用于液晶显示器的伽马校正装置及用该装置的液晶显示器制造方法及图纸

一种用于液晶显示器的伽马校正装置以及使用该装置的液晶显示器，伽马校正装置包括灰阶电压输出电路及伽马校正电路。灰阶电压输出电路包括共同灰阶电压输出电路及多个别灰阶电压输出电路。每个个别灰阶电压输出电路用以输出个别灰阶电压，且与在液晶面板上像素的显示颜色之一者对应。伽马校正电路依据像素信号的显示颜色，选取共同灰阶电压及对应的个别灰阶电压，输出与像素信号相对应的像素电压。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种数字模拟信号转换装置及方法，且特别涉及一种用于液晶显示器的伽马(gamma)校正装置、方法以及用该装置的液晶显示器。
技术介绍
由于液晶显示器(Liquid Crystal Display，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)。每一个像素是由上板、下板以及上板与下板之间的液晶层所组成。液晶层之液晶分子的排列方式会随着分别施加于上板与下板的电压的电压差而改变，进而影响像素的亮度。所以，可通过控制分别施加于上板与下板的电压大小，来控制液晶屏幕上各个像素的亮度。其中，上板电压与下板电压的差值称为灰阶电压。请参照图1，其所示为输入像素的像素电压与像素亮度的伽马曲线关系图。像素电压与亮度并非成线性关系，而是如图1所示的伽马曲线关系。此外，像素的亮度仅与像素电压的大小有关，而与像素电压的极性无关。因此，伽马曲线是由以纵座标为中心，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像素电压，则该像素会具有相同的亮度。当要使某一像素长时间地显示同一亮度时，可通过交互地改变像素电压的极性，来保护液晶分子。一般像素信号为二进位格式的数字信号。由于像素电压与像素亮度呈非线性伽马曲线关系，因此，液晶显示器需要特殊的电路装置，用以依据伽马曲线关系，将数字格式的像素信号转换成输出相对应的像素电压输出，使得像素信号与像素亮度呈线性比例关系。上文所述的动作被称为伽马校正(gamma correction)，用以提高液晶屏幕的显像品质。请参照图2，其所绘示的为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信号作为参考像素信号。在图2中，以像素信号D0、D1、D2、D3及D4作为参考像素信号。依据伽马曲线，每个参考像素信号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。以参考像素信号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个参考像素信号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。在进行伽马校正时，就以参考像素信号与参考电压的对应关系为准，利用内插法求得其它所有像素信号分别对应的像素电压。其中，每一个像素信号都会分别对应一个正极性像素电压以及一个负极性像素电压。需注意的是，所选取的参考像素信号个数越多，进行伽马校正时，每个像素信号所对应的像素电压就越准确。一般选取8个参考像素信号来执行伽马校正。依据伽马曲线，8个参考像素信号分别对应8个正极性参考电压以及8个负极性参考电压。负责执行伽马校正动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，其所绘示的为传统灰阶电压输出电路的示意图。一般像素信号DATA为八位的二进位数据，共可表示256个灰阶值(gray level value)。故在伽马校正装置中，需要设置一灰阶电压(gray level voltage)输出电路300，用以依据输入的参考电压输出256个正极性灰阶电压以及256个负极性灰阶电压。其中，每一个灰阶电压分别与一个像素信号DATA相对应。灰阶电压输出电路300由两个电阻串所组成，分别用以输出正极性灰阶电压和负极性灰阶电压。其中，每一电阻串包括255个电阻，分别标号为R0、R1……R254，多个输入节点，用以分别输入相对应的参考电压信号V0～V4，V5～V9，以及256个输出节点，用以输出灰阶电压。依据分压定律，经由适当地设定电阻串中每一个电阻的电阻值，即可于两电阻串的每一个输出节点输出与数字像素数据DATA之一者对应的灰阶电压。请参照图4A～4G，其分别绘示不同形式的伽马曲线的关系图。为了使图示简单、清楚，故图4A～4G皆仅绘示部分的伽马曲线，而其所分别对应的完整的伽马曲线皆可依据图4A～4G绘示的部分伽马曲线轻易推得。在彩色液晶显示器中，像素信号依据其所用以显示的颜色，可分为红、绿、蓝三种，分别用以控制显示红、绿、蓝色的像素亮度。在图4A～4G中，标示R、G、B的三条曲线分别代表当像素显示红色、绿色及蓝色时，像素的灰阶电压与像素亮度的伽马曲线关系。输入像素的灰阶电压与像素的亮度的伽马曲线关系，会随着像素中液晶分子的型态(conformation)的不同而有所改变。其可能的伽马曲线的形式如图4A～4G所示。在图4A中，对于显示不同颜色的像素而言，输入像素的像素电压越大，像素亮度的差异会越大。图4B则表示输入像素的像素电压越小，显示颜色不同的像素，其亮度的差异会越大。图4C则是结合图4A及图4B的情况，当输入像素之像素电压的量值越大或是越小，对于显示不同颜色的像素而言，像素亮度的差异会越大。图4D与图4A类似，其不同之处在于，当输入像素电压的最大值时，无论像素的显示颜色为何，其液晶分子的光穿透率皆相同。图4E与图4B类似，其不同之处在于，当输入像素电压的最小值时，无论像素的显示颜色为何，其液晶分子的光穿透率皆相同。图4F与图4C类似，其不同之处在于，当输入像素电压的最大值及最小值时，无论像素的显示颜色为何，其液晶分子的光穿透率皆相同。图4G则绘示当输入像素的像素电压越大或是越小时，对不同显示颜色的像素而言，像素亮度的差异会越小，但若输入中等量值的像素电压时，像素亮度的差异会变大的情况。其中，一般TN mode的液晶面板，其像素的伽马曲线关系大致上如图4A所示。而一般VA mode的液晶面板，其像素的伽马曲线关系大致上如图4B所示。由图4A～4G可知，虽然伽马曲线的形式会随着液晶面板中液晶分子形态的不同而有变化，但是，其共同的特征是，伽马曲线会随着像素显示颜色的不同而有所差异。传统伽马校正装置执行伽马校正时，无论像素信号所对应的像素的显示颜色为何，皆依据一固定的伽马曲线来决定参考像素信号及参考电压的对应关系，进而决定每一像素信号所对应的像素电压的大小。如此作法的好处是避免伽马校正电路复杂度太高，以及在液晶显示器的驱动电路中所占用的体积过于庞大。但传统作法的缺点是，无法依据像素的显示颜色，以不同的伽马曲线，来对像素信号执行伽马校正。如此，会使得像素信号与像素亮度无法呈线性比例关系，并且会使得像素在某些情况下无法具有最大的亮度，进而影响了液晶面板的显像品质。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的就是在提供一种伽马校正装置及方法，用以针对像素的显示颜色，依据不同的伽马曲线，来对像素信号执行伽马校正。使得像素信号与像素亮度呈线性比例关系，不受像素显示颜色的影响，进而改善液晶面板的显像品质。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，至少包括灰阶电压输出电路及伽马校正电路。灰阶电压输出电路还包括一个共同灰阶电压输出电路，用以输出多个共同灰阶电压，以及多个个别灰阶电压输出电路。每个个别灰阶电压输出电路分别与共同灰阶电压输出电路耦接，用以输出多个个别灰阶电压。其中，在彩色液晶面板上，像素可用为显示红色，蓝色及绿色。每一个个别灰阶电压输出电路与上述三个颜色之一者对应。而且每一个个别灰阶电压输出电路输出的个别灰阶电压的电压值，由该个别灰阶电压输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于液晶显示器（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ，ＬＣＤ）的伽马校正（ｇａｍｍａ　ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）装置，用以依据一像素信号输出相对应的一像素电压，其中，该液晶显示器具有多个像素，用以显示多个颜色，该伽马校正装置至少包括：　　　　一灰阶电压输出电路，该灰阶电压输出电路还包括：　　　　一共同灰阶电压输出电路，用以输出多个共同灰阶电压；以及　　　　多个个别灰阶电压输出电路，分别与该共同灰阶电压输出电路耦接，每个个别灰阶电压输出电路用以输出多个个别灰阶电压，其中，每个个别灰阶电压输出电路与这些颜色之一对应，且这些个别灰阶电压值，由该个别灰阶电压输出电路所对应的该颜色所决定；以及　　　　一伽马校正电路，与该灰阶电压输出电路耦接，用以依据该像素信号所对应的该颜色，选取这些共同灰阶电压及与对应该颜色的这些个别灰阶电压，输出相对应的该像素电压。

【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]