CN111243546A - 过驱动电压测量方法及测量系统、计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种过驱动电压测量方法，其包括如下步骤：提供待测量的液晶显示面板和具光学探头的光学测试仪，所述光学探头设置于所述液晶显示面板表面；提供控制主机产生时序信号控制指令和过驱动测量图像编码指令；提供集成电路总线控制器产生时序控制信号以及接收过驱动测量图像编码指令并解码生成过驱动测量图像信号；提供时序控制器对应产生可变刷新率的时序信号；提供过驱动测量图像发生器对应生成过驱动测量图像；所述光学探头测量过驱动电压；所述过驱动电压传输至所述控制主机。本发明的过驱动电压测试系统和方法效率高，精度高。同时，本发明还提供一种采用所述过驱动电压测量方法的系统及计算机可读存储介质。

Description

过驱动电压测量方法及测量系统、计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种基于可变刷新率的液晶显示面板的过驱动测量系统、测量方法和计算机可读存储介质。

背景技术

在液晶显示领域中，显示设备包括液晶显示面板和时序控制器，液晶显示面板包括液晶分子，液晶分子可以在时序控制器施加的电压的驱动下偏转，其中所述液晶分子的偏转程度不同导致液晶显示面板的透光率不同，从而实现不同灰阶画面的显示。

由于液晶分子具有粘滞特性，因此，液晶分子在电压驱动下偏转至预期姿态需要一段时间，如果这段时间过长就会导致液晶显示面板出现拖影现象，影响液晶显示面板的显示效果。以薄膜晶体管液晶显示模组(TFT-LCD)为例，电容上C＝Q/V，当电量Q保持不变时，受外界环境影响，液晶分子的电容增加，从而导致对应的电压V下降，因此，液晶分子的灰阶响应曲线很难在一帧时间内达到目标值，为了减小液晶分子在预设电压驱动下偏转至预期姿态所需的时长，许多液晶显示面板引入了过驱动(OD：Over Driving)技术。所述过驱动技术通过增加驱动电压，所述电量Q增加，使得液晶分子的响应时间变短。

因此，所述过驱动技术是一种对显示画面任意灰阶之间的跳变，确保在一帧时间内，提升液晶显示器反应时间，液晶的亮度输出达到目标灰度所需的亮度值。在实际应用中，人眼感受到的亮度高低和光通量、显示时间之间存在如下关系：

人眼感受到亮度的高低＝光通量(流明)×显示时间＝Lm×T＝cd/㎡×面积×T。

对于液晶显示模组而言，在光通量和发光面积已经确定的情况下，人眼感受到的光能是由显示时间T决定。

根据动态画面显示的要求，使用过驱动技术时，相邻的两帧画面的显示亮度基本相同，对于每一像素，在显示某一图像时，需要施加一像素电压至该像素，对应显示画面，时序控制器可以根据该图像的前一帧图像的灰阶值和目标灰阶值确定该像素的过驱动补偿灰阶值，然后对应提供灰阶过驱动电压，并将显示该图像时需向该像素施加的像素电压与该过驱动补偿电压进行相加，得到实际需要向该像素施加的像素电压(也可称为过驱动像素电压)，之后为该像素施加该过驱动像素电压，从而使该像素中的液晶分子能够在较短的时间内偏转至预期姿态。

具体而言，根据每一像素当前帧图像的灰阶值和前一帧图像的灰阶值产生一过驱动电压值，再利用所述过驱动电压值驱动对应的液晶分子，以加快液晶分子的转动速度，进而缩短液晶显示器的反应时间。

相关技术中，对于每一像素，所述时序控制器可以根据该像素当前显示的图像的灰阶值和该子像素待显示的图像的灰阶值查表得到上述过驱动补偿电压。

所述过驱动电压值与前一帧图像所呈现的灰阶值以及当前帧图像的灰阶值相关。在过驱动电压驱动过程中，所述时序控制器的过驱动算法只是在特定的刷新频率下通过光学仪器CA310进行量测，然后将量测得到的上一帧图像的灰阶值到当前帧图像的灰阶值填入混光距离表格，进行人工校对。该种模式下，为确认最佳的过驱动电压值，必须进行人工校正，因此，效率低下且误差较大。

另一方面，现有技术的液晶显示模组并本身仅支持固定的像素时钟频率刷新，并不支持可变像素时钟频率刷新的功能，直接升级相应硬件以支持可变像素时钟频率刷新的功能，会导致成本增加。

因此，有必要提供一种高效、精度高且成本低的过驱动电压测量方法及测量系统、计算机可读存储介质。

发明内容

本发明目的在于提供一种高效测量、高精度且成本低的过驱动电压测量方法。

本发明还提供一种用于过驱动电压测量方法的测量系统及计算机存储介质。

一种液晶显示面板的过驱动电压测量方法，其包括如下步骤：

步骤S01，提供待测量的液晶显示面板和具光学探头的光学测试仪，所述光学探头设置于所述液晶显示面板表面，界定混光距离参考点；

步骤S02，提供控制主机，其产生时序信号控制指令和过驱动测量图像编码指令；

步骤S03，提供集成电路总线控制器，其接收来自所述控制主机的时序信号控制指令并产生时序控制信号，以及接收过驱动测量图像编码指令并解码生成过驱动测量图像信号；

步骤S04，提供时序控制器，其接收来自所述集成电路总线控制器的时序控制信号，对应产生可变刷新率的时序信号；

步骤S05，提供过驱动测量图像发生器，其接收来自所述集成电路总线控制器的过驱动测量图像信号对应生成过驱动测量图像；

步骤S06，所述光学探头测量目标帧图像灰阶值和前一帧图像灰阶值，并经所述光学测试仪传输至所述控制主机，所述控制主机根据目标帧图像灰阶值和前一帧图像灰阶差值、前一帧图像灰阶亮度保持时长、当前显示时间来确定待处理帧图像的过驱动灰阶值，并根据所述待处理帧图像的过驱动灰阶值确定过驱动电压；

步骤S07，所述过驱动电压传输至所述控制主机，并重复步骤S01至步骤S07。

优选的，在所述步骤S01与步骤S02之间，还包括对液晶显示面板加热步骤。

优选的，所述对所述液晶显示面板的加热是通过上电开机加热。

优选的，在加热时，还包括重载画面的步骤。

优选的，还包括所述控制主机判断可变刷新率对应的过驱动电压值是否满足过驱动测量图像表的需求的步骤，如果不满足，则继续步骤S01至步骤S07，直至满足停止重复上述步骤。

优选的，重复步骤S01-S07，获得多组过驱动测量电压值，当所述控制主机判断可变刷新率对应的过驱动电压值满足过驱动测量图像表的需求时，则所述控制主机通过所述集成电路总线控制器将过驱动所述下一帧过驱动测量图像表烧录入闪存。

一种应用于对液晶显示面板的过驱动电压测量系统，所述系统包括具光学探头的光学测试仪、控制主机、集成电路总线控制器、时序控制器及过驱动测量图像发生器，所述光学探头设于所述液晶显示面板表面，所述控制主机产生信号控制可变刷新频率的指令，所述集成电路总线控制器接收来自所述控制主机的时序信号控制指令并产生时序控制信号，以及接收过驱动测量图像编码指令并解码生成过驱动测量图像信号，所述时序控制器接收来自所述集成电路总线控制器的时序控制信号对应产生可变刷新率的时序信号，所述过驱动测量图像发生器接收来自所述集成电路总线控制器的过驱动测量图像信号对应生成过驱动测量图像，所述光学探头测量目标帧图像灰阶值和前一帧图像灰阶值，并经所述光学测试仪传输至所述控制主机，所述控制主机根据目标帧图像灰阶值和前一帧图像灰阶差值、前一帧图像灰阶亮度保持时长、当前显示时间来确定待处理帧图像的过驱动灰阶值，并根据所述待处理帧图像的过驱动灰阶值确定过驱动电压，所述过驱动电压传输至所述控制主机。

优选的，所述液晶显示面板叠设的包括薄膜晶体管阵列基板和彩色滤光片基板，所述光学探头抵接所述薄膜晶体管阵列基板的表面设置。

优选的，所述光学测试仪多次测量获得多个过驱动电压值，形成过驱动测量图像表，使得所述控制主机接收多个基于可变刷新率的过驱动电压值获得过驱动电压测量表，并经所述集成电路总线烧录入闪存。

一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储多条指令，所述指令适用于由控制主机加载至集成电路总线控制器以执行上述任一项所述的液晶显示面板的过驱动电压测量方法。

与相关技术相比，本发明提供的过驱动电压测量系统中，通过修改所述控制主机的控制系统，调用设定好的测试软件来快速获取过驱动电压，并形成过驱动电压表格，降低人工校正比对工作量，进一步提高工作效率，避免对硬件升级，降低成本。

附图说明

图1是本发明一种液晶显示面板过驱动电压测量系统的结构框图；

图2是图1所示液晶显示面板过驱动电压测量系统的工作原理示意图；

图3是采用图1所示过驱动电压测量系统对液晶显示面板进行过驱动电压测量的方法示意图；及

图4是图1所示集成电路总线控制器与时序控制器和过驱动测量图像发生器的结构框图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在液晶显示面板的实际应用中，通常采用过驱动技术来提供液晶的响应速度，从而改善液晶的响应时间。

当液晶显示模组工作时，其显示动态图像的前一帧图像与目标帧图像分别对应设定的灰阶值。前一帧图像的灰阶值是指显示前一帧图像时，对应施加的像素电压，该像素电压驱动前一帧图像对应的液晶分子旋转，以控制通过率获得设定的灰阶值。目标帧图像指的是符合显示要求的图像，其对应对待处理的不符合显示要求，且需要利用过驱动电压提高液晶响应速度的图像。

所述目标帧图像的灰阶值、待处理帧图像过驱动的建立时间和每帧图像的显示时间都是已知的。其中，目标帧图像的灰阶值可从显示图像的显示输出值中获取，建立时间是预先设置的，而每帧图像的显示时间是由显示模式确定的。

请结合参阅图1及图2，其中图1为本发明所揭示一种液晶显示面板的过驱动电压测量系统，图2为图1所示液晶显示面板过驱动电压测量系统的工作原理示意图。所述过驱动电压测量系统100用于对液晶显示面板200的过驱动电压进行测量。也就是说，采用所述过驱动电压测量系统100应用于液晶显示面板200中，所述液晶显示面板200包括叠设的彩色滤光片基板21、薄膜晶体管基板23和时序控制器25，所述时序控制器25与所述薄膜晶体管基板23对应电连接。

所述过驱动电压系统100包括光学测试仪11、控制主机13、集成电路总线控制器15、时序控制器17及过驱动测量图像发生器19。

所述光学测试仪11包括光学探头111。所述光学探头111设于所述液晶显示面板200的薄膜晶体管基板23表面。所述光学探头111与所述薄膜晶体管基板23表面接触设置，界定所述混光距离参考点。在本实施方式中，所述光学探头111的数量可以是多个，分别对应所述液晶显示面板200的薄膜晶体管基板23不同区域设置。

所述液晶显示面板200的动态图像显示是在可变刷新频率的驱动下对应显示连续帧画面，以实现动态画面显示，其中所述可变刷新频率的指令是由所述控制主机13产生信号控制的。

为了适当调节目标帧图像的过驱动电压值，需要精确快速测量前一帧图像的灰阶值及目标帧图像的灰阶值，所述控制主机13判断可变刷新频率对应的过驱动电压值是否满足过驱动测试图像表的需求，进而设置过驱动电压值。所述控制主机13根据判断结果对应产生时序信号控制指令和过驱动图像编码指令。

所述集成电路总线控制器15与所述控制主机13对应通过集成电路总线电连接。所述集成电路总线控制器15接收来自所述控制主机13所产生的时序信号控制指令并产生时序控制信号，以及接收过驱动测试图像编码指令并解码生成过驱动测试图像信号。

所述时序控制器17及所述过驱动测试图像控制器19的两端分别通过集成电路总线与所述集成电路总线控制器15和所述控制器25对应电连接。所述时序控制器17接收来自所述集成电路总线控制器15的时序控制信号对应产生可变刷新频率的时序信号。所述过驱动测量图像发生器19接收来自所述集成电路总线控制器15的过驱动测试图像信号对应生成过驱动测试图像。

所述处理器25接收来自所述时序控制器17所产生的可变刷新率的时序信号，对应调整所述薄膜晶体管基板23的可变刷新频率。

同时，所述处理器25接收来自所述过驱动测试图像控制器19所产生的过驱动测试图像驱动薄膜晶体管23的像素电极进行图像显示。

众所周知，当所述液晶显示面板200工作时，其对应在所述控制器25的驱动下显示画面。在实际应用中，人眼感受亮的高低(光能)＝光通量(流明)×点亮时间＝Lm×T＝cd/㎡×面积×T。当Lm和发光面积都已经确定的情况下，人眼感受到的光能是由T，即点亮时间决定的，cd/㎡(堪培拉/平方米)是亮度单位，表示人对光的强度的感受。

所述控制器25为整个液晶显示面板的驱动系统的核心部件，用于对显示数据的时序控制和过驱动控制。所述控制器25作为显示数据的缓存，将输入的显示数据延迟一帧图像，即：前一帧图像。前一帧图像的显示数据作为起始灰阶数据输入所述控制器25，而当前帧图像的显示数据作为目标灰阶数据输入所述控制器25。

前一帧图像的灰阶值：L1＝S1＝(Tframe-TR+Tframe)×GL/2

当前帧图像的灰阶值：L2＝S2＝Tframe×GL

其中，L1、L2分别表示第一帧图像和第二帧图像的亮度，Tframe表示每帧图像的显示时间，GL表示正常驱动的灰阶值，TR表示过驱动建立的时间。

所述控制器25根据输入的起始灰阶值(前一帧图像的灰阶值)和目标灰阶值(当前帧图像的灰阶值)，前一帧图像灰阶值保持时长、当前显示时间来确定待处理帧图像的过驱动灰阶值，对应产生过驱动电压值。

所述光学探头111测量所在位置的目标帧图像灰阶值和前一帧图像灰阶值，并经所述光学测试仪11传输至所述控制主机13，所述控制主机13根据所述目标帧图像灰阶值和前一帧图像灰阶差值、前一帧图像灰阶值保持时长、当前显示时间来确定待处理帧图像的补偿的过驱动灰阶值，并根据所述待处理帧图像的过驱动灰阶值确定过驱动电压，所述过驱动电压信号传输至所述控制主机13。

经过多次测量，所述控制主机13接收多个基于可变刷新率的过驱动电压值获得过驱动电压测试表，并经所述集成电路总线烧录入闪存。

再请参阅图3，采用图1所示过驱动电压测量系统对液晶显示面板进行过驱动电压测量的方法示意图。当所述过驱动电压测量系统对液晶显示面板进行过驱动电压测量时，其包括如下步骤：

步骤S01，提供待测量的液晶显示面板200和具光学探头111的光学测试仪11，所述光学探头111设置于所述液晶显示面板200的薄膜晶体管基板21的表面，界定混光距离参考点；

在该步骤S01中，所述光学测试仪11是型号为CA310的光学仪器，其中所述光学探头111的数量可以是多个，分别对应设置在所述薄膜晶体管基板21表面的不同区域。

在该步骤中，还包括上电开机并加热液晶显示模组200，同时重载驱动图像。

在该步骤中，进行加热的同时，适时判断所述液晶显示面板200的加热时长，通常超过一小时后继续后续步骤。另，加热过程中，所述液晶显示面板的重载驱动图像步骤是可选项，为了提高温度的上升效率，可以选择重载驱动图像，当然也可以根据需要省略该步骤。

步骤S02，提供控制主机13，其产生时序信号控制指令和过驱动图像编码指令；

在该步骤S02中，所述时序信号控制指令是基于可变刷新频率的时序信号控制指令。

步骤S03，提供集成电路总线控制器15，其接收来自所述控制主机13的时序信号控制指令并产生时序控制信号，以及接收过驱动图像编码指令并解码生成过驱动测量图像信号；

步骤S04，提供时序控制器17，其接收来自所述集成电路总线控制器15的时序控制信号，对应产生可变刷新率的时序信号；

步骤S05，提供过驱动测量图像控制器19，其接收来自所述集成电路总线控制器15的过驱动测量图像信号对应生成过驱动测量图像；

步骤S06，所述光学探头111测量目标帧图像灰阶值和前一帧图像灰阶值，并经所述光学测试仪11传输至所述控制主机13，所述控制主机13根据目标帧图像灰阶值和前一帧图像灰阶差值、前一帧图像灰阶亮度保持时长、当前显示时间来确定待处理帧图像的过驱动灰阶值，并根据所述待处理帧图像的过驱动灰阶值确定过驱动电压；步骤S07，所述过驱动电压传输至所述控制主机13，并重复步骤S01至步骤S07。

其中，在步骤S07中，还包括所述控制主机13判断可变刷新率对应的过驱动电压值是否满足过驱动测量图像表的需求的步骤，当如果所述可变刷新率对应的过驱动电压值不满足过驱动测量图像表的需求时，则继续步骤S01至步骤S07，直至满足该条件时，则停止重复上述步骤。当可变刷新率对应的过驱动电压值满足过驱动测量图像表的需求时，则所述集成电路总线控制器15将过驱动所述过驱动测量图像表烧录入闪存。

再请参阅图4，是图1所示集成电路总线控制器与时序控制器和过驱动测量图像发生器的结构框图。所述计算机可读存储介质400中存储多条指令，所述指令适用于由所述控制主机13加载至所述集成电路总线控制器15以执行上述任一项所述的液晶显示面板200的过驱动电压测量方法。所述计算机可读存储介质400包括处理器41和存储器43。所述处理器41产生指令，执行存储于所述存储器43中的多条指令。

相较于现有技术，本发明的过驱动电压测量系统中通过修改所述控制主机的控制系统，调用设定好的测试软件来快速获取过驱动电压，并形成过驱动电压测量表格，降低人工校正比对工作量，进一步提高工作效率，避免对硬件升级，降低成本。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种液晶显示面板的过驱动电压测量方法，其包括如下步骤：

步骤S01，提供待测量的液晶显示面板和具光学探头的光学测试仪，所述光学探头设置于所述液晶显示面板表面，界定混光距离参考点；

步骤S02，提供控制主机，其产生时序信号控制指令和过驱动测量图像编码指令；

步骤S03，提供集成电路总线控制器，其接收来自所述控制主机的时序信号控制指令并产生时序控制信号，以及接收过驱动测量图像编码指令并解码生成过驱动测量图像信号；

步骤S04，提供时序控制器，其接收来自所述集成电路总线控制器的时序控制信号，对应产生可变刷新率的时序信号；

步骤S05，提供过驱动测量图像发生器，其接收来自所述集成电路总线控制器的过驱动测量图像信号对应生成过驱动测量图像；

步骤S06，所述光学探头测量目标帧图像灰阶值和前一帧图像灰阶值，并经所述光学测试仪传输至所述控制主机，所述控制主机根据目标帧图像灰阶值和前一帧图像灰阶差值、前一帧图像灰阶亮度保持时长、当前显示时间来确定待处理帧图像的过驱动灰阶值，并根据所述待处理帧图像的过驱动灰阶值确定过驱动电压；

步骤S07，所述过驱动电压传输至所述控制主机，并重复步骤S01至步骤S07。

2.根据权利要求1所述的液晶显示面板的过驱动电压测量方法，其特征在于，在所述步骤S01与步骤S02之间，还包括对液晶显示面板加热步骤。

3.根据权利要求2所述的液晶显示面板的过驱动电压测量方法，其特征在于，所述对所述液晶显示面板的加热是通过上电开机加热。

4.根据权利要求3所述的液晶显示面板的过驱动电压测量方法，其特征在于，在加热时，还包括重载画面的步骤。

5.根据权利要求1所述的液晶显示面板的过驱动电压测量方法，其特征在于，还包括所述控制主机判断可变刷新率对应的过驱动电压值是否满足过驱动测量图像表的需求的步骤，如果不满足，则继续步骤S01至步骤S07，直至满足停止重复上述步骤。

6.根据权利要求5所述的液晶显示面板的过驱动电压测量方法，其特征在于，重复步骤S01-S07，获得多组过驱动测量电压值，当所述控制主机判断可变刷新率对应的多个过驱动电压值满足过驱动测量图像表的需求时，则所述控制主机通过所述集成电路总线控制器将下一帧图像所述过驱动测量图像表烧录入闪存。

7.一种过驱动电压测量系统，应用于对液晶显示面板的过驱动电压测量，所述系统包括具光学探头的光学测试仪、控制主机、集成电路总线控制器、时序控制器及过驱动测量图像发生器，所述光学探头设于所述液晶显示面板表面，所述控制主机产生信号控制可变刷新频率的指令，所述集成电路总线控制器接收来自所述控制主机的时序信号控制指令并产生时序控制信号，以及接收过驱动测量图像编码指令并解码生成过驱动测量图像信号，

所述时序控制器接收来自所述集成电路总线控制器的时序控制信号对应产生可变刷新率的时序信号，

所述过驱动测量图像发生器接收来自所述集成电路总线控制器的过驱动测量图像信号对应生成过驱动测量图像，

所述光学探头测量目标帧图像灰阶值和前一帧图像灰阶值，并经所述光学测试仪传输至所述控制主机，所述控制主机根据目标帧图像灰阶值和前一帧图像灰阶差值、前一帧图像灰阶亮度保持时长、当前显示时间来确定待处理帧图像的过驱动灰阶值，并根据所述待处理帧图像的过驱动灰阶值确定过驱动电压，所述过驱动电压传输至所述控制主机。

8.根据权利要求7所述的液晶显示面板的过驱动电压测量系统，其特征在于，所述液晶显示面板叠设的包括薄膜晶体管阵列基板和彩色滤光片基板，所述光学探头抵接所述薄膜晶体管阵列基板的表面设置。

9.根据权利要求7所述的液晶显示面板的过驱动电压测量系统，其特征在于，所述光学测试仪多次测量获得多个过驱动电压值，形成过驱动测量图像表，使得所述控制主机接收多个基于可变刷新率的过驱动电压值获得过驱动电压测量表，并经所述集成电路总线烧录入闪存。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储多条指令，所述指令适用于由控制主机加载至集成电路总线控制器以执行权利要求1-6任一项所述的液晶显示面板的过驱动电压测量方法。

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