CN108806576B - 显示装置、面板控制装置以及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置、面板控制装置以及使用方法；该显示装置包括显示面板与***电路，该面板控制装置包括主控单元、相机以及信号发生器；信号发生器在使用时与显示装置电性连接，相机用于采集显示面板的图像数据并传输至主控单元；主控单元用于控制信号发生器向显示装置传输灰阶信号，使显示面板显示预设灰阶画面，还用于根据图像数据和相应的补偿算法进行补偿计算，控制信号发生器将补偿数据输入显示装置的***电路；本发明还公开了应用该装置进行补偿数据预烧录的显示装置和该面板控制装置的使用方法。

Description

显示装置、面板控制装置以及使用方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置、面板控制装置以及使用方法。

背景技术

为实现窄边框甚至“无边框”显示，现有显示技术中常采用栅极内嵌技术，栅极内嵌技术运用显示面板的原有制程工艺，将连接扫描线的栅极驱动电路 (Gate DriverMonolithic，GDM)制作在显示区周围的基板上，使之能替代外接电路芯片完成扫描线的驱动，减少外接电路芯片的绑定(bonding)工序，并降低产品功耗。

栅极驱动电路分布在可视区(AA区)外侧两边的显示面板上时，可以实现窄边框显示；如图1所示，栅极驱动电路分布在可视区内部两边的显示面板上时，可以实现“无边框”显示。但像素内走线增多会降低面板的开口率，栅极驱动电路的设置区域和非设置区域在亮度均匀的背光下存在亮度差异。为了减轻两种区域的亮度差异，面板可通过配线的方式设置一段调整区域，使得开口率的变化减缓，视觉上实现同一灰阶过渡均匀，改善后的面板开口率变化趋势如图2 所示。主要改善方法包括以下两种：

方法一：在非设置区域与设置区域内的像素中选择性增加信号线配线从而降低开口率，减小设置区域与非设置区域的亮度差；

方法二：增加非设置区域内像素的黑色矩阵(BM)面积以减小开口率。

然而，方法一需要精确计算信号线的长宽，使设置区域和非设置区域亮度过渡均匀无突变，需要做到与原有线路无电性连接，会造成面板寄生电容增大，并且降低了面板的开口率。

方法二同方法一，需精确计算黑色矩阵的宽度，以使设置区域和非设置区域亮度过渡均无突变，此外减低了面板的开口率。

除上述两种通过调整面板配线的改善方法外，还可以保持面板开口率不变，增加设置区域内背光亮度，从而减小设置区域与非设置区域的亮度差。但是由于实现背光区域化调节的难度较大，目前暂无此种背光及背光驱动装置。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种显示装置、面板控制装置以及使用方法，在不改变像素结构的前提下，通过补偿数据的预烧录，达到改善显示不均的效果。

本发明提供的技术方案如下：

本发明公开了一种面板控制装置，用于改善显示装置的显示不均，所述显示装置包括显示面板与***电路，该面板控制装置包括主控单元、相机以及信号发生器；所述主控模块包括图像采集模块和信号源控制模块；所述主控单元与信号发生器电性连接，所述信号发生器在使用时与显示装置电性连接；

主控单元控制控制信号发生器向显示装置传输灰阶信号，所述信号发生器向显示装置传输灰阶信号，使显示面板显示预设灰阶画面；

相机采集显示面板的图像数据并将图像数据传输入主控单元；

主控单元根据图像数据和相应的补偿算法进行补偿计算，并控制信号发生器将补偿数据输入显示装置的***电路。

本发明还公开了一种显示装置，该显示装置应用上述面板控制装置进行补偿数据的预烧录；

所述***电路包括印刷电路板，所述印刷电路板上设有时序数据控制器和存储器；

所述存储器用于接收所述补偿数据；

所述时序数据控制器在开机后读取所述存储器中的补偿数据，调整输入到显示面板的数据电压。

本发明还公开了一种面板控制装置的使用方法，应用于上述的面板控制装置，该使用方法包括以下步骤：

第一步：对显示装置进行点灯和拍照，判断该显示装置是否良品；若是良品，则结束；若是不良品，则进行第二步；

第二步：主控单元的信号源控制模块控制信号发生器向显示装置传输灰阶信号，显示面板显示预设灰阶画面；相机对显示面板进行拍照，将图像数据传输入主控单元的图像采集模块；

第三步：主控单元对图像数据进行处理得到对应各个基础单元的亮度值，并将图像数据代入预设补偿算法得到补偿亮度值，将补偿亮度值输入信号发生器；

第四步：信号发生器接收补偿亮度值产生补偿数据，通过烧录接口将补偿数据烧录进显示装置的***电路；

第五步：对显示装置再次点灯后复判；若该显示装置为良品，则结束；若仍是不良品，则回到第二步或进行其他修正或报废。

优选地，所述第二步中的图像数据以单个像素为基础单元进行采集。

优选地，所述第二步中的图像数据以i*j个像素为基础单元进行采集，其中i、j为大于1的正整数。

优选地，所述第三步中的主控单元对图像数据进行处理包括畸变处理和分析处理；

所述畸变处理包括对对应各个基础单元的图像数据进行亮度判定，得到亮度值；

所述分析处理包括根据各基础单元的亮度值变化规律选择合适的预设算法。

优选地，对应第k列基础单元的所述补偿亮度值满足：

其中n为基础单元的行数，m为基础单元的列数，1≤k≤m，且n、m、k 为正整数，△L为第k列基础单元的补偿亮度值，

为基础单元的平均亮度值，average(a_1k a_2k…a_nk)为第k列基础单元的平均亮度值。

优选地，对应第k列基础单元的所述补偿亮度值满足：

其中n为基础单元的行数，m为基础单元的列数，1≤k≤m，且n、m、k 为正整数，△L为第k列基础单元的补偿亮度值，

为基础单元的平均亮度值，mode(a_1k a_2k…a_nk)为第k列基础单元的亮度值众数。

优选地，对应第k列基础单元的所述补偿亮度值满足：

其中n为基础单元的行数，m为基础单元的列数，1≤k≤m，且n、m、k 为正整数，△L为第k列基础单元的补偿亮度值，

为基 础单元的亮度值众数，average(a_1k a_2k … a_nk)为第k列基础单元的平均亮度值。

优选地，对应第k列基础单元的所述补偿亮度值满足：

其中n为基础单元的行数，m为基础单元的列数，1≤k≤m，且n、m、k 为正整数，△L为第k列基础单元的补偿亮度值，

为基础单元的亮度值众数，mode(a1k a2k…ank)为第k列基础单元的亮度值众数。

与现有技术相比，本发明能够带来以下至少一项有益效果：

1、相比对阵列基板上的像素开口率进行调整，本发明的方法补偿更精准，且不改变现有像素结构；

2、可以在补偿像素内配线造成的显示不均的同时补偿可视区域由于前段面板制程造成的多样化的显示不均；

3、普遍适用于各种机种，不需要针对具体机种做开口率过渡处理的计算、设计和绘制，节约成本且泛用性强；

4、根据栅极内嵌面板的特性，提出多种算法，大大降低数据处理量和存储内存。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明予以进一步说明。

图1为栅极驱动电路在可视区域内的排列结构示意图；

图2为现有技术中调整配线后的面板开口率变化趋势；

图3为本发明面板控制装置的结构示意图；

图4为显示面板以单个像素为基础单元进行侦测的示意图；

图5为显示面板以2*2个像素为基础单元进行侦测的示意图；

图6为图4所示划分方式下像素灰阶亮度采集结果示意图。

图7为本发明面板控制装置的使用方法的技术流程图；

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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，对于本领域普通技术人员来讲，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，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

本发明的显示装置使用一面板控制装置进行补偿数据的预烧录，显示装置包括显示面板04和***电路，***电路包括印刷电路板05(Printed circuit board， FCB)、电性连接显示面板04和印刷电路板05的柔性电路板(Flexible printed circuit Board，FPC)，印刷电路板05上设有时序数据控制器(Tcon)和存储器 (Flash)。

该面板控制装置如图3所示，包括主控单元01、相机02和信号发生器03。主控单元01与信号发生器03电性连接，信号发生器03在使用时与显示装置的印刷电路板05电性连接。

使用时，相机02与显示面板04位于暗室中，主控单元01位于暗室外。相机 02在显示装置点灯显示预设灰阶画面的情况下进行拍照，将采集的图像数据传输入主控单元01的图像采集模块011。在图像数据采集时，可以如图4所示以单个像素为基础单元进行侦测，也可以如图5所示以2*2个像素为基础单元进行侦测，即以i*j个像素为基础单元进行侦测，其中i、j为大于1的正整数。

主控单元01包括图像采集模块011和信号源控制模块012。图像采集模块 011接收图像数据。信号源控制模块012一方面在显示装置点灯时控制信号发生器03向显示装置传输灰阶信号，使显示面板04显示预设灰阶画面；另一方面根据图像数据和相应的补偿算法进行补偿计算，并控制信号发生器05将补偿数据输入显示装置的***电路。

信号发生器03在进行补偿数据的预烧录时，与印刷电路板05电性连接。信号发生器03一方面在信号源控制模块012的控制下，通过高速串行接口V-BY- ONE、低压差分信号技术接口LVDS、嵌入式显示端口EDP等接口将灰阶信号传输入印刷电路板05，使显示面板04显示预设的灰阶画面。显示面板04由于栅极内嵌等原因，灰阶画面会有不均匀现象。信号发生器03另一方面通过串行外设接口SPI、通用串行接口USB、调试接口JTAG等烧录接口将补偿数据预烧录进印刷电路板05的存储器中。

当显示装置开机之后，印刷电路板05的时序数据控制器会读取存储器中存储的补偿数据，调整输入到显示面板04的数据电压大小，以实现对面板亮度的局部调节，减小栅极驱动电路设置区域和非设置区域的亮度差。

以单个像素为基础单元采集数据为例(为简略，图6中仅显示8行10列基础单元，实际应用中为n行m列，n、m均为正整数)：

显示面板04的可视区像素按矩阵划分为n行m列的基础单元，第n行第m列基础单元的亮度值标记为a_nm。需要说明的是，本发明以下所称的亮度值、补偿亮度值、平均亮度值、亮度值众数等实际并非以cd/m²、nit等为单位的实际亮度值，而是进行阶梯式量化的标记亮度值或者指对应标记亮度值的电压值。

亮度采集的结果如图6所示，栅极内嵌式面板两边的纵列区域透过率低、亮度低；中间纵列区域透过率高、亮度高。由于在纵向上，每一列像素的GDM 电路、透过率和亮度三者具有相关性，数据处理时可利用这一特性，优化算法，降低数据处理量和存储电容，如取每一列像素的补偿亮度值为相同值，以全高清(Full High Definition，FHD)显示装置为例，补偿数据在存储器中所占的存储内存可由530M降低为0.5M。

以第k(1≤k≤m且k为整数)列像素为例，记△L为该列统一的补偿亮度值，

为可视区基础单元的平均亮度值，average(a1k a2k…ank) 为第k列基础单元的平均亮度值，

为可视区基础单元的亮度值众数，mode(a1k a2k…ank)为第k列基础单元的亮度值众数。

本发明改善显示不均的补偿算法包括以下四种：

补偿算法一：

以可视区基础单元的平均亮度值作为标准，取该列基础单元的平均亮度值为采样值，

此时对应第k列基础单元的补偿亮度值△L满足：

补偿算法二:

以可视区基础单元的平均亮度值作为标准，取该列基础单元的亮度值众数为采样值，

此时对应第k列基础单元的补偿亮度值△L满足：

补偿算法三：

以可视区基础单元的亮度值众数作为标准，取该列基础单元的平均亮度值为采样值，

此时对应第k列基础单元的补偿亮度值△L满足：

补偿算法四：

以可视区基础单元的亮度值众数作为标准，取该列基础单元的亮度值众数为采样值，

此时对应第k列基础单元的补偿亮度值△L满足：

需要说明的是，本发明面板控制装置的使用方法中所选用的算法包括但不限于以上四种，可以根据产品的不良类型和灰阶变化规律选用合适的算法。

本发明面板控制装置的使用方法的技术流程图如图7所示，该方法包括以下步骤：

第一步：对显示装置进行点灯和拍照，判断该显示装置是否良品；若是良品，则结束；若是不良品，则进行第二步；

第二步：主控单元01的信号源控制模块012控制控制信号发生器03向显示装置传输灰阶信号，显示面板04显示预设灰阶画面；相机01对显示面板 04的灰阶画面进行拍照形成图像数据，并将图像数据传输入主控单元01的图像采集模块011；

第三步：主控单元01对图像数据进行处理得到对应各个基础单元的亮度值，并将图像数据代入预设补偿算法得到补偿亮度值，将补偿亮度值输入信号发生器03；

第四步：信号发生器03接收补偿亮度值产生补偿数据，通过烧录接口将补偿数据预烧录进印刷电路板05的存储器中；

第五步：对显示装置再次点灯后复判；若该显示装置为良品，则结束；若仍是不良品，则回到第二步或进行其他修正或报废。

具体地，上述第二步中的图像数据可以单个像素为基础单元进行采集，也可以i*j个像素单元为基础单元进行采集，其中i、j为大于1的正整数。

上述第三步中的主控单元01对图像数据进行处理包括畸变处理和分析处理；畸变处理包括对对应各个基础单元的图像数据进行亮度判定，得到量化的亮度值；分析处理包括根据各基础单元的灰阶变化规律选择合适的预设算法。

本发明中改善显示不均的方法相比对阵列基板上的像素开口率进行调整更精准，且不需改变现有像素结构；不仅可以补偿像素内配线造成的显示不均，也可以补偿可视区域由于前段面板制程造成的多样化的显示不均；普遍适用于各种机种，不需要针对具体机种做开口率过渡处理的计算、设计和绘制，可以节约成本；本发明根据栅极内嵌面板的特性，提出多种算法，大大降低数据处理量和存储内存。

本发明的显示装置在补偿数据预烧录完成后，显示装置一旦开机，印刷电路板05的时序数据控制器会读取存储器中存储的数据，调整输入到显示面板04 的数据电压大小，以实现对面板亮度的局部调节。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出多个改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种面板控制装置的使用方法，所述面板控制装置用于改善显示装置的显示不均，所述显示装置包括显示面板与***电路，面板控制装置包括主控单元、相机以及信号发生器；所述主控模块包括图像采集模块和信号源控制模块；所述主控单元与信号发生器电性连接，所述信号发生器在使用时与显示装置电性连接；主控单元控制控制信号发生器向显示装置传输灰阶信号，所述信号发生器向显示装置传输灰阶信号，使显示面板显示预设灰阶画面；相机采集显示面板的图像数据并将图像数据传输入主控单元；主控单元根据图像数据和相应的补偿算法进行补偿计算，并控制信号发生器将补偿数据输入显示装置的***电路，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：对显示装置进行点灯和拍照，判断该显示装置是否良品；若是良品，则结束；若是不良品，则进行第二步；

第二步： 主控单元的信号源控制模块控制信号发生器向显示装置传输灰阶信号，显示面板显示预设灰阶画面；相机对显示面板进行拍照，将图像数据传输入主控单元的图像采集模块；

第三步：主控单元对图像数据进行处理得到对应各个基础单元的亮度值，并将图像数据代入预设补偿算法得到补偿亮度值，将补偿亮度值输入信号发生器；

第四步：信号发生器接收补偿亮度值产生补偿数据，通过烧录接口将补偿数据烧录进显示装置的***电路；

第五步：对显示装置再次点灯后复判；若该显示装置为良品，则结束；若仍是不良品，则回到第二步或进行其他修正或报废；

所述第二步中的图像数据以单个像素为基础单元进行采集；或所述第二步中的图像数据以i*j个像素为基础单元进行采集，其中i、j为大于1的正整数；

所述第三步中的主控单元对图像数据进行处理包括畸变处理和分析处理；

所述畸变处理包括对对应各个基础单元的图像数据进行亮度判定，得到亮度值；

所述分析处理包括根据各基础单元的亮度值变化规律选择合适的预设算法；对应第k列基础单元的所述补偿亮度值满足：

；

其中n为基础单元的行数，m为基础单元的列数，1≤k≤m，且n、m、k为正整数，△L为第k列基础单元的补偿亮度值，

为基础单元的平均亮度值，average(𝑎_1k 𝑎_2k … 𝑎_nk)为第k列基础单元的平均亮度值。

2.一种面板控制装置的使用方法，所述面板控制装置用于改善显示装置的显示不均，所述显示装置包括显示面板与***电路，面板控制装置包括主控单元、相机以及信号发生器；所述主控模块包括图像采集模块和信号源控制模块；所述主控单元与信号发生器电性连接，所述信号发生器在使用时与显示装置电性连接；主控单元控制控制信号发生器向显示装置传输灰阶信号，所述信号发生器向显示装置传输灰阶信号，使显示面板显示预设灰阶画面；相机采集显示面板的图像数据并将图像数据传输入主控单元；主控单元根据图像数据和相应的补偿算法进行补偿计算，并控制信号发生器将补偿数据输入显示装置的***电路，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：对显示装置进行点灯和拍照，判断该显示装置是否良品；若是良品，则结束；若是不良品，则进行第二步；

第二步： 主控单元的信号源控制模块控制信号发生器向显示装置传输灰阶信号，显示面板显示预设灰阶画面；相机对显示面板进行拍照，将图像数据传输入主控单元的图像采集模块；

第三步：主控单元对图像数据进行处理得到对应各个基础单元的亮度值，并将图像数据代入预设补偿算法得到补偿亮度值，将补偿亮度值输入信号发生器；

第四步：信号发生器接收补偿亮度值产生补偿数据，通过烧录接口将补偿数据烧录进显示装置的***电路；

第五步：对显示装置再次点灯后复判；若该显示装置为良品，则结束；若仍是不良品，则回到第二步或进行其他修正或报废；

所述第二步中的图像数据以单个像素为基础单元进行采集；或所述第二步中的图像数据以i*j个像素为基础单元进行采集，其中i、j为大于1的正整数；

所述第三步中的主控单元对图像数据进行处理包括畸变处理和分析处理；

所述畸变处理包括对对应各个基础单元的图像数据进行亮度判定，得到亮度值；

所述分析处理包括根据各基础单元的亮度值变化规律选择合适的预设算法；对应第k列基础单元的所述补偿亮度值满足：

；

其中n为基础单元的行数，m为基础单元的列数，1≤k≤m，且n、m、k为正整数，△L为第k列基础单元的补偿亮度值，

为基础单元的平均亮度值，mode(𝑎_1k 𝑎_2k … 𝑎_nk)为第k列基础单元的亮度值众数。

3.一种面板控制装置的使用方法，所述面板控制装置用于改善显示装置的显示不均，所述显示装置包括显示面板与***电路，面板控制装置包括主控单元、相机以及信号发生器；所述主控模块包括图像采集模块和信号源控制模块；所述主控单元与信号发生器电性连接，所述信号发生器在使用时与显示装置电性连接；主控单元控制控制信号发生器向显示装置传输灰阶信号，所述信号发生器向显示装置传输灰阶信号，使显示面板显示预设灰阶画面；相机采集显示面板的图像数据并将图像数据传输入主控单元；主控单元根据图像数据和相应的补偿算法进行补偿计算，并控制信号发生器将补偿数据输入显示装置的***电路，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：对显示装置进行点灯和拍照，判断该显示装置是否良品；若是良品，则结束；若是不良品，则进行第二步；

第二步： 主控单元的信号源控制模块控制信号发生器向显示装置传输灰阶信号，显示面板显示预设灰阶画面；相机对显示面板进行拍照，将图像数据传输入主控单元的图像采集模块；

第三步：主控单元对图像数据进行处理得到对应各个基础单元的亮度值，并将图像数据代入预设补偿算法得到补偿亮度值，将补偿亮度值输入信号发生器；

第四步：信号发生器接收补偿亮度值产生补偿数据，通过烧录接口将补偿数据烧录进显示装置的***电路；

第五步：对显示装置再次点灯后复判；若该显示装置为良品，则结束；若仍是不良品，则回到第二步或进行其他修正或报废；

所述第二步中的图像数据以单个像素为基础单元进行采集；或所述第二步中的图像数据以i*j个像素为基础单元进行采集，其中i、j为大于1的正整数；

所述第三步中的主控单元对图像数据进行处理包括畸变处理和分析处理；

所述畸变处理包括对对应各个基础单元的图像数据进行亮度判定，得到亮度值；

所述分析处理包括根据各基础单元的亮度值变化规律选择合适的预设算法；对应第k列基础单元的所述补偿亮度值满足：

；

其中n为基础单元的行数，m为基础单元的列数，1≤k≤m，且n、m、k为正整数，△L为第k列基础单元的补偿亮度值，

为基础单元的亮度值众数，average(𝑎_1k 𝑎_2k … 𝑎_nk)为第k列基础单元的平均亮度值。

4.一种面板控制装置的使用方法，所述面板控制装置用于改善显示装置的显示不均，所述显示装置包括显示面板与***电路，面板控制装置包括主控单元、相机以及信号发生器；所述主控模块包括图像采集模块和信号源控制模块；所述主控单元与信号发生器电性连接，所述信号发生器在使用时与显示装置电性连接；主控单元控制控制信号发生器向显示装置传输灰阶信号，所述信号发生器向显示装置传输灰阶信号，使显示面板显示预设灰阶画面；相机采集显示面板的图像数据并将图像数据传输入主控单元；主控单元根据图像数据和相应的补偿算法进行补偿计算，并控制信号发生器将补偿数据输入显示装置的***电路，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：对显示装置进行点灯和拍照，判断该显示装置是否良品；若是良品，则结束；若是不良品，则进行第二步；

第二步： 主控单元的信号源控制模块控制信号发生器向显示装置传输灰阶信号，显示面板显示预设灰阶画面；相机对显示面板进行拍照，将图像数据传输入主控单元的图像采集模块；

第三步：主控单元对图像数据进行处理得到对应各个基础单元的亮度值，并将图像数据代入预设补偿算法得到补偿亮度值，将补偿亮度值输入信号发生器；

第四步：信号发生器接收补偿亮度值产生补偿数据，通过烧录接口将补偿数据烧录进显示装置的***电路；

第五步：对显示装置再次点灯后复判；若该显示装置为良品，则结束；若仍是不良品，则回到第二步或进行其他修正或报废；

所述第二步中的图像数据以单个像素为基础单元进行采集；或所述第二步中的图像数据以i*j个像素为基础单元进行采集，其中i、j为大于1的正整数；

所述第三步中的主控单元对图像数据进行处理包括畸变处理和分析处理；

所述畸变处理包括对对应各个基础单元的图像数据进行亮度判定，得到亮度值；

所述分析处理包括根据各基础单元的亮度值变化规律选择合适的预设算法；对应第k列基础单元的所述补偿亮度值满足：

；

其中n为基础单元的行数，m为基础单元的列数，1≤k≤m，且n、m、k为正整数，△L为第k列基础单元的补偿亮度值，

为基础单元的亮度值众数，mode(𝑎_1k 𝑎_2k … 𝑎_nk)为第k列基础单元的亮度值众数。

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