曲面显示屏漏光分析方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本技术涉及显示技术领域，具体涉及一种曲面显示屏漏光分析方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.近年来，随着高端电竞市场的快速发展，曲面液晶显示屏幕凭借自身广视角、沉浸感强、不易疲劳等优势在显示市场迅速升温。其中长宽比达到21：9的“带鱼屏”可实现单屏多任务并行处理，大幅提升工作效率。然而由于其长度较大，将恶化侧视视角下的暗态漏光现象，降低对比度，严重影响曲面液晶产品的光学品味。而如何定量化地评价侧视视角下漏光区域亮度是一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种曲面显示屏漏光分析方法、装置、电子设备及存储介质，针对曲面液晶面板产品，在设计阶段定量化计算其不同视角下的亮度分布，避免反复制作样品进行试验，便于评估与优化设计方案，降低产品开发时间和成本。
4.第一方面，本技术实施例提供一种曲面显示屏漏光分析方法，包括：
5.获取曲面显示屏的有限元仿真模型；
6.获取观察点的位置坐标；
7.根据所述有限元仿真模型和所述位置坐标，确定所述有限元仿真模型各节点相对于所述观察点的光线入射角；
8.根据所述有限元仿真模型和所述光线入射角，确定所述有限元仿真模型各节点的琼斯矩阵；
9.根据预设的入射光参数和各节点的所述琼斯矩阵确定各节点的透射光亮度值。
10.在一些实施例中，所述根据所述有限元仿真模型和所述位置坐标，确定所述有限元仿真模型各节点相对于所述观察点的光线入射角，包括：
11.根据所述有限元仿真模型计算各节点的法向量和节点坐标；
12.根据所述位置坐标和所述节点坐标确定光线入射方向；
13.根据所述法向量和所述光线入射方向确定所述有限元仿真模型各节点相对于所述观察点的光线入射角。
14.在一些实施例中，所述根据所述有限元仿真模型和所述光线入射角，确定所述有限元仿真模型各节点的琼斯矩阵，包括：
15.根据所述有限元仿真模型获取液晶厚度和液晶光学参数；
16.根据所述液晶厚度、所述液晶光学参数以及所述光线入射角，确定所述有限元仿真模型各节点的琼斯矩阵。
17.在一些实施例中，所述液晶光学参数包括液晶光轴倾角、液晶光轴扭曲角以及液晶折射率，所述根据所述液晶厚度、所述液晶光学参数以及所述光线入射角，确定所述有限
元仿真模型各节点的琼斯矩阵，包括：
18.根据所述液晶光轴倾角、所述液晶光轴扭曲角以及所述液晶折射率，计算介电系数，所述液晶光轴倾角与所述光线入射角相同；
19.获取入射光频率；
20.根据所述介电系数、所述入射光频率、所述光线入射角、所述液晶光轴倾角、所述液晶光轴扭曲角以及所述液晶折射率，确定所述有限元仿真模型各节点的琼斯矩阵。
21.在一些实施例中，所述入射光参数为入射光复振幅，所述根据预设的入射光参数和各节点的所述琼斯矩阵确定各节点的透射光亮度值，包括：
22.根据所述入射光复振幅和所述各节点琼斯矩阵，确定各节点的透射光复振幅；
23.根据各节点的所述透射光复振幅计算各节点的透射光亮度值。
24.在一些实施例中，所述获取曲面显示屏的有限元仿真模型，包括：
25.获取暗态下曲面显示屏的参数信息；
26.根据所述参数信息建立有限元仿真模型。
27.在一些实施例中，所述根据所述参数信息建立有限元仿真模型，包括：
28.将初始状态下所述曲面显示屏的上玻璃基板和下玻璃基板分别离散为网格模型，所述网格模型之间的节点对应液晶；
29.根据所述参数信息对所述网格模型赋值，得到所述有限元仿真模型。
30.第二方面，本技术提供一种曲面显示屏漏光分析装置，包括：
31.参数获取模块，用于获取曲面显示屏的有限元仿真模型；获取观察点的位置坐标；
32.参数分析模块，与所述参数获取模块通讯连接，用于根据所述有限元仿真模型和所述位置坐标，确定所述有限元仿真模型各节点相对于所述观察点的光线入射角；根据所述有限元仿真模型和所述光线入射角，确定所述有限元仿真模型各节点的琼斯矩阵；
33.亮度分析模块，与所述参数分析模块通讯连接，用于根据预设的入射光参数和各节点的所述琼斯矩阵确定各节点的透射光亮度值。
34.在一些实施例中，参数分析模块还用于根据所述有限元仿真模型计算各节点的法向量和节点坐标；根据所述位置坐标和所述节点坐标确定光线入射方向；根据所述法向量和所述光线入射方向确定所述有限元仿真模型各节点相对于所述观察点的光线入射角。
35.在一些实施例中，参数分析模块还用于根据所述有限元仿真模型获取液晶厚度和液晶光学参数；根据所述液晶厚度、所述液晶光学参数以及所述光线入射角，确定所述有限元仿真模型各节点的琼斯矩阵。
36.在一些实施例中，所述液晶光学参数包括液晶光轴倾角、液晶光轴扭曲角以及液晶折射率，参数分析模块还用于根据所述液晶光轴倾角、所述液晶光轴扭曲角以及所述液晶折射率，计算介电系数，所述液晶光轴倾角与所述光线入射角相同；获取入射光频率；根据所述介电系数、所述入射光频率、所述光线入射角、所述液晶光轴倾角、所述液晶光轴扭曲角以及所述液晶折射率，确定所述有限元仿真模型各节点的琼斯矩阵。
37.在一些实施例中，所述入射光参数为入射光复振幅，亮度分析模块还用于根据所述入射光复振幅和所述各节点琼斯矩阵，确定各节点的透射光复振幅；根据各节点的所述透射光复振幅计算各节点的透射光亮度值。
38.在一些实施例中，参数获取模块还用于获取暗态下曲面显示屏的参数信息；根据
所述参数信息建立有限元仿真模型。
39.在一些实施例中，参数获取模块还用于将初始状态下所述曲面显示屏的上玻璃基板和下玻璃基板分别离散为网格模型，所述网格模型之间的节点对应液晶；根据所述参数信息对所述网格模型赋值，得到所述有限元仿真模型。
40.第三方面，本技术提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器、存储器以及存储于所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现任一项所述的曲面显示屏漏光分析方法中的步骤。
41.第四方面，本技术提供一种存储介质，所述存储介质中存储若干指令，所述指令用于供控制器执行以实现任一项所述的方法。
42.本技术实施例提供的曲面显示屏漏光分析方法、装置、电子设备及存储介质，通过建立有限元仿真模型，基于仿真模型各节点的光线入射角计算对应的琼斯矩阵，进而确定各节点的透射光亮度值，在设计阶段定量化计算其不同视角下的亮度分布，避免反复制作样品进行试验，便于评估与优化设计方案，降低产品开发时间和成本。
附图说明
43.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
44.图1是本技术实施例中曲面显示屏不同视角下的光传播示意图；
45.图2是本技术实施例中曲面显示屏不同视角利用折射率椭球分析示意图；
46.图3是本技术实施例中曲面显示屏漏光分析方法的流程示意图；
47.图4是本技术实施例中曲面显示屏离散为网格模型的示意图；
48.图5是本技术实施例中曲面显示屏不同视角的入射光的示意图；
49.图6是本技术实施例中曲面显示屏漏光分析装置的结构示意图。
具体实施方式
50.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
51.在本技术的描述中，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。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
52.在本技术的描述中，“例如”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为“例如”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符
合本技术所公开的原理和特征的最广范围相一致。
53.对平面状态下的lcd产品进行光学理论分析，在不加驱动电压时(暗态下)不同视角下的光传播效果如图1所示，背光模组(图中未示出)发出的光依次通过下偏光片1、下玻璃基板2、液晶3、上玻璃基板4以及上偏光片5射出，当光线方向与液晶光轴角度由0
°
逐渐增大到60
°
时，暗态亮度随之增加，其原理可利用折射率椭球进行分析。如图2所示，对于正视视角，沿光线方向折射率椭球的投影为圆，光线将不发生双折射，表现为暗态；而对于侧视视角，沿光线方向折射率椭球的投影为椭圆，其长短轴之差即为双折射率δn，即此时光线将发生双折射产生相位差，出射后不能被上偏光片完全吸收，出现漏光现象，且随视角增大愈加严重。
54.以垂直取向(vertical alignment，va)液晶显示模式为例对本发明具体实施方案进行说明，其余类型(tn、ips、ffs等)也可建立类似计算方法。
55.请参阅图3，本技术实施例提供了一种曲面显示屏漏光分析方法，该方法包括步骤s101～s105，具体如下：
56.s101，获取曲面显示屏的有限元仿真模型。
57.具体地，根据暗态(不加驱动电压时)下的曲面显示屏的状态建立有限元仿真模型，有限元仿真模型中体现曲面显示屏中各个部件的实际受力状态，进而可以计算得到各个部件相对于初始状态不受力的情况下的形变，例如曲面显示屏的上下玻璃基板局部的形变等。
58.在一个实施例中，本步骤包括：s201，获取暗态下曲面显示屏的参数信息；s202，根据所述参数信息建立有限元仿真模型。
59.具体地，获取暗态下即不加驱动电压时曲面显示屏的参数信息，参数信息包括但不限于液晶面板中各个部件的形状、尺寸、连接关系、材料、密度等。基于参数信息建立有限元仿真模型，有限元仿真模型与暗态下曲面显示屏的状态相符。
60.在一个实施例中，步骤s202，根据所述参数信息建立有限元仿真模型，包括：s301，将初始状态下所述曲面显示屏的上玻璃基板和下玻璃基板分别离散为网格模型，所述网格模型之间的节点对应液晶；s302，根据所述参数信息对所述网格模型赋值，得到所述有限元仿真模型。
61.具体地，曲面显示屏曲面上的形变取决于上玻璃基板和下玻璃基板，因此只需要创建上玻璃基板和下玻璃基板对应的模型即可，此外，由于上玻璃基板和下玻璃基板之间的距离较小，且两者对应设置，因此上玻璃基板和下玻璃基板在曲面上的形变可以近似看做是完全相同的，也就是以上玻璃基板或下玻璃基板任意一个为对象进行说明即可。
62.根据曲面显示屏的上玻璃基板和下玻璃基板的形状、尺寸、连接关系等参数信息建立初始状态下相应的模型，然后如图4所示将上玻璃基板和下玻璃基板分别离散为网格模型，网格模型之间的节点可以看作对应液晶。其中，初始状态为上玻璃基板和下玻璃基板均不受外力、且内部不存在应力也就是理想状态，因此上玻璃基板和下玻璃基板的壳单元一一对应，节点也一一对应，对应的节点之间可以看作设有液晶。
63.此外，根据参数信息对网格模型赋值，即设置网格模型的材料、密度、外力等，使得壳单元和节点的状态符合暗态下的受力状态，最终得到有限元仿真模型，在有限元仿真模型中，由于网格模型收内部应力以及重力的影响，对应的局部区域可能存在形变，进而进一
步影响侧视角度下入射光的传播。
64.s102，获取观察点的位置坐标。
65.具体地，获取观察点的位置坐标，不同观察点的漏光亮度分布不同，因此可以通过调节观察点分析不同位置的漏光亮度分布，可以根据不同的分析需求进行设置，本实施例不作具体限定。需要说明的是，如果需要对比不同到的曲面显示屏的漏光亮度分布情况，则需对比同一观察点的漏光亮度分布，该同一观察点的标准以曲面显示屏为参照对象，例如对于不同的曲面显示屏，均将观察点设置在曲面显示屏中心前侧2米处等。
66.s103，根据所述有限元仿真模型和所述位置坐标，确定所述有限元仿真模型各节点相对于所述观察点的光线入射角。
67.具体地，根据有限元仿真模型计算各个节点的位置相关参数，然后结合具体地，确定有限元仿真模型各节点相对于观察点的光线入射角，不同节点基于曲面显示屏的曲面角度以及曲面上局部的变形导致对应的光线入射角相互之间可能并不相同。
68.在一个实施例中，本步骤包括：s401，根据所述有限元仿真模型计算各节点的法向量和节点坐标；s402，根据所述位置坐标和所述节点坐标确定光线入射方向；s403，根据所述法向量和所述光线入射方向确定所述有限元仿真模型各节点相对于所述观察点的光线入射角。
69.具体地，由于上玻璃基板和下玻璃基板在曲面上的形变可以近似看做是完全相同的，也就是以上玻璃基板或下玻璃基板任意一个为对象进行说明即可，本实施例以上玻璃基板为例进行说明，但不应理解为对本技术的限制。
70.假设节点个数为n个，如图5所示，获取观察点的位置坐标(x0，y0，z0)，将上玻璃基板上每个节点作为光线射出的点，计算上玻璃基板在每个节点处的法向量ni和节点坐标(xi，yi，zi)，i＝1，2,
…
，n；根据观察点的位置坐标和节点坐标计算光线入射方向的方向向量ki＝(x
0-xi，y
0-yi，z
0-zi)，i＝1，2,
…
，n，根据法向量与光线入射方向向量计算二者夹角即为每个节点处的入射角光线入射角
71.s104，根据所述有限元仿真模型和所述光线入射角，确定所述有限元仿真模型各节点的琼斯矩阵。
72.具体地，将有限元仿真模型各节点看作对应的一个液晶，同时作为某一入射光的射出点，通过有限元仿真模型获取各节点的相关参数，结合各节点的光线入射角，确定有限元仿真模型各节点的琼斯矩阵，各节点的琼斯矩阵与光线入射角相关，进而能够分析基于侧视角度不同导致的亮度差异。
73.在一个实施例中，本步骤包括：s501，根据所述有限元仿真模型获取液晶厚度和液晶光学参数；s502，根据所述液晶厚度、所述液晶光学参数以及所述光线入射角，确定所述有限元仿真模型各节点的琼斯矩阵。
74.具体地，在暗态下即不加驱动电压时，各个液晶的光轴与所在节点的法向量重合，相对地，对于观察点而言，液晶光轴具有一定的偏转，且各个节点的液晶光轴偏转角度各不相同。因此，根据有限元仿真模型获取液晶厚度和液晶光学参数，此外，光线入射角的不同同样会影响光线的传播，即不同节点的光线透过率不同，因此根据液晶厚度、液晶光学参数以及光线入射角确定有限元仿真模型各节点的琼斯矩阵，进而可以计算相应节点的透过
率。
75.在一个实施例中，所述液晶光学参数包括液晶光轴倾角、液晶光轴扭曲角以及液晶折射率，步骤s502，根据所述液晶厚度、所述液晶光学参数以及所述光线入射角，确定所述有限元仿真模型各节点的琼斯矩阵包括：s601，根据所述液晶光轴倾角、所述液晶光轴扭曲角以及所述液晶折射率，计算介电系数，所述液晶光轴倾角与所述光线入射角相同；s602，获取入射光频率；s603，根据所述介电系数、所述入射光频率、所述光线入射角、所述液晶光轴倾角、所述液晶光轴扭曲角以及所述液晶折射率，确定所述有限元仿真模型各节点的琼斯矩阵。
76.具体地，通过该有限元仿真模型中上玻璃基板和下玻璃基板之间的距离确定液晶厚度，液晶光学参数包括液晶光轴倾角、液晶光轴扭曲角以及液晶折射率，由于暗态下所有的液晶均垂直于上玻璃基板和下玻璃基板，也就是液晶光轴与节点的法向量重合，因此液晶光轴倾角与光线入射角相同，然后根据液晶光轴倾角确定液晶光轴扭曲角，根据液晶光轴倾角、液晶光轴扭曲角以及液晶折射率，计算介电系数，根据介电系数、入射光频率、光线入射角、液晶光轴倾角、液晶光轴扭曲角以及液晶折射率，确定有限元仿真模型各节点的琼斯矩阵。
77.节点个数为n个，j为第i个节点琼斯矩阵，i＝1，2,
…
，n，j＝r
·h·
r-1
，
[0078]78.d为液晶厚度，ε
xx
、ε
xy
、ε
xz
、ε
yy
、ε
yz
及ε
zz
为介电常数矩阵(即介电系数)的分量，具体计算方式为：
[0079][0080][0081][0082][0083][0084][0085]
其中，θi为液晶光轴倾角，为液晶光轴扭曲角，ne和no为液晶折射率，为液晶折射率，kx
＝k0sinθk，ω为入射光频率，c为真空光速，θk为光线入射角，θk与θi相同。
[0086]
s105，根据预设的入射光参数和各节点的所述琼斯矩阵确定各节点的透射光亮度值。
[0087]
具体地，根据各节点的琼斯矩阵计算各节点的透过率t，入射光参数为入射光亮度值l，入射光亮度根据分析需求进行设置，本实施例不作具体限定。根据射光亮度值l和各节点的透过率t计算各节点对应的透射光亮度值l'，l'＝l*t。
[0088]
在一个实施例中，所述入射光参数为入射光复振幅，本步骤包括：s701，根据所述入射光复振幅和所述各节点琼斯矩阵，确定各节点的透射光复振幅；s702，根据各节点的所述透射光复振幅计算各节点的透射光亮度值。
[0089]
具体地，入射光参数为入射光复振幅e0，入射光复振幅根据分析需求进行设置，本实施例不作具体限定。根据入射光复振幅e0和各节点琼斯矩阵j计算各节点的透射光复振幅e
′
，e
′
＝j
·
e0，根据各节点的透射光复振幅计算各节点的透射光亮度值i，i＝|e
′
|2，从而得到曲面显示屏各节点的亮度分布情况。
[0090]
本实施例中，针对曲面液晶面板产品，在设计阶段定量化计算其不同视角下的亮度分布，避免反复制作样品进行试验，便于评估与优化设计方案，降低产品开发时间和成本。
[0091]
为了更好实施本技术实施例中的曲面显示屏漏光分析方法，在曲面显示屏漏光分析方法基础之上，本技术实施例中还提供一种曲面显示屏漏光分析装置，如图6所示，曲面显示屏漏光分析装置900包括：
[0092]
参数获取模块910，用于获取曲面显示屏的有限元仿真模型；获取观察点的位置坐标；
[0093]
参数分析模块920，与所述参数获取模块910通讯连接，用于根据所述有限元仿真模型和所述位置坐标，确定所述有限元仿真模型各节点相对于所述观察点的光线入射角；根据所述有限元仿真模型和所述光线入射角，确定所述有限元仿真模型各节点的琼斯矩阵；
[0094]
亮度分析模块930，与所述参数分析模块920通讯连接，用于根据预设的入射光参数和各节点的所述琼斯矩阵确定各节点的透射光亮度值。
[0095]
在本技术一些实施例中，参数分析模块920还用于根据所述有限元仿真模型计算各节点的法向量和节点坐标；根据所述位置坐标和所述节点坐标确定光线入射方向；根据所述法向量和所述光线入射方向确定所述有限元仿真模型各节点相对于所述观察点的光线入射角。
[0096]
在本技术一些实施例中，参数分析模块920还用于根据所述有限元仿真模型获取液晶厚度和液晶光学参数；根据所述液晶厚度、所述液晶光学参数以及所述光线入射角，确定所述有限元仿真模型各节点的琼斯矩阵。
[0097]
在本技术一些实施例中，所述液晶光学参数包括液晶光轴倾角、液晶光轴扭曲角以及液晶折射率，参数分析模块920还用于根据所述液晶光轴倾角、所述液晶光轴扭曲角以及所述液晶折射率，计算介电系数，所述液晶光轴倾角与所述光线入射角相同；获取入射光频率；根据所述介电系数、所述入射光频率、所述光线入射角、所述液晶光轴倾角、所述液晶光轴扭曲角以及所述液晶折射率，确定所述有限元仿真模型各节点的琼斯矩阵。
[0098]
在本技术一些实施例中，所述入射光参数为入射光复振幅，亮度分析模块930还用于根据所述入射光复振幅和所述各节点琼斯矩阵，确定各节点的透射光复振幅；根据各节点的所述透射光复振幅计算各节点的透射光亮度值。
[0099]
在本技术一些实施例中，参数获取模块910还用于获取暗态下曲面显示屏的参数信息；根据所述参数信息建立有限元仿真模型。
[0100]
在本技术一些实施例中，参数获取模块910还用于将初始状态下所述曲面显示屏的上玻璃基板和下玻璃基板分别离散为网格模型，所述网格模型之间的节点对应液晶；根据所述参数信息对所述网格模型赋值，得到所述有限元仿真模型。
[0101]
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。
[0102]
在本技术一些实施例中，提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中，并配置为由所述处理器执行上述曲面显示屏漏光分析方法的步骤。此处场景变化检测方法的步骤可以是上述各个实施例的曲面显示屏漏光分析方法中的步骤。
[0103]
在本技术一些实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器进行加载，使得处理器执行上述曲面显示屏漏光分析方法的步骤。此处曲面显示屏漏光分析方法的步骤可以是上述各个实施例的曲面显示屏漏光分析方法中的步骤。
[0104]
本邻域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。
[0105]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0106]
以上对本技术实施例所提供的一种曲面显示屏漏光分析方法、装置、电子设备及存储介质进行了详细介绍，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方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。