CN104464664B

CN104464664B - 一种自动修正液晶显示屏Flicker的方法

Info

Publication number: CN104464664B
Application number: CN201410674406.8A
Authority: CN
Inventors: 颜和平
Original assignee: SHENZHEN LEAD DISPLAY EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN LEAD DISPLAY EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2034-11-21
Also published as: CN104464664A

Abstract

本发明公开了一种自动修正液晶显示屏Flicker的方法，首先查找合格的液晶显示屏在画面抖动最大时的最小Flicker值及其对应的VCOM值，然后以此为基础设定三组基准值，根据三组基准值来寻找每一个待测液晶显示屏Flicker的最佳点，并将最佳点的VCOM值烧录至驱动芯片的内部寄存器内，完成待测液晶显示屏的Flicker修正。本发明不需要进行物理上的改进，通过找到最小Flicker值及其对应的VCOM值，从而修正液晶显示屏的Flicker。

Description

一种自动修正液晶显示屏 Flicker 的方法

技术领域

本发明涉及液晶显示屏，尤其涉及一种修正液晶显示屏Flicker的方法。

背景技术

目前显示屏的种类主要包含了OLED 、TFT 、CRT、PDP、LED 、CSTN、STN等等，其中OLED 因为生产制造技术瓶颈几乎被韩国垄断，CRT 也逐步淘汰，PDP由于功耗过大被欧盟直接列为禁止产品，LED 屏主要作为广告屏使用，很难做到手持设备显示，CSTN 因为假彩色，颜色失真比较明显，STN因为黑白颜色单调使用范围非常狭小。因此，根据目前的技术水平，使TFT液晶显示屏使用得最为广泛。

TFT液晶显示屏发展到今天，其工艺技术已经相当成熟，因此，从工艺上很难再对TFT进行改进，但是由于现有的生产工艺的条件，技术水平，设备误差，以及材料性能等等因素，很容易造成以TFT为首的液晶显示屏在生产加工过程中，产生产品物理性能方面的一致性差异。因为这个一致性差异，直接导致用户的产品显示效果不一致，尤其是用户产品会在显示图像时出现不同程度的画面闪烁的情况，画面闪烁/抖动简称为Flicker。

因此，如何提供一种方法来提高产品的一致性，修正产品的Flicker是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中存在的技术问题，提出一种自动修正液晶显示屏Flicker的方法，包括如下步骤：

步骤1：选取合格的液晶显示屏作为标准样品，使标准样品显示在抖动最大的画面；

通过测试机持续下载新的VCOM值，并且将VCOM值送至标准样品的驱动芯片内的VCOM寄存器，改变标准样品的VCOM电极电压；利用光学检测头对标准样品进行采样，并记录此时标准样品的最小Flicker值为Flicker_min，同时回读此刻驱动芯片内VCOM寄存器的VCOM值记录为VCOM_0；

步骤2：以Flicker_min为基准，设定三组用于检测待测液晶显示屏的基准Flicker值分别为Flicker1、Flicker2、Flicker3，使得Flicker1<Flicker_min<Flicker2<Flicker3;

步骤3：将VCOM_0，Flicker_min设置为待测液晶显示屏的初始值，通过光学检测头随机取点获取待测液晶显示屏的Flicker值以及对应的VCOM值；

将获取到的当前的Flicker值与三组基准值进行比较，采用遍历法和/或比较法来寻找待测液晶显示屏的Flicker值与VCOM值的关系曲线中的最低点；

将获取到待测液晶显示屏的最小Flicker值以及此时驱动芯片内VCOM寄存器的VCOM值；

步骤4：根据液晶显示屏的IC手册，通过测试机将待测液晶显示屏最低点的VCOM值烧录至待测液晶显示屏驱动芯片内部寄存器，完成待测液晶显示屏的Flicker修正。

本发明采用分段取样，在数据的核心区采用逐点取样，在数据的边缘区跳多点取样.能做高效准确而又不疏忽。同时程序调试完毕后，可以实现全部自动控制生产流程。中间无需人员介入控制。出现异常自动警示。只需要一个机器手就可以完成全部工作。

附图说明

图1是液晶显示屏显示在抖动最大时的画面；

图2是液晶显示屏子像素点的排布图；

图3是驱动芯片的帧翻转驱动模式示意图；

图4是驱动芯片的行翻转驱动模式示意图；

图5是驱动芯片的点翻转驱动模式示意图；

图6是HX8394A内部VCOM寄存器与VCOM电极电压的关系曲线图；

图7 是Flicker值与VCOM电极电压的第一种关系曲线图；

图8是Flicker值与VCOM电极电压的第二种关系曲线图；

图9是本发明寻找最佳点的流程图。

具体实施方式

下面结合符合详细描述本发明的具体实施例，以下的具体实施例仅用以举例说明本发明的构思，本领域的普通技术人员在本发明的构思下可以做出多种变形和变化，这些变形和变化均包括在本发明的保护范围之内。

真彩色TFT液晶显示屏上图案显示是基于红绿蓝三原色，其中每一个像素要包含三个子像素（以RGB来表示），即红绿蓝三个子像素点。由于液晶显示屏显示采用AC交流驱动原理，每帧刷新完毕所有像素点就要进行一次极性变化，如果原来施加在液晶显示屏子像素两端电极的电压为正极性电压（液晶两端电极中SOURCE电压与VCOM电极电压之差，如果为正，则正极性电压，如果为负，则为负极性电压），一帧画面刷新过后就要切换到负极性电压。如果此时正负电压不对称，直接导致此时画面会出现图像颜色明暗的不一致。由于液晶显示屏目前基本都采用60HZ，即一秒刷新60次，所以正负极性变化的频率在30HZ（两帧画面刷新完成后，才能完成一次完整的AC极性交换），而30HZ时人眼很轻松就能发现液晶显示屏的抖动与闪烁。

为了修正上述人眼就可轻松辨别的液晶显示屏的抖动现象，本发明提出的自动修正液晶显示屏Flicker的方法，包括如下步骤：

步骤1，选取合格的液晶显示屏作为标准样品，使标准样品显示在抖动最大的画面，通过测试机持续下载新的VCOM值，并且将VCOM值送至标准样品的驱动芯片内的VCOM寄存器，改变标准样品的VCOM电极电压；利用光学检测头对标准样品进行采样，并记录此时标准样品的最小Flicker值为Flicker_min，同时回读此刻驱动芯片内VCOM寄存器的VCOM值记录为VCOM_0。

图1是Flicker测试画面的黑白图（实际为彩色），此时液晶显示屏显示在抖动最大的图片画面，其形成原理在于，液晶显示屏的物理结构以RGB三个子像素点构成一个图像显示的像素点（此像素单元可以显示自然界的大部分真彩色颜色），且不断反复循环构成一个整屏显示，图2是液晶显示屏子像素点的排布图。假定设第一列为X0 ,第二列设为X1，第一列子像素为红色，第二列子像素为绿色，第三列子像素为蓝色，此三列构成后面的X0像素列；第四列子像素为红色，第五列子像素为绿色，第六列子像素为蓝色，此三列构成后面的X1像素列，其他依次重复直至整屏图像完成。下面深度剖析X0，X1列显示数据，分别对X0像素列、X1像素列取模，即分别获取X0像素列与X1像素列显示颜色所对应的数据。从数据中可以发现，对于X0来说， X0_R=128，X0_G=0，X0_B=128，即对于X0像素列而言，红色与蓝色开启，绿色关闭，此数据刚好构成X0像素列的紫色; 对于X1像素列来说， X1_R=0，X1_G=128，X1_B=0，红色与蓝色关闭，绿色开启，此数据刚好构成X1像素列的绿色。从数据中可以发现奇数子像素列开启，偶数子像素列关闭。而为什么需要隔行关闭偶数子像素列电极数据输出，即关闭其电极的电压输出，其原因是因为液晶显示屏在某一帧画面时刻，如果相邻的两点极性相反，相邻点之间视觉效果上就会产生抵消效果，导致液晶显示屏闪烁与抖动程度降低；如果相邻的两点极性相同（正极性或负极性），整个画面的极性叠加后最大，即使下一帧发生极性翻转，也会极性最大（极性与上一帧极性相反）。如果显示屏整体画面显示极性之和最大，闪烁度与抖动当然也会最大，也即Flicker最大。

如图3至图5所示，液晶显示屏驱动芯片的驱动模式有多种，驱动模式是指驱动芯片工作过程中处于什么运行方式。液晶显示屏最典型的驱动模式包括：帧翻转，列翻转，行翻转及点翻转。其中帧翻转因为整屏画面极性相同，所以FLICKER最明显，列翻转和行翻转可以合并为一个驱动方式，只是行与列的区别，其FLICKER会逐行抵消一些效果，整体FLIKCER会轻微些，点翻转因为每个相邻的点都会出现极性抵消，所以FLICKER会最小。但是由于翻转模式的不一样，对于相同分辨率，相同尺寸的液晶显示屏来说，帧翻转电流相应的最小，列翻转与行翻转电流会稍大，点翻转会最大。由于目前液晶显示屏驱动芯片大多数采用列翻转模式，因此本发明以列翻转模式为具体实施例进行说明，本领域内的技术人员可以以此为基础，对其他驱动模式进行微调即可。

列翻转模式的特点就是如果奇数列电极为正极性，则偶数列电极为负极性，如果奇数列电极为负极性，则偶数列电极为正极性。我们最终目的就是为了满足同一帧内，整个画面极性最大。如果奇数列在开启状态，如果不关闭偶数列，因为偶数列极性相反，则奇数与偶数列产生正负极性抵消，从而导致FLICKER不明显。如果我们把偶数行关闭的话，则所有奇数行极性都是开启的，也即是在列翻转模式下，液晶显示屏可以如图1所示，Flicker最大，也即闪烁与抖动最大。

如图6所示，以芯片手册HX8394为例，驱动芯片的内部寄存器和VCOM电机电压都是呈线性变化关系，而VCOM电极电压与Flicker值的关系主要有如图7、图8所示的这两种，从图7、图8 中可以看出Flicker值与VCOM电极电压呈近似抛物线的走势，而从驱动芯片手册可以查到，VCOM电极电压与驱动芯片内部VCOM寄存器的VCOM值呈线性关系。因此，若是找到曲线中的最低点，也就是说一旦设置了驱动芯片内部VCOM寄存器的VCOM值，对应的Flicker值最小，此时液晶显示屏的显示效果最佳，闪烁即抖动最小。之所以要将标准样品调整在抖动最大时的画面来查找其最低点，是因为若找到此时的最低点，即便在其他画面抖动情况下，都能够消除抖动，使产品显示在正常状态。

步骤2：如图8所示，将步骤1中检测到的Flicker_min为基准，设定三组用于检测待测液晶显示屏的基准Flicker值分别为Flicker1、Flicker2、Flicker3，其中，Flicker_min与三组基准Flicker值的关系为Flicker1<Flicker_min<Flicker2<Flicker3（FLICKER有两种描述方式，即百分比或者分贝值来表示其程度。本发明采用分贝值来做说明）。为了减小误差，本领域内的技术人员可以在步骤1中选取多个合格的液晶显示屏作为标准样品，分别检测出它们的Flicker_min和VCOM_0，然后分别对它们取平均值，以这个平均值来作为待测液晶显示屏的初始值。为提高修正效率，设定的三组基准Flicker值可以适当靠近些，以生产实际要求为准。例如，Flicker1可以采用待测液晶显示屏处于黑屏或白屏画面时的Flicker值，因为正常显示状态下的Flicker值不可能比此时的Flicker值还要小，而Flicker3则可以比Flicker_min大20以上。

步骤3，如图9所示，设定了基准值之后，我们要对待测液晶显示屏进行检测，寻找待测液晶显示屏的Flicker值与VCOM电极电压的关系曲线中的最低点。对于这种曲线最低点的查找主要是基于比较法和遍历法进行。比较法就是通过当前点的Flicker值与上一点的Flicker值进行比较，来判断目前的VCOM电极电压的值是处在上升状态还是下降状态，当VCOM电极电压的值处在上升状态时，减小VCOM电极电压的值，当处在下降状态时，增加VCOM电极电压的值，最后到达拐弯处，表示已经找到VCOM电极电压的最低点，记录当前的值，同时继续沿着该方向继续采样比较，判断最低点是否查找正确。遍历法的主要是通过设定VCOM电极电压的某一段区间，然后查找出该范围区间内对应的所有Flicker值，通过遍历找出该数据段内的Flicker的最小值，这样将能找到最小Flicker值对应的最小VCOM电极电压的值。

为了将待测液晶显示屏的Flicker修复到最佳状态，我们也可以将待测液晶显示屏显示在抖动最大的画面，然后将VCOM_0，Flicker_min设置为待测液晶显示屏的初始值通过光学检测头随机取点获取待测液晶显示屏的Flicker值以及对应的VCOM值，从而改变从驱动芯片输出到待测液晶显示屏的VCOM电极电压，从而改变到液晶显示屏的抖动程度即Flicker。然后使VCOM 递增，即VCOM+1，比较VCOM=VCOM_n+1时刻检测的Flicker值与VCOM=VCOM_n时刻检测的Flicker值，即比较当前点的Flicker值与上一点的Flicker值。如果当前点的Flicker值大于上一点的Flicker值，则说明所采样的Flicker值随着VCOM值的增加而增加，即处于图8曲线中的上升段，如果要找到最低点，下一次查找需使VCOM的变化方向改为递减，递减的梯度取决于以下（1）、（2）、（3）、（4）中的条件；如果当前点的Flicker值小于上一点的Flicker值，则说明所采样的Flicker值随着VCOM值的增加而减小，即处于图8曲线中的下降段，如果要找到最低点，下一次查找需使VCOM的变化方向改为递增，递增的梯度取决于以下（1）、（2）、（3）、（4）中的条件。

（1）对于Flicker值落在（0，Flicker1）区域内时，此区域主要目的是保证产品存在正常的Flicker，如果Flicker相当小，比Flicker1还小，直接报警提示错误，避免因为连接问题或者产品无法正常工作以至检测不到闪烁；

（2）判断当前点的Flicker值是否位于（Flicker3，∞）区间内，若是，则将当前点的Flicker值与上一点的Flicker值进行比较，得出当前点的VCOM值处于上升状态或下降状态，分别根据上升状态或下降状态，来减少或增加VCOM的值，本实施例中，此时VCOM加3或减3，进行跳点检测，将当前点调整至小于Flicker3的范围内，记录其最小的Flicker值与对应的VCOM值，继续下一步骤；若当前点的Flicker值小于Flicker3，则直接继续下一步骤；

（3）判断当前点的Flicker值是否位于（Flicker2，Flicker3）区间内，若是，则将当前点的Flicker值与上一点的Flicker值进行比较，得出当前点的VCOM值处于上升状态或下降状态，分别根据上升状态或下降状态，来减少或增加VCOM的值，本实施例中，此时VCOM加2或减2，依旧进行跳点检测，将当前点调整至小于Flicker2的范围内，记录其最小的Flicker值与对应的VCOM值，继续下一步骤；若当前点的Flicker值小于Flicker2，则直接继续下一步骤；

（4）对（Flicker1，Flicker2）区间内的任意一点，进行逐点遍历记录所有Flicker值及其对应的VCOM值；

（5）比较所有记录的Flicker值，找到最小的Flicker值，得出最低点的Flicker值以及对应的VCOM值。

本发明根据据产品的正态分布特性，针对最佳点处于典型值附近VCOM值做遍历查询，而对非理想数据区采用大梯度查询，即能准确的找到产品的最佳值，又能大大提高生产效率。如果对整个区域所有的VCOM 值都做查询，需要查询255次（VCOM寄存器一般是8BIT寄存器），使用本发明的方法，一般只需要检查40次左右即可以找到最低点。

步骤4，根据液晶显示屏的IC手册，通过测试机将待测液晶显示屏最低点的VCOM值烧录至待测液晶显示屏驱动芯片内部寄存器，完成待测液晶显示屏的Flicker修正，本实施例具体可以详细参考HX8394A规格书。

本发明采用的光学检测头的型号为CA310，检测精度高，本发明采用的检测算法也是十分高效快捷的。本发明适用于TFT 及CSTN等液晶显示屏模组生产制造领域以及含有液晶显示屏的应用型产品领域，如手机、相机、数码相框，IPAD等手持设备，适用于含有液晶显示屏的笔记本电脑，台式电脑显示屏，智能电视机，工业显示设备等相关生活加工制造领域，适用于与此算法有关的其他行业领域。

Claims

1.一种自动修正液晶显示屏Flicker的方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过测试机持续下载新的VCOM值，并且将VCOM值送至标准样品的驱动芯片内VCOM寄存器，改变标准样品的VCOM电极电压；利用光学检测头对标准样品进行采样，并记录此时标准样品的最小Flicker值为Flicker_min，同时回读此刻驱动芯片内VCOM寄存器的VCOM值记录为VCOM_0；

步骤4：根据液晶显示屏的IC手册，通过测试机将待测液晶显示屏最低点的VCOM值烧录至待测液晶显示屏驱动芯片内VCOM寄存器，完成待测液晶显示屏的Flicker修正。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中，所述标准样品为复数个，所述VCOM_0为复数个标准样品最小Flicker值对应的VCOM寄存器的VCOM值的平均值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3具体包括如下步骤：

步骤31：判断当前点的Flicker值是否小于Flicker1，若小于，则进行异常报警；否则，VCOM加1，跳转至步骤32继续检测下一点；

步骤32：判断当前点的Flicker值是否位于（Flicker3，∞）区间内，若是，则将当前点的Flicker值与上一点的Flicker值进行比较，得出当前点的VCOM值处于上升状态或下降状态，分别根据上升状态或下降状态，来减少或增加VCOM的值，将当前点调整至小于Flicker3的范围内，记录其最小的Flicker值与对应的VCOM值，继续下一步骤；若当前点的Flicker值小于Flicker3，则直接继续下一步骤；

步骤33：判断当前点的Flicker值是否位于（Flicker2，Flicker3）区间内，若是，则将当前点的Flicker值与上一点的Flicker值进行比较，得出当前点的VCOM值处于上升状态或下降状态，分别根据上升状态或下降状态，来减少或增加VCOM的值，将当前点调整至小于Flicker2的范围内，记录其最小的Flicker值与对应的VCOM值，继续下一步骤；若当前点的Flicker值小于Flicker2，则直接继续下一步骤；

步骤34：对（Flicker1，Flicker2）区间内的任意一点，进行逐点遍历记录所有Flicker值及其对应的VCOM值；

步骤35：比较所有记录的Flicker值，找到最小的Flicker值，得出最低点的Flicker值以及对应的VCOM值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Flicker1为待测液晶显示屏处于黑屏或白屏画面时的Flicker值。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Flicker3＞Flicker_min+20。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述驱动芯片的驱动模式包括帧翻转、列翻转、行翻转及点翻转。