CN101593495A - 设置lcd伽马值的方法和装置及生产液晶面板模组的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种设置液晶显示器(LCD)伽马值的方法,获取待设置的液晶盒的盒厚(Ci)、扭曲角(Twi)和预倾角(Pi),在查找表中查得对应的gamma值,进一步得到一组灰阶L与透射率T的对应关系;将所述L-T对应关系结合以gamma=2.2的标准液晶盒得到的标准L-V对应关系得到V-T对应关系曲线;将gamma=2.2的标准L-T对应关系中灰阶对应的透射率在所述V-T对应关系曲线中插值得到对应的电压;重复本步骤得到一组灰阶对应的一组电压;根据所述灰阶与电压的对应关系,向所述待设置的液晶盒输入灰阶对应的电压。本发明还公开了用于设置LCD伽马值的装置和生产液晶面板模组的方法。本发明方案能够根据液晶盒的参数,将液晶盒的gamma值自适应校正为目标值2.2。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域,特别涉及一种设置液晶显示器(LCD)伽马值的方法和装置及生产液晶面板模组的方法。
背景技术
对于液晶显示器来说,输入的电压信号将在屏幕上产生亮度输出,但是屏幕上显示的亮度与输入的电压信号不成正比。液晶显示器的输入电压值(V)与其透射率(T)之间的相互关系称为V-T关系曲线。液晶显示器的显示单元是液晶盒,因此V-T关系曲线实际上反应了液晶盒的电-光响应特性。人的眼睛观察显示器时,亮度大小的变化会相应地引起人眼明暗感觉的变化,而当亮度不断提高时,人眼的明暗变化会不断趋于饱和。
液晶显示器屏幕上所显示的图像由最亮到最暗可分为若干级灰阶,不同灰阶的亮度由灰阶的gamma指数函数来决定。大量研究得出对液晶显示器的透射率T与灰阶L的对应关系为:T=(L/M)gamma,其中M为灰阶L的最大值,当gamma=2.2时的L-T对应关系称为标准L-T对应关系。gamma算法有两种,以灰阶位数为8位为例,第一种算法L最小值取1最大值取256,则M取256;第二种算法L最小值取0最大值取255,则M取255。以下所述均采用第二种算法。
伽马值(gamma)就是液晶显示器的电光响应参数。对于全国电视系统委员会制式(National Television Systems Committee,NTSC)色域机制,gamma取2.2为考量人眼观测舒适度时的最佳取值。
对于液晶显示器的光学设计而言,通过考量液晶盒的盒厚(Cell gap)、扭曲角(Twist angle)、预倾角(Pretilt angle)这三个参数组合,使得此时液晶盒的视角、对比度、透射率、颜色分布等光学性能达到最优化。液晶盒的生产中也会以这三个参数的最优化取值作为液晶盒参数(Cell parameter)的目标条件。选择盒厚、扭曲角和预倾角这三个参数完全符合最优化取值的液晶盒作为标准液晶盒,并将此液晶盒的gamma设置为2.2,称这个gamma为目标gamma。这样就需要连接液晶盒的印刷线路板(PCB)对液晶显示器进行gamma设置,设置一组特定的电压值来驱动不同的灰阶。所述这一组特定的电压值又被称为灰阶电压。一般根据客户的不同要求,液晶显示器的实际gamma值会允许在目标gamma的基础上有±0.1或±0.2的误差范围。
如果不对液晶盒的盒厚、扭曲角、预倾角等参数进行限制,实际生产出的液晶盒的盒厚、扭曲角、预倾角等参数往往与目标液晶盒有所差异,这样直接带来的影响就是液晶盒的电光响应特性发生变化(V-T关系曲线发生差异),而导致液晶盒的实际gamma并不等于目标gamma,且误差可能超过允许的误差范围。现有技术中,一块PCB只能产生一组固定的电压值,这就需要开发出专门与该液晶盒相互配套的PCB,但新开发PCB需要付出相当的设计及制造成本。如果使用同一块PCB能够适用于尽可能多的液晶盒,就要求液晶盒的盒厚、扭曲角、预倾角等参数相对固定,但这又会给液晶盒的生产带来难度,降低了良率,并且也限制了液晶盒设计的灵活性。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提出一种设置伽马值的方法,能够根据液晶盒的盒厚、扭曲角和预倾角对该液晶盒的gamma值进行自适应校正,使得液晶显示器的gamma值总是为目标值。
该方法包括:预先设置查找表,所述查找表中包含:液晶盒的盒厚(C)、扭曲角(Tw)和预倾角(P)在允许取值范围内任意变化的取值组合与其对应的gamma值;以及以gamma=2.2的标准液晶盒,得到的一组灰阶L0、L1、L2、......Ln与标准电压V0、V1、V2......Vn之间的标准L-V对应关系;并包括如下步骤:
获取待设置的液晶盒的盒厚(Ci)、扭曲角(Twi)和预倾角(Pi),在查找表中查得对应的gamma值;根据该gamma值并结合公式T=(L/M)gamma,得到一组L-T对应关系,其中L表示灰阶,T表示透射率,M为灰阶L最大值;
根据所述L-T对应关系,查找所述查找表中的标准L-V对应关系,得到V-T对应关系曲线;
根据公式T=(L/M)gamma,当gamma=2.2时得到标准L-T对应关系;根据标准L-T对应关系,对于任一个灰阶,查找标准L-T对应关系得到对应的透射率;将所得透射率在所述V-T对应关系曲线中插值得到对应的电压;重复本步骤得到一组灰阶对应的一组电压;
记录所述一组灰阶与电压的对应关系;
根据所述灰阶与电压的对应关系,向所述待设置的液晶盒输入灰阶对应的电压。
本发明实施例还提出一种用于设置伽马值的装置,包括:查找表模块、参数获取模块、查询模块、L-T对应关系模块、插值模块、存储模块以及电压输出模块,其中
查找表模块,用于存储查找表,所述查找表中包含:液晶盒的盒厚(C)、扭曲角(Tw)和预倾角(P)在允许取值范围内任意变化的取值组合与其对应的gamma值;以及以gamma=2.2的标准液晶盒,得到的一组灰阶值L0、L1、L2、......Ln与标准电压V0、V1、V2......Vn之间的标准L-V对应关系;
参数获取模块,用于获取待设置的液晶盒(i)的盒厚(Ci)、扭曲角(Twi)和预倾角(Pi);
查询模块,用于根据所述参数获取模块获取的盒厚(Ci)、扭曲角(Twi)和预倾角(Pi)查询所述查找表模块得到gamma值,并将所述gamma值输出至L-T对应关系模块;并接收来自L-T对应关系模块的L-T对应关系,查找所述查找表模块中的查找表的标准L-V对应关系,得到V-T对应关系曲线;
L-T对应关系模块,根据所述查询模块得到的gamma值,结合公式T=(L/M)gamma,得到一组L-T对应关系,其中L表示灰阶,T表示透射率;以及将gamma=2.2结合公式T=(L/M)gamma得到标准L-T对应关系;
插值模块,对于任一个灰阶,查找所述L-T对应关系模块得到的标准L-T对应关系得到对应的透射率;将所得透射率在所述查询模块得到的V-T对应关系曲线中插值,得到对应的电压值V;
存储模块,包括多个存储单元,每个存储单元存储所述插值模块得到一个灰阶对应的电压;
电压输出模块,用于根据存储模块存储的电压,向所述待设置的液晶盒输入灰阶所对应的电压。
本发明实施例还提出一种生产液晶面板模组的方法,所述液晶面板包含上述设置伽马值的装置;该方法包括如下步骤:
读取待设置的液晶盒的标识;
根据所述待设置的液晶盒标识,获取所述待设置的液晶盒的盒厚,扭曲角和预倾角;
将所述待设置的液晶盒的盒厚,扭曲角和预倾角作为参数传递到所述设置LCD伽马值的装置上保存;
将所述设置LCD伽马值的装置安装到已制作好的用于输出液晶盒驱动电压的印刷电路板上;
将所述印刷电路板与所述待设置的液晶盒共同组装成液晶面板模组。
从以上技术方案可以看出,根据待设置的液晶盒的盒厚,扭曲角和预倾角,查询预先设置的查找表,得到其对应的gamma值,根据该gamma值得到一组L-T对应值;将L-T对应值与查找表中的标准L-V对应关系,通过其中的灰阶L得到V-T对应关系曲线;对于任一个灰阶值,查找标准L-T对应关系得到对应的透射率T;将所得透射率T在所述V-T对应关系曲线中插值得到对应的电压值V。将该电压值替换所述灰阶值对应的标准电压输出到待设置的液晶盒中,就可以得到标准电压对应的灰阶。这样待设置的液晶盒电压响应就与标准液晶盒一样,gamma值得到了校正。本发明实现了对液晶盒的gamma值进行自适应校正,使得液晶显示器的gamma值总是为2.2(目标gamma)。
附图说明
图1为本发明实施例的一种设置液晶显示器gamma值的方法流程图;
图2为图1所示流程的原理示意图;
图3为图1中的查找表的一种建立流程图;
图4为本发明实施例提出的生产液晶面板模组的方法流程图;
图5为图4的用于设置LCD伽马值的装置的逻辑模块框图。
具体实施方式
本发明的gamma设置的概念如下:假设有一目标gamma=2.2的标准液晶盒,输出图像灰阶值分别为L0、L1、L2、......Ln时,施加在所述标准液晶盒上的电压分别为V0、V1、V2......Vn。另一液晶盒,其盒厚、扭曲角和预倾角中,至少有一项与标准液晶盒不同,即与其有不同的电光响应特性(表现为V-T关系曲线不同)。该液晶盒连接一个PCB,该PCB的功能是将V0、V1、V2......Vn分别替换成V’0、V’1、V’2......V’n,而替换后的这组电压施加在该液晶盒上,输出的图像各灰阶值对应之相对透射率与标准液晶盒相同。这样将PCB和液晶盒作为一个整体,其光学特性与标准液晶盒一样,因此其gamma值就被校正为目标gamma。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明作进一步的详细阐述。
本发明实施例提出了一种设置液晶显示器gamma值的方法流程,如图1所示。而图2通过以一具体液晶盒为范例,说明图1所示流程的原理。如图1所示,该流程包括如下步骤:
步骤101:预先设置一个查找表(Look Up Table,LUT),所述查找表的内容包括:
1、以盒厚C、扭曲角Tw和预倾角P作为自变量,这三个自变量独立在允许取值范围内变化,对于每个盒厚C、扭曲角Tw和预倾角P的取值组合,有一个对应的gamma值。
无论各个厂家的液晶盒规格如何不同,其液晶盒的盒厚C、扭曲角Tw、预倾角P总是在一定的取值范围内变化,所述取值范围称为允许取值范围。形象地说,将盒厚C、扭曲角Tw和预倾角P类比为空间坐标的x轴、y轴和z轴,则gamma值就是空间坐标中的函数。
2、以gamma=2.2的标准液晶盒,得到的一组灰阶值L0、L1、L2、......Ln与电压V0、V1、V2......Vn之间的对应关系。其中,灰阶值L0、L1、L2、......Ln以一定的步长分布在灰阶的取值区间内。
步骤102:获取待设置的液晶盒的参数值Ci、Twi和Pi,在查找表中查得对应的gamma值。
步骤103:根据该gamma值并结合公式T=(L/M)gamma,其中M为灰阶L的最大值,得到一组L-T对应值。具体做法可以是以一定步长取n个灰阶值:L0、L1、L2、......Ln,将所述灰阶值依次代入公式T=(L/M)gamma,得到一组对应的T值。
步骤101和步骤102对应于图2,就是参数Ci、Twi和Pi输入查找表201,得到了gamma值,进而得到L-T对应关系202。根据图2所示范例,L-T对应关系202中,当灰阶L取值为31时,透射率T为19%。
步骤104:根据所述L-T对应值,查找所述查找表中的标准L-V对应关系,得到V-T对应关系曲线。
由于查找表中是L0对应V0,L1对应V1...,Ln对应Vn,而L0、L1、L2、......Ln又分别对应一个透射率T,这样就可以将Lk对应的Vk,(k=0,1,......n),以及Lk对应的透射率T建立对应关系。
图2中,L-T对应关系202结合标准L-V对应关系203,得到V-T对应关系曲线205。其中,在标准L-V对应关系203中,灰阶L为31对应的电压V为2.1。在V-T对应关系曲线205中的一个点就是透射率T=19%对应电压V=2.1。而对于不同的灰阶L取值,分别去找V-T对应关系,就得到V-T对应关系曲线205。
步骤105:根据标准L-T对应关系,对于任一个灰阶值,查找标准L-T对应关系得到对应的透射率T;将所得透射率T在步骤104中得到V-T对应关系曲线中插值得到对应的电压值V。重复本步骤,可以得到一组灰阶值对应的一组电压值。
所述标准L-T对应关系根据公式T=(L/M)gamma得到,其中gamma=2.2(目标gamma)。
图2中,标准L-T对应关系204中,灰阶L为31时,透射率T为21%。将透射率21%在V-T对应关系曲线205中插值,可以得到一个对应的电压值。其插值示意图如206所示。这样就得到了灰阶值为31对应的电压值。对于其它灰阶值,同样可以通过插值的方法找到与其对应的电压值。
步骤106:将这一组电压值记录下来,作为所述待设置的液晶盒的输入电压,从而可将所述待设置的液晶盒的gamma值调整为2.2(目标gamma)。
图3为一种查找表的建立过程,如图所示,其包括如下步骤:
步骤301:以标准液晶盒的盒厚(C0)、扭曲角(Tw0)、预倾角(P0)为标准条件,得到电压(V)和液晶盒的透射率(T)的关系曲线即V-T关系曲线。
具体做法可以采用实验测量的方式,制造出具有目标条件的盒厚(C0)、扭曲角(Tw0)、预倾角(P0)的液晶盒,对该液晶盒施加电压,测出其不同电压下的透射率,这样可以得到标准V-T对应关系曲线;也可以采用软件模拟的方式得到标准V-T对应关系曲线。
步骤302:根据灰阶L与透射率T之间的关系:T=(L/M)gamma,其中M为灰阶L的最大值,当取gamma为标准值gamma=2.2时得到一组L-T之间的对应关系,称为标准L-T对应关系。
步骤303:根据已得到的标准V-T对应关系曲线和标准L-T对应关系,可以得到一组标准的灰阶与电压之间的对应关系即标准L-V对应关系,标准L-V对应关系中的电压值称为标准电压。
即对于一定步长取n个灰阶值:L0、L1、L2、......Ln,可以得到其对应的标准电压值,即L0对应V0,L1对应V1...,Ln对应Vn。
步骤304:对于任意液晶盒i,获取其相关参数盒厚Ci、扭曲角Twi、预倾角Pi,采用实验测量或软件模拟的方式得到液晶盒i的V-T关系曲线。
步骤305:将步骤303得到的标准电压值V0、V1、......Vn代入步骤304得到的V-T曲线,可以得到:若将标准电压V0、V1、......Vn施加在液晶盒i上,所得到的一组透射率T0i、T1i......Tni。
步骤306:查找所述标准L-V对应关系,得到V0、V1、......Vn分别对应的灰阶值L0、L1、......Ln,建立步骤305得到的透射率与所述灰阶值的对应关系,即L0对应T0i,L1对应T1i,......Ln对应Tni。
步骤307:将步骤306得到的透射率与灰阶值的对应关系,结合公式T=(L/M)gamma,通过函数拟合的方式得到gamma值。
步骤308:将三个参数盒厚Ci、扭曲角Twi、预倾角Pi分别在允许取值范围内独立变化,对于每个盒厚Ci、扭曲角Twi和预倾角Pi的取值组合,通过步骤304至步骤307可以得到一个对应的gamma值。将盒厚Ci、扭曲角Twi和预倾角Pi的取值组合及其对应的gamma值以及标准L-V对应关系记录下来,作为查找表。
图4为本发明实施例的一种生产液晶面板模组的方法流程图,如图所示,其包括如下步骤:
步骤401:液晶盒工厂在生产液晶盒时,将液晶盒的制程信息、参数信息以及标识传递给电脑整合制造系统(CIM)数据库中。所述参数中包括盒厚Ci、扭曲角Twi和预倾角Pi。
步骤402:液晶面板模组生产环节中读取液晶盒标识,电脑整合制造系统查询液晶盒相应的信息。液晶盒标识直接对应数据库中的液晶盒参数,电脑整合制造系统根据液晶盒标识查询数据库中的液晶盒参数,将其盒厚(cell gap),扭曲角(Twist angle)和预倾角(pretilt angle)作为参数传递到设置伽马值的装置即集成电路(IC)上保存。
所述集成电路上预先设置了查找表,并具有用于执行上述步骤102至106的逻辑电路。
步骤403:将集成电路绑到已制作好的PCB上。
步骤404:将所述PCB与液晶盒共同组装成液晶面板模组。
图5为本发明实施例的一种用于设置液晶显示器gamma值的装置即集成电路的逻辑模块框图,如图所示,其包括:
查找表模块501,用于存储查找表,所述查找表中包含:盒厚C、扭曲角Tw和预倾角P的取值组合与对应的gamma值,所述盒厚C、扭曲角Tw和预倾角P在允许取值范围内任意变化;以及以gamma=2.2的标准液晶盒,得到的一组灰阶L0、L1、L2、......Ln与标准电压V0、V1、V2......Vn之间的对应关系,所述对应关系称为标准L-V对应关系;
参数获取模块502,用于获取待设置的液晶盒的盒厚Ci、扭曲角Twi和预倾角Pi;
查询模块503,用于根据所述参数获取模块502获取的盒厚Ci、扭曲角Twi和预倾角Pi查询所述查找表模块501得到gamma值,并将所述gamma值输出至L-T对应关系模块504;并接收来自L-T对应关系模块504的L-T对应关系,查找所述查找表模块501中的查找表的标准L-V对应关系,得到V-T对应关系曲线;
L-T对应关系模块504,根据所述查询模块503得到的gamma值,结合公式T=(L/M)gamma,得到一组L-T对应关系,其中L表示灰阶,T表示透射率;以及将gamma=2.2结合公式T=(L/M)gamma得到标准L-T对应关系;
插值模块505,对于任一个灰阶,查找所述L-T对应关系模块504得到的标准L-T对应关系得到对应的透射率T;将所得透射率T在所述查询模块503得到的V-T对应关系曲线中插值,得到对应的电压V;
存储模块506,包括多个存储单元,每个存储单元用于存储所述插值模块505得到一个灰阶对应的电压V;
电压输出模块507,用于根据存储模块506存储的电压值,输出灰阶所对应的电压。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1、一种设置LCD伽马值的方法,其特征在于,预先设置查找表,所述查找表中包含:液晶盒的盒厚C、扭曲角Tw和预倾角P在允许取值范围内任意变化的取值组合与其对应的gamma值;以及以gamma=2.2的标准液晶盒,得到的一组灰阶L0、L1、L2、......Ln与标准电压V0、V1、V2......Vn之间的标准L-V对应关系;并包括如下步骤:
获取待设置的液晶盒的盒厚Ci、扭曲角Twi和预倾角Pi,在查找表中查得对应的gamma值;根据该gamma值并结合公式T=(L/M)gamma,得到一组L-T对应关系,其中L表示灰阶,T表示透射率,M为灰阶L最大值;
根据所述L-T对应关系,查找所述查找表中的标准L-V对应关系,得到V-T对应关系曲线;
根据公式T=(L/M)gamma,当gamma=2.2时得到标准L-T对应关系;根据标准L-T对应关系,对于任一个灰阶,查找标准L-T对应关系得到对应的透射率;将所得透射率在所述V-T对应关系曲线中插值得到对应的电压;重复本步骤得到一组灰阶对应的一组电压;
记录所述一组灰阶与电压的对应关系;
根据所述灰阶与电压的对应关系,向所述待设置的液晶盒输入灰阶对应的电压。
2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述以gamma=2.2的标准液晶盒,得到的一组灰阶L0、L1、L2、......Ln与标准电压V0、V1、V2......Vn之间的标准L-V对应关系包括:
以标准液晶盒的盒厚C0、扭曲角Tw0、预倾角P0为条件,得到电压和液晶盒的透射率的V-T对应关系曲线,其中V表示电压,T表示透射率;
根据公式T=(L/M)gamma,当gamma=2.2时,得到标准L-T对应关系,其中M为灰阶L最大值;
根据已得到的V-T对应关系曲线和标准L-T对应关系,得到一组标准的灰阶与电压之间的标准L-V对应关系。
3、根据权利要求2所述的方法,其特征在于,设置所述查找表中液晶盒的盒厚、扭曲角和预倾角在允许取值范围内任意变化的取值组合与其对应的gamma值包括:
a、对于任意液晶盒i,获取其盒厚Ci、扭曲角Twi、预倾角Pi,采用实验测量或软件模拟的方式得到液晶盒i的V-T对应关系曲线;
b、将所述标准电压V0、V1、V2......Vn代入所述液晶盒i的V-T对应关系曲线中,得到若将标准电压V0、V1、......Vn施加在液晶盒i上,所得到的一组透射率T0i、T1i......Tni;
c、查找所述标准L-V对应关系,得到V0、V1、......Vn分别对应的灰阶L0、L1、......Ln,建立步骤b所得透射率与灰阶的L-T对应关系:L0对应T0i,L1对应T1i,......Ln对应Tni;
d、根据所述步骤c得到的透射率与灰阶的L-T对应关系,结合公式T=(L/M)gamma,通过函数拟合的方式得到gamma值;
e、将盒厚Ci、扭曲角Twi、预倾角Pi分别在允许取值范围内独立变化,对于每个盒厚Ci、扭曲角Twi和预倾角Pi的取值组合,通过步骤a至步骤d得到一个对应的gamma值。
4、一种用于设置LCD伽马值的装置,其特征在于,包括:查找表模块、参数获取模块、查询模块、L-T对应关系模块、插值模块、存储模块以及电压输出模块,其中
查找表模块,用于存储查找表,所述查找表中包含:液晶盒的盒厚C、扭曲角Tw和预倾角P在允许取值范围内任意变化的取值组合与其对应的gamma值;以及以gamma=2.2的标准液晶盒,得到的一组灰阶值L0、L1、L2、......Ln与标准电压V0、V1、V2......Vn之间的标准L-V对应关系;
参数获取模块,用于获取待设置的液晶盒i的盒厚Ci、扭曲角Twi和预倾角Pi;
查询模块,用于根据所述参数获取模块获取的盒厚Ci、扭曲角Twi和预倾角Pi查询所述查找表模块得到gamma值,并将所述gamma值输出至L-T对应关系模块;并接收来自L-T对应关系模块的L-T对应关系,查找所述查找表模块中的查找表的标准L-V对应关系,得到V-T对应关系曲线;
L-T对应关系模块,根据所述查询模块得到的gamma值,结合公式T=(L/M)gamma,得到一组L-T对应关系,其中L表示灰阶,T表示透射率;以及将gamma=2.2结合公式T=(L/M)gamma得到标准L-T对应关系;
插值模块,对于任一个灰阶,查找所述L-T对应关系模块得到的标准L-T对应关系得到对应的透射率;将所得透射率在所述查询模块得到的V-T对应关系曲线中插值,得到对应的电压值V;
存储模块,包括多个存储单元,每个存储单元存储所述插值模块得到一个灰阶对应的电压;
电压输出模块,用于根据存储模块存储的电压,向所述待设置的液晶盒输入灰阶所对应的电压。
5、一种生产液晶面板模组的方法,其特征在于,所述液晶面板模组包含如权利要求4所述设置LCD伽马值的装置;该方法包括如下步骤:
读取待设置的液晶盒的标识;
根据所述待设置的液晶盒标识,获取所述待设置的液晶盒的盒厚,扭曲角和预倾角;
将所述待设置的液晶盒的盒厚,扭曲角和预倾角作为参数传递到所述设置LCD伽马值的装置上保存;
将所述设置LCD伽马值的装置安装到已制作好的用于输出液晶盒驱动电压的印刷电路板上;
将所述印刷电路板与所述待设置的液晶盒共同组装成液晶面板模组。
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