【摘 要】
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随着新型显示技术的快速发展,更多种类的显示设备在人们生活中广泛普及,人们对于显示设备的品质要求不局限于色纯度、色差、亮度等传统视觉参数,而逐步关注与人体身心健康有关的非视觉参数。在显示设备中组合不同的基色光源光谱功率分布可以对人体产生不同的非视觉效应,满足不同场景的需求。可见,针对显示设备的非视觉效应的研究对保障信息化时代下人体健康具有重要意义。本文以不同显示屏的多基色光源为研究对象,通过对比不同
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随着新型显示技术的快速发展,更多种类的显示设备在人们生活中广泛普及,人们对于显示设备的品质要求不局限于色纯度、色差、亮度等传统视觉参数,而逐步关注与人体身心健康有关的非视觉参数。在显示设备中组合不同的基色光源光谱功率分布可以对人体产生不同的非视觉效应,满足不同场景的需求。可见,针对显示设备的非视觉效应的研究对保障信息化时代下人体健康具有重要意义。本文以不同显示屏的多基色光源为研究对象,通过对比不同全彩化方案并分析各类型光源的显示健康性及影响机制,本文研究包括以下两个方面:（1）开展基于不同类型显示屏的光谱的视觉效应和非视觉效应的研究。具体分析如下,本文主要探讨量子点显示、激光显示、荧光粉转化显示的健康性,首先利用高斯函数对上述显示类型的光谱建立数学模型,借助遗传算法对光谱组合进行参数优化,设定与显示质量相关的视觉参数（色域面积、色差、光视效能等）作为算法限制条件,分别计算了最高及最低的昼夜节律因子（Circadian Action Factor,CAF）,发现在激光显示中获得最大极限值（低CAF值为0.215,高CAF值为1.142）。引入昼夜节律调节率参数（CAF Tunability,CAFt）评估多基色光源对人体昼夜节律的调节性能,并探讨了色域和昼夜节律调节率之间的关系。最后分析了量子点显示的光谱的半高宽和峰值波长对CAF及色域面积的影响。（2）探讨荧光粉颗粒对于健康显示的影响机制。在光学仿真平台（LightTools）上建立了应用于显示领域的三基色荧光粉芯片级封装发光二极管（Light-Emitting Diode,LED）光学模型,荧光粉颗粒假定为理想球体,实验以荧光粉粒径为自变量并保持显示器白点与相同色温下的标准光源色距离差值Duv≤0.015,分析相同浓度不同粒径下CAF值的变化规律。发现粒径在微米级别时,CAF值随粒径增大而增大,当粒径减小至亚微米级别,CAF值呈现先增加后快速下降的趋势。实验从颗粒的Mie散射理论、散射光强度分布图以及接收器获取的模拟光发射数据解释了 CAF值变化的原因,并通过开展显微高光谱实验进行了相关验证。
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