偿。本文采用低通滤波方法模拟LED 背光源在背光模组中传播时的扩散过程，得到光扩散函数模板参数，进而得知各像素的实际背光亮度，据此对液晶像素进行精确补偿。在直下式LED 分区背光液晶显示系统上，通过具体图像验证了该方法的准确性。该方法采用常见的测试设备，可操作性强，精度高。经验证，背光分区为32 个时，32 个分区的相对误差平均值为6.41%。在动态区域调光液晶电视样机中实现了本文的扩散方法，和没有调光的电视相比，节能率达到27.06%，画面无拖尾现象。

针对目前机载头盔显示系统中的微型液晶显示器背光模组亮度和均匀性不足问题, 提出了一种新颖的微型液晶显示器背光结构及设计理论, 并通过CODEV软件设计了背光光学系统, 利用LIGHTTOOLS软件对背光模组进行了配光效果仿真, 结果证明当采用85 lm绿色LUXEON Rebel LEDS作光源时, 其输出光亮度接近160 000 cd/m2, 均匀性大于85％, 功耗仅有1.25 W, 完全满足了机载头盔显示系统的要求.

结合背光源发展趋势, 提出了适用于侧出式LED背光的全局动态调光算法。首先, 根据显示图片平均灰度值、最大灰度值和平均值的差值确定背光调光亮度。接着, 基于S曲线对液晶像素亮度值进行补偿。亮度大于S曲线拐点的像素的调整因子大于1, 小于拐点的像素的调整因子小于1, 以此有效提高静态对比度, 并且不会引入溢出失真。对算法进行了仿真分析并开发了原理样机进行实际验证。结果表明：采用动态调光算法的液晶显示器的功耗严重依赖于显示内容; 显示40幅不同类型的图片时, 平均整机节能为9.39%; 静态对比度提高了124.7%。采用本文提出的全局动态调光算法的侧出式背光具有成本低、体积轻薄、节能、对比度高的优点。

由于液晶显示器不能完全满足通道独立性和色品恒定性而导致其色度特征化精度不高，故液晶显示器精确色度特征化模型的研究具有重要意义。将分空间处理的思想应用于对液晶显示器色度特征化精度较高的掩模（Masking）模型，提出了分空间补偿（SC）模型。该模型将RGB颜色空间分为8个子空间，基于不同子空间的相应训练样本，将掩模模型的预测三刺激值差值拟合成各通道驱动值的多项式函数，并对其三刺激值进行补偿。通过对四台液晶显示器色度特征化的实验测试表明，分空间补偿模型的最优平均预测色差分别为0.2783，0.3199，0.7090和1.2216 CIELAB单位，验证了其颜色预测精度优于现有的相关色度特征化模型，且可以适用于各类液晶显示器。