專利名稱：一種液晶顯示器的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器，尤其涉及該液晶顯示器的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在液晶顯示器中，由于液晶屏的紅、綠、藍(lán)三種顏色的電光特性不一致，其表現(xiàn)為各個(gè)灰階的顏色差異較大，因而需要校正各個(gè)灰階的顏色。尤其地，暗場(chǎng)的灰階誤差非常明顯，無法通過白平衡調(diào)節(jié)來清除各個(gè)灰階的顏色誤差。只有各個(gè)灰階的顏色一致后，方能通過亮暗場(chǎng)的白平衡調(diào)節(jié)，將色溫調(diào)節(jié)到符合預(yù)定要求。另一方面，液晶顯示器的亮度比較高，為了增加顯示器的透亮度，更好地表現(xiàn)顏色，需要對(duì)液晶顯示器的亮度進(jìn)行非線性校正。這些，均需要通過對(duì)液晶顯示器進(jìn)行Gamma校正(伽馬校正)予以實(shí)現(xiàn)。具體地，校正 Gamma曲線后，不僅暗場(chǎng)灰階的顏色明顯改善，各個(gè)灰階的顏色誤差明顯減少，而且暗場(chǎng)顏色細(xì)節(jié)分明，圖像亮度顏色一致，透亮度好，對(duì)比度高。一般地，現(xiàn)有技術(shù)中的液晶顯示器在進(jìn)行Gamma校正時(shí)，多采用電壓與 LUT (Look-Up Table，查找表)同步的方式進(jìn)行。此時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要先根據(jù)制程選取電壓中間值，然后對(duì)該電壓中間值進(jìn)行微調(diào)以實(shí)施優(yōu)化操作。然而，該校正方式僅僅只是將電壓與LUT同步，并不能靈活地根據(jù)液晶顯示器當(dāng)前的光學(xué)特性來調(diào)整LUT中的設(shè)定參考值。一旦制程片間差較大，反映在產(chǎn)品上的光學(xué)結(jié)果將十分不理想，因而將增加產(chǎn)品的不良率。有鑒于此，如何設(shè)計(jì)一種液晶顯示器的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)，通過液晶顯示器所反饋的電壓來調(diào)整其光學(xué)特性，從而有效地降低因制程漂移所造成的不良率，是業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員亟待解決的一項(xiàng)課題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的液晶顯示器在伽馬校正時(shí)所存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種液晶顯示器的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)。依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種液晶顯示器的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)，包括查找表(LUT，Look-Up Table)，用于存儲(chǔ)多組光感電壓的參考電壓值；檢測(cè)電路，包括多個(gè)圖像傳感器，每一圖像傳感器用于檢測(cè)預(yù)設(shè)的灰階信號(hào)，并反饋與所述灰階信號(hào)對(duì)應(yīng)的當(dāng)前光感電壓；伽馬緩沖電路，用于接收所述當(dāng)前光感電壓，并將其與上述參考電壓值進(jìn)行比較； 以及控制電路，用于將所述伽馬緩沖電路輸出的電壓轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的一數(shù)字信號(hào)，以調(diào)節(jié)所述液晶顯示器的光學(xué)特性。 優(yōu)選地，檢測(cè)電路包括九個(gè)圖像傳感器，其中，三個(gè)圖像傳感器分別對(duì)應(yīng)于一第一灰階，另三個(gè)圖像傳感器對(duì)應(yīng)于一第二灰階，以及剩下的三個(gè)圖像傳感器對(duì)應(yīng)于一第三灰階。 優(yōu)選地，光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)還包括一模擬圖像信號(hào)處理器，設(shè)置于所述LUT和所述液晶顯示器之間，用于接收來自所述圖像傳感器的灰階信號(hào)，并根據(jù)亮度大小轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的光感電壓。更優(yōu)選地，伽馬緩沖電路還包括一運(yùn)算放大器陣列，用于接收所述當(dāng)前光感電壓，將其與上述參考電壓值進(jìn)行比較，并產(chǎn)生新的參考電壓以存儲(chǔ)于所述LUT中。優(yōu)選地，運(yùn)算放大器陣列包括一運(yùn)算模塊和一比較模塊，其中，運(yùn)算模塊具有三個(gè)模擬加法器和三個(gè)模擬減法器，其電性連接至所述控制單元以使所述系統(tǒng)工作于正常模式；以及比較模塊電性連接至所述控制單元以使所述系統(tǒng)工作于調(diào)節(jié)模式。優(yōu)選地，在所述調(diào)節(jié)模式下，所述LUT電性連接至所述伽馬緩沖電路，調(diào)節(jié)所述 LUT中儲(chǔ)存的相應(yīng)電壓以及該電壓下的各灰階光學(xué)參考電壓。優(yōu)選地，光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)還包括一外部調(diào)節(jié)接口，在正常模式下，外部調(diào)節(jié)接口與所述伽馬緩沖電路電性連接，所述控制單元生成相應(yīng)的灰階信號(hào)至所述液晶顯示器中的圖像傳感器。優(yōu)選地，模擬圖像信號(hào)處理器還包括一模擬加法器、一模擬電平移位器和一比較器，其中，所述模擬加法器接收同一灰階下的各圖像傳感器輸出的電壓并將相加后的結(jié)果傳送至所述模擬電平移位器，再將移位處理后的電壓與所述LUT中所儲(chǔ)存的Vlight電壓進(jìn)行比較，以轉(zhuǎn)換為所述運(yùn)算放大器陣列的參考電壓。優(yōu)選地，該圖像傳感器鍍于所述液晶顯示器的遮光區(qū)。采用本發(fā)明的液晶顯示器的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)，藉由檢測(cè)電路中的多個(gè)圖像傳感器來檢測(cè)預(yù)設(shè)的灰階信號(hào)，并將該灰階信號(hào)所對(duì)應(yīng)的當(dāng)前光感電壓反饋至伽馬緩沖電路，從而利用運(yùn)算放大器等模擬電路達(dá)到調(diào)整液晶顯示器光學(xué)特性的效果。此外，該光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)在基本不增加成本的條件下，可有效降低因制程漂移所造成的不良率，還可節(jié)約設(shè)計(jì)人員反復(fù)調(diào)整所需的人力成本。


讀者在參照附圖閱讀了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
以后，將會(huì)更清楚地了解本發(fā)明的各個(gè)方面。其中，圖1示出依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的液晶顯示器的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2示出圖1的檢測(cè)電路中的圖像傳感器的位置示意圖；圖3示出圖1的一優(yōu)選實(shí)施例中的圖像傳感器用來檢測(cè)當(dāng)前光感電壓的原理示意圖；以及圖4示出圖1的另一優(yōu)選實(shí)施例中的模擬圖像信號(hào)處理器的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式為了使本申請(qǐng)所揭示的技術(shù)內(nèi)容更加詳盡與完備，可參照附圖以及本發(fā)明的下述各種具體實(shí)施例，附圖中相同的標(biāo)記代表相同或相似的組件。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下文中所提供的實(shí)施例并非用來限制本發(fā)明所涵蓋的范圍。此外，附圖僅僅用于示意性地加以說明，并未依照其原尺寸進(jìn)行繪制。下面參照附圖，對(duì)本發(fā)明各個(gè)方面的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。圖1示出依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的液晶顯示器的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。參照?qǐng)D1，該光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)包括查找表(LUT，Look-Up Table) 101、伽馬緩沖電路103、控制電路105和檢測(cè)電路107。其中，LUT 101用于存儲(chǔ)多組光感電壓的參考電壓值。檢測(cè)電路107 設(shè)置于液晶顯示器內(nèi)部，其包括多個(gè)圖像傳感器，并且每一圖像傳感器用來檢測(cè)預(yù)設(shè)的灰階信號(hào)，并反饋與該灰階信號(hào)相對(duì)應(yīng)的當(dāng)前光感電壓。在此，簡(jiǎn)要描述一下“灰階”的物理含義。通常來說，液晶顯示屏幕上人們?nèi)庋鬯姷降拿恳粋€(gè)點(diǎn)，即每一個(gè)像素，它是由紅、綠、藍(lán)三個(gè)子像素組成的，即RGB三原色。每一個(gè)子像素，其背后的光源都可以顯現(xiàn)出不同的亮度級(jí)別。而灰階則表示由最暗到最亮之間不同亮度的層次級(jí)別。中間的層次級(jí)別越多，液晶顯示屏幕所能夠呈現(xiàn)的畫面效果也就越細(xì)膩。以8位面板為例，其能夠表現(xiàn)的不同亮度的層次級(jí)別為256，則可稱為256個(gè)灰階。 LCD屏幕上每個(gè)像素，均由不同亮度層次的紅色、綠色和藍(lán)色組合起來，最終形成不同的色彩點(diǎn)。亦即，屏幕上每一個(gè)點(diǎn)的色彩變化，其實(shí)都是由構(gòu)成這個(gè)點(diǎn)的三個(gè)RGB子像素的灰階變化所引起的。伽馬緩沖電路103電性連接LUT 101和檢測(cè)電路107，用于接收來自檢測(cè)電路107 的當(dāng)前光感電壓，并將該當(dāng)前光感電壓與來自LUT 101的參考電壓值進(jìn)行比較?？刂齐娐?105電性連接至伽馬緩沖電路103的輸出端，用于將伽馬緩沖電路103輸出的電壓轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的一數(shù)字信號(hào)，從而基于該數(shù)字信號(hào)來調(diào)節(jié)液晶顯示器的光學(xué)特性。在一具體實(shí)施例中，檢測(cè)電路107中的圖像傳感器鍍于液晶顯示器的遮光區(qū)。在另一具體實(shí)施例中，該光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)還包括一模擬圖像信號(hào)處理器(圖中未示)，設(shè)置于LUT 101和液晶顯示器的檢測(cè)電路107之間，用于接收來自圖像傳感器的灰階信號(hào)，并根據(jù)亮度大小轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的光感電壓。此外，伽馬緩沖電路103還包括一運(yùn)算放大器陣列，用于接收模擬圖像信號(hào)處理器所轉(zhuǎn)換的當(dāng)前光感電壓，將其與上述參考電壓值進(jìn)行比較，并產(chǎn)生新的參考電壓以存儲(chǔ)于所述LUT 101中。較佳地，伽馬緩沖電路103的運(yùn)算放大器陣列包括一運(yùn)算模塊和一比較模塊。其中，運(yùn)算模塊具有三個(gè)模擬加法器和三個(gè)模擬減法器，其電性連接至控制電路105以使光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)工作于正常模式。比較模塊電性連接至控制電路105以使光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)工作于調(diào)節(jié)模式。具體來說，在調(diào)節(jié)模式下，LUT 101電性連接至伽馬緩沖電路103，調(diào)節(jié)LUT中儲(chǔ)存的相應(yīng)電壓以及該電壓下的各灰階光學(xué)參考電壓。光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)還包括一外部調(diào)節(jié)接口，在正常模式下，該外部調(diào)節(jié)接口與伽馬緩沖電路103電性連接，控制電路105生成相應(yīng)的灰階信號(hào)并將其傳送至液晶顯示器中的圖像傳感器。在又一具體實(shí)施例中，檢測(cè)電路107包括九個(gè)圖像傳感器，其中，三個(gè)圖像傳感器分別對(duì)應(yīng)于一第一灰階，另三個(gè)圖像傳感器對(duì)應(yīng)于一第二灰階，以及剩下的三個(gè)圖像傳感器對(duì)應(yīng)于一第三灰階。在此，第一灰階、第二灰階和第三灰階對(duì)應(yīng)于不同亮度，因而其層次級(jí)別也不相同。圖2示出圖1的檢測(cè)電路中的圖像傳感器的位置示意圖。參照?qǐng)D2，圖像傳感器 203設(shè)置于液晶顯示器的遮光區(qū)，并且，每個(gè)圖像傳感器像素的周邊具有9個(gè)薄膜晶體管液晶顯示器像素201。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的圖像傳感器并不僅僅局限于圖 2所示的布局或數(shù)量，只要圖像傳感器像素能有效接受特定液晶顯示器的光學(xué)表現(xiàn)，便可看做本發(fā)明的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)中的圖像傳感器單元。圖3示出圖1的一優(yōu)選實(shí)施例中的圖像傳感器用來檢測(cè)當(dāng)前光感電壓的原理示意圖。參照?qǐng)D3，背光模塊304將背光打到薄膜晶體管液晶顯示器的像素301中，以得到相對(duì)應(yīng)的灰階信號(hào)后，利用前鐵框內(nèi)側(cè)的球面反射片302將光收集到圖像傳感器303上，并由該圖像傳感器303基于所收集的光信號(hào)來輸出對(duì)應(yīng)的反饋電壓。由前述可知，通過閉環(huán)反饋進(jìn)行調(diào)整時(shí)，伽馬緩沖電路103不僅需要接收該反饋電壓，還需接收來自LUT的參考電壓。在一具體實(shí)施例中，可先挑選接近制程中間電壓值的最佳像素400，再將LUT 101 與伽馬緩沖電路103電性連接，而將外部調(diào)節(jié)接口與伽馬緩沖電路103電性斷開，從而將該系統(tǒng)切換至調(diào)節(jié)模式，以調(diào)整LUT中所儲(chǔ)存的對(duì)應(yīng)電壓，使其光學(xué)表現(xiàn)符合標(biāo)準(zhǔn)。然后再儲(chǔ)存該設(shè)定下的各灰階光學(xué)參考電壓，并計(jì)算各灰階中間電壓。最后，將LUT 101與伽馬緩沖電路103電性斷開，而將外部調(diào)節(jié)接口與伽馬緩沖電路103電性連接，從而將該系統(tǒng)從調(diào)節(jié)模式切換為正常模式，以便鎖定液晶顯示器所需要的光學(xué)特性。圖4示出圖1的另一優(yōu)選實(shí)施例中的模擬圖像信號(hào)處理器的結(jié)構(gòu)框圖。參照?qǐng)D4， 模擬圖像信號(hào)處理器還包括一模擬加法器、一模擬電平移位器和一比較器。其中，模擬加法器接收同一灰階下的各圖像傳感器輸出的電壓(如VFB1、Vfb2和Vfb3)，并將相加后的結(jié)果傳送至模擬電平移位器，再將移位處理后的電壓與LUTlOl中所儲(chǔ)存的Vlight電壓進(jìn)行比較， 以轉(zhuǎn)換為運(yùn)算放大器陣列的參考電壓。采用本發(fā)明的液晶顯示器的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)，藉由檢測(cè)電路中的多個(gè)圖像傳感器來檢測(cè)預(yù)設(shè)的灰階信號(hào)，并將該灰階信號(hào)所對(duì)應(yīng)的當(dāng)前光感電壓反饋至伽馬緩沖電路，從而利用運(yùn)算放大器等模擬電路達(dá)到調(diào)整液晶顯示器光學(xué)特性的效果。此外，該光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)在基本不增加成本的條件下，可有效降低因制程漂移所造成的不良率，還可節(jié)約設(shè)計(jì)人員反復(fù)調(diào)整所需的人力成本。上文中，參照附圖描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。但是，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員能夠理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作各種變更和替換。這些變更和替換都落在本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)包括一查找表(LUT，Look-up Table)，用于存儲(chǔ)多組光感電壓的參考電壓值；一檢測(cè)電路，包括多個(gè)圖像傳感器，每一圖像傳感器用于檢測(cè)預(yù)設(shè)的灰階信號(hào)，并反饋與所述灰階信號(hào)對(duì)應(yīng)的當(dāng)前光感電壓；一伽馬緩沖電路，用于接收所述當(dāng)前光感電壓，并將其與上述參考電壓值進(jìn)行比較；以及一控制電路，用于將所述伽馬緩沖電路輸出的電壓轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的一數(shù)字信號(hào)，以調(diào)節(jié)所述液晶顯示器的光學(xué)特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)電路包括九個(gè)圖像傳感器，其中，三個(gè)圖像傳感器分別對(duì)應(yīng)于一第一灰階，另三個(gè)圖像傳感器對(duì)應(yīng)于一第二灰階，以及剩下的三個(gè)圖像傳感器對(duì)應(yīng)于一第三灰階。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)還包括一模擬圖像信號(hào)處理器，設(shè)置于所述LUT和所述液晶顯示器之間，用于接收來自所述圖像傳感器的灰階信號(hào)，并根據(jù)亮度大小轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的光感電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述伽馬緩沖電路還包括一運(yùn)算放大器陣列，用于接收所述當(dāng)前光感電壓，將其與上述參考電壓值進(jìn)行比較，并產(chǎn)生新的參考電壓以存儲(chǔ)于所述LUT中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)算放大器陣列包括一運(yùn)算模塊和一比較模塊，其中，所述運(yùn)算模塊具有三個(gè)模擬加法器和三個(gè)模擬減法器，其電性連接至所述控制單元以使所述系統(tǒng)工作于正常模式；以及所述比較模塊電性連接至所述控制單元以使所述系統(tǒng)工作于調(diào)節(jié)模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，在所述調(diào)節(jié)模式下，所述LUT電性連接至所述伽馬緩沖電路，調(diào)節(jié)所述LUT中儲(chǔ)存的相應(yīng)電壓以及該電壓下的各灰階光學(xué)參考電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)還包括一外部調(diào)節(jié)接口，在所述正常模式下，所述外部調(diào)節(jié)接口與所述伽馬緩沖電路電性連接，所述控制單元生成相應(yīng)的灰階信號(hào)至所述液晶顯示器中的圖像傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬圖像信號(hào)處理器還包括一模擬加法器、一模擬電平移位器和一比較器，其中，所述模擬加法器接收同一灰階下的各圖像傳感器輸出的電壓并將相加后的結(jié)果傳送至所述模擬電平移位器，再將移位處理后的電壓與所述LUT中所儲(chǔ)存的Vlight電壓進(jìn)行比較，以轉(zhuǎn)換為所述運(yùn)算放大器陣列的參考電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像傳感器鍍于所述液晶顯示器的遮光區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種液晶顯示器的光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)，包括查找表，用于存儲(chǔ)多組光感電壓的參考電壓值；檢測(cè)電路，包括多個(gè)圖像傳感器，每一圖像傳感器用于檢測(cè)預(yù)設(shè)的灰階信號(hào)，并反饋與灰階信號(hào)對(duì)應(yīng)的當(dāng)前光感電壓；伽馬緩沖電路，用于接收當(dāng)前光感電壓，并將其與參考電壓值進(jìn)行比較；以及控制電路，用于將伽馬緩沖電路輸出的電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，以調(diào)節(jié)液晶顯示器的光學(xué)特性。采用本發(fā)明，藉由圖像傳感器來檢測(cè)預(yù)設(shè)的灰階信號(hào)，并將該灰階信號(hào)所對(duì)應(yīng)的當(dāng)前光感電壓反饋至伽馬緩沖電路，從而利用運(yùn)算放大器達(dá)到調(diào)整其光學(xué)特性的效果。此外，在基本不增加成本的條件下，可有效降低因制程漂移所造成的不良率，并且節(jié)約設(shè)計(jì)人員反復(fù)調(diào)整所需的人力成本。
文檔編號(hào)G09G3/36GK102324225SQ20111030532
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者吳旅瑤 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司