CN116504160A - 液晶面板挠曲电效应评价方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液晶面板挠曲电效应评价方法、装置、设备和存储介质，通过为液晶面板提供工作电压，使其能正常显示不同灰阶画面，打开液晶面板的TFT的开关，为Data信号线提供测量透过率所需的驱动信号，获取液晶面板的屏幕亮度数据，根据屏幕亮度数据绘制电压对透过率曲线，从电压‑透过率曲线中选取需要测量的透过率序列，测量透过率序列中各个透过率下对应的闪烁波形数据，最后对闪烁波形数据进行分析，评估其挠曲电效应强弱，通过利用闪烁测量的方法来评估挠曲电效应对液晶面板显示效果的影响，相比于传统的测量挠曲电系数的方法，测量难度更低，且测量的结果更加直观，能够更加准确的评估挠曲电效应对液晶面板显示效果的影响。
Description
技术领域
本发明涉及液晶面板技术领域，尤其涉及一种液晶面板挠曲电效应评价方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
液晶面板的工作原理是：在电场的作用下，利用液晶分子的排列方向发生变化，使光源透光液晶面板的光发生改变(调制)，完成电-光变换。液晶分子受到电场影响发生展曲和弯曲的形变现象，这种效应称为挠曲电效应。液晶面板的显示效果的好坏在一定程度上会受到挠曲电效应的影响，因此研究挠曲电效应是当今液晶面板领域的重要内容之一。
液晶分子挠曲电效应一般是使用展曲和弯曲的挠曲电系数(e1,e3)来表征。传统测量挠曲电系数的方法通常为光程差测量和混合排列的测试盒测量。对于传统的测量挠曲电系数的方法，一方面，测量系统较为复杂，而液晶分子的挠曲电系数较小，测量难度高，另一方面，挠曲电效应在液晶面板中对实际显示效果的影响与电极形状、电极结构、盒厚等多种因素有关，单纯的液晶挠曲电系数，很难直观地用于评估其对液晶面板显示效果的影响。
发明内容
本发明提供一种液晶面板挠曲电效应评价方法、装置、设备和存储介质，用以解决现有技术中，传统的测量挠曲电系数的方法中测量系统较为复杂，测量难度高，单纯的液晶挠曲电系数很难直观地用于评估其对液晶面板显示效果的影响的问题，实现利用闪烁测量的方法来直观的评估挠曲电效应对液晶面板显示效果的影响。
本发明提供一种液晶面板挠曲电效应评价方法，包括：为被测的液晶面板提供工作电压；
打开所述液晶面板的TFT的开关，为所述液晶面板的Data信号线提供测量透过率所需的驱动信号；
获取所述液晶面板的屏幕亮度数据，根据所述屏幕亮度数据绘制液晶面板的电压对透过率曲线；
从所述电压对透过率曲线中选取需要测量的透过率序列，测量所述透过率序列中各个透过率下对应的闪烁波形数据；
对所述闪烁波形数据进行分析，评估其挠曲电效应强弱。
根据本发明提供的一种液晶面板挠曲电效应评价方法，对所述闪烁波形数据进行分析，评估其挠曲电效应强弱，具体包括：
获取所述闪烁波形数据对应的频谱数据，记录所述频谱数据中的特定频率处对应的闪烁强度；
绘制所述特定频率处的闪烁强度对透过率的变化曲线，通过对比所述变化曲线各测量点闪烁强度大小和特定透过率附近的闪烁强度来评价挠曲电效应的强弱。
根据本发明提供的一种液晶面板挠曲电效应评价方法，所述特定频率为所述驱动信号的信号频率的二倍。
根据本发明提供的一种液晶面板挠曲电效应评价方法，所述驱动信号为从低到高的不同幅值的方波驱动信号。
根据本发明提供的一种液晶面板挠曲电效应评价方法，所述驱动信号的频率为所述液晶面板的设计工作频率的一半。
根据本发明提供的一种液晶面板挠曲电效应评价方法，使用快速傅里叶变换获取所述闪烁波形对应的所述频谱数据。
本发明还提供一种液晶面板挠曲电效应评价装置，包括：光接收单元、驱动单元、测控单元和数据处理单元；
光接收单元用于测量液晶面板的屏幕的亮度数据；
驱动单元用于为被测的所述液晶面板提供工作电压，打开所述液晶面板的TFT的开关，为所述液晶面板的Data信号线提供测量透过率所需的驱动信号；
测控单元用于获取所述亮度数据，并将所述亮度数据发送给数据处理单元；
数据处理单元用于获取所述液晶面板的屏幕亮度数据，根据所述屏幕亮度数据绘制所述液晶面板的电压对透过率曲线，从所述电压对透过率曲线中选取需要测量的透过率序列，测量所述透过率序列中各个透过率下对应的闪烁波形数据，对所述闪烁波形数据进行分析，评估其挠曲电效应强弱。
根据本发明提供的一种液晶面板挠曲电效应评价装置，所述测控单元测量单元的采样速率大于10千次每秒。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的液晶面板挠曲电效应评价方法。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的液晶面板挠曲电效应评价方法。
本发明提供的一种液晶面板挠曲电效应评价方法、装置、设备和存储介质，通过为被测的液晶面板提供工作电压，使液晶面板能正常显示不同灰阶画面，打开液晶面板的TFT的开关，为所述液晶面板的Data信号线提供测量透过率所需的驱动信号，获取所述液晶面板的屏幕亮度数据，根据所述屏幕亮度数据绘制液晶面板的电压对透过率曲线，从所述电压-透过率曲线中选取需要测量的透过率序列，测量所述透过率序列中各个透过率下对应的闪烁波形数据，最后对所述闪烁波形数据进行分析，评估其挠曲电效应强弱，通过利用闪烁测量的方法来评估挠曲电效应对液晶面板显示效果的影响，相比于传统的测量挠曲电系数的方法，测量难度更低，且测量的结果更加直观，能够更加准确的评估挠曲电效应对液晶面板显示效果的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
图1是本发明提供的液晶面板挠曲电效应评价方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中的液晶面板的简化驱动模型示意图；
图3是本发明实施例中的液晶面板的电压-透过率测量使用的驱动波形示意图；
图4是本发明实施例中的液晶面板的电压-透过率曲线示意图；
图5是本发明实施例中的液晶面板的闪烁波形示意图；
图6是本发明实施例中的液晶面板的快速傅里叶变换频谱示意图；
图7是本发明实施例中的液晶面板的闪烁强度对透过率的变化曲线示意图；
图8是本发明提供的液晶面板挠曲电效应评价装置的结构示意图；
图9是本发明提供的电子设备的结构示意图。
附图标记：
81：光接收单元；82：驱动单元；83：测控单元；84：数据处理单元；85：液晶面板。
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，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通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。
下面结合图1-图7描述本发明的液晶面板挠曲电效应评价方法。
如图1所示，本发明提供了一种液晶面板挠曲电效应评价方法，包括：
S1、为被测的液晶面板提供工作电压。
具体的，在本发明提供的一个可选的实施例中，如图2所示，为被测的液晶面板提供相应的工作电压，主要提供的是液晶面板的薄膜晶体管(TFT)工作状态电压,包括薄膜晶体管开启电压(VGH)，薄膜晶体管的关闭电压(VGL)，薄膜晶体管的栅极(Gate)信号电压，电学参考地电压(GND)电压、液晶面板液晶层参考电压(Vcom)，薄膜晶体管源极(Data)信号电压等，使液晶面板能正常显示不同灰阶画面。不同液晶面板TFT的设计，对应的VGH和VGL电压不同，通常VGH可以取15V，VGL可以取-8V(不同的TFT设计，最佳工作电压会不同)，GND为电路参考电压0V，Vcom为液晶面板液晶层参考电压，通常可以取一个使面板闪烁最小的合适的电压，例如6.5V(不同面板最佳Vcom电压会有差异)。
S2、打开液晶面板的TFT的开关，为液晶面板的Data信号线提供测量透过率所需的驱动信号。
具体的，在本实施例提供的一个可选的实施例中，在该步骤中，给Gate信号线VGH电压，使液晶面板TFT持续打开。如图3所示，为液晶面板的Data信号线提供测量透过率所需的驱动信号，所述驱动信号为从低到高的不同幅值的方波驱动信号，驱动信号的频率根据液晶面板设计的工作频率而定，驱动信号的频率为液晶面板设计的工作频率的一半，例如常见的60Hz面板，驱动信号为30Hz。
S3、获取所述液晶面板的屏幕亮度数据，根据屏幕亮度数据绘制液晶面板的电压对透过率曲线。
液晶面板的透过率为液晶面板的屏幕亮度与背光源之间的比值。在该步骤中，给Data提供驱动信号的同时，获取液晶面板的屏幕亮度，并根据屏幕亮度数据绘制如图4所示的电压对透过率曲线(VT曲线)。
S4、从电压对透过率曲线中选取需要测量的透过率序列，测量透过率序列中各个透过率下对应的闪烁波形数据。
在该步骤中，需要从电压对透过率曲线中选取若干个透过率点值作为透过率序列，然后打开TFT，给Data信号线提供对应测量透过率所需的电压信号，通常为相对Vcom电压做参考的正负方波信号，测量透过率序列中的各个透过率下对应的闪烁波形数据。优选的，在选取需要测量的透过率序列时，可以选择相对均匀的若干个透过率点值，避免在某个区间取值过密，例如，可以选择的透过率序列为：10％、25％、50％、75％、90％、100％，然后打开TFT，给Data信号线提供对应测量透过率所需的电压信号，不同的液晶面板，其透过率对应的驱动电压也不相同，以某种液晶面板为例，其图电压对透过率曲线如4所示，假设分别提供透过率10％对应的2.5V电压、透过率25％对应的3V电压、透过率50％对应的3.5V电压、透过率75％对应的4V电压、透过率90％对应的4.5V电压和透过率100％对应的5V电压，分别测量各个透过率下对应的闪烁波形数据，测量出的闪烁波形的示意图如图5所示，图5中的纵坐标表示液晶面板当前的屏幕亮度与初始时的(即0秒时的)屏幕亮度的比值。
S5、对闪烁波形数据进行分析，评估其挠曲电效应强弱。
在该步骤中，具体包括：
获取闪烁波形数据对应的频谱数据，在本发明提供的一种可选的实施例中，可利用快速傅里叶变换获取闪烁波形对应的所述频谱数据，变换的结果如图6所示。记录所述频谱数据中的特定频率处对应的闪烁强度。在本发明提供的一种可选的实施例中，特定频率为驱动信号的信号频率的二倍，例如在驱动信号的频率为30Hz的情况下，记录60Hz频率位置的对应闪烁强度。
绘制特定频率处的闪烁强度对透过率的变化曲线，通过对比变化曲线各测量点闪烁强度大小和特定透过率附近的闪烁强度来评价挠曲电效应的强弱。在本发明提供的一种可选的实施例中，挠曲电效应评价主要在100％和/或90％的透过率附近进行，在100％和/或90％的透过率附近，闪烁强度的值越小，其挠曲电效应越低，其他灰阶(即其他的透过率下)是挠曲电和其他效应混合，通常作为参考评价。例如，在本发明提供的一种实施例中，选择了6种液晶面板，并测量其对应的闪烁强度对透过率的变化曲线，如图7所示，面板MAT-OP-1284在100％和90％的透过率附近的闪烁强度的值最小，因此面板MAT-OP-1284具有更低的挠曲电效应。在图7中横坐标表示透过率，纵坐标表示闪烁强度(单位为dB)。同时，通过图上不同透过率位置的闪烁强度对比，还可以了解挠曲电效应在不同灰阶(即不同透过率下)对液晶面板的显示效果的影响程度差异。
通过上述液晶面板挠曲电效应评价方法的实施，可以解决现有技术中，传统的测量挠曲电系数的方法中测量系统较为复杂，测量难度高，单纯的液晶挠曲电系数很难直观地用于评估其对液晶面板显示效果的影响的问题，通过利用闪烁测量的方法来评估挠曲电效应对液晶面板显示效果的影响，相比于传统的测量挠曲电系数的方法，测量难度更低，且测量的结果更加直观，能够更加准确的评估挠曲电效应对液晶面板显示效果的影响。
基于同样的发明构思，本发明还提供了一种液晶面板挠曲电效应评价装置，下面对本发明提供的液晶面板挠曲电效应评价装置进行描述，下文描述的液晶面板挠曲电效应评价装置与上文描述的液晶面板挠曲电效应评价方法可相互对应参照。
如图8所示，本发明提供了一种液晶面板85挠曲电效应评价装置，该装置包括光接收单元81、驱动单元82、测控单元83和数据处理单元84。
在本申请提供的一种可选的实施例中，液晶面板85为被测的完整液晶面板，液晶面板85的简化驱动模型示意图如图2所示，液晶面板85需要预先处理，引出液晶面板85的Vcom、Data、Gate点并连接测试线缆，方便与测控单元83相连接，进行测量。
其中，光接收单元81用于测量液晶面板85的屏幕的亮度数据。在测量过程中，需要提供稳定可靠的背光为面板提供光源。光源透过液晶面板85后，在正面使用光接收单元81进行液晶面板85的屏幕亮度的测量，此测控单元进行亮度值采样的采样速率大于10千次每秒(kSPS)，建议使用100千次每秒以上的采样速率，以达到较好的测量效果。
驱动单元82用于为被测的所述液晶面板85提供工作电压，打开所述液晶面板85的TFT的开关，为所述液晶面板85的Data信号线提供测量透过率所需的驱动信号。具体的，驱动单元82提供液晶面板85的TFT工作状态电压(包括VGH，VGL电压)，Gate信号电压，GND电压、以及液晶面板85Vcom电压，Data信号电压，其中VGH为TFT打开所需电压，VGL为TFT的关闭所需电压。Gate信号线在需要通过Data信号线给液晶面板85的液晶层提供驱动信号时加载VGH电压，即打开TFT操作，当需要断开Data与液晶层的连接时，Gate信号线给VGL电压。GND为电路参考电压，Vcom为液晶层参考电压。Data信号线加载需要写入液晶层的显示信号电压，为防止液晶极化，通常为相对Vcom的正负方波信号。
测控单元83用于获取所述亮度数据，并将所述亮度数据发送给数据处理单元84。在本发明提供的一种可选的实施例中，在本申请提供的一种可选的实施例中，测控单元83包括测量子单元和控制子单元。测量子单元用于对光接收单元81采集到的亮度信号进行调理并转换为数字信号，然后通过合适的通信模式发送给数据处理单元84进行处理。控制子单元用于控制驱动单元82工作。在本发明提供的一种可选的实施例中，测控单元83还可包括无线通讯模块(蜂窝、蓝牙、WLAN等)，通过无线传输的方式向数据处理单元84发送信息；或者，测控单元83还可包括有线通讯模块，通过信号线(USB、网口等)连接的方式向数据处理单元84发送信息。
数据处理单元84用于执行上述的液晶面板85挠曲电效应评价方法，包括：
获取所述液晶面板85的屏幕亮度数据，根据所述屏幕亮度数据绘制液晶面板的电压对透过率曲线；
从所述电压对透过率曲线中选取需要测量的透过率序列，测量所述透过率序列中各个透过率下对应的闪烁波形数据；
对所述闪烁波形数据进行分析，评估其挠曲电效应强弱。
在本申请的一种可选的实施例中，可以使用其他仪器设备组合提供所需信号和亮度数据采集功能，例如使用PMT或者光电二极管进行光亮度采集，使用多台可编程电源和任意波形发生器提供TFT及液晶面板信号及电压，带数据输出的示波器进行数据采集及导出，计算机实现数据处理。
图9示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图9所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)910、通信接口(Communications Interface)920、存储器(memory)930和通信总线940，其中，处理器910，通信接口920，存储器930通过通信总线940完成相互间的通信。处理器910可以调用存储器930中的逻辑指令，以执行液晶面板挠曲电效应评价方法，该方法包括：
为被测的液晶面板提供工作电压；
打开所述液晶面板的TFT的开关，为所述液晶面板的Data信号线提供测量透过率所需的驱动信号；
获取所述液晶面板的屏幕亮度数据，根据所述屏幕亮度数据绘制液晶面板的电压对透过率曲线；
从所述电压对透过率曲线中选取需要测量的透过率序列，测量所述透过率序列中各个透过率下对应的闪烁波形数据；
对所述闪烁波形数据进行分析，评估其挠曲电效应强弱。
此外，上述的存储器930中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的液晶面板挠曲电效应评价方法，该方法包括：
为被测的液晶面板提供工作电压；
打开所述液晶面板的TFT的开关，为所述液晶面板的Data信号线提供测量透过率所需的驱动信号；
获取所述液晶面板的屏幕亮度数据，根据所述屏幕亮度数据绘制液晶面板的电压对透过率曲线；
从所述电压对透过率曲线中选取需要测量的透过率序列，测量所述透过率序列中各个透过率下对应的闪烁波形数据；
对所述闪烁波形数据进行分析，评估其挠曲电效应强弱。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的液晶面板挠曲电效应评价方法，该方法包括：
为被测的液晶面板提供工作电压；
打开所述液晶面板的TFT的开关，为所述液晶面板的Data信号线提供测量透过率所需的驱动信号；
获取所述液晶面板的屏幕亮度数据，根据所述屏幕亮度数据绘制液晶面板的电压对透过率曲线；
从所述电压对透过率曲线中选取需要测量的透过率序列，测量所述透过率序列中各个透过率下对应的闪烁波形数据；
对所述闪烁波形数据进行分析，评估其挠曲电效应强弱。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例所述是对本发明原理较为优选的实施例，本发明原理不限于以上的实施例。除了上述提到的实施例外，本领域技术人员可以对本发明说明书及附图内容进行等效数据或者等效流程变化(例如用灰阶代替透过率，用闪烁度代替频谱闪烁强度等)，或者直接或者间接运用到其他技术领域，均应同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种液晶面板挠曲电效应评价方法，其特征在于，包括：
为被测的液晶面板提供工作电压；
打开所述液晶面板的TFT的开关，为所述液晶面板的Data信号线提供测量透过率所需的驱动信号；
获取所述液晶面板的屏幕亮度数据，根据所述屏幕亮度数据绘制液晶面板的电压对透过率曲线；
从所述电压对透过率曲线中选取需要测量的透过率序列，测量所述透过率序列中各个透过率下对应的闪烁波形数据；
对所述闪烁波形数据进行分析，评估其挠曲电效应强弱。
2.根据权利要求1所述的液晶面板挠曲电效应评价方法，其特征在于，对所述闪烁波形数据进行分析，评估其挠曲电效应强弱，具体包括：
获取所述闪烁波形数据对应的频谱数据，记录所述频谱数据中的特定频率处对应的闪烁强度；
绘制所述特定频率处的闪烁强度对透过率的变化曲线，通过对比所述变化曲线各测量点闪烁强度大小和特定透过率附近的闪烁强度来评价挠曲电效应的强弱。
3.根据权利要求2所述的液晶面板挠曲电效应评价方法，其特征在于，所述特定频率为所述驱动信号的信号频率的二倍。
4.根据权利要求1所述的液晶面板挠曲电效应评价方法，其特征在于，所述驱动信号为从低到高的不同幅值的方波驱动信号。
5.根据权利要求4所述的液晶面板挠曲电效应评价方法，其特征在于，所述驱动信号的频率为所述液晶面板的设计工作频率的一半。
6.根据权利要求1所述的液晶面板挠曲电效应评价方法，其特征在于，获取所述闪烁波形数据对应的频谱数据，具体包括：
使用快速傅里叶变换获取所述闪烁波形对应的所述频谱数据。
7.一种液晶面板挠曲电效应评价装置，用于执行如权利要求1-6中任一项所述的液晶面板挠曲电效应评价方法，其特征在于，包括：光接收单元、驱动单元、测控单元和数据处理单元；
光接收单元用于测量液晶面板的屏幕的亮度数据；
驱动单元用于为被测的所述液晶面板提供工作电压，打开所述液晶面板的TFT的开关，为所述液晶面板的Data信号线提供测量透过率所需的驱动信号；
测控单元用于获取所述亮度数据，并将所述亮度数据发送给数据处理单元；
数据处理单元用于获取所述液晶面板的屏幕亮度数据，根据所述屏幕亮度数据绘制所述液晶面板的电压对透过率曲线，从所述电压对透过率曲线中选取需要测量的透过率序列，测量所述透过率序列中各个透过率下对应的闪烁波形数据，对所述闪烁波形数据进行分析，评估其挠曲电效应强弱。
8.根据权利要求7所述的液晶面板挠曲电效应评价装置，其特征在于，所述测控单元的采样速率大于10千次每秒。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述的液晶面板挠曲电效应评价方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的液晶面板挠曲电效应评价方法。
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