
本發明屬于液晶顯示領域,具體涉及一種針對色彩敏感的OLED模組Gamma調校方法。
背景技術:
:OLED被視為繼LCD、PDP之后發展潛力最大的新型平板顯示技術。中國作為全球電子產品制造大國和消費大國,也被看做是目前全球最大的OLED應用市場。隨著消費電子產品終端需求的不斷增加,市場對OLED面板需求將迅速增長。隨著OLED相關技術的發展和國內外在建產能的增加,OLED產品的市場迅速擴大,OLED應用非常廣,包括電視、智能手機、智能穿戴、VR、汽車顯示、汽車照明燈等。目前智能手機領域OLED滲透率15%,智能穿戴,智能手環,目前中高端智能手表幾乎全部采用AMOLED顯示屏。OLED具有自發光、清晰亮麗、輕薄、響應速度快、視角寬、低功耗、適用溫度范圍大、成本低、制造工藝簡單等特點。此外,OLED作為平面光源,無論是在結構上還是在光源質量、產品特色等方面都具有傳統LED照明無法企及的優勢。直覺上,我們會認為明暗的表示應該等間距地對應相應的亮度,實際上人眼對較黑暗的環境下亮度的敏感程度比在光亮環境中高出許多,研究發現人眼的感覺近似正比與亮度的(1/γ)次方,這種人眼感覺與亮度之間的關系曲線稱為γ(gamma)曲線。為了更好地使得OLED模組顯示效果更符合人眼視覺曲線,就需要對模組做伽瑪校正(Gamma調校)。色溫是人眼對發光體或白色反光體的感覺,體現在OLED產品所顯示的顏色特性。把標準黑體加熱,溫度升高到一定程度時該黑體顏色開始深紅-淺紅-橙黃-白-藍逐漸改變。一般選擇色溫為6500K或9300K的基準白作為模組的白場,6500K所對應的色度坐標為x=0.312,y=0.329。為了使得OLED模組白場呈現統一的色溫,需對模組綁定的IC各綁點進行色溫調節。目前,目前國內外檢測設備廠商開發的Gamma調校方法對于某些類型的模組存在中間灰階容易出現彩條,以及低灰階容易出現粗白條的現象的問題,影響OLED模組廠商批量生產的效率和產品質量。技術實現要素:針對現有技術的不足,本發明的目的在于提供一種針對色彩敏感的OLED模組Gamma調校方法,針對現有技術的不足,本發明在有效解決出現彩帶、粗白條現象的問題的同時,具備可量化的兩個特性:一是調節時間,即PG與產品一對一方式,完成伽馬調節的時間(15個綁點為單位);二是灰階亮度及色坐標的通過率,即色坐標最大誤差為±0.001、亮度誤差為±2%的條件下,全255灰階色坐標和亮度的通過率。為實現上述目的,本發明所設計的針對色彩敏感的OLED模組Gamma調校方法,其特殊之處在于,包括如下步驟:1)根據最高灰階W255的亮度值和最低灰階W0的亮度值,得到目標綁點的理論亮度值,并根據所述理論亮度值確定所述目標綁點的亮度目標值、色坐標目標值和刺激值目標值;2)輸入一RGB寄存器初始值,得到所述目標綁點的色坐標,對所述目標綁點的R、G寄存器值進行調節,使所述目標綁點的色坐標落在色坐標目標值的誤差范圍內,當目標綁點位于中間灰階區域時,則所述目標綁點的色坐標目標值的誤差范圍小于其他灰階區域目標綁點的色坐標目標值的誤差范圍;3)獲取所述目標綁點的亮度值,對所述目標綁點的R、G、B寄存器值進行調節,使所述目標綁點的亮度值落在該亮度目標值的誤差范圍內,當目標綁點位于低灰階區域時,使所述目標綁點的刺激值落在所述目標綁點的刺激值目標值的誤差范圍內。優選地,還包括如下步驟:4)獲取所述目標綁點的亮度值和色坐標,對所述目標綁點的R、G、B寄存器值進行調節,使所述目標綁點的亮度值落在亮度目標值的誤差范圍內,使所述目標綁點的色坐標落在色坐標目標值的誤差范圍內。優選地,還包括如下步驟:5)回讀所有目標綁點的亮度值和色坐標,并根據回讀結果做綁點調節直至所有目標綁點的亮度值落在亮度目標值的誤差范圍內,所有目標綁點的色坐標落在色坐標目標值的誤差范圍內。優選地,所述步驟1)中根據最高灰階W255的亮度值和最低灰階W0的亮度值得到目標綁點的理論亮度值中理論亮度LnTheoryLv的計算公式為:LnTheoryLv=(n/MaxGray)GammaExponent*(MaxGrayLv-MinGrayLv)+MinGrayLv其中,LnTheoryLv為目標綁點n的理論亮度值;MaxGray為最高灰階;GammaExponent為Gamma指數;MaxGrayLv為最高灰階對應的亮度值;MinGrayLv為最低灰階對應的亮度值,n為0~最高灰階之內的自然數。優選地,所述步驟1)之前還包括調節白平衡的步驟。優選地,所述調節白平衡步驟之前還包括光學測試儀配置和Gamma完整配置的步驟。優選地,所述調節白平衡的具體步驟包括:a)獲取最高灰階W255和最低灰階W0的R、G、B寄存器初始值,寫入OLED模組(5)的IC對應的寄存器地址;b)采集OLED模組(5)當前狀態下最高灰階W255和最低灰階W0的亮度當前值;c)通過同時調節R、G、B寄存器值使得最高灰階W255和最低灰階W0的亮度當前值落在目標值的誤差范圍內;d)將最高灰階W255和最低灰階W0的亮度當前值分別確定為最高灰階W255的亮度值MaxGrayLv和最低灰階W0的亮度值MinGrayLv優選地,所述亮度Lv目標值的誤差范圍為±2%,所述色坐標x、y目標值的誤差范圍為±0.005,所述中間灰階區域的目標綁點的色坐標x、y目標值的誤差范圍為±0.001,所述低灰階區域的目標綁點的刺激值X、Y、Z目標值的誤差范圍為0.±1。優選地,所述中間灰階區域為W100至W200的灰階區域,所述低灰階區域為W20至W86的灰階區域。優選地,所述步驟34)中刺激值X、Y、Z的計算方法為:X=x/y*LvY=Lv;Z=(1-x-y)/y*Lv。本發明針對某些色度敏感的模組提供一種高效、穩定地Gamma的調節方法。某些模組在中間灰階(200階至100階)對色度敏感,精度稍低會出現彩帶,需修改配置,將x、y色坐標精度提升至最高;某些模組刺激值敏感,概率出現低灰階粗白條,且經過研究發現,幾乎都在20灰階至86灰階之間,該區間即使亮度、色度精度無限逼近標準,仍然易出現粗白條,本發明通過進一步提高X、Y、Z刺激值的精度,粗白條現象消失。本發明的優點包括:調節效率高;灰階亮度及色度的通過率高;有效解決出現彩帶、粗白條現象的問題,灰階漸變效果良好;支持對調節結果數據做圖形化方式歸一化繪制曲線;支持手動調試和讀寫燒錄模組;支持以Excel表格形式記錄調節過程及結果,以方便做批量數據統計。附圖說明圖1為一種OLED模組Gamma調校裝置的結構框圖。圖2為手動調試和讀寫燒錄設置界面。圖3為調節10塊OLED模組的實驗數據。圖4為生成的調節過程和結果Excel表格。其中:PC1,控制器2,圖像發生器3,光學測試儀4,OLED模組5。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。本發明可以通過一種OLED模組Gamma調校裝置實現,如圖1所示,該裝置包括PC1、控制器2、圖像發生器3和光學測試儀4,PC1與控制器2連接,控制器2通過RJ-45接口與圖像發生器3連接,并通過串口與光學測試儀4連接,圖像發生器3和光學測試儀4均與OLED模組5連接。PC1用于向控制器2發送光學測試儀配置參數和Gamma完整配置參數。控制器2用于根據光學測試儀配置參數和Gamma完整配置參數以及光學測試儀4采集的亮度值Lv和色坐標x、y的當前值,確定最高灰階W255、最低灰階W0的亮度目標值、所有目標綁點的亮度值Lv、色坐標x、y、刺激值X、Y、Z的目標值,并控制圖像發生器3調節OLED模組5的IC中的寄存器值,使得最高灰階W255、最低灰階W0的亮度當前值、所有目標綁點的亮度值Lv和色坐標x、y以及刺激值X、Y、Z的當前值均落在目標值的誤差范圍內,然后通過控制圖像發生器3執行OTP燒錄。圖像發生器3用于根據控制器2的控制指令調節OLED模組5的IC中的寄存器值并將調節完成的寄存器值燒錄至OLED模組5的IC中。光學測試儀4用于根據控制器2的控制指令采集OLED模組5顯示的亮度值Lv和色坐標x、y的當前值。本發明一種針對色彩敏感的OLED模組Gamma調校方法,包括如下步驟:1)光學測試儀配置和Gamma完整配置。控制器2從PC1獲取光學測試儀4配置參數,對光學測試儀4進行常規配置、校準及基本功能測試,具體包括:●設備ID:按系統配置里的串口號來排列●連接狀態:表示光學測試儀4連接是否成功,界面顯示OK/NG●校零:點擊按鈕,設備自動校零,并回復結果●顯示模式:光學測試儀4工作模式切換●內存通道:D100通道號●連接探頭位置:光學測試儀4所接探頭的數量及位置●測量探頭選擇:選擇通訊測試用的探頭●測量:點擊MES按鈕,測量數據并顯示控制器2從PC1獲取Gamma完整配置參數,進行Gamma基本配置、Gamma調節配置、白平衡調節配置、OTP配置和IC配置,具體包括:●Gamma基本配置配置Gamma指數,滿足γ在2.0~2.6區間。不同的Gamma指數,調節完成后屏顯示的效果與設定值相符合;配置Gamma調節模式,W調節(白平衡調節)或者RGB調節;配置寄存器初值處理,勾選后,對于相同Gamma測試文件名,每次Gamma調節成功的數據會經過處理記錄到寄存器初值中。●Gamma調節配置配置色坐標x、y目標值,Gamma調節以該值為目標值來調節,調節完成后,回讀綁點色坐標需在該值誤差范圍內;色坐標x、y目標值的誤差范圍為±0.005。配置Gamma超時時間,調節時間最大值,在范圍內未找到合適的寄存器值時,表示Gamma調節失敗。●白平衡調節配置配置白平衡使能,不使能,則不進入白平衡調節;普通模式,則調節一次白平衡;多次白平衡模式,則調節多次白平衡。配置WB亮度,即最高目標亮度,調節白平衡后判斷W255亮度Lv是否在目標值的誤差范圍內,亮度Lv目標值的誤差范圍為±2%。●OTP配置選擇OLED模組5的IC類型,配置是否勾選OTP繼續。勾選后,調節NG時彈框,是否繼續進行OTP燒錄,調節OK時直接燒錄。●IC配置根據IC使用手冊,確定OLED模組5的IC支持的綁點數及寄存器地址,按照綁點由高到低的順序,配置各綁點及對應的寄存器地址。上述配置完成后,控制器2對Gamma完整配置進行解析,做相應的初始化。按下啟動按鍵,然后自動進行Gamma調節。2)調節白平衡確定最高灰階W255的亮度MaxGrayLv和最低灰階W0的亮度MinGrayLv。21)控制器2從PC1獲取最高灰階W255和最低灰階W0的R、G、B寄存器初始值,并控制圖像發生器3寫入OLED模組5的IC對應的寄存器地址;22)控制器2控制光學測試儀4采集OLED模組5當前狀態下最高灰階W255和最低灰階W0的亮度當前值;23)控制器2控制光學測試儀4通過同時調節R、G、B寄存器值使得最高灰階W255的亮度當前值落在目標值的誤差范圍內;24)將最高灰階W255和最低灰階W0的亮度當前值分別確定為最高灰階W255的亮度值MaxGrayLv和最低灰階值W0的亮度MinGrayLv。3)根據最高灰階W255的亮度值MaxGrayLv和最低灰階W0的亮度值MinGrayLv,計算綁點的理論亮度值LnTheoryLv,確定每個目標綁點的亮度值Lv和色坐標x、y以及刺激值X、Y、Z的目標值。目標綁點是根據OLED模組5確定的,可根據IC使用手冊,查到OLED模組5的IC支持的每個綁點、寄存器地址,最高灰階W255和最低灰階W0為固定綁點,其他綁點為中間綁點,用n表示,n為0~最高灰階之內的自然數,如最高灰階為255,則n為0~255中任一自然數。計算目標綁點的理論亮度值LnTheoryLv的公式為:LnTheoryLv=(n/MaxGray)GammaExponent*(MaxGrayLv-MinGrayLv)+MinGrayLv其中,LnTheoryLv為目標綁點n的理論亮度值;MaxGray為最高灰階;GammaExponent為Gamma指數;MaxGrayLv為最高灰階對應的亮度;MinGrayLv為最低灰階對應的亮度。如Gamma指數為2.2,MaxGray為255,則上式可寫作:LnTheoryLv=(n/255)2.2*(MaxGrayLv-MinGrayLv)+MinGrayLv4)控制器2從PC1的上層配置中獲取經過優化的目標綁點的R、G、B寄存器初始值,控制器2控制圖像發生器3寫入OLED模組5的IC對應的寄存器地址,Sleep一定時間(根據OLED模組5的特性有不同時間)后,訪問光學測試儀4。光學測試儀4采集OLED模組5當前狀態下目標綁點的色坐標x、y的當前值并發送至控制器2。色坐標x、y的當前值如表1所示。控制器2比較色坐標x、y的當前值與目標值,根據IC特性所反映的R、G寄存器值與x、y的正負相關性,同時調節R、G寄存器值,獲取色坐標x、y的當前值,循環進行,直至色坐標x、y的當前值落在目標值的誤差范圍內,即±0.005。完成色坐標調節后的當前值如表2所示。表1Reg_rReg_gReg_bLvtheoryLvXY5595A76AD350.000000330.7000120.3005000.315700表2Reg_rReg_gReg_bLvtheoryLvXY5605B26AD350.000000335.8999940.3017000.3255005635B76AD350.000000338.0000000.3037000.3267005665c36AD350.000000339.6000060.3097000.329000當目標綁點位于W100~W200的中間灰階區域時,需繼續提高色坐標精度,根據IC特性所反映的R、G、B寄存器值與色坐標的正負相關性,同時調節調節R、G寄存器值,獲取色坐標x、y的當前值,循環進行,直至色坐標x、y的精度最高,即滿足±0.001。W164的調節如表3所示。表3Reg_rReg_gReg_bLvtheoryLvXY3FC4384A0133.860519165.6000060.3117000.3328003Fb4374A1133.860519165.3999940.3089000.3309003Fc4364A1133.860519164.3999940.3105000.3305005)在色坐標調節后,光學測試儀4采集OLED模組5當前狀態下目標綁點的亮度值Lv并發送至控制器2,控制器2比較亮度Lv的當前值與目標值,根據IC特性所反映的R、G、B寄存器值與Lv的正負相關性,同時調節R、G、B寄存器值,獲取亮度Lv的當前值,循環進行,直至亮度Lv的當前值落在目標值的誤差范圍內,即±2%。完成亮度Lv調節后采集的當前值如表4所示。表4當目標綁點位于W20至W86的低灰階區域時,需進一步提高刺激值X、Y、Z的當前值落在其目標值的誤差范圍內,刺激值X、Y、Z與該綁點的色坐標x、y和亮度Lv的轉換關系為:X=x/y*LvY=Lv;Z=(1-x-y)/y*Lv。根據IC特性所反映的R、G、B寄存器值與刺激值的正負相關性,同時調節調節R、G寄存器值,獲取真實色坐標x、y與亮度Lv的當前值,做刺激值的公式轉換,循環進行,直至刺激值精度滿足±0.1。W44的調節如表5所示。表5Reg_rReg_gReg_bLvtheoryLvXY1931A321A11.20372410.6800000.3087000.3233001931A621A11.20372410.5400000.3066000.3221001941A721A11.20372410.6300000.3072000.32320019B1A821A11.20372410.7900000.3119000.3238006)在完成亮度值調節后,進行色坐標x、y、亮度Lv微調。光學測試儀4采集OLED模組5當前狀態下目標綁點的色坐標x、y、亮度Lv的當前值,在滿足亮度值Lv調節目標的前提下,如果色坐標x、y存在超出誤差范圍的情況,則比較亮度Lv、色坐標x、y的當前值與目標值,根據IC特性所反映的R、G、B寄存器值與Lv的正負相關性,同時調節R、G、B寄存器值,獲取亮度Lv的當前值,循環進行,直至色坐標x、y的當前值和亮度Lv、色坐標x、y的當前值都落在目標值的誤差范圍內。完成色坐標x、y、亮度Lv微調后采集的當前值如表6所示。表6至此,一個目標綁點的Gamma調節完成。對每一個目標綁點循環步驟4)~6),完成對每個目標綁點進行Gamma調節。7)回讀所有綁點的亮度Lv和色坐標x、y的當前值,并根據回讀結果做綁點調節直至所有綁點的亮度Lv和色坐標x、y的當前值落在目標值的誤差范圍內。綁點調節的步驟同步驟4)~4),不再贅述。控制器2可生成Excel報表,記錄調節前后的亮度Lv、色坐標x、y及對應的曲線,OK/NG信息,Gamma寄存器所燒錄的參數等。控制器2可判斷產品調節后是否符合設定規格,并在產品上面顯示NG信息。調節前后的R/G/B/W灰階對應亮度Lv生成Gamma曲線,并進行吻合度對比。8)執行OTP燒錄,將調節完成的寄存器值燒錄至OLED模組5的IC中。控制器2Check結果OK后,控制器2通過控制圖像發生器3將調節后的R、G、B寄存器值固化到OLED模組5的IC的EEProm中。調節方式方面,本發明支持R/G/B/W灰階的全部或單獨進行亮度、色坐標測量和調節。本發明支持手動調試和讀寫燒錄OLED模組5,設置界面如圖2所示。軟件特性方面,本發明支持平臺化的特性,即保持最大的靈活性,校正系數全部可配置,IC參數全部可配置;保持最大的可移植性,一次開發,兼容公司所有主流圖像發生器3設備;保持最大的開放性,新IC的支持面向用戶,僅需升級腳本及配置文件。本發明通過圖像發生器3與OLED模組5一對一方式,完成伽馬調節的時間(15個綁點為單位)。實驗環境為1臺圖像發生器3設備提供1個通道,1臺光學測試儀4提供1個探頭,OLED模組5為HDRM67120,26個目標綁點全部調節,做1:1Gamma調校,調節過程如表7所示。表7調節次數調節時間(s)Check時間(s)130.34.9230.55.4330.04.8AVG30.35統計完整調節10塊OLED模組5的實驗數據如圖3所示,Lv通過率達到97.8%,x通過率達到97.7%,y通過率達到98.2%。本發明支持以Excel表格形式記錄調節過程及結果,以方便做批量數據統計。從PC1導出的實驗結構Excel表格如圖4所示。以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本
技術領域:
的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以設計出若干改進,這些改進也應視為本發明的保護范圍。當前第1頁1 2 3