TWI296398B - System and method for compensating for visual effects upon panels having fixed pattern noise with reduced quantization error - Google Patents

System and method for compensating for visual effects upon panels having fixed pattern noise with reduced quantization error Download PDF

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1296398 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種液晶顯示器，更特別有關於具有減 少量子化誤差固定形式雜訊面板之視覺效果補償系統及方 法0 【先前技術】 本發明係與以下申請人共有（並於同一日期申請）之美 國專利申請案有關，該些申請案為：（1)美國專利申請案， 其標題爲「具有促成點反轉交叉連接之顯示面板」（DISPLAY PANEL HAVING CROSSOVER CONNECTIONS EFFECTING DOT INVERSION); (2)美國專利申請案，其標題爲「於新穎顯示 面板配置上執行具標準驅動及背板之點反轉系統及方法」 (SYSTEM AND METHOD OF PERFORMING DOT INVERSION WITH STANDARD DRIVERS AND BACKPLANE ON NOVEL DISPLAY PANEL LAYOUTS) ; (3)美國專利申請案，其標題爲「具額外驅動器 之新穎面板配置之點反轉」（DOT INVERSION ON NOVEL DISPLAY PANEL LAYOUTS WITH EXTRA DRIVERS); (4)美國 專利申請案，其標題爲「液晶顯示器背板設計及非標準次 像素配置之位址」（LIQUID CRYSTAL DISPLAY BACKPLANE LAYOUTS AND ADDRESSING FOR NON-STANDARD SUBPIXEL ARRANGEMENTS);及（5)美國專利申請案，其標題爲「新穎 液晶顯示器之影像退化修正」（IMAGE DEGRADATION CORRECTION IN NOVEL LIQUID CRYSTAL DISPLAYS)。上述 申請案，皆於此併入本案參考。 1296398 在這些申請人共有的美國專利申請案中：（1)於20 01年 7月25日申請之美國專利申請第09/91 6,232號申請案，其 標題爲「用於具有簡化位址之全彩影像元件之色彩像素配 置」（ARRANGEMENT OF COLOR PIXELS FOR FULL COLOR IMAGING DEVICES WITH SIMPLIFIED ADDRESSING); (2)於 2002年10月22日申請之美國專利申請第1 0/278, 353號 申請案，其標題爲「用於具有遞增調變轉換函數響應之次 像素著色之彩色平面顯示器次像素配置與佈局之改進」 (IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH INCREASED MODULATION TRANSFER FUNCTION RESPONSE)； (3)於2002年10月22日申請之美國專利申請第 1 0/278, 352號申請案，其標題爲「用於具有***藍次像素 之次像素著色之彩色平面顯示器次像素配置與佈局之改 進」（IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH SPLIT BLUE SUB-PIXELS) ; (4)於 2002 年 9 月 13 日申請之 美國專利申請第1 0/243, 094號申請案，其標題爲「用於次 像素著色之改良型四色配置與發射器」（IMPROVED FOUR COLOR ARRANGEMENTS AND EMITTERS FOR SUB-PIXEL RENDERING) ; (5)於2002年10月22日申請之美國專利申 請第10/278, 328號申請案，其標題爲「減少藍色亮度而有 良好能見度之彩色平面顯示器次像素配置與佈局之改進」
(IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS WITH REDUCED BLUE LUMINANCE 1296398 WELL VISIBILITY) ; (6)於2002年10月22日申請之美國 專利申請第1 0/278, 393號申請案，其標題爲「具有水平次 像素配置與佈局之彩色顯示器」（COLOR DISPLAY HAVING HORIZONTAL SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS);及 (7)於2003年1月16日申請之美國專利申請第01/347, 001 號申請案，其標題爲「改良型條紋顯示器次像素配置及其 次像素著色用之系統及方法」（IMPROVED SUB-PIXEL ARRANGEMENTS FOR STRIPED DISPLAYS AND METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING SAME)，其揭示 了一些 新穎、用來改善一些影像顯示設備成本/性能曲線的次像素 配置，皆於此併入本文參考。 當與上述專利申請案所揭示之技術相配合，下面一些申 請人共有之美國專利申請案進一步揭示的一些次像素著色 系統及方法，這些改進特別顯著··（1)於2002年1月16日 申請之美國專利申請第10/051,612號申請案，其標題爲「紅 綠藍像素格式數據轉換成波形瓦式矩陣次像素數據格式」 (CONVERSION OF RGB PIXEL FORMAT DATA TO PENTILE MATRIX SUB-PIXEL DATA FORMAT); (2)於 2002 年 5 月 17 曰申請之美國專利申請第1 0/1 50, 355號申請案，其標題爲 「具有影像灰度調整之次像素著色用之系統及方法υ (METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH GAMMA ADJUSTMENT) ; (3)於2002年8月8日申請之美國專 利申請第10/215, 843號申請案，其標題爲「具有自適應濾 光之次像素著色用之系統及方法」（METHODS AND SYSTEMS FOR SUBPIXEL RENDERING WITH ADAPTIVE FILTERING) ； (4) 1296398 於2003年3月4日申請之美國專利申請第1 0/379,767號 申請案，其標題爲「影像數據時態次像素著色用之系統及 方法」（SYSTEMS AND METHODS FOR TEMPORAL SUB-PIXEL RENDERING OF IMAGE DATA) ; (5)於 2003 年 3 月 4 日申請 之美國專利申請第10/379, 765號申請案，其標題爲「用於 運動自適應濾光之系統及方法」（SYSTEMS AND METHODS FOR MOTION ADAPTIVE FILTERING) ; (6)於 2003 年 3 月 4 日申 請之美國專利申請第1 0/379, 766號申請案，其標題爲「用 於改良型顯示視角之次像素著色系統及方法」（SUB-PIXEL RENDERING SYSTEM AND METHOD FOR IMPROVED DISPLAY VIEWING ANGLES);及（7)於2003年4月7日申請之美國專 利申請第1 0/409,41 3號申請案，其標題爲「具有嵌入式預 先次像素著色影像之影像數據集」（IMAGE DATA SET WITH EMBEDDED PRE-SUBPIXEL RENDERED IMAGE)。以上所述之申 請案，皆於此併入本文參考。 第1A圖所示為用於主動矩陣液晶顯示器（Active Matrix Liquid Crystal Display ; AMLCD)面板 100 上的一種習用的 RGB條紋結構，該主動矩陣液晶顯示器包含薄膜電晶體 (Thin Film Transistors ; TFTs)，以分別啟動一些單獨的色 彩次像素一紅次像素（red subpixel) 104、綠次像素（green 31^91乂61)1〇6以及（1311^811501\61)藍次像素1〇8。在圖中將 可見到，一個紅、一個綠以及一個藍次像素，將形成一包 含面板的重複群次像素（repeating group of subpixels) 1 02。 於圖中亦顯示出，每一個次像素與一根行線路（column line)(每一個次像素藉由一個行驅動器（column driver) 11 0 1296398 驅動）以及一根列線路（row丨ine)(例如丨丨2與丨丨4)相連 接。眾所周知，在主動矩陣液晶顯示器的領域内，面板是 由種點反轉策略（dot inversion scheme)所驅動，以減少色 度亮度爭擾（crosstalk)與影像閃爍（flicker)。第1A圖 描述種特殊的點反轉策略（即1X1點反轉），藉由中心處 的每一個次像素所給出的（+ )及㈠極性符號來指明。每一根 列線路通常與薄膜電晶體116的一個閘極（gate)(未表示於 第1A圖中）相連接。藉由行線路傳輸的影像數據，通常連 接至每一個薄膜電晶體的源極（s〇urce)。影像數據每次以一 列為單位寫入面板，而且給予一種極性偏轉策略（ bias scheme )，如此處所指出的一些“〇，，策略（，，〇，，= 〇dd ; 奇）或“E”策略（“E，，= EVEN ;偶）。如圖所示，列ιΐ2 在某-人以可極性策略寫入，下一次列丨丨4將以偶極性策略 寫入。在此1x1點反轉策略中，極性每次一列地交替變更 爲奇（ODD)策略與偶（EveN)策略。 第1B圖所不為另一種習用的紅、綠、藍條紋面板，其 具有另一種點反轉策略（即1χ2點反轉）。此處，極性策略 每經歷兩列變化一次，而在1χ1點反轉中，相反地則每列 艾化_入。在上述兩種點反轉策略，一些觀察到的現象指 出·（1)於1x1點反轉中，每兩個實體相毗鄰的的次像素（沿 水平及垂直兩個方向），具有不同的極性·，（2)於1χ2點反 轉中，母兩個實體相晚鄰的的次像素，沿水平方向具有不 同的極性，（3)跨越任一給定的列，每個相連色彩次像素的 極性皆與其相鄰的極性相反。因此，例如沿著一列的兩個 相連紅次像素，其極性不是（+，_)就是（_，+)。當然，於 1296398 ’具有相反的極 次像素所組成的 點反轉中’ Ά者一行的兩個相連紅次像素 性，然而於1x2點反轉中，每兩個相連紅 些特殊影像著色（imagerende〇 群組，將具有相反的極性 一 V---) 於主動矩陣液晶顯示H(AMLCD)面板上時，此種極性的改 變，減少了 一些明顯的視覺缺陷（visual defeet) 【發明内容】 曰本發明係有關於一種液晶顯示器’更特別有關於具有減 V里子化決差固疋形式雜訊面板之視覺效果補償系統及方 法〇 ★本發明係揭示-㈣統及方法，用於具有非標準點反轉 ，略面板之視覺效果補冑。—種顯示器包含_具有複數個 t像素之面板。該面板具有至少兩個含有不同光電特性之 -人像素區域。該顯示器還包含一些能夠修正固定形式雜訊 的各自獨立量化器，用於至少兩個次像素區域的每一個。 【實施方式】 於此將可詳細地參考一些具體實施方案與實施例，其範 例將於附圖中描述之。於本文的範圍内，將盡可能在所有 附圖中採用相同的參考標Μ，以標示相同或類似的元件。 第2圖所示為一種包含一個重複次像素群2〇2的面板， 美國專利第1〇/1 5〇,353號申請案進一步所述。我們可 見到，重複次像素群2〇2為一種八個次像素重複群，其包 此矣二由紅次像素及藍次像素所組成的棋盤狀圖案，在這 、、工-人像素及藍次像素之間，帶有兩行減縮區域的綠次像 、如果將標準的1x1點反轉策略，應用到一種包含此一 1296398 重複群（如第2圖所示）的面板，顯然地，那些紅、綠、 藍條紋面板（亦即在一列及/或一行中的相連色彩次像素具 有不同的極性）的上述性質立刻會受到侵害。特別當顯示 某些影像的圖案（image pattern)時，這種情況可能引起許多 視覺缺陷，明顯地呈現在面板上。這種所觀察到的現象， 用其他新型次像素重複群（例如在美國專利第10/278,352 號申請案的第1圖中之次像素重複群）以及跨越一列由數 目不是奇數的重複次像素所組成的其他一些重複群時都會 發生。因此，由於一些習用的紅、綠、藍（RGB )條紋面 板在其重複群内具有此三個次像素（即紅、綠及藍次像 素），以上所指出的一些情況，不一定會爲這些習用的面板 帶來侵害。無論如何，在本申請案中第2圖的重複群，在 其跨越某一列的重複群内具有四個（即偶數個）次像素（例 如，紅、綠、藍及綠此四個次像素）。吾人應瞭解，本說明 書内所敍述的一些實施例，可等同地應用到所有此種的一 些偶模數重複君夢（even modulus repeat grouping) 〇 於好幾個共同審理中的專利申請案，例如名稱為「具有 促成點反轉交叉連接之顯示面板」（DISPLAY PANEL HAVING CROSSOVER CONNECTIONS EFFECTING DOT INVERSION)以及「於新穎顯示面板配置上執行具標準驅動 及背板之點反轉系統及方法」（SYSTEM AND METHOD OF PERFORMING DOT INVERSION WITH STANDARD DRIVERS AND BACKPLANE ON NOVEL DISPLAY PANEL LAYOUTS)的專利申請書中揭示一些不同技術，這些技術 企圖解決在具有偶模數次像素重複群的面板上的點反轉問 11 1296398 題’第3至第5圖詳細說明那些說明書中所揭示的一些可 能的技術與解決方案。 第3圖顯不一面板3〇〇，其包含如第2圖所示的次像素 重複群。行驅動晶片3〇2藉由一些行線路與面板3⑼ ，接。如圖所示，晶片302在面板3〇〇上産生1χ2點反轉 策略，於每個二欠像素内以⑴及㈠指出其極性。誠如所見， /口曰曰片302的某些點處，有一些行驅動器沒被使用（如短 的行線路306所指出的）。以此方式跳越一個行驅動器，在 於製造所需要的效果，爲一些相同色彩次像素提供一些點 反轉的交變區域。例如在虛線31〇的左侧，沿某一給定列 的紅次像素具有相同的極性。但是，在虛線3丨〇的右側， 一些紅次像素的極性就改變了。此種改變有消除或者減少 任何視覺陰影效應的效果，該視覺陰影效應的出現，是由 於些相同色彩次像素全部具有相同的極性所造成。無論 如何，若有兩行（如由橢圓308所圈起）被驅動而帶有相 同極性，可能造成一種不受歡迎的視覺效果（例如，可能 一些行比其毗連的行暗）。 第4圖所示為再另一個可能的解決方案。所示的面板 400包含許多從一個（可能是標準的）行驅動晶片4〇2出 來的交叉連接（crossover connection)404。如在共同審理中, 而名稱爲「具有促成點反轉交叉連接之顯示面板」 (DISPLAY PANEL HAVING CROSSOVER CONNECTIONS EFFECTING DOT INVERSION)的專利申請書中所指出的， 這些交叉也可能造成某些不受歡迎的視覺效果，例％ _ 圓406所圈起的一些行。 12 1296398 第5圖爲另一個可能的解決方案，如上所述的一在共同 審理中而名稱爲「於新穎顯示面板配置上執行具標準驅動 及背板之點反轉系統及方法」（SYSTEM AND METHOD OF PERFORMING DOT INVERSION WITH STANDARD DRIVERS AND BACKPLANE ON NOVEL DISPLAY PANEL LAYOUTS)的專利申請書。面板500所示，其被至少兩個 行驅動晶片502以及504所驅動。一些行傳輸線506將影 像數據供應予面板内的該些次像素。在介於該兩晶片間的 邊界508處，該第二晶片被驅動而帶有點反轉極性，與該 第一晶片有相反的相位，從而産生如所指出的點反轉策 略。無論如何，在邊界5 0 8處，兩此鄰行傳輸線被驅動， 而沿行帶有相同極性，如此可能產生一些前述不受歡迎的 視覺效果。 雖然上述的解決方案可能引入一些視覺效果，但如果這 些效果明顯的話，仍可將其轉移。這些解決方案擁有一個 共同的特點，那就是這些視覺效果發生的位置（例如，晶 片的一些邊界、一些交叉處等），在該面板製造時就已經知 曉。因此，有可能對這些視覺效果擬定對策，並予以修正 (或至少可予以減少），使得該效果不會對使用者産生負面 的衝擊。 f 在這樣一些情況下，這些討論中的面板展示一種可被描 述爲固定圖案雜訊（fixed pattern noise)的視覺影像失真 (visual image distortion)。在該固定圖案雜訊中，一個像素 或次像素子集用的電光（Elec tro-Optic al; E-Ο)傳遞函數，與 其他一個子集或其他一些子集不同，或許被移位。這種固 13 1296398 定圖案雜訊，如果不予補償，當該傳遞函數比較大時，就 會導致産生令人討厭的影像。可是，如在本申請書中所揭 不的，即使這些比較大的+同，在一些減少量化雜訊人爲 影像（reducing qUantizati〇n n〇ise artifact)，例如在某也假 輪廓（false contour)方面仍是有利的，該假輪廓通常是由於 不充分的灰階深度所引起的。 固定圖案雜訊的另一個來源，是由於次像素的一些電寄 生效應的差別（difference in sub-pixel electric parasitic)所 造成，而該固定圖案雜訊通常是無意之間形成的或者是不 預期發生的。例如該電寄生效應差別可能是由於主動矩陣 液晶面板内的薄膜電晶體或存儲電容器（st〇rage capaeitQ〇 的位置移動或尺寸改變所造成。另外，就設計者而言，該 固疋圖案雜訊也可能是故意的，例如，調整一些次像素的 孔徑比（aperture ratio)，或調整某一色彩傳遞係數 (transmittance )，或調整偏振器濾鏡（polarizer fiher)。孔徑 比可利用對次像素設計任何單一的或組合的調整，來進行 调整’在某些液晶面板設計中採用了最有名氣的「黑矩陣」 (black matrix)。此處所揭示的一些技術可應用於任何適當 像素化或次像素化的顯示面板（單色或彩色的）。 在一實施例中，固定圖案雜訊的這兩個不同的來源，可 能引起兩種形式的電光差異。一種形式可能是線性偏移， 例如當孔徑比對於一些子集有差別時，有可能發生。另一 種是電光曲線的形狀内的偏移，例如可能發生在寄生效應 某一差異上。由於一些色彩對照表（Look-Up Table; LUT) 是一種餘（反）函數（complementary (inverse) function)， 1296398 、兩種$式的電光差異’都可藉由量化那些儲存位元度-depth)數值的色彩對照表進行調整。 ：： 由於固疋干擾經常是可預期及/或量測的，一個可能的 實施例是對每個像素或:欠像素子錢供-個單獨分開的i 乂 化器（quantizer) ’以與母個子集的電光傳遞函數匹配。一個 、” 合適里化為在一種數位系統内可以用來將較大的灰階深度 數值轉換成較小的灰階深度數值的色彩對照表。該較大的 灰p自/木度數值可犯存在於次像素着色（renderi吨）或縮放_ (scahng)系統内。該較大的灰階深度數值可能存在於一個 線性焭度空間（hnear luminance spaee)或任何任意空間編 碼（arbitrary space encoding)内。 第6 ®是僅採用—種色彩對照表對某一給定的固定圖 案雜訊進行修正的系統的一個範例。顯示器6〇〇包含一個 被至少兩個晶片604和606所驅動的面板602，由於晶片 邊界會造成一些邊界處的行比其他一些與其毗鄰的行暗， 在面板内可能會引入一種固定圖案雜訊。無論如何於該顯籲 示器内，在面板上着色的影像數據612首先經過一組色彩 對照表610,這些色彩對照表將把適當的量化器應用到面 板上一些適當的次像素。該影像數據608然後被傳送到一 些行驅動裔，以便在面板上着色。 ， 第7圖描述執行一些適當的色彩對照表的本發明的可 能實施例700。於步驟702，確定或以其他的方式識別那些 有資格供不同畺化|§應用的次像素子集。於步驟7〇4，確 定、量測、或以其他的方式預測各種不同的次像素子集的 15 l296398 電光特性。於步驟706，根據電光特性數據確定對每個色 彩對照表確定適當的量化器係數（quantizer coefficient)。於 步驟708，將適當的色彩對照表應用到影像數據上，使之 在面板上着色，這取決於次像素的位置或其他在某一子集 内的從屬關係（membership)。 有了一些各自獨立的色彩對照表，不僅可對固定圖案雜 訊進行補償，而且由於每個次像素子集與色彩對照表組 合，於一些不同的輸入處進行量化（改變輪出），還可使顯 示系統的有效灰階（effective grey scale)增加。，這些子集不 需要在步驟之外再準確地進行量化，也不需要在步驟之外 再均勻地進行量化，雖然對於量化的改善，如果子集被量 化得準確和均勻，將會有幫助。子集的數目可以為兩個或 兩個以上。更多的子集會增加色彩對照表的數目，但由於 每個子集將可能在一些不同的輸入準位進行量化，從而對 於量化雜訊的降低（quantization noise reduction)以及增加 灰階的再生（increased grey scale reproduction)，也會增加 效益。 因此’對每種次像素彩色採用兩個或兩個以上的電光傳 遞函數子集，最好橫跨整個顯示器均勻分佈，其對於故意 引入固定圖案雜訊是有利的。由於綠色通常在亮度感受中 占最大的百分比，具有多個綠色子集將增加亮度灰階性能 (luminance grey scale performance)。在紅色方面具有兩個 或兩個以上的子集，可進一步增加亮度灰階性能，不過增 加的程度比較小。無論如何，增加紅色、綠色或藍色等任 何色彩’將可以在無量化誤差展現的情況下增加色彩數目。 16 1296398 固定圖案雜訊可以是大振幅或小振幅。如果是小振幅， 若沒有一些匹配的量化器，該固定圖案雜訊可能看不出 來，但在灰階方面的改善，仍可利用一些匹配的量化器加 以實現。如果是大振幅，該干擾可能非常明顯地看出，但 利用一些匹配的量化器，該干擾可被消除、或減少至看不 出來’而且同時可對灰階加以改善。多個量化器的使用， 可與附加至一些大位元度數值上的時空頻率 (spatiotemporal frequency)干擾組合起來，以進一步提高系 統的性能。這兩者的組合將比其中任何單獨一個具有更佳 的性胃b。另外’這多個量化器還可與時間、空間或時空抖 動（dithering)技術結合在一起。 當一個系統使用一些較低灰階的驅動器時，在減少量化 雜方面的優點’比輸入數據所提供的要大得多。無論如 何，如在第8圖中所能見到的，即使對於一些系統，採用 與該系統輸入數據相同的灰階位元度，藉由讓一個輸入灰 度調整色彩對照表（input gamma adjustment LUT)8 10來設 置顯不系統灰度，我們可以看到，在更佳地控制整個傳遞 函數（灰度）方面會有某些效益，同時輸出量化器812與 8 14可準確地匹配並使之完美，從而可分別取消掉目前顯 示設備的電光傳遞函數832和834，連帶地由於減少量化+ 雜訊的附加效益，保真度（fidelity)也大於一些驅動器的位 元度。因此，一個顯示系統可具有一個輸入色彩對照表 810，该輪入色彩對照表把輸入數據轉換爲某些任意位元 度，繼之進行任何光學處理850,例如縮放或不縮放次像 素着色數據，然後繼之經過匹配的色彩對照表8 3 2和8 3 4 17 1296398 轉換爲像素或次像素的一些子集。由於一個子集將在一冑：' 與另或其他一些點不同的點是處於轉換狀態（switching . · state) ’ k可提供改善的、帶有減少量化雜訊的灰度（傳遞 函數）調整。 . 研九第8圖將可對本發明這方面的情況有更好的理 . 解。於4圖中’在每個色彩對照表中所實現的傳遞曲線 810 812” 814，在影像上表示成連續的曲線。我們應暸 解’事實上這是-組匹配的離散數位數字。對於一些像素 或次像素，其電光曲線832肖834也類似地在影像上表示 成連續的曲線。我們應瞭解，在操作中，一些驅動器8〇4 將t數位數字轉換成爲一個類比量電壓、脈衝寬度、電 流、或其他-些合適的顯示調變裝置—的 有限集（limit set)。 藉由輸入色彩對照表810, 一個帶有某一給定位元度的 輸入信號’轉換成一個較大位元度信號，並同時銘記所需 的顯示系統灰度曲線。此後接著進行任何所㈣影像處理 步驟850,例如次像素着色、縮放、或影像增強（i卿 enhancement)。再來採用適當裝置對給定的像素或次像素 選擇適當的色彩對照表（812或814)，此處所謂的適當裝 置表現爲解多工電路元件820’而該元件也可以是本技術, 内戶:知曉的任何適當裝置。接著每個子集被量化爲某一與 後續顯示元件系統804 ’例如標爲色彩對照表812和814 的一些顯示器驅動晶片才目^己的較低的位元度。這些色彩 對照表812 #口 814的每一個皆具有一個數對集合（如〇f paired numbers)，該數對集入姑斗乂、七、 ^ 被生成來分別用爲與電光曲 18 1296398 線832與834才目$配的反函數或餘函數。當以這些數對的 數值來選擇每個子集的亮度或彩色準位時，結果所形成的 整個顯示器系統的傳遞曲線8〇2，與輪入色彩對照表81〇 的傳遞曲線相同。跟隨在輸出灰度補償色彩對照表812與 814之後，是„一個用來組合這些結果的裝置826，此處展現 爲-個多工器（mUx)，其將多個色彩對照表812與814的結 果組合起來並發送至顯示器驅動器8〇4。 我們應特別注意電光曲線差異的自然性，以及在位於數 對的取值錢頂部的—個均勻影像場（一 ^零fieid)情 況所需要的性能。例如以文字為基的的顯示器（text ⑹⑷，通常將黑色的文字顯示在白色的背景Λ，因此對 該白色背厅、的均勻品質有着高度的要求。在這樣的情況 下’ 一些像素或次像素的最暗子集的亮度準位，將確定了 面板的最高亮度準位，箨士齡. 藉由所、七疋的一些充足的量化器步 驟=該準位進行量化’使得比較明亮的子集對於該面板最 咼焭度準位將有繼續顯示的可能。另一種情況可能要作不 同的處理’例如料電視_像，位於數對的取值範圍頂 部的一個㈣影像資訊㈣數值相#地低（但不等於零）: 有發生的可能性。於此情況，如果所有的 由此處所述本發明的方法所調整出的亮度準位，容許比較 明亮子集的最高亮度超過最暗子集的最高亮度，是可接受 甚至是必要的。 我㈣特別注意，由於對於不同的色彩有不同的電光曲 線’可能需要使每種色彩有它自己 巳的里化色彩對照表。根 據本發明，在每個色彩子集 1疋j以有不同的電光子集。 19 1296398 關於以上用於處理這些最高準位設置的一些選擇，對每種 色彩作不同的處理可能是需要的。例如，由於人類視1不 需用藍色來檢測那些高空間頻率亮度信號，因此藍色比紅 色及綠色，可允許展現出子集間較大的差異。 此外，我們應當可以瞭解，爲了獲得更佳的效果，這個 系統可能使用兩個以上的子集，色彩對照表與電光曲線的 數目爲大於1的任何數。根據本技術的那些知識，我們應 當可以瞭解，一些色彩對照表可以用任何其他的裝置來^ 代，而該裝置能生成相同或類似的輸出函數。這可以作爲 軟體或硬體中的一種演算法來執行，該演算法能計算出马 或以其他方式提供一些顯示器子集電光曲線的反函數。對 所給定的的現有技術狀態，一些色彩對照表是僅選定的裝 置’而其結構的成本相對較高。我們應當可進一步瞭解， 儘官第8圖顯示出一種解多工器820和多工器826，但對 多個色彩對照表或函數生成器的一些結果，可進行選擇並 引導的任何適當的裝置，也可被採用。事實上，整個系統 可於執行於一個通用處理器或圖形處理器上的軟體中實 現。 於此所揭示的具體實施策略、一些實施例與一些技術， 對於一些具有不同次像素區域的液晶顯示器均可很好地連 作’而該不同次像素區域則具有不同的電光特性，例如， 由於對面板施加影響的一些點反轉策略（d〇t inversi〇n Scheme)在其次像素重複群（subpixel repeating group)内具 有偶數個次像素，或由於其他一些寄生效應。無論如何， 吾人應瞭解，此處所述的一些技術與系統，可應用到所有 1296398 基於任何不同技術形式的顯示器，例如有機發光二極體 (Organic Light-Emitting Diode，OLED)、電激發光（Eleetr。
Luminescent，EL)顯示器、電漿（plasma)顯示器以及其他類 似的顯示器面板。上述技術可使電光性能中的差異，在某 些程度上可被量化或預測，以便對顯示器輸出信號進行修 正或調整，以提高使用者的可接受性，而且同時減少量化 誤差。 【圖式簡單說明】 第1A圖·描述一習知具有一種標準1χ1點反轉策略之春 紅、綠、藍條紋顯示面板。 第1B圖：描述一習知具有一種標準1χ2點反轉策略之 紅、綠、藍條紋顯示面板。 第2圖··描述-包含-個偶模數次像素重複群之新賴顯 不面板。 第3圖：描述第2圖之顯示面板，其具有一行驅動器， 跳躍以提供-種點反轉策略，可減少一些不受歡迎的視i 鲁 效果，但若不注意時’ T能會產生另一種形<的不受歡迎 效果。 第4圖：描述一種何以一些交又會造成如此一種不受歡 迎視覺效應的面板。 第5圖· 4田述一種何以_些位於兩個行晶片驅動器邊界 的-些打會造成如此-種不受歡迎視覺效應的面板。 第6圖：爲包含一組色彩對照表的一種系統的一個實施 21 1296398 例，這些色彩對照表用於補償由於無意而造成、戋由於故 意設計選擇所引入的一些不受歡迎的視覺效果。 第7圖：為一種設計顯示系統的流程圖的一一 ^ 徊貫施例， 該顯示系統包含一些修正視覺效果的色彩對照表。 第8圖：為一種包含一些色彩對照表的系統的另一個實 施例，該系統含有一些用來對許多電光傳遞曲線進行補償 的色彩對照表，並且提供減少的量化誤差。 【主要元件符號說明】 1〇〇 面板 102 次像素重複群 104 紅次像素 106 綠次像素 108 藍次像素 110 行驅動器 112 列傳輸線 114 列傳輪線 116 間極 200 面板 202 次像素重複群 300 面板 302 行驅動晶片 304 行傳輪線 306 短的行傳輪線 308 橢圓 310 虛線 400 面板 402 、行驅動晶片 404 交叉連接 406 橢圓 500 面板 502 行驅動晶片 504 行驅動晶片 506 行傳輸線 508 兩晶片間的邊界 1296398 600 顯示器 602 面板 604 晶片 606 晶片 608 影像數據 610 色彩對照表 612 色彩對照表 700 實施例 702 步驟 704 步驟 706 步驟 708 步驟 802 傳遞曲線 804 驅動器 810 色彩對照表 812 色彩對照表 814 色彩對照表 820 解多工器 826 多工器 832 電光曲線 834 電光曲線 850 影像處理器

Claims (1)

  1. 师**1**""""""1""""*1·1 _丨_丨丨 1 ....... I! _ I ___ _ 丨|·，丨·、 %年^月¥ θ修(更)正本| L_一J Ϊ296398 十、申請專利範圍： 1、一種顯示器，其包含： 一面板，實質上包含一次像素重複群，該次像素重 複群沿一第一方向具有偶數個次像數，其中一極性反轉 信號施加於該面板，以對至少兩個相同色彩次像素的子 集產生不同的電光性質；及 一些個別分開的量化器，用於該至少兩個相同色彩 次像素的子集的每一個。 2、 ：申請專利範圍第！項之顯示器，其中每一個別分開的 置化器包含一儲存一些數據數值的對照表。 3、 ,申請專利範圍第2項之顯示器，其中於該對照表的該 1數據數值可對固定形式雜訊進行修正。 4 -種於-顯示面板中對具有不同電光性質的一些相同 色彩次像素的子集修正的方法，該方法包含： 決定試橫跨該面板的相同色彩次像素的子集，以 决成、R色杉次像素的子集具有不同的電光性質， Λ定至少兩個相同色彩次像素子集的電光性質；、 確定施加至每一個子集的-些適當修正因子；及 2像者色期間’施加—些適t的修正 給疋子集的輸出信號。 主杲 、=申請專利範圍第4項之方法，其中 色彩次像素子隹的雷# W新 主夕兩個相同 I于本的電先性質的方法，另包含： 識別一些毗連的次像紊耔 _ ^ 的人像素仃，該些打於同一時間施加 24 1296398 一些相同的極性信號。 6、依申請專職㈣4奴其巾確线加至每_個 子集的一些適當修正因子的方法，另包含： 調整靶加至某一給定子集的某一定量的修正信號； 及 於影像著色期間，測試該面板的輸出。 7、 依申請專利範圍第4項之方法，其中該些修正因子包含 一具有數據數值的對照表。 8、 一種顯示系統，其包含： 一顧示面板，具有複數個綠色次像素以及複數個包 含至少兩種色彩的次像素；及 至 > 兩對匹配的量化器，各該對量化器供應調整後 的數據數值給位在該面板上的各自綠色次像素的子集。 9、 依申請專利範圍第8項之顯示系統，其中該至少兩對匹 配的量化器增加該顯示系統的一個有效灰階。 1〇、依申請專利範圍第8項之顯示系統，其中該至少兩對 匹配的量化器減少該顯示系統的一些量化誤差。 11、 依申請專利範圍第8項之顯示系統，其中一高空間頻 率雜訊被加在該顯示系統，用以與該至少兩對匹配的量 化結合。 12、 依申請專利範圍第8項之顯示系統，其中一些抖動信 號被加在該顯示系統，用以與該至少兩對匹配的量化器 結合。 25 ..一種顯示系統，其包含： 13 一顯示面板，具有複數個次像素；及 至少一色彩對照表，健存一些用於驅動該面板上次 像素的數據數值，該數據數值用以修正被送至該等次像 素之影像數據數值中的固定形式雜訊之信號；及 至少兩晶片，接收來自該色彩對照表的一些數據數 值’以及藉由來自該色彩對照表的該些數據數值驅動該 面板。 14、依申清專利範圍苐13項之顯示系統，其中位在該兩 晶片邊界上的次像素接收用來修正固定形式雜訊之信 號。 1 5、 一種顯示系統，其包含： 一面板，具有複數個次像素；、 一第一個色彩對照表，對輸入影像數據提供灰度調 整信號； 一影像處理器，接收經過調整的輸入影像數據的灰 度，以便進行影像處理； 一解夕工器，接收及解多工處理來自該影像處理器 的處理過的影像數據； 一第一個色彩對照表與一第三俩色彩對照表，接收 來自該解多工哭沾姑夕 ^ 口口的解多工處理後的影像數據，該第二與 弟三個色彩對昭I “、、表’修正該解多工處理後的影像數據内 的一些固定形式雜訊； 26 1296398 一多工器，接收及多工處理來自該第一與第二個色 彩對照表的影像數據； ' 一驅動器，接收來自該多工器的該多工處理後的影 像數據，以及提供驅動影像數據；及 一第四個色彩對照表與一第五個色彩對照表，接收 來自該驅動器的該驅動影像數據，該第四與第五個色彩 對照表調整驅動影像數據，以便顯示於該面板。 1 6、依申請專利範圍第1 5項之顯示系統，其中該第二與 第二個色彩對照表將該解多工處理後的影像數據的一 位元度降低至該驅動器所需之位元度。 17、依申請專利範圍第15項之顯示系統，其中該第四與 第五個色彩對照表將輸出灰度調整信號提供給該驅動 影像數據，且由該第二與第三個色彩對照表提供給該解 多工處理後的影像數據之該調整數據信號，係為該等輸 出灰度調整信號之反轉。 18 —種顯不，其包含： ，一面，，包含複數個次像素，其中該面板具有不 電光性質之至少兩個相同色彩次像素的子集，該至少 相同色& -人像素的子集具有不同的寄生效應，以對1 至少兩個子集產生該等不同的電光性質；及 些個別分開的量化用於 次像素的子集的每一個。…兩個相同色〗 依申請專利範圍第18項之顯示器，其中每—個另“ -27 19 1296398 開的1化*器包含一儲存一些數據數值的對照表。 20、 依申請專利範圍第19項之顯千哭，* 只、-貝不|§，其中於該對昭表 的該些數據數值可對固定形式雜訊進行修正。”“ 21、 一種顯示器，其包含·· . 一面板，包含複數個次像素，其中該面板具有不同 電光性質之至少兩個相同色彩次像素的子集丨及 一些個別分開的量化器，用於該至少兩個相同色彩 次像素的子集的每一個，其中該等個別分開的量化器實 籲 質上對某些次像素的子集，將較大的位元度數值轉換成 較小的位元度數值。依申請專利範圍第19項之顯示器， 其中每-個別分開的量化器包含一儲存_些數據數值的 對照表。 22'依申請專利範圍第21項之顯示器，其中於該對照表 的該些數據數值可對固定形式雜訊進行修正。 23、 一種顯示器，其包含： 一顯示面板，具有複數個紅色次像素以及複數個包 _ 含至少兩種色彩的次像素；及 至少，對匹配的量化器，各該對量化器供應調整後 的數據數值給位在該面板上的紅色次像素的子集。 24、 依申請專利範圍第23項之顯示器，其中該至少兩對 匹配的量化器增加該顯示系統的一個有效灰階。 25、 依申請專利範圍第23項之顯示器，其中該至少兩對 匹配的量化器減少該顯示系統的一些量化誤差。 28 1296398 26 27 28 29 30 31 、依申言t專利範圍第23項之顯示器，其中一高空間頻 率雜訊故加在該顯示系統，用以與該至少兩對匹配的量 化器結合。 、依申請專利範圍第23項之顯示器，其中一些抖動信 號被加在該顯示系統，用以與該至少兩對匹配的量化器 結合。 、一種顯示器，其包含： 一顯示面板，具有複數個包含至少兩種色彩的次像 素；及 至少兩對匹配的量化器，各該對量化器供應調整後 的數據數值給位在該面板上的相同色彩次像素的子集， 其中一對匹配的量化器對該等相同色彩次像素的子集的 其中一個展現一電光轉換函數，另一對匹配的量化器展 現一個反電光轉換函數。 · 、依申請專利範圍第28項之顯示器，其中該至少兩對 匹配的1化器增加該顯示系統的一個有效灰階。 、依申請專利範圍第28項之顯示器，其中該至少兩對 匹配的量化器減少該顯示系統的一些量化誤差。 、依申請專利範圍第28項之顯示器，其中一高空間頻 率雜訊被加在該顯示系統，用以與該至少兩對匹配的量 化器結合。 、依申請專利範圍第28項之顯示器，其中一些抖動信 號被加在該顯不糸統，用以與該至少兩對匹配的量化薄 29 32 1296398 結合。 33、 一種顯示器，其包含： 一顯示面板，具有複數個包含至少兩種色彩的次像 素；及 至少兩對匹配的量化器，各該對量化器供應調整後 的數據數值給位在該面板上的相同色彩次像素的子集， 其中-對匹配的量化器是一個輸出量化器，以在該=相 同色彩次像素提供給顯示器的驅動器之前，對一個相同 色彩次像素的子集提供一些調整數值。 34、 依申請專利範圍第33項之顯示器，其中該至少兩對 匹配的量化器增加該顯示系統的一個有效灰階。 35、 依申請專利範圍第33項之顯示器，其中該至少兩對 匹配的量化器減少該顯示系統的一些量化誤差。 36、 依申請專利範圍第33項之顯示器，其中一高空間頻 率雜訊被加在該顯示系統，用以與該至少兩對匹配的量 化器結合。 37、 依申請專利範圍第33項之顯示器，其中一些抖動信 號被加在該顯示系統，用以與該至少兩對匹配的量化器 結合。 38、 一種顯示器，其包含： 一顯示面板，具有複數個包含至少兩種色彩的次像 素；及 至少兩對匹配的量化器，各該對量化器供應調整後 1296398 的數據數值給位在該面板上的相同色彩次像素的子集， · 其中一對匹配的量化器展現該面板的一電光轉換函數， ， 以在該等相同色彩次像素提供給顯示器的驅動器之後， 對一個相同色彩次像素的子集提供一些調整數值。 3 9、依申睛專利範圍第3 8項之顯示器，其中該至少兩對 匹配的量化器增加該顯示系統的一個有效灰階。 4〇、依申請專利範圍第38項之顯示器，其中該至少兩對 匹配的量化器減少該顯示系統的一些量化誤差。 41 依申請專利範圍第3 8項之顯示器，其中一高空間頻 ® 率雜訊被加在該顯示系統，用以與該至少兩對匹配的量 化器結合。 42、 依申請專利範圍第38項之顯示器，其中一些抖動信 號被加在該顯示系統，用以與該至少兩對匹配的量化 結合。 " 43、 一種顯示系統，其包含： 一顯示面板，具有複數個次像素，以將一輸出影像 籲 顯示； 一第一個色彩對照表，對輸入影像數據提供灰度調 整信號，以產生經過調整的輸入影像數據的灰度，其中 該經過調整的輸入影像數據的灰度具有一中間位元度， 係大於該輸入影像數據之位元度； 一影像處理器，接收經過調整的輸入影像數據的灰 度，以便進行影像處理；該影像處理器產生輸出影像數 31 1296398 據，以於該顯示面板的次像素上著色. -解多工器，接收來自該影像處理 據’並挑選輸出影像.數據之至少兩個次集:輸出影像數 一第二個色彩對照表與一第= 接收來”解多工器的輸出影像：據之：對：表’各自 合，各該第：與第三色彩對照表對該輪=力夕兩個-人集 等次集合中的其中一個，施 X别出衫像數據之該 嗲第-盘第m 過調整的數據數值，各 該第一與#二色彩對照表將該輸 度，進-步轉換成一輸出位元度；“象數據之中間位元 ，對二接收及多工處理來自該第二與第三個色 Φ對…、表的輸出影像數據之該至少兩個次集合 驅動影像數據； 產生 -驅動器’接收來自該多工器的驅動影像數據；及 -第四個色彩對照表與一第五個色彩對照表，接收 來自該驅動器的該驅動影像數據，該第四與第五個色彩 對照表並根據該顯示面板的電光性質 、 貝°周整驅動影像數 據，以於該面板上顯示。 44、 依申請專利範圍第43項之顯示系統，其中該解多工 器係根據位在該顯示面板上的該等次像素的一個$ 彩，挑選輸出影像數據之至少兩個次集合，其中該輸出 影像數據係用以被顯示。 1 45、 依申請專利範圍第44項之顯示系統，其中該輸出影 像數據之·至少兩個次集合係指示位在該顯示面板上的 相同色彩次像素的影像數據.，其中該輸出影像數據係用 32 1296398 以被顯示。 46、 依申請專利範圍第43項之顯示系統，其中各該第二 與第三個色彩對照表係將該影像數據之至少兩個次集 合之其中一個調整一定量，而根據該顯示面板的電光性 質由該第四與第五個色彩對照表對該驅動影像數據於 該顯示面板上顯示所做的調整，正好為該定量的反轉。 47、 依申請專利範圍第46項之顯千糸姑 ^ , 卜 巧貝不系統，其中該第四與 第五個色彩對照表根據該顯示 ..^ 下囟板的一灰度轉換函 數’對該驅動影像數據進行調整，以於該顯示面板上顯 且各該第二與第三個色彩對照表對該影像數據之： 少兩個次集合之其中一個調整〜 叱ΛΑ七由綠i 疋置，其係為該顯示面 板的灰度轉換函數的反轉。 48、 依申請專利範圍第43項之顧—& 只心顯不系統，其中各續篦一 與第三個色彩對照表將該影 /弟一 之j：中一個纲I 家數據之至少兩個次集合 準位。 蛟该輸出影像數據的亮度 49'依申請夢利範圍第43項之顯干* „ ^ ^ ._ 不系統，其中久兮楚_ 與第三個色彩對照表將該影 μ弟一 ^ ^ 7 1冢數據之至少兩個次隼人 之其中一個調整一定量，以改 人杲口 數值。 蛟該輪出影像數據的色彩 50、 一種顯示系統，其包含： 排列成複數個行 一顯示面板，具有複數個次 與複數個列； ^ 供影像數據信號與 驅，器電路，對該等次像素提 33 1296398 極性信號，該驅動器電路包含至少兩個驅動晶片，位在 該兩驅動晶片邊界上的行次像素，接收相同的極性信 號；及 至少一色彩對照表，儲存一些修正數據信號，以對 由該等由相同極性信號所驅動的次像素所造成的 式雜訊進行修正，該驅動器電 ’ 號來調整位在該兩驅動晶片 ’、用該等修正數據信 據信號。· 上的行次像素的影像數 34
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