用于液晶显示器的伽马校正装置及方法制造方法及图纸

一种用于液晶显示器的伽马校正装置，至少包括一参考电压生成电路及一伽马校正电路。其中，参考电压生成电路用于依据像素数据输出相对应的多个参考电压。伽马校正电路用于依据所述参考电压来对像素数据进行伽马校正。本发明专利技术的特点在于，参考电压生成电路依据像素数据所对应的像素于液晶屏幕的位置以及该像素所显示的颜色输出相对应的参考电压，来对像素数据进行伽马校正。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种数字模拟信号转换装置及方法，特别是有关于一种用于液晶显示器的伽马(γ)(Gamma)校正装置及方法。
技术介绍
由于液晶显示器(LCD)具有体积薄、重量轻与低电磁辐射的优点，近年来逐渐被广泛地使用。液晶屏幕上具有多个以矩阵形式排列的像素(pixel)。每一个像素由上板、下板以及上板与下板之间的液晶层所组成。多个液晶分子充填在上板与下板之间的空腔中，形成液晶层。而上板与下板分别具有电极，当分别在上板与下板的电极施加电压，使上板与下板间具有所加电压时，液晶层中的液晶分子的排列方式会随着所加电压的大小而改变。而液晶分子的排列方式会影响光线穿透像素的比率，称之光透射率(light transmissivity)。光透射率的大小决定了像素的亮度。光透射率越大，像素的亮度就越大。所以，可借助控制上板与下板的所加电压大小，使液晶屏幕上不同的像素具有不同的亮度。请参照图1，其示出像素的上板与下板间的所加电压与光透射率的伽马曲线关系图。像素上板与下板间的所加电压与光透射率并非成线性关系，而如图1所示的伽马曲线关系。故称像素上板与下板间的所加电压为伽马电压。此外，像素的光透射率仅与伽马电压的大小有关，而与伽马电压的极性无关。因此，伽马曲线由以纵座标为中心，左右对称的正极性伽马曲线102以及负极性的伽马曲线104所组成。如果对某一像素分别输入两个大小相同但极性不同的伽马电压，则该像素会具有相同的光透射率。如果持续地供给每个像素同一极性的伽马电压，会造成像素液晶分子的损坏。因此，可借助交互地改变像素的伽马电压的极性来保护液晶分子。一般输入液晶显示器的像素数据为二进制格式的数字数据。由于伽马电压与像素的光透射率呈非线性的伽马曲线关系，因此，液晶显示器需要特殊的电路装置，用于依据伽马曲线关系，将数字格式的像素数据转换成输出相对应驱动电压到上基板或下基板，使得像素数据的值与像素的光透射率呈线性比例关系。上文所述的操作被称为伽马校正(伽马correction)，用于提高液晶屏幕的显像品质。请参照图2，其示出伽马校正原理的示意图。在执行伽马校正时，首先先选取多个像素数据作为参考像素数据。在图2中，以像素数据D0、D1、D2、D3及D4作为参考像素数据。依据伽马曲线，每个参考像素数据会分别对应一个正极性参考电压以及一个负极性参考电压。以参考像素数据D0为例，其分别对应一正极性参考电压V0以及一负极性参考电压V9。同理，5个参考像素数据D0、D1、D2、D3及D4分别对应到5个正极性参考电压V0、V1、V2、V3、与V4以及5个负极性参考电压V9、V8、V7、V6、与V5，如图2所示。由前文所述，一般像素数据DATA为八位的二进制数据，共可表示256个灰度级。在进行伽马校正时，就以参考像素数据与参考电压的对应关系为准，利用内插法求得其他所有像素数据分别对应的驱动电压。其中，每一个像素数据都会分别对应一个正极性驱动电压以及一个负极性驱动电压。需注意的是，所选取的参考像素数据个数越多，进行伽马校正时，每个像素数据所对应的驱动电压就越准确，一般选取8个参考像素数据来执行伽马校正。依据伽马曲线，8个参考像素数据分别对应八个正极性参考电压以及8个负极性参考电压。负责执行伽马校正操作的伽马校正装置即以这16个参考电压为准来进行伽马校正。请参照图3，其示出传统伽马校正装置300的示意图。伽马校正装置300由伽马校正电路302与参考电压生成电路304耦接而成。参考电压生成电路304具有一个由17个电阻r1～r17串联而成的电阻串。该电阻串的首尾两个节点分别与电压源304耦接。借助适当地控制每个电阻的电阻值，使得电阻串的每一个节点分别输出参考电压Vr，其中包括8个正极性参考电压Vr(+)以及8个负极性参考电压Vr(-)。每个参考电压Vr分别经过缓冲器BUF输出至伽马校正电路302中。伽马校正电路302以所述参考电压Vr为准，使用内插法对每个像素数据DATA分别进行伽马校正，输出相对应的驱动电压VGM。传统参考电压生成电路304利用电阻分压的原理输出一组参考电压Vr来供伽马校正电路302进行伽马校正。对彩色液晶显示器而言，屏幕上的像素分别显示红色、蓝色以及绿色。显示不同颜色的像素，其伽马曲线并不会完全相同。除此之外，对大尺寸的液晶屏幕而言，由于制造过程的难度提高，整个液晶屏幕的上板与下板之间的间隔(gap)距离无法完全相同。上板与下板间隔距离的差异会影响到像素的伽马曲线。因此，对大尺寸的液晶屏幕而言，所有像素的伽马曲线并非都相同。综上所述，液晶屏幕上每一个像素的伽马曲线会分别受该像素显示的颜色以及该像素上板与下板的间隔的影响而有差异。如果只依据一个固定的伽马曲线输出一组固定的参考电压来对所有的像素数据进行伽马校正的话，则整个液晶屏幕所显示的画面颜色会与理想的画面颜色有误差。这种颜色漂移(color shading)的现象，会使得液晶显示器无法呈现最佳的显像品质。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种伽马校正装置及方法，使得伽马校正的效果不受像素所显示的颜色以及上板与下板间隔的影响，以解决液晶屏幕颜色漂移的问题，并提高液晶屏幕的显像品质。根据本专利技术的目的，提出一种用于液晶显示器的伽马校正装置，用于接收一像素数据，并依据该像素数据输出一驱动电压至该液晶屏幕，其中，该液晶屏幕包括多个像素，该驱动电压用于决定液晶屏幕中该像素的亮度。该伽马校正装置至少包括一参考电压生成电路及一伽马校正电路。其中，参考电压生成电路用于依据该像素于该液晶屏幕的位置产生多个参考电压。伽马校正电路用于依据所述参考电压来对像素数据进行伽马校正，并产生该驱动电压至该液晶屏幕。本专利技术的特点在于参考电压生成电路依据像素数据所对应的像素于液晶屏幕的位置以及该像素所显示的颜色输出相对应的参考电压，来对像素数据进行伽马校正。为让本专利技术的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明图1表示像素上板与下板的所加电压与光透射率的伽马曲线关系图。图2表示伽马校正原理的示意3表示传统伽马校正装置的电路方块图。图4表示本专利技术所提出的伽马校正装置的电路方块图。图5表示图4中的控制元件内部的电路方块图。图6A～6B表示本专利技术所提出对相邻屏幕区块的边线进行模糊化处理的示意图。图7表示可进行模糊化处理的参考电压输出电路的电路方块图。图8表示图7的低通滤波器其效果的示意图。图9表示举例说明变量编码原理的示意图。图10表示本专利技术所提出另一个伽马校正装置的示意图。附图标号说明102正极性伽马曲线104负极性伽马曲线300、400、1000伽马校正装置302、402、1002伽马校正电路304、404、1004参考电压生成电路306电压源406、1006存储元件408、1008参考电压输出电路410、1010控制元件 502水平计数器504垂直计数器506控制器602、604、606、608屏幕区块702低通滤波器具体实施方式本专利技术的特点是将整个液晶屏幕画分成多个屏幕区块。在进行伽马校正时，依据每一个像素数据对应的像素所显示的颜色，以及该像素所属的屏幕区块，来进行伽马校正。本专利技术的构想是将整个液晶屏幕画分成多个屏幕区块，分别进行伽马校正。本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于液晶屏幕的伽马校正装置，用于接收一像素数据，并依据该像素数据输出一驱动电压至该液晶屏幕，其中，该液晶屏幕包括多个像素，该驱动电压用于决定该液晶屏幕中该像素的亮度，该伽马校正装置至少包括：一存储元件；一参考电压输出电路，用于依据来自该存储元件的一数字数据产生一参考电压；以及一伽马校正电路，用于依据该参考电压以及该像素数据产生该驱动电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卜令楷，
申请(专利权)人：奇景光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]