調整面板亮度和色度的預補償方法及裝置與流程

2023-10-28 05:40:33 4

本發明涉及液晶顯示技術領域，尤其涉及一種調整面板亮度和色度的預補償方法及裝置。

背景技術：

液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)與有機發光二極體顯示器(Organic Light Emitting Diode，OLED)等平板顯示裝置已經逐步取代CRT顯示器，成為了當今市場的主流產品。顯示面板是LCD、OLED等平板顯示裝置的重要組成部分。對LCD而言，其液晶顯示面板的結構是一般由一彩色濾光片基板(Color Filter，CF)、一薄膜電晶體陣列基板(Thin Film Transistor Array Substrate，TFT Array Substrate)、以及一配置於兩基板間的液晶層(Liquid Crystal Layer)所構成，其工作原理是通過在兩片玻璃基板上施加驅動電壓來控制液晶層的液晶分子的旋轉，將背光模組提供的光線折射出來產生圖像。

在面板品質的好壞方面，畫質非常重要。所以在生成過程中，灰階白點色溫和亮度是面板廠商判定面板性能優劣的重要參考量。常見的面板由像素作為一個顯示單元，每個像素又由RGB三個亞像素構成。因此需要通過調整RGB三個亞像素的亮度來調整白點色溫和亮度，而RGB三個亞像素的亮度可通過調整RGB三個亞像素分別對應的Gamma(伽馬)參考電壓實現。如圖1所示，其為現有技術中通過調整RGB伽馬電壓校正面板的亮度色度的流程圖，依次調整亞像素G的伽馬電壓校正亮度Lum，調整亞像素B的伽馬電壓校正色度y，調整亞像素R的伽馬電壓校正色度x。具體包括：調整亞像素G的伽馬電壓，使亮度Lum到目標；調整亞像素B的伽馬電壓，使色度y到目標；調整亞像素R的伽馬電壓，使色度x到目標；判斷是否滿足規格，滿足則結束調整，不滿足則按照順序重新再調整。

重新調整的原因是由於亞像素R和亞像素B調整色度的過程中對亮度Lum也有增減影響，同時亞像素R的調整也會對色度y有影響，因此當亞像素R調整色度x結束，亮度Lum和色度y有可能已經超出規格，需要按順序G→B→R重新再調整一次，這樣會很費時間，也有可能發生振蕩，調整效率不高。

技術實現要素：

因此，本發明的目的在於提供一種調整面板亮度和色度的預補償方法，預先將色度對亮度可能造成的影響偏差考慮到目標亮度的設定中，避免反覆循環調整。

本發明的另一目的在於提供一種調整面板亮度和色度的預補償裝置，預先將色度對亮度可能造成的影響偏差考慮到目標亮度的設定中，避免反覆循環調整。

為實現上述目的，本發明提供了一種調整面板亮度和色度的預補償方法，包括：

以LumT、yT及xT分別表示第一亞像素目標灰階亮度、第二亞像素目標灰階色度及第三亞像素目標灰階色度；以Lumc表示第一亞像素灰階亮度預補償量，以yc表示第二亞像素灰階色度預補償量；以Δy表示第二亞像素的伽馬電壓調整對應的第二亞像素灰階色度變化量，以Δx表示第三亞像素的伽馬電壓調整對應的第三亞像素灰階色度變化量；順序執行：

步驟10、調整第一亞像素的伽馬電壓以使第一亞像素灰階亮度為LumT』；

其中ky是Δy對第一亞像素灰階亮度變化係數，kx是Δx對第一亞像素灰階亮度變化係數；

步驟20、調整第二亞像素的伽馬電壓以使第二亞像素灰階色度為yT』；

其中hx是Δx對第二亞像素灰階色度變化係數；

步驟30、調整第三亞像素的伽馬電壓以使第三亞像素灰階色度為xT；

步驟40、判斷亮度和色度是否滿足規格，若滿足則結束調整，若不滿足則返回步驟10重新開始調整。

其中，調整伽馬電壓的方式採用線性估算迭代。

其中，包括：

認定作為目標量的灰階亮度或灰階色度的變化與伽馬電壓滿足線性關係，按照線性計算求得目標量對應的伽馬電壓值；

判斷所求得的伽馬電壓值對應的目標量是否滿足規格，如果不滿足規格，則根據所求得的伽馬電壓值繼續線性估算。

其中，該第一亞像素、第二亞像素和第三亞像素為組成像素的亞像素G、亞像素B和亞像素R。

其中，該第一亞像素為亞像素G，該第二亞像素為亞像素B，該第三亞像素為亞像素R。

為實現上述目的，本發明還提供了一種調整面板亮度和色度的預補償裝置，可以用於相應執行本發明的調整面板亮度和色度的預補償方法，包括：

以LumT、yT及xT分別表示第一亞像素目標灰階亮度、第二亞像素目標灰階色度及第三亞像素目標灰階色度；以Lumc表示第一亞像素灰階亮度預補償量，以yc表示第二亞像素灰階色度預補償量；以Δy表示第二亞像素的伽馬電壓調整對應的第二亞像素灰階色度變化量，以Δx表示第三亞像素的伽馬電壓調整對應的第三亞像素灰階色度變化量；依次順序工作的第一亞像素調整模塊、第二亞像素調整模塊、第三亞像素調整模塊及判斷模塊：

該第一亞像素調整模塊調整第一亞像素的伽馬電壓以使第一亞像素灰階亮度為LumT』；

其中ky是Δy對第一亞像素灰階亮度變化係數，kx是Δx對第一亞像素灰階亮度變化係數；

該第二亞像素調整模塊調整第二亞像素的伽馬電壓以使第二亞像素灰階色度為yT』；

其中hx是Δx對第二亞像素灰階色度變化係數；

該第三亞像素調整模塊調整第三亞像素的伽馬電壓以使第三亞像素灰階色度為xT；

該判斷模塊判斷亮度和色度是否滿足規格，若滿足則結束調整，若不滿足則由該第一亞像素調整模塊重新開始調整。

其中，調整伽馬電壓的方式採用線性估算迭代。

其中，包括：

認定作為目標量的灰階亮度或灰階色度的變化與伽馬電壓滿足線性關係，按照線性計算求得目標量對應的伽馬電壓值；

判斷所求得的伽馬電壓值對應的目標量是否滿足規格，如果不滿足規格，則根據所求得的伽馬電壓值繼續線性估算。

其中，該第一亞像素、第二亞像素和第三亞像素為組成像素的亞像素G、亞像素B和亞像素R。

其中，該第一亞像素為亞像素G，該第二亞像素為亞像素B，該第三亞像素為亞像素R。

綜上所述，本發明的調整面板亮度和色度的預補償方法及裝置引入預補償校正機制，可避免循環多次調整，縮短調整時間，提高效率；有效避免調整過程中發生振蕩，即調整始終無法收斂的情況；進一步引入線性估算迭代方式調整伽馬電壓，提高調整伽馬電壓的效率。

附圖說明

下面結合附圖，通過對本發明的具體實施方式詳細描述，將使本發明的技術方案及其他有益效果顯而易見。

附圖中，

圖1為現有技術中通過調整RGB伽馬電壓校正面板的亮度色度的流程圖；

圖2為本發明調整面板亮度和色度的預補償方法的流程圖；

圖3為本發明調整面板亮度和色度的預補償方法一較佳實施例的流程圖；

圖4為本發明調整面板亮度和色度的預補償方法一較佳實施例中線性估算迭代調整RGB伽馬電壓示意圖；

圖5為本發明調整面板亮度和色度的預補償方法一較佳實施例中調整R色度x變化對應亮度變化曲線示意圖；

圖6為本發明調整面板亮度和色度的預補償方法一較佳實施例中調整B色度y變化對應亮度變化示意圖；

圖7為本發明調整面板亮度和色度的預補償方法一較佳實施例中調整R色度x變化對應色度y變化曲線示意圖。

具體實施方式

參見圖2，其為本發明調整面板亮度和色度的預補償方法的流程圖。該方法主要包括：

以LumT、yT及xT分別表示第一亞像素目標灰階亮度、第二亞像素目標灰階色度及第三亞像素目標灰階色度；以Lumc表示第一亞像素灰階亮度預補償量，以yc表示第二亞像素灰階色度預補償量；以Δy表示第二亞像素的伽馬電壓調整對應的第二亞像素灰階色度變化量，以Δx表示第三亞像素的伽馬電壓調整對應的第三亞像素灰階色度變化量；順序執行：

步驟10、調整第一亞像素的伽馬電壓以使第一亞像素灰階亮度為LumT』；

其中ky是Δy對第一亞像素灰階亮度變化係數，kx是Δx對第一亞像素灰階亮度變化係數；

步驟20、調整第二亞像素的伽馬電壓以使第二亞像素灰階色度為yT』；

其中hx是Δx對第二亞像素灰階色度變化係數；

步驟30、調整第三亞像素的伽馬電壓以使第三亞像素灰階色度為xT；

步驟40、判斷亮度和色度是否滿足規格，若滿足則結束調整，若不滿足則返回步驟10重新開始調整。

本發明的重點是引入預補償的思想，由於調整亮度與色度會相互影響，本發明預先將色度對亮度可能造成的影響偏差考慮到目標亮度的設定中，避免反覆循環調整。

調整伽馬電壓的方式可以採用線性估算迭代。具體可包括：認定作為目標量的灰階亮度或灰階色度的變化與伽馬電壓滿足線性關係，按照線性計算求得目標量對應的伽馬電壓值；判斷所求得的伽馬電壓值對應的目標量是否滿足規格，如果不滿足規格，則根據所求得的伽馬電壓值繼續線性估算。

本發明提出簡單且易實現的方法來實現對面板的亮度和色溫快速調整，預補償避免亮度調整與色度調整多次循環，通過線性估算調整伽馬電壓可進一步提高調整伽馬電壓的效率，線性特性越好，效率越高。

本發明中，第一亞像素、第二亞像素和第三亞像素為組成像素的亞像素G、亞像素B和亞像素R。作為一種具體選擇，該第一亞像素為亞像素G，該第二亞像素為亞像素B，該第三亞像素為亞像素R。

根據本發明的調整面板亮度和色度的預補償方法，本發明還相應提供了一種調整面板亮度和色度的預補償裝置，可以用於執行本發明的調整面板亮度和色度的預補償方法，包括：依次順序工作的第一亞像素調整模塊、第二亞像素調整模塊、第三亞像素調整模塊及判斷模塊：

該第一亞像素調整模塊調整第一亞像素的伽馬電壓以使第一亞像素灰階亮度為LumT』；

其中ky是Δy對第一亞像素灰階亮度變化係數，kx是Δx對第一亞像素灰階亮度變化係數；

該第二亞像素調整模塊調整第二亞像素的伽馬電壓以使第二亞像素灰階色度為yT』；

其中hx是Δx對第二亞像素灰階色度變化係數；

該第三亞像素調整模塊調整第三亞像素的伽馬電壓以使第三亞像素灰階色度為xT；

該判斷模塊判斷亮度和色度是否滿足規格，若滿足則結束調整，若不滿足則由該第一亞像素調整模塊重新開始調整。

參見圖3，其為本發明調整面板亮度和色度的預補償方法一較佳實施例的流程圖。該較佳實施例中，以Lum、y及x分別表示亞像素G灰階亮度、亞像素B灰階色度及亞像素R灰階色度；以LumT、yT及xT分別表示亞像素G目標灰階亮度、亞像素B目標灰階色度及亞像素R目標灰階色度；以Lumc表示亞像素G灰階亮度預補償量，以yc表示亞像素B灰階色度預補償量；以Δy表示亞像素B的伽馬電壓調整對應的亞像素B灰階色度變化量，以Δx表示亞像素R的伽馬電壓調整對應的亞像素R灰階色度變化量。

如圖3所示，先調整G的伽馬(gamma)電壓校正灰階亮度，灰階亮度的校正目標值LumT』是在目標亮度LumT的基礎上考慮Δy、Δx在之後的調整BR中對亮度的影響作用，引入亮度預補償量Lumc，即LumT』＝LumT+Lumc，調整G的gamma電壓使得灰階亮度到LumT』；再調整B的gamma電壓校正色度y，色度的校正目標值yT』是在目標yT的基礎上考慮Δx在之後調整R中對色度y的影響作用，引入色度預補償量yc，即yT』＝yT+yc，調整B的gamma電壓使得灰階色度y到yT』；最後調整R的gamma電壓校正色度x到目標色度xT。判斷此時的亮度和色度是否滿足規格，若不滿足可循環迭代方式重新調整G→B→R。

灰階亮度預補償公式如下：

其中LumT為目標亮度，Lumc為目標亮度預補償量，ky是色度y偏差的調整B對亮度變化係數，kx是色度x的偏差調整R對亮度變化係數。

灰階色度y預補償：

其中yT為目標色度，yc為目標亮度預補償量，hx是色度x的偏差調整R對色度變化係數。

參見圖4，其為本發明調整面板亮度和色度的預補償方法一較佳實施例中線性估算迭代調整RGB伽馬電壓示意圖。

由於理論分析無論亮度的變化還是色度的變化規律同伽馬電壓滿足線性關係，因此調整伽馬電壓可採用線性估算的方式快速調整。即使實際曲線並不完全線性，也可以通過迭代方式不斷減小估算偏差，快速收斂到規格。如圖4所示，是兩次迭代的線性估算示意圖。認定目標量(亮度和色度)的變化與伽馬電壓滿足線性關係，以當前點和間隔dn的兩點伽馬電壓對應的目標量可以線性計算求得目標值(Target)對應的伽馬電壓值；判斷求得的伽馬電壓值對應目標量是否符合規格，如果不滿足規格，則以該點為參考點繼續線性估算，其中兩點的間隔選取與偏差量有關聯，隨著迭代次數的增加，偏差逐漸減小，間隔範圍逐漸減小，線性估算也越來越準確，且線性特性越高，迭代次數越少，調整的效率越高。

線性估算公式如下：

參考點間隔選取公式如下：

dn＝K×Δfn，

其中n為循環迭代次數，K為步長係數，Δfn為變化量與目標值偏差。

參見圖5-7，其中圖5為本發明調整面板亮度和色度的預補償方法一較佳實施例中調整R色度x變化對應亮度變化曲線示意圖，圖6為調整B色度y變化對應亮度變化示意圖，圖7為調整R色度x變化對應色度y變化曲線示意圖。如實際量測的實例可以看出，調整伽馬電壓時亮度與色度、色度y與色度x之間的變化規律基本符合線性關係，因此預補償具有可行性，可準確預估出之後的調整對此時調整的影響偏差，將此偏差預先加入目標量的設定中，可有效避免多次反覆調整，快速找到亮度與色度的目標值對應的RGB伽馬電壓。根據實際量測的調整RB的伽馬參考電壓對應的亮度及色度變化可分別求得調整R時亮度關於色度的變化係數kx,調整B時亮度關於色度y變化係數ky，調整R時色度y關於色度x的變化係數hx。也就是說，ky，kx，及hx可以預先根據圖5-7確定。

在此較佳實施例中：

通過調整RGB的伽馬參考電壓校正面板的亮度和色度，依次調整G的伽馬電壓校正亮度，調整B的伽馬電壓校正色度y，調整R的伽馬電壓校正色度x；

調整G校正亮度時，亮度校正的目標值需要經過預補償校正，將此時的色度偏差Δx和Δy量通過RB關於色度變化與亮度的變化係數轉換為亮度的預補償量，目標亮度與亮度的預補償量相加即為實際調整目標亮度；

調整B校正色度y時，色度y校正的目標值同樣需要經過預補償校正，將此時的色度偏差Δx量通過R關於色度y變化與色度x的變化係數轉換為色度的預補償量，目標色度y與色度y的預補償量相加即為實際調整的色度y；

調整R時的目標色度x即為實際調整的色度x；

調整伽馬電壓的方式採用線性估算迭代，提高調整效率。

該較佳實施例具有如下優點：

1.引入預補償校正機制，調整G時亮度目標值的設定加入色度偏差在後續調整中對亮度的影響量，先做預補償，避免RB調整完色度後重新調整亮度，可避免循環多次調整，縮短調整時間，提高效率；

2.亮度的調整結果會受色度的調整影響，引入預補償可有效避免調整過程中發生振蕩，即亮度調整引起色度的偏差和色度的調整引起亮度的偏差相互抵消，調整始終無法收斂的情況；

3.引入線性估算迭代方式調整伽馬電壓，提高調整伽馬電壓的效率。

綜上，本發明的調整面板亮度和色度的預補償方法及裝置引入預補償校正機制，可避免循環多次調整，縮短調整時間，提高效率；有效避免調整過程中發生振蕩，即調整始終無法收斂的情況；進一步引入線性估算迭代方式調整伽馬電壓，提高調整伽馬電壓的效率。

以上所述，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬於本發明後附的權利要求的保護範圍。