[發(fā)明專利]色序型顯示LCD的灰階亮度校正方法及具色序型顯示的LCD

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710149571.1
• 申請(qǐng)日: 2007-09-12
• 公開（公告）號(hào): CN101110205A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃雪瑛;賴明升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 友達(dá)光電股份有限公司
• 主分類號(hào): G09G3/36
• 分類號(hào): G09G3/36;G09G3/20;G09G5/06;G09G5/10;G02F1/133
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 梁揮;祁建國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液晶顯示器(Liquid?Crystal?Display，LCD)，特別是涉及一種色序型顯示器(color-sequential?display)的LCD灰階校正方法(gammacorrection)與應(yīng)用。

背景技術(shù)

LCD廣泛應(yīng)用為顯示裝置，因?yàn)槠湎啾扔趥鹘y(tǒng)陰極射線管顯示器而言，體積減少許多。LCD包含一個(gè)有許多液晶細(xì)胞和聯(lián)結(jié)這些細(xì)胞的許多像素(pixel)的LCD面板(panel)。這些像素基本上以矩陣的型式安排成許多行與列。柵極線信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)分別施于這群行列的像素以調(diào)校這些液晶的狀態(tài)來控制整個(gè)LCD面板上各個(gè)像素的光線輸出，因此可經(jīng)由圖像數(shù)據(jù)的輸入至各別的像素來顯示許多幀(frame)。但是因?yàn)檫@些像素只能顯示灰階的明暗，所以還需要其它方法來顯示彩色。

參考圖7，一傳統(tǒng)的LCD?700在同一時(shí)間借助一個(gè)像素的三原色濾波器而顯示色彩。每個(gè)像素在LCD面板710上包含三個(gè)顯示單元，分別對(duì)應(yīng)到紅色濾波器722、綠色濾波器724、以及藍(lán)色濾波器726。紅光732、綠光734和藍(lán)光736分別經(jīng)由濾波器722、724、和726顯示，借助三種顏色的混合來顯示出要表現(xiàn)的顏色。但是，LCD面板上所使用的彩色濾波器不但增加制作成本，而且也因此降低光線傳輸。

圖8表示傳統(tǒng)的色序型(color-sequential)LCD?800，在每個(gè)像素依序顯示三原色832、834、和836。色序型LCD?800包含一背光源，舉例來說，其可以由三個(gè)光源，分別放射紅光822、綠光824以及藍(lán)光826給每個(gè)像素850。在一個(gè)幀時(shí)間里，該像素循序顯示三個(gè)次幀832、834、和836，而紅光、綠光、和藍(lán)光則依序開啟。通過視覺暫留，觀測(cè)者頭腦的視覺區(qū)會(huì)將一幀時(shí)間內(nèi)同一像素的紅、綠、和藍(lán)光混合成一種顏色。

比較上述兩種LCD，色序型LCD沒有使用彩色濾波器，因此可以降低成本和光源傳輸。此外，色序型LCD因?yàn)橹皇褂靡粋€(gè)液晶單元循序顯示紅、綠、藍(lán)色，相對(duì)于彩色濾波LCD使用三個(gè)液晶單元同時(shí)顯示紅、綠、藍(lán)色，色序型LCD可以增加三倍的分辨率。但是，在同一幀時(shí)間里，這樣的色序型LCD的圖像數(shù)據(jù)輸入必須比彩色濾波LCD多出三倍傳輸速度來傳送圖像數(shù)據(jù)，因此必需縮短液晶的反應(yīng)時(shí)間。舉例來說，在彩色濾波LCD中，如果畫面更新頻率為60Hz，則一個(gè)幀的時(shí)間約為16.7ms。因此對(duì)于色序型LCD而言，一次只顯示一種原色的次幀的時(shí)間則需為1/3的幀時(shí)間，也就是約5.56ms。因此，在色序型LCD的液晶需要有少于5.56ms的反應(yīng)時(shí)間。

參考圖9A，LCD?900有LCD面板910，其上有柵極線A、B、和C。當(dāng)柵極線信號(hào)922、924、和926從柵極線驅(qū)動(dòng)器920產(chǎn)生且依序分別施于柵極線A、B、和C時(shí)，柵極線C是最后被驅(qū)動(dòng)的，因此，與柵極線C相連的液晶也是最后才由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器950產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號(hào)952和954所驅(qū)動(dòng)。理想上，背光源在所有柵極線(包含柵極線C)對(duì)應(yīng)的液晶，依照數(shù)據(jù)信號(hào)952和954，校準(zhǔn)(align)至它們預(yù)定的狀態(tài)之后，才會(huì)打開。但實(shí)際上，因?yàn)橐壕Х磻?yīng)時(shí)間不夠短，所以與柵極線C相連的液晶在背光源打開時(shí)可能并未完全校準(zhǔn)，因此造成LCD面板從頂端至底端的亮度不平均。如圖9B所示，對(duì)柵極線A而言，液晶達(dá)到預(yù)定狀態(tài)在時(shí)間t₁，而柵極線C的液晶達(dá)到預(yù)定狀態(tài)在時(shí)間t₃。背光源，如發(fā)光二極管(Light?Emitting?Diodes，LEDs)，分別打開與關(guān)閉在時(shí)間t₂和t₄。柵極線A和C的輝度(luminance)在第一掃描時(shí)間分別對(duì)應(yīng)區(qū)域991和993，基本上是不同的。

圖10A和圖10B分別表示彩色濾波LCD和色序型LCD的灰階亮度曲線(gamma?curve)。如圖10A所示，彩色濾波LCD的整個(gè)LCD面板只有單一的灰階亮度曲線1010，所以在整個(gè)LCD面板上，對(duì)于一給定灰階而言，透光率(lighttransmittance)(亮度，brightness)是平均的。然而，對(duì)色序型LCD而言，LCD面板上不同區(qū)域有不同的灰階亮度曲線。如圖10B所示，區(qū)域A、B、和C分別有灰階亮度曲線1052、1054、和1056。若給定一灰階，如L₀，區(qū)域A、B、和C的透光率分別為T_a、T_b、和T_c，其中T_a＞T_b＞T_c。故在色序型LCD面板上的亮度是不平均的。