CN106205534A - 一种针对三栅极型晶体管液晶面板进行色偏补偿的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种针对三栅极型晶体管液晶面板进行色偏补偿的方法，所述方法包括：根据所述液晶面板当前输入的像素数据判断当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面；当当前画面不为单像素开/关或双像素开/关画面时采用CSC逐行补偿算法进行色偏补偿；当当前画面为单像素开/关或双像素开/关画面时不采用CSC逐行补偿算法进行色偏补偿。本发明完善了三栅极型晶体管两侧与中间色偏补偿算法，进一步提升了产品的光学品位，提高了产品的市场竞争力。

Description

一种针对三栅极型晶体管液晶面板进行色偏补偿的方法
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种针对三栅极型晶体管液晶面板进行色偏补偿的方法。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)是一种常用的电子设备，液晶显示器(Liquid Crystal Display)具有外型轻薄、耗电量少以及无辐射污染等特性，已被广泛地应用在计算机系统、移动电话、个人数字助理(PDA)等信息产品上。由于其具有功耗低、体积小、重量轻等特点，因此备受用户的青睐。
液晶显示器的工作原理是利用液晶分子在不同排列状态下，对光线具有不同的偏振或折射效果，因此可通过薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，TFT)来控制液晶分子的排列状态，进而控制光线的穿透量，以产生不同强度的输出光线，及不同灰阶强度的红、绿、蓝光。目前的液晶显示器主要是以薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)液晶显示器为主。
基于基板上元件结构以及制造工业的不同，TFT-LCD还可以进一步分为多种不同的类型的液晶面板，其中常见的一种液晶面板类型为采用了三栅极型晶体管(Tri-gate)技术的液晶面板。在传统的Tri-gate液晶显示面板中，在混色画面下存在两边颜色与中间有差异的问题，针对该色偏问题目前通常采取的办法是进行色偏补偿，但是由于Tri-gate设计架构的问题，现有的色偏补偿方法最终的补偿显示结果并不理想。
发明内容
本发明是为了解决现有三栅极型晶体管架构面板的在混色画面下存在两边与中间有颜色差异的问题，而提出的一种针对三栅极型晶体管液晶面板进行色偏补偿的方法，所述方法包括：
根据所述液晶面板当前输入的像素数据判断当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面；
当当前画面不为单像素开/关或双像素开/关画面时采用CSC逐行补偿算法进行色偏补偿；
当当前画面为单像素开/关或双像素开/关画面时不采用CSC逐行补偿算法进行色偏补偿。
在一实施例中，根据所述液晶面板当前输入的像素数据判断当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面，其中，根据所述液晶面板当前输入的像素数据对应的灰度值判断当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面。
在一实施例中，根据所述液晶面板当前输入的像素数据对应的灰度值判断当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面，其中，作为判断依据的灰度值数量大于等于8。
在一实施例中，将多个像素数据按输入顺序逐一存储到队列形式的像素缓冲器中，对所述像素缓冲器中的数据进行计算以判断当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面。
在一实施例中，所述像素缓冲器保持先进先出的读写方式。
在一实施例中，对所述液晶面板当前输入的多个连续像素数据的灰度值进行计算以判断所述多个连续像素数据的灰度值是否匹配单像素开/关或双像素开/关画面的特征。
在一实施例中：
将多个连续输入的像素数据对应的灰度值按照输入顺序排列构成灰度值数列；
求取所述灰度值数列中相邻的奇偶项差值的绝对值并将结果顺序排列以获取第一差值数列；
求取所述第一差值数列中相邻的奇偶项差值的绝对值并将结果顺序排列以获取第二差值数列；
根据所述第一差值数列以及所述第二差值数列判断所述当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面。
在一实施例中：
判断所述第二差值数列中各项是否相等且绝对值是否小于等于第一灰阶设定值，如果所述第二差值数列中各项不相等或绝对值大于第一灰阶设定值，则所 述当前画面不为单像素开/关或双像素开/关画面；
当所述第二差值数列中各项相等且绝对值小于等于第一灰阶设定值时判断所述第一差值数列中各项绝对值是否大于等于第二灰阶设定值或小于等于第一灰阶设定值，如果所述第一差值数列中各项绝对值大于等于第二灰阶设定值或小于等于第一灰阶设定值，则所述当前画面为单像素开/关或双像素开/关画面，如果所述第一差值数列中各项绝对值小于第二灰阶设定值且大于第一灰阶设定值，则所述当前画面不为单像素开/关或双像素开/关画面。
在一实施例中，所述第一灰阶设定值为0。
在一实施例中，所述第二灰阶设定值为128。
在色偏补偿算法(CSC)逐行补偿过程中，在单像素开/关(pixel on/off)或者双像素开/关(two pixel on/off)画面下容易出现反作用(side effect)，使得画面显示更为糟糕。所以本发明针对该2个特殊模式(pattern)进行规避，关闭色偏补偿算法(CSC)算法功能。本发明完善了三栅极型晶体管(tri-gate)两侧与中间色偏补偿算法，进一步提升了产品的光学品位，提高了产品的市场竞争力。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1为现有技术液晶显示面板中单薄膜三栅极晶体管源极侧通道输出电压变化过程对应的数据曲线示意图；
图2为图1中A、B、C三点输出电压与通道的关联曲线；
图3为三栅极型晶体管(tri-gate)色偏显示图；
图4为补偿后的颜色显示图；
图5为单像素开/关示意图；
图6为双像素开/关示意图；
图7、图8分别为根据本发明不同实施例的方法执行流程图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
具体实施方式
下面将结合附图对发明作进一步说明。
在传统的Tri-gate液晶显示面板中，在混色画面下存在两边颜色与中间有差异的问题，针对该色偏问题目前通常采取的办法是进行色偏补偿，但是由于Tri-gate设计架构的问题，现有的色偏补偿方法最终的补偿显示结果并不理想。
针对上述问题，发明人首先分析了现有方法中色偏补偿办法的实施原理。
用于有源矩阵LCD(AMLCD)的驱动电路可分为两个部分：源和栅驱动器。栅驱动器控制玻璃晶体管的栅极，以对特定行的所有像素进行选择和取消选择。每个像素由三个子像素(红、绿、蓝)组成，并且每一个子像素具有其自己的存储电容器。源驱动器为当前所选择的行的所有子像素提供与每一种颜色所需强度相对应的所要求的电压电平。最终的颜色是通过人眼将三基色(红、绿、蓝)混合合并为一种颜色的能力而得到的。
当栅驱动器对之前所选择的行取消选择时，该行的所有子像素变为隔离的，并且每个子像素的电压电平通过存储电容器和像素电容保持。每个显示行都正好被选择一次的时间段典型地称为“帧”。
在传统的三栅极型(Tri-gate)液晶显示面板中，晶体管源极侧的各通道输出电压都一样，其形成的推力相同，为了保证晶体管在纯色模式下各数据总线的电压值一致，每个像素能够获得相等电位，理论上要求晶体管源极侧的对应单元扇出状走线时各通道的各走线阻抗都一致。
但是在窄边框的液晶显示面板中，由于扇出状走线时边框走线区域面积有限，各走线阻抗很难做到完全一致，因两侧走线距离比中间长得多，往往表现为中间阻抗小，两侧阻抗大，因此对应在数据总线上的两侧电压比中间电压迟滞严重，一旦像素充电时间不足，像素保持的电位并未达到理想电位，在显示上表现为R或G或B亮度偏暗。尤其是在窄边框液晶显示面板为单薄膜三栅极晶体管液晶显示面板中，体现为在R+G、G+B或B+R等灰阶混色画面会出现严重的两侧色偏，偏色情况分别为：偏绿、偏蓝或偏红。而在窄边框液晶显示面板为多薄膜三栅极晶体管液晶显示面板中，体现为出现垂直区块色偏。
以单薄膜三栅极晶体管液晶显示面板出现R+G灰阶混色画面为例，晶体管源极侧通道在单元中间(A点)以及两边(B、C点)输出电压变化过程对应的数据曲线如图1所示。由该数据曲线对应得到输出电压与通道的关联曲线如图2 所示。由于数据与电压的对应关系，图1与图2中曲线走向基本一致。在图2中，两侧B、C点曲线中像素电压迟滞较严重，使得像素电压上升或下降时间缓慢。当讯源输出R+G灰阶混色画面(R：255灰、G：255灰、B：0灰)时，电压经输出端及WOA(WiringOnArray，阵列走线)的迟滞后，由于在B和C各通道中每个像素的R无法充电到255灰阶，每个像素的B也不能迅速放电到0灰阶，因此出现色偏现象，体现为中间部分呈黄色，两侧呈绿色。
薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)在进行像素显示矩阵设计的时候，需要在驱动集成电路的压合区进行集中布线处理，然后再输出到各显示走线。由于驱动集成电路输出到各显示走线的距离是不相等的，表现为从驱动集成电路到扇形区两侧的距离较远，而从驱动集成电路到扇形区中间的距离较近，因此，扇形区两侧的阻抗较大，中间的阻抗较小。如果同时对各显示走线上的亚像素点进行充电，显示走线上的两侧电压就会比中间电压迟滞严重，使得每条显示走线上的充电时间不一致。一旦显示走线上的亚像素点的充电时间不足，该亚像素点保持的电位就不能达到理想电位，该亚像素点所在的像素点就会在显示时表现三基色中的R(红色)或G(绿色)或B(蓝色)的亮度偏暗。在液晶显示面板的混色画面显示过程中，两侧就会出现严重的色偏问题，表现为偏红、偏蓝或者偏绿。
针对上述色偏原因，现有的色偏补偿方法是采用色偏补偿(CSC，Color ShiftCompensation)算法对液晶面板的显示进行调整从而消除色偏，其效果如图3以及图4所示(图3为实行色偏补偿前的显示效果，图4为实行色偏补偿后的显示效果)。但是该色偏补偿办法的最终显示效果并不理想，其具体表现之一是在显示单像素开关(pixel on/off)画面(图5所示)或双像素开关(two pixel on/off)画面(图6所示)时容易产生噪点。
经过对现有的色偏补偿方法与色偏原因进行对应分析，在现有的色偏补偿办法下，在显示pixel on/off画面或two pixel on/off画面时容易产生噪点的根本原因是CSC算法在逐行补偿过程中，在pixel on/off&two pixel on/off画面下容易出现副作用(sideeffect)。
因此，基于以上分析，本发明提出了一种新的针对三栅极型晶体管液晶面板进行色偏补偿的方法。在本发明的方法中，针对不适用CSC算法的特殊画面进行算法规避。
具体的，如图7所示，在本发明一实施例中，获取液晶面板当前输入的像素数据(步骤S700)；前根据液晶面板当前输入的像素数据判断当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面(步骤S710)；当当前画面不为单像素开/关或双像素开/关画面时采用CSC逐行补偿算法进行色偏补偿(步骤S721)；当当前画面为单像素开/关或双像素开/关画面时不采用CSC逐行补偿算法进行色偏补偿。具体的，关闭CSC逐行补偿算法，采用其他方法进行色偏补偿，或者不进行色偏补偿(步骤S722)。
本发明针对该2个特殊模式(pattern)进行规避，关闭色偏补偿算法(CSC)算法功能。本发明完善了三栅极型晶体管(tri-gate)两侧与中间色偏补偿算法，进一步提升了产品的光学品位，提高了产品的市场竞争力。
在本发明一实施例中，根据液晶面板当前输入的像素数据对应的灰度值判断当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面。具体的，对液晶面板当前输入的多个连续像素数据的灰度值进行计算以判断多个连续像素数据的灰度值是否匹配单像素开/关或双像素开/关画面的特征。
基于上述分析，在本发明一实施例中，根据灰度值进行计算的过程如下：
将多个连续输入的像素数据对应的灰度值按照输入顺序排列构成灰度值数列；
求取灰度值数列中相邻的奇偶项差值的绝对值并将结果顺序排列以获取第一差值数列；
求取第一差值数列中相邻的奇偶项差值的绝对值并将结果顺序排列以获取第二差值数列；
根据第一差值数列以及第二差值数列判断当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面。
具体的，假设多个连续像素数据的灰度值为(A1，A2，A3，…An)。如果画面为pixelon/off画面(图5所示)，则理论上A1，A3，A5，…的值相等(假设其值为a)；A2，A4，A6，…的值相等(假设其值为b)。
那么理想状态下第二差值数列中各项：
|A4-A3|-|A2-A1|＝|b-a|-|b-a|＝0 (式1)
如果画面为two pixel on/off画面(图6所示)，则理论上有：
(1)A1，A2，A5，A6，A9，A10，…的值相等(假设其值为a)，A3，A4，A7，A8，A11，A12，…的值相等(假设其值为b)；
或者
(2)A1，A4，A5，A8，A9，A12，…的值相等(假设其值为a)，A2，A3，A6，A7，A10，A11，…的值相等(假设其值为b)。
那么理想状态下第二差值数列中各项：
(1)|A4-A3|-|A2-A1|＝|b-b|-|a-a|＝0 (式2)
或者
(2)|A4-A3|-|A2-A1|＝|a-b|-|b-a|＝0 (式3)
因此，如果第二差值数列中各项不为0，那么当前画面就不为pixel on/off画面或two pixel on/off画面。
考虑到在实际画面中，像素数据对应的灰度值不会按照理想状态反应实际的显示情况。也就是说，在pixel on/off画面或two pixel on/off画面中，颜色显示相同的像素的灰度值不会严格的保持一致，而是出于一种近似相等的状态。因此，在实际情况下，在pixelon/off画面或two pixel on/off画面中，式1～式3的计算结果可能并不为0，而是保持一个较低的数值。进一步的，基于式1～式3还可以得出，在pixel on/off画面或two pixel on/off画面中，第二差值数列中各项必然相等。
因此，在本发明一实施例中，设定第一灰阶设定值。判断第二差值数列中各项是否相等且是否小于等于第一灰阶设定值，如果第二差值数列中各项不相等或不小于第一灰阶设定值，则当前画面不为单像素开/关或双像素开/关画面。
进一步的，在本发明一实施例中，第一灰阶设定值取0。
当第二差值数列中各项相等且小于第一灰阶设定值时，并不能确定当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面。
如果画面为pixel on/off画面，理想状态下第一差值数列中各项：
|A4-A3|＝|A2-A1|＝|b-a| (式1)
如果画面为two pixel on/off画面，理想状态下第一差值数列中各项：
(1)|A4-A3|-|A2-A1|＝|b-b|-|a-a|＝0 (式2)
或者
(2)|A4-A3|＝|A2-A1|＝|b-a| (式3)
由于b和a在理论上一个是最大灰度值一个是最小灰度值，因此|b-a|的值为一个相对较大的值。在本发明一实施例中，当第二差值数列中各项相等且小于第一灰阶设定值时，判断第一差值数列中各项是否大于等于第二灰阶设定值(式1式3结果)或小于等于第一灰阶设定值(式2结果)。
进一步的，在本发明一实施例中，第二灰阶设定值取128。
如果第一差值数列中各项大于等于第二灰阶设定值或小于等于第一灰阶设定值，则当前画面为单像素开/关或双像素开/关画面，如果第一差值数列中各项小于第二灰阶设定值且大于第一灰阶设定值，则当前画面不为单像素开/关或双像素开/关画面。
进一步的，在根据液晶面板当前输入的像素数据对应的灰度值判断当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面的过程中，作为判断依据的灰度值数量大于等于8。
为了在液晶面板上实现灰度值的计算，在本发明一实施例中，将多个像素数据按输入顺序逐一存储到队列形式的像素缓冲器(pixel buffer)中，像素缓冲器保持先进先出的读写方式。对像素缓冲器中的数据进行计算以判断当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面。
根据本发明的方法的一具体应用实例的执行流程如图8所示。
首先获取当前输入的像素数据(步骤S800)。
然后将n个像素数据按输入顺序逐一存储到队列形式的pixel buffer中(n大于等于8)(步骤S810)。pixel buffer保持先进先出的读写方式，其存储结构如表1所示：
Adr1 Adr2 Adr3 Adr4 … Adr(n-1) Adr n
表1
表1中，存储单元Adr1存储像素数据1，地址Adr2存储像素数据2…
将pixel buffer中相邻奇偶单元的像素数据的灰度值相减，求取差值绝对值S，最终获得第一差值数列(S1，S2，S3，…Sn/2)(步骤S821)。其中：
S1＝Adr2-Adr1；S2＝Adr4-Adr3；S3＝Adr6-Adr5；……
将第一差值数列中相邻奇偶单元的像素数据的灰度值相减，求取差值绝对值E，最终获得第一差值数列(E1，E2，E3，…En/4)(步骤S822)。其中：
E1＝S2-S1；E2＝S4-S3；E 3＝S6-S5；……
判断E值是否相等且小于等于第一灰阶设定值(步骤S831)。具体的，在本实施例中，判断E值是否为0。
当步骤S831判断结果为是时，判断S值是否大于等于第二灰阶设定值或小于等于第一灰阶设定值(步骤S832)。具体的，在本实施例中，判断S值是否为0或128。
当步骤S832判断结果为是时不启动色偏补偿(步骤S841)。当步骤S831或832判断结果为否时启动色偏补偿。
这里需要说明的是，上述基于灰度值的具体计算以及判断过程仅仅是根据本发明一实施例的实施过程，其并不限制本发明其它实施例的判断过程。在本发明的其他实施例中，可以采取其他可实现的方法判断当前画面是否为pixel on/off画面或two pixel on/off画面。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种针对三栅极型晶体管液晶面板进行色偏补偿的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据所述液晶面板当前输入的像素数据判断当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面；
当当前画面不为单像素开/关或双像素开/关画面时采用CSC逐行补偿算法进行色偏补偿；
当当前画面为单像素开/关或双像素开/关画面时不采用CSC逐行补偿算法进行色偏补偿。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述液晶面板当前输入的像素数据判断当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面，其中，根据所述液晶面板当前输入的像素数据对应的灰度值判断当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述液晶面板当前输入的像素数据对应的灰度值判断当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面，其中，作为判断依据的灰度值数量大于等于8。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将多个像素数据按输入顺序逐一存储到队列形式的像素缓冲器中，对所述像素缓冲器中的数据进行计算以判断当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述像素缓冲器保持先进先出的读写方式。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的方法，其特征在于，对所述液晶面板当前输入的多个连续像素数据的灰度值进行计算以判断所述多个连续像素数据的灰度值是否匹配单像素开/关或双像素开/关画面的特征。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：
将多个连续输入的像素数据对应的灰度值按照输入顺序排列构成灰度值数列；
求取所述灰度值数列中相邻的奇偶项差值的绝对值并将结果顺序排列以获取第一差值数列；
求取所述第一差值数列中相邻的奇偶项差值的绝对值并将结果顺序排列以获取第二差值数列；
根据所述第一差值数列以及所述第二差值数列判断所述当前画面是否为单像素开/关或双像素开/关画面。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：
判断所述第二差值数列中各项是否相等且绝对值是否小于等于第一灰阶设定值，如果所述第二差值数列中各项不相等或绝对值大于第一灰阶设定值，则所述当前画面不为单像素开/关或双像素开/关画面；
当所述第二差值数列中各项相等且绝对值小于等于第一灰阶设定值时判断所述第一差值数列中各项绝对值是否大于等于第二灰阶设定值或小于等于第一灰阶设定值，如果所述第一差值数列中各项绝对值大于等于第二灰阶设定值或小于等于第一灰阶设定值，则所述当前画面为单像素开/关或双像素开/关画面，如果所述第一差值数列中各项绝对值小于第二灰阶设定值且大于第一灰阶设定值，则所述当前画面不为单像素开/关或双像素开/关画面。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一灰阶设定值为0。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二灰阶设定值为128。
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