一种显示装置及其伽马曲线调整方法与流程

[0001]
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置及其伽马曲线的调整方法。


背景技术：

[0002]
液晶显示器已经得到广泛的应用，常见的显示模式包括tn(twisted nematic)、ips(in-plane switching)和va(vertical alignment liquid crystal)三种，不同的显示模式各有优劣。其中，va显示模式对比度比ips高很多，响应时间快，同时无须摩擦配向，成为大尺寸tv用液晶面板的常见显示模式。但是由于液晶晶体的双折射效应不同，va型液晶显示器会较ips型液晶显示器的视角色度偏差大，造成va型液晶显示器在大视角(off-axis)的情况下v-t曲线漂移导致画面对比降低，侧看时画面品味较ips显示模式差，即色度可视角偏小的问题，但是改善色度可视角又会涉及制程调整，导致液晶盒(cell)成本增加和良率损失等问题。
[0003]
因此，现有技术存在缺陷，亟需解决。


技术实现要素：

[0004]
本发明目的在于提供一种改善显示装置的色度可视角的伽马曲线调整方法及显示装置。
[0005]
为实现上述目的，本发明提供一种显示装置伽马曲线的调整方法，其特征在于，所述调整方法包括：
[0006]
将与全灰阶范围内的各灰阶对应的伽马值均调整到目标伽马值；
[0007]
调整小于或等于第一分界灰阶的第一灰阶区内各灰阶对应的第一伽马值，以使所述第一伽马值小于所述目标伽马值。
[0008]
在一些实施例中，还包括：调整大于所述第一分界灰阶的第二灰阶区内各灰阶对应的第二伽马值，以使所述第二伽马值与所述第一伽马值相同。
[0009]
在一些实施例中，还包括：调整大于所述第一分界灰阶的第二灰阶区内各灰阶对应的第二伽马值，以使所述第二伽马值大于所述目标伽马值。
[0010]
在一些实施例中，所述第一分界灰阶为86阶，所述目标伽马值为2.2。
[0011]
在一些实施例中，所述第一伽马值为大于或等于1.8且小于2.2。
[0012]
在一些实施例中，所述第二伽马值大于2.2且小于或等于2.6。
[0013]
本发明还提供一种显示装置，包括存储器和处理器，所述存储器存储有多条指令，所述多条指令适于由所述处理器加载并执行如下步骤：
[0014]
将与全灰阶范围内的各灰阶对应的伽马值均调整到目标伽马值；
[0015]
调整小于或等于第一分界灰阶的第一灰阶区内各灰阶对应的第一伽马值，以使所述第一伽马值小于所述目标伽马值。
[0016]
在一些实施例中，所述多条指令还包括适于由所述处理器加载并执行如下步骤：
[0017]
调整大于第一分界灰阶的第二灰阶区内各灰阶对应的第二伽马值，以使所述第二
伽马值与第一伽马值相同，或，
[0018]
调整大于第一分界灰阶的第二灰阶区内各灰阶对应的第二伽马值，以使所述第二伽马值大于所述目标伽马值。
[0019]
在一些实施例中，所述第一分界灰阶为86阶，所述目标伽马值为2.2，所述第一伽马值为大于或等于1.8且小于2.2，所述第二伽马值大于2.2且小于或等于2.6。
[0020]
本发明的有益效果：在不改变显示装置工艺制程的前提下，通过光学调试方法，提高显示装置的色度可视角，实现低成本地快速改善显示效果。
附图说明
[0021]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]
图1为本发明实施例中9种颜色的色彩信号表。
[0023]
图2为本发明实施例中量测不同条件下的色差的方法的示意图。
[0024]
图3为本发明实施例中伽马曲线的调整步骤。
具体实施方式
[0025]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]
在本发明的描述中，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”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。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所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0027]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0028]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0029]
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[0030]
本发明实施例提供一种显示装置，所述显示装置上包括多个像素单元，每一像素单元包括多种彩色子像素。例如，如果所述显示装置是rgb液晶显示装置，则所述显示装置上的每一像素单元包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。
[0031]
像素的灰阶数随显示面板的不同而不同，例如，当显示面板为8比特液晶面板时，灰阶数为256，灰阶可依次表示为0,1,2
……
,255。此时，最小灰阶值为0，最大灰阶值m为255。
[0032]
目前的图像处理技术是将液晶显示面板上的显示区域划分为许多的像素(pixel)，而每个像素上均具有红、绿、蓝等三原色。由于所有可见光的颜色均可由红(r)、绿(g)、蓝(b)三色光线混合产生，因此通过控制该些红(r)、绿(g)、蓝(b)子像素的明暗，即可建构出一个像素所要表现的色彩，为了更适当地描述色彩，国际照明委员会(international commission on illumination，简称cie)提出了cie 1931xyz色彩空间(cie xyz color space)，所述色彩空间将红、绿和蓝三种颜色作为三种原色，所有其他颜色都可以由三种原色混合形成，而所有的颜色都是以x、y以及z三色刺激值，以三种原色不同的比例显示出各种颜色。
[0033]
液晶显示装置中具有时序控制芯片，时序控制芯片中具有白平衡调整模块，白平衡调整模块用于调整三基色的灰阶值，即rgb的灰阶值。液晶显示装置的任一灰阶均由一定灰阶的三基色混色而成。在保证色度一致的前提下，调整三基色的灰阶比例，即可实现对灰阶亮度的调整。如图1所示的是9种颜色对应的r、g、b三基色的灰阶值。
[0034]
伽马(gamma)曲线是一条表示液晶显示装置亮度与灰阶之间的关系的曲线，现有的va型液晶显示装置会在出货时对伽马曲线进行调整，具体方式为将液晶显示装置显示多个预设的绑点灰阶时的gamma电压值调整为与目标伽马值对应的预设值，一般目标伽马值为2.2，符合人眼观看感觉。
[0035]
在tft-lcd中，常用的色坐标有xy色坐标和uv色坐标，通常可采用uv色坐标上各点的差异，利用计算式求得水平色差来评价颜色在坐标上的偏离程度。具体测试和计算方法如下：
[0036]
a)显示图1所示的表中第一种颜色信号，使用色度计量测中心区域正视角度的色度值(u
′
01
，v
′
01
)；
[0037]
b)水平移动色度计的位置，测试每个角度下的(u
′
i1
，v
′
i1
)；
[0038]
c)显示其它八种颜色信号，测试色坐标(u
′
02
，v
′
02
)～(u
′
09
，v
′
09
)；
[0039]
d)重复步骤b)～c)，测试水平方向色坐标(u
′
i2
，v
′
i2
)～(u
′
i9
，v
′
i9
)；
[0040]
e)用以下公式计算水平色差
[0041][0042]
式中：
[0043]
i――正整数，代表不同的水平角度；
[0044]
k――1～9，分别代表9种色彩的信号；
[0045]
f)计算9种色差的平均色差值，绘制每种颜色的角度与色差的关系曲线；
[0046]
g)找出平均色差为0.020或0.03的左右角度位置，左右角度之和为色差0.02对应的水平色视可视角或色差0.03对应的水平色视可视角。
[0047]
本实施例中，对于液晶显示装置的色度可视角的评估对象是在液晶显示装置屏幕中心的色差等于0.03时的水平可视角。通过调整对应白平衡光学code，验证不同条件调整方式对色差为0.03时对应色度可视角的影响。
[0048]
本实施例设计如下三组对比例，分别测量和计算各组对比例中各条件下的水平色度可视角的大小。三组对比例具体如下表所示。
[0049]
对比例1:调整r、g、b的灰阶值，具体如下：
[0050]
序号调整方案rgb条件1.1rgb未降阶255255255条件1.2rgb降低15阶240240240条件1.3r降低15阶240255255条件1.4g降低15阶255240255条件1.5b降低15阶255255240
[0051]
对比例2：整体调整各灰阶伽马值，具体如下：
[0052]
序号调整方案伽马值条件2.1原始各灰阶伽马值2.2条件2.2各灰阶伽马值调大2.4条件2.3各灰阶伽马值调小2.1条件2.4各灰阶伽马值调小2
[0053]
对比例3：分段调整各灰阶伽马值，具体如下：
[0054][0055]
针对各对比例中的不同条件下水平可视角计算，如图2-3所示，具体步骤如下：
[0056]
步骤s1：量测显示屏1白平衡code关闭时正视0度w和侧视大视角a对应的wrgb的0-255各灰阶的三刺激值xyz作为原始数据；本实施例优选侧视大视角a包括30度和45度；
[0057]
步骤s2：基于各不同条件下255阶白平衡code，量测各条件下正视白画面0度w 255阶亮度和色度；
[0058]
步骤s3：根据正视白画面0度下伽马值为2.2和各阶色度与255阶色度相同的原则计算各个灰阶的白平衡code；
[0059]
步骤s4：根据各条件各阶白平衡code计算出对应9张色图正视0度w和侧视大角度a的新的三刺激值xyz；
[0060]
步骤s5：根据各条件对应的正视0度w和侧视大角度a不同色图的新的三刺激值xyz计算不同色图正视0度w和侧视大角度a的水平色坐标(u
′
01
，v
′
01
)，不同的侧视大角度之间的角度水平色坐标(u
′
01
，v
′
01)
可线性内插计算；
[0061]
步骤s6：根据上述色度可视角计算方法计算平均色差为0.03时对应的水平色度可视角。
[0062]
得到三组对比例中各条件下的水平色度可视角如下表所示：
[0063]
对比例1：
[0064][0065]
对比例2：
[0066][0067]
对比例3：
[0068][0069]
根据以上结果可知，对比例1中通过降低灰阶值对水平色度可视角的影响微乎其
微，对比例2中整体下调伽马值对水平色度可视角的影响较整体上调伽马值对水平色度可视角的影响更为明显；对比例3中通过将中低灰阶调小、高灰阶调大的分段调整能够显著提升水平色度可视角。
[0070]
基于上述结果，如图3所示，本发明实施例提供一种显示装置伽马曲线的调整方法，伽马曲线对应0-255全灰阶范围，一第一分界灰阶将所述全灰阶范围分为小于或等于所述第一分界灰阶的第一灰阶区和大于所述第一分界灰阶的第二灰阶区，所述第一灰阶区内的各灰阶对应的伽马值为第一伽马值，所述第二灰阶区内的各灰阶对应的伽马值为第二伽马值。调整方法包括：
[0071]
步骤s1：首先将与全灰阶范围内的各灰阶对应的伽马值均调整到目标伽马值，所述目标伽马值通常为2.2左右，本实施例优选2.2；
[0072]
步骤s2：然后调整小于或等于第一分界灰阶的第一灰阶区内各灰阶对应的第一伽马值，以使所述第一伽马值小于所述目标伽马值，即所述第一伽马值小于2.2。这样通过调节中低灰阶对应的伽马值能够提高显示装置的色度可视角，改善显示装置的显示效果且不需要对显示装置的工艺制程进行改变。
[0073]
根据图1所示的9种颜色的各子像素的灰阶信号可知，其中绝大部分颜色的子像素中低灰阶不超过86阶，因此，本实施例优选所述第一分界灰阶为86阶。
[0074]
考虑到伽马值过小时显示画面易发白，优选所述第一伽马值大于或等于1.8且小于2.2。
[0075]
在本实施例中，调整方法还包括：
[0076]
步骤s3：调整大于所述第一分界灰阶的第二灰阶区内各灰阶对应的第二伽马值，以使所述第二伽马值小于所述目标伽马值。
[0077]
本实施例中可以将所述第一伽马值和所述第二伽马值同时调整，即将所述第一伽马值和所述第二伽马值同步调整至小于所述目标伽马值，即小于2.2，特别的，所述第一伽马值和所述第二伽马值相同，这样能够尽可能的保证显示画面亮度变化的均匀性。
[0078]
在另一些实施例中，在所述步骤s3中，还可以将所述第一伽马值和所述第二伽马值分别调整，例如上面的对比例3所示，分别调整第一伽马值和第二伽马值的大小，具体的，以第一分界灰阶为界，所述第一伽马值调整为小于2.2，所述第二伽马值调整为大于2.2，根据前面对比例3的调试结果可知，这样调整能够显著地提高液晶显示装置的水平色度可视角，改善大视角下的显示效果。
[0079]
为避免伽马值过大导致画面发黑或者过小导致画面发白，本实施例优选所述第一伽马值大于或等于1.8且小于2.2，所述第二伽马值大于2.2且小于或等于2.6。这样既提高色度可视角的大小，也能够保证显示效果。
[0080]
考虑到分别调整所述第一伽马值和所述第二伽马值可能会导致在所述第一分界灰阶处伽马值发生突变，从而导致显示画面出现失真情况。在另一些实施例中，所述第一伽马值与所述第二伽马值在其分别对应的所述第一灰阶区和所述第二灰阶区的全部或部分范围内可以是随灰阶的变化而连续变化的，即所述第一伽马值和所述第二伽马值可以是可变伽马值，并且，所述第一伽马值与所述第二伽马值在所述第一分界灰阶处是相等的。换句话说，所述显示装置的伽马值在所述第一分界灰阶附近的灰阶区域会从所述第一伽马值连续变化至所述第二伽马值，这里伽马值发生变化的灰阶区域被称为第一过渡灰阶区，所述
第一过渡灰阶区的灰阶范围的大小则可以根据所述第一伽马值与所述第二伽马值的差值大小来适应性选择，使得伽马值能够实现平缓的过渡。例如，所述第一过渡灰阶的灰阶范围为所述第一分界灰阶的前后2阶(
±
2阶)至前后5阶(
±
5阶)的范围内。这样可以避免由于伽马值在第一分界灰阶处发生突变，导致显示画面异常，影响显示效果。此处记载的前后2阶(
±
2阶)至前后5阶(
±
5阶)的范围仅作为解释所述第一过渡灰阶的举例，不能作为限制本发明的相应灰阶范围的限定。
[0081]
另外，由于灰阶较低时，灰阶所对应的伽马值是随着灰阶的不断增大而逐渐从0增大到预设的伽马值的大小，此段灰阶范围是伽马值变化的第二过渡灰阶，本发明实施例中以0阶-20阶为所述第二过渡灰阶，此灰阶范围内的伽马值变化不作考虑。
[0082]
本发明实施例还提供一种显示装置，包括存储器和处理器，所述存储器存储有多条指令，所述多条指令适于由所述处理器加载并执行如下步骤：
[0083]
将与全灰阶范围内的各灰阶对应的伽马值均调整到目标伽马值；
[0084]
调整小于或等于第一分界灰阶的第一灰阶区内各灰阶对应的第一伽马值，以使所述第一伽马值小于所述目标伽马值。
[0085]
在一些实施例中，所述多条指令还包括适于由所述处理器加载并执行如下步骤：调整大于第一分界灰阶的第二灰阶区内各灰阶对应的第二伽马值，以使所述第二伽马值与所述第一伽马值相同。
[0086]
在另一些实施例中，所述多条指令还包括适于由所述处理器加载并执行如下步骤：调整大于第一分界灰阶的第二灰阶区内各灰阶对应的第二伽马值，以使所述第二伽马值大于所述目标伽马值。
[0087]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0088]
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。