CN108962110B - 获取液晶面板充电率的方法 - Google Patents

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孔超
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Abstract

本发明公开了一种获取液晶面板充电率的方法。该方法包括：获取液晶面板在第一灰阶下的第一全画面亮度和第二全画面亮度；测量获得液晶面板的初始电压‑亮度曲线；对初始电压‑亮度曲线进行校正以获得最终电压‑亮度曲线，在最终电压‑亮度曲线上，第一灰阶的两个Gamma电压值对应的亮度相等；在最终电压‑亮度曲线上，获取第一全画面亮度对应的第一电压以及第二全画面亮度对应的第二电压，第一电压和第二电压的比值即为液晶面板的充电率。该方法获取的充电率，消除了直流偏置电压的影响，提升了充电率的准确性，同时，采用该方法可以获得不同灰阶的充电率，实现了通过实际产品对仿真模型模拟计算进行验证，提升液晶面板的设计准确性。

Description

获取液晶面板充电率的方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种获取液晶面板充电率的方法。
背景技术
随着显示行业的发展和人民物质水平的提高，液晶显示面板也叫液晶面板(Liquid Crystal Display，LCD)已经越来越多的进入到人民的日常生活中去。LCD具有体积小、功耗低、无辐射、制造成本低等优点。
充电率(Charging Ratio)是液晶面板的一项重要指标，其大小直接影响到液晶面板的亮度、穿透率、画质等显示性能。液晶面板充电率的评价方法一直处于各方的不断探讨中。目前，评价充电率的通用方法为仿真模型模拟计算方法。其主要原理为通过扫描信号(Gate)的负载、数据信号(Data)的负载等电学参数，模拟不同条件下(如不同灰阶、不同的栅极高电平(VGH)、不同的行开启时间与充电时间的差值(GOE)时间等)的充电率。充电率用CHR表示，计算公式为
Figure BDA0001760221130000011
其中，VData表示在Gate作用时间内Data的电压值，VPixel表示充电后对应的像素电压的值，如图1所示，图1为液晶显示面板在充电过程情况下的时序图。
通过仿真模型模拟计算的方法获取的充电率为模拟值，无法通过实际产品验证该充电率的准确性，降低了液晶显示面板的设计准确性。
发明内容
本发明实施例的目的是，提供一种获取液晶面板充电率的方法，以实现通过实际产品对设计时的仿真模型模拟计算进行准确性验证，提升液晶面板的设计准确性。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种获取液晶面板充电率的方法，其特征在于，包括：
获取所述液晶面板在第一灰阶下的第一全画面亮度和第二全画面亮度；
测量获得所述液晶面板的初始电压-亮度曲线；
对所述初始电压-亮度曲线进行校正以获得最终电压-亮度曲线，在所述最终电压-亮度曲线上，所述第一灰阶的两个Gamma电压值对应的亮度相等；
在所述最终电压-亮度曲线上，获取所述第一全画面亮度对应的第一电压以及所述第二全画面亮度对应的第二电压，所述第一电压和所述第二电压的比值即为所述液晶面板的充电率。
可选地，所述对所述电压-亮度曲线进行校正，包括：
将所述初始电压-亮度曲线沿电压轴所在的方向进行平移，平移量为Δ，Δ采用以下公式获得，
Figure BDA0001760221130000021
或者
Figure BDA0001760221130000022
其中，V1为所述第二全画面亮度在所述初始电压-亮度曲线上对应的负帧电压，V2为所述第二全画面亮度在所述初始电压-亮度曲线上对应的正帧电压，γ1为所述第一灰阶对应的Gamma电压中的负帧电压，γ2为所述第一灰阶对应的Gamma电压中的正帧电压。
可选地，所述获取所述液晶面板在第一灰阶下的第一全画面亮度，包括：
测量获得所述第一灰阶下的第一画面亮度LG和零灰阶画面亮度L0；
计算获得所述第一全画面亮度LG全，所述第一全画面亮度LG全采用以下公式获得，
LG全＝LG*2-L0，
所述第一画面包括由第一灰阶像素组成的行像素和由零灰阶像素组成的行像素交替设置而构成的画面。
可选地，所述第一画面包括重载H1Line画面。
可选地，所述获取所述液晶面板在第一灰阶下的第二全画面亮度，包括：
将液晶面板点亮第一灰阶下的第二画面；
测量获得所述第二画面亮度，所述第二全画面亮度等于所述第二画面亮度，
所述第二画面包括每一个像素的灰阶均为第一灰阶的画面。
可选地，在所述获取所述液晶面板在第一灰阶下的第一全画面亮度和第二全画面亮度之前，所述方法还包括：
将液晶面板的公共电压调整至第一公共电压，使得正负帧的灰阶电压相对于所述第一公共电压对称。
可选地，所述将液晶面板的公共电压调整至第一公共电压，包括：
提供正常显示的液晶面板；
将液晶面板点亮闪烁画面，在所述闪烁画面中，第一灰阶像素和零灰阶像素依次交替；
读取公共电压调整过程中所述闪烁画面的最小闪烁值，所述最小闪烁值对应的公共电压即为第一公共电压；
将液晶面板的公共电压调整至所述第一公共电压。
可选地，所述第一灰阶包括127灰阶、191灰阶或223灰阶。
可选地，每个步骤中采用的测试点位相同。
可选地，所述测试点位为与液晶面板的覆晶薄膜对应的点位。
本发明实施例提出的获取液晶面板充电率的方法，通过对初始电压-亮度曲线进行校正获得最终电压-亮度曲线，使得第一灰阶的两个Gamma电压值在最终电压-亮度曲线上对应的亮度相等，这样就消除了电压-亮度曲线测量过程中引入的直流偏置电压对电压-亮度曲线的影响，提升了电压-亮度曲线的准确性，进而使得获取的第一电压和第二电压更加准确，使得液晶面板充电率的计算更加准确。并且，本发明实施例的获取充电率的方法，相比于通常获取充电率的方法，不再局限于255灰阶并且不再使用电压-亮度曲线的最高点，降低了充电率的计算偏差。另外，本发明实施例提出的获取液晶面板充电率的方法，针对不同的灰阶，可以获得该灰阶对应的充电率，这样就可以实现通过实际产品对任意灰阶下液晶面板充电率的准确计算，从而实现对设计时的仿真模型模拟计算进行准确性验证，提升液晶面板的设计准确性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为液晶显示面板在充电过程情况下的时序图；
图2为本发明实施例获取液晶面板充电率的方法的示意图；
图3为闪烁画面的示意图；
图4为第一画面的示意图；
图5为第二画面的示意图；
图6为本发明实施例中获得的液晶面板的初始电压-亮度曲线示意图；
图7为初始电压-亮度曲线平移Δ后的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本申请的发明人经研究发现，在采用液晶面板的电压-亮度曲线图计算液晶面板充电率时，通常的观点是：将电压-亮度曲线右侧的最高点对应的电压记为扫描信号Gate作用时间内数据信号Data的电压值VData；然后测量255灰阶下液晶面板全红、全绿、全蓝画面并相加作为重载画面，计算该重载画面与全白画面的比值；进而在电压-亮度曲线上由该比值和VData得出VPixel，最后采用公式为
Figure BDA0001760221130000051
计算得出液晶面板的充电率。
发明人研究发现，通常的计算液晶面板充电率的方法存在以下缺点：
(1)没有考虑电压-亮度曲线测试过程中引入的直流偏置电压的影响，该直流偏置电压会影响VData和VPixel的值，从而影响充电率的准确性；
(2)重载画面的亮度计算仅为三个单色画面相加，并且充电率的计算只包含255灰阶，而且计算过程中没有考虑单色画面亮度里包括的部分暗态亮度，致使重载画面的计算存在偏差；
(3)实际使用中，为了余留一定边缘来匹配不同面板之间的差异，一般不采用电压-亮度曲线的最高点进行计算，而通常方法中，通过重载画面与全白画面的比值以及电压-亮度曲线上最高点电压获得VPixel，并且默认全白画面亮度与电压-亮度曲线最高点亮度形同，这就进一步导致了充电率的计算偏差；
(4)在实际的电压-亮度曲线中，部分液晶面板上会出现正负帧最高点不对称的情况，因此，在使用电压-亮度曲线的最高点计算充电率时，势必导致充电率计算误差。
针对获得液晶面板充电率的通常方法存在的问题，本发明实施例提出了一种获得液晶面板充电率的方法。如图2所示，图2为本发明实施例获取液晶面板充电率的方法的示意图。该方法包括：
S2：获取所述液晶面板在第一灰阶下的第一全画面亮度和第二全画面亮度；
S3：测试获得所述液晶面板的初始电压-亮度曲线；
S4：对所述初始电压-亮度曲线进行校正以获得最终电压-亮度曲线，在所述最终电压-亮度曲线上，所述第一灰阶的两个Gamma电压值对应的亮度相等；
S5：在所述最终电压-亮度曲线上，获取所述第一全画面亮度对应的第一电压以及所述第二全画面亮度对应的第二电压，所述第一电压和所述第二电压的比值即为所述液晶面板的充电率。
本发明实施例提出的获取液晶面板充电率的方法，通过对初始电压-亮度曲线进行校正获得最终电压-亮度曲线，使得第一灰阶的两个Gamma电压值在最终电压-亮度曲线上对应的亮度相等，这样就消除了电压-亮度曲线测量过程中引入的直流偏置电压对电压-亮度曲线的影响，提升了电压-亮度曲线的准确性，进而使得获取的第一电压和第二电压更加准确，使得液晶面板充电率的计算更加准确。并且，本发明实施例的获取充电率的方法，相比于通常获取充电率的方法，不再局限于255灰阶并且不再使用电压-亮度曲线的最高点，降低了充电率的计算偏差。另外，本发明实施例提出的获取液晶面板充电率的方法，针对不同的灰阶，可以获得该灰阶对应的充电率，这样就可以实现对任意灰阶下液晶面板充电率的准确计算，从而实现通过实际产品对设计时的仿真模型模拟计算进行准确性验证，提升液晶面板的设计准确性。
本发明实施例提出的获取液晶面板的方法，在获取所述液晶面板在第一灰阶下的第一全画面亮度和第二全画面亮度之前，该方法还可以包括：
S1：将液晶面板的公共电压调整至第一公共电压，使得正负帧的灰阶电压相对于所述第一公共电压对称。
下面通过获取液晶面板充电率的详细步骤具体说明本发明实施例的技术方案。
S1：将液晶面板的公共电压调整至第一公共电压，使得正负帧的灰阶电压相对于所述第一公共电压对称，可以包括：
提供正常显示的液晶面板，以便获取液晶面板的充电率。为了获取液晶面板的充电率，需要在该液晶面板上标记出第一点位作为测试点位。将亮度测量仪器放置于第一点位处并保持亮度测量仪器固定不动。在具体实施中，进行电压-亮度测试时需要向第一点位输入外部直流电源，因此第一点位为与液晶面板的覆晶薄膜(Chip On Film，COF)对应的点位。
将液晶面板的公共电压调整至第一公共电压。调试前的液晶面板具有默认的公共电压，通常，正负帧的灰阶电压相对于该默认的公共电压不对称，会导致正负帧亮度差异较大。为了使得正负帧亮度差异最小，需要对液晶面板的公共电压进行调整。可以通过选取某一中间灰阶(0灰阶与255灰阶之间的灰阶)如第一灰阶的闪烁画面(Flicker Pattern)的方法调整公共电压以获得第一公共电压。第一灰阶优选为在电压-亮度曲线上亮度随电压变化较敏感的灰阶，并且第一灰阶与255灰阶接近，在具体实施中，第一灰阶可以为191或223等灰阶。获取第一公共电压的过程如下：将液晶面板点亮如图3所示的闪烁画面，图3为闪烁画面的示意图，在图3所示的闪烁画面中，像素的灰阶为第一灰阶和0灰阶依次交替；调整公共电压并读取闪烁值以获得第一公共电压Vcom1，容易理解的是，随着公共电压的调整，闪烁画面的闪烁值会产生变化，因此，便可以用色彩分析仪读取到公共电压调整过程中的最小闪烁值，该最小闪烁值对应的公共电压即为第一公共电压Vcom1。针对不同的液晶面板，第一公共电压一般在7.5V～8V之间。获取第一公共电压后，将液晶面板的公共电压调整至第一公共电压Vcom1，从而使得正负帧的灰阶电压相对于该第一公共电压Vcom1对称，以使得正负帧亮度差异最小。通过将公共电压调整至第一公共电压，从而，在液晶面板的电压-亮度曲线上便可以找到正负帧亮度相同的点位。容易理解的是，通常，液晶面板的电压-亮度曲线为对称曲线，但在测试过程中，可能会出现其他因素影响，所以，电压-亮度曲线上正负帧亮度不对称的区域可以不用考虑，以简化电压-亮度曲线校正过程。
在液晶面板的控制电路板(CPCB板)上测量获得该第一灰阶对应的两个Gamma电压值，即负帧电压γ1和正帧电压γ2。
S2：获取所述液晶面板在第一灰阶下的第一全画面亮度和第二全画面亮度，在本实施例中，第一画面亮度为液晶面板充电率最差状态时的亮度，第二全画面亮度为液晶面板充电率最佳状态时的亮度(即像素电压充满状态)，可以包括：
在第一点位测量获得液晶面板在第一灰阶下的第一画面亮度LG、第二全画面亮度L和零灰阶亮度L0。具体地：图4为第一画面的示意图，将液晶面板点亮如图4所示的第一画面即重载H1Line画面，在第一画面中，由第一灰阶像素组成的行像素和由零灰阶像素组成的行像素交替设置；在第一点位测量获得第一灰阶下液晶面板的第一画面亮度LG。图5为第二画面的示意图，将液晶面板点亮如图5所示的第二画面，在第二画面中，每一个像素的灰阶均为第一灰阶；在第一点位测量获得第一灰阶下液晶面板的第二画面亮度L’，在本实施例中，第二画面亮度L’即等于第二全画面亮度L。将液晶面板点亮零灰阶画面，即每一像素均为零灰阶，在第一点位测量获得零灰阶亮度L0。
通过第一公式计算获得第一全画面亮度LG全，LG全＝LG*2-L0，其中，LG全为第一全画面亮度。通过以上方法，可以测量计算出任意灰阶(如127灰阶、191灰阶、255灰阶等)的第一全画面亮度和第二全画面亮度。
S3：测试获得液晶面板的初始电压-亮度曲线。具体地，采用亮度测量仪器在第一点位处测试获得液晶面板初始电压-亮度曲线，为了测试的方便，通常采用直流电源进行电压-亮度测试。图6为本发明实施例中获得的液晶面板的初始电压-亮度曲线示意图。在图6中，曲线a(实线曲线)为初始电压-亮度曲线。记录下测试获得液晶面板的初始电压-亮度曲线过程中的公共电压，该公共电压为第二公共电压Vcom2，第二公共电压通常为9.2V。采用差分方法，从初始电压-亮度曲线上获得第一灰阶第二全画面亮度L对应的负帧电压即第一数据电压V1和正帧电压即第二数据电压V2。在图6中同时示出了负帧电压γ1和正帧电压γ2分别对应的亮度L1和L2。通过在步骤S1中通过调整液晶面板的公共电压为第一公共电压后，负帧电压γ1和正帧电压γ2对应的亮度应该是几乎相等的，然而，在初始电压-亮度曲线上，亮度L1和亮度L2相差较大，如图6所示，这就得出，初始电压-亮度曲线与液晶面板的真实电压-亮度曲线存在偏差。经过发明人研究发现，在测试获得电压-亮度曲线过程中必然产生直流偏置电压，直流偏置电压会导致获得的初始电压-亮度曲线存在一定的漂移量，以致降低了电压-亮度曲线的准确性，因此，需要对初始电压-亮度曲线进行校正，以获得更接近于液晶面板真实状态的最终电压-亮度曲线。在本实施例中，获得的初始电压-亮度曲线基本为对称曲线，容易理解的是，通常，液晶面板的电压-亮度曲线为对称曲线，但在实际测试过程中，电压-亮度曲线在最高点处可能存在不对称部分，在本实施例中，电压-亮度曲线上正负帧亮度不对称的区域可以不用考虑。
S4：对所述初始电压-亮度曲线进行校正以获得最终电压-亮度曲线，在所述最终电压-亮度曲线上，所述第一灰阶的两个Gamma电压值对应的亮度相等，可以包括：
测试获得初始电压-亮度曲线过程中，采用的第二公共电压Vcom2比第一公共电压Vcom1大，并且在测试获得电压-亮度曲线过程中必然产生直流偏置电压，直流偏置电压会导致获得的初始电压-亮度曲线存在一定的漂移量，以致降低了电压-亮度曲线的准确性。
为了消除直流偏置电压对电压-亮度曲线的影响，要使得第一灰阶的亮度、电压以及第一公共电压与电压-亮度曲线相匹配。在本实施例中，为了使得初始电压-亮度曲线更加接近于液晶面板的真实状态，数据电压和第二公共电压Vcom2的差值Δ2与帧电压和Vcom1的差值Δ1相等，也就是说，将初始电压-亮度曲线沿横轴即电压轴所在的方向进行平移，以消除直流偏置电压对电压-亮度曲线的影响。经过发明人研究发现，由于第二公共电压Vcom2大于第一公共电压Vcom1，因此，初始电压-亮度曲线的要沿电压轴所在的方向向左平移即向电压值减小的方向平移，平移量为Δ，且
Figure BDA0001760221130000091
在图6中示出了初始电压-亮度曲线a平移Δ后获得的最终电压-亮度曲线b，在平移后得到的最终电压-亮度曲线b上，第一灰阶的两个Gamma电压值对应的亮度相等，即负帧电压γ1和正帧电压γ2对应的亮度相等均为L3，也就是说，最终电压-亮度曲线b正负帧对称，如图6所示。从而，最终电压-亮度曲线b就更加真实地反映了液晶面板的实际电压-亮度关系，消除了直流偏置电压对电压-亮度的影响，使得同一灰阶下的正帧电压和负帧电压对应的亮度相等。这样，在最终电压-亮度曲线上，便可以准确的获得第一全画面和第二全画面对应的电压值。
容易理解的是，本领域技术人员还可以通过V2、γ1和γ2计算获得初始电压-亮度曲线的平移量为Δ，在另一个实施例中，
Figure BDA0001760221130000101
S5：在所述最终电压-亮度曲线上，获取所述第一全画面亮度对应的第一电压以及所述第二全画面亮度对应的第二电压，所述第一电压和所述第二电压的比值即为所述液晶面板的充电率，具体地，如图7所示，图7为初始电压-亮度曲线平移Δ后的示意图，在最终电压-亮度曲线b上，获取第一全画面亮度LG全对应的第一电压VPixel以及第二全画面亮度L对应的第二电压VData，液晶面板的充电率
Figure BDA0001760221130000102
在本实施例中，控制电路板驱动液晶面板和电压-亮度曲线测试中，均采用直流电对液晶面板进行驱动，当同一点位驱动电压相同时，同一点位的亮度也是相同的，因此，从图7中获得的第一电压VPixel便为采用控制电路板驱动时第一全画面亮度LG全对应的电压，同理，第二电压VData为采用控制电路板驱动时第二全画面亮度L对应的电压，从而，液晶面板的充电率
Figure BDA0001760221130000103
从图7中还可以看出，在最终电压-亮度曲线b上，第一全画面亮度LG全还对应第三电压V3，第二全画面亮度L还对应第四电压V4，液晶面板的充电率还可以通过公式
Figure BDA0001760221130000104
得到。
在本实施例中，选取的中间灰阶为第一灰阶，容易理解的是，当中间灰阶为其它灰阶时，便可以获得对应灰阶下的液晶面板的充电率。因此，采用本发明第一实施例的方法，可以实现对任意灰阶下液晶面板充电率的准确计算，从而实现对设计时的仿真模型模拟计算进行准确性验证，提升液晶面板的设计准确性。
在本实施例中，各个步骤中采用的测试点位相同均为第一点位，由于对于液晶面板，同点位亮度相同，从而，获得的初始电压-亮度曲线不会受到测试点位的干扰，因此，在获得最终电压-亮度曲线时，不需要考虑其它因素对初始电压-亮度曲线的影响，只需要消除直流偏置电压对初始电压-亮度曲线的影响即可，更容易获得最终电压-亮度曲线。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种获取液晶面板充电率的方法，其特征在于，包括：
获取所述液晶面板在第一灰阶下的第一全画面亮度和第二全画面亮度；
测量获得所述液晶面板的初始电压-亮度曲线；
对所述初始电压-亮度曲线进行校正以获得最终电压-亮度曲线，在所述最终电压-亮度曲线上，所述第一灰阶的两个Gamma电压值对应的亮度相等；
在所述最终电压-亮度曲线上，获取所述第一全画面亮度对应的第一电压以及所述第二全画面亮度对应的第二电压，所述第一电压和所述第二电压的比值即为所述液晶面板的充电率；
其中，所述获取所述液晶面板在第一灰阶下的第一全画面亮度，包括：
测量获得所述第一灰阶下的第一画面亮度LG和零灰阶画面亮度L0；
计算获得所述第一全画面亮度LG全，所述第一全画面亮度LG全采用以下公式获得，
LG全＝LG*2-L0，
所述第一画面包括由第一灰阶像素组成的行像素和由零灰阶像素组成的行像素交替设置而构成的重载H1 Line画面；
所述对所述初始 电压-亮度曲线进行校正，包括：
将所述初始电压-亮度曲线沿电压轴所在的方向进行平移，平移量为Δ，Δ采用以下公式获得，
Figure FDA0002965905830000011
或者
Figure FDA0002965905830000012
其中，V1为所述第二全画面亮度在所述初始电压-亮度曲线上对应的负帧电压，V2为所述第二全画面亮度在所述初始电压-亮度曲线上对应的正帧电压，γ1为所述第一灰阶对应的Gamma电压中的负帧电压，γ2为所述第一灰阶对应的Gamma电压中的正帧电压。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述液晶面板在第一灰阶下的第二全画面亮度，包括：
将液晶面板点亮第一灰阶下的第二画面；
测量获得所述第二画面亮度，所述第二全画面亮度等于所述第二画面亮度，
所述第二画面包括每一个像素的灰阶均为第一灰阶的画面。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取所述液晶面板在第一灰阶下的第一全画面亮度和第二全画面亮度之前，所述方法还包括：
将液晶面板的公共电压调整至第一公共电压，使得正负帧的灰阶电压相对于所述第一公共电压对称。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将液晶面板的公共电压调整至第一公共电压，包括：
提供正常显示的液晶面板；
将液晶面板点亮闪烁画面，在所述闪烁画面中，第一灰阶像素和零灰阶像素依次交替；
读取公共电压调整过程中所述闪烁画面的最小闪烁值，所述最小闪烁值对应的公共电压即为第一公共电压；
将液晶面板的公共电压调整至所述第一公共电压。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一灰阶包括127灰阶、191灰阶或223灰阶。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个步骤中采用的测试点位相同。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述测试点位为与液晶面板的覆晶薄膜对应的点位。
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