CN100514407C - 用于平面显示器的非均匀区域补偿装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明利用数字信号处理模式来处理具有非均匀区域的平面显示器，而并非利用材料，光学膜或制造手段来处理，因而不会增加平面显示器的制造成本与复杂度。在数字信号处理模式中，测试并得到该面板的所有非均匀区域的像素的位置与类别等相关数据。其后，比较输入视讯图像信号与相关非均匀区域数据，以决定图像信号落于正常区域像素或非均匀区域像素。根据类别数据来决定如何处理落于非均匀区域像素的图像信号，使得该面板在显示图像信号时不会被影响。

Description

用于平面显示器的非均匀区域补偿装置及其方法

技术领域

本发明有关于一种用于平面显示器的非均匀区域补偿装置及其方法，且特别是有关于一种利用数字处理方式的用于平面显示器的非均匀区域补偿装置及其方法。

背景技术

公知CRT显示器具重量过重，体积庞大等缺点，为了改善此等缺点，多种平面显示器因应而生。多种平面显示器例如：阴极射线管显示器(CRTdisplay)，液晶显示器(Liquid Crystal Display)，等离子显示器(Plasmadisplay)与有机电致发光显示器(Organic Light Emitting Diode Display)等，而这些平面显示器各具有其优点。

以液晶平面显示器为例，LCD面板的制造涉及背光模块板、偏光膜、增亮膜、两片玻璃基板压合等复杂结果与材料，若其中LCD的某一道制造出现小瑕疵时，使得最后的点亮测试(light-on test)时出现可视非均匀区域，此类瑕疵诸如坏点，颜色不均匀等所谓的mura(缺陷)现象。此外，背光模块板的所提供的光线不均匀，在点亮测试时，也会出现程度不等的可视非均匀区域。

因此，非均匀区域可归纳为例如显示器背光模块板、制造不均匀等因素，而造成显示不良的现象。非均匀区域或mura的特征比如为灰度/颜色失常，而其形状亦不固定。首先，在灰度/颜色失常方面，常见的非均匀区域的类别比如有亮点(white spot)、暗点(black spot)、亮区(bright region)与暗区(dark region)，前者的亮点与暗点意指某一个像素工作不正常，后者的亮区与暗区则是整个区间的像素工作不正常。接着，在非均匀区域的形状方面可例如为横向条纹或四十五度角条纹，或为切得很直的方块，甚至可为位于角落的方块区域，又或为无规则的分散区域。

此影响视觉感知效果甚巨的非均匀区域通常由面板制造商在制造或组装上的缺失所造成，为了减少该等非均匀区域的发生，通常通过改良制造来实现，在消除mura(缺陷)现象，一般来说，de-mura(改善缺陷)，mura-free(缺陷消除)领域例如从材料、厚度、蚀刻、物理/化学配方、制造工序等方面来着手改良。此外，由于LCD面板系由两个玻璃基板组合而成，因此在整体部件若发生组合不良的情形时，亦会造成非均匀区域，并且，在另一方面中，LCD的背光模块板若发生设计、生产及组装不良等问题时，亦造成非均匀区域。

所以，针对非均匀区域的发生原因，可通过改良制造来降低非均匀区域的发生机率，此外，更可通过在制造过程中设立数个自动检查站来检测/分类非均匀区域的形成原因，寻求改善的道。但前述改善方式皆有其缺点。比如，以制造上着手改善方面来探讨，则需要调整制造参数，使得面板制造流程变更而为复杂化，再者，增设检查站的解决方法亦大幅提高面板制造成本。美国专利公开第US20040179028号揭示一种制造补偿方法，但造成提高制造或面板设计的成本，美国专利公开第20050007364号揭示一种制造检测方法，但大幅增加制造复杂度。

因此，在de-mura或mura-free领域方面，必须要有一种能利用信号处理方式来处理面板非均匀区域的技术，既不会造成制造变动，更可适当处理面板的非均匀区域。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用数字处理方式的用于平面显示器的非均匀区域补偿装置及其补偿方法，其利用校正/补偿等处理方法，能解决面板的非均匀区域。

本发明的目的是提供一种利用数字处理方式的用于平面显示器的非均匀区域补偿装置及其补偿方法，其可适用于，液晶显示器(Liquid CrystalDisplay)，等离子显示器(Plasma display)与有机发光二极管显示器(Organic Light Emitting Diode Display)，背投影式显示器等，并可适用于发光二极管背光模块板来执行直接补偿的控制操作。

本发明的目的是提供一种利用数字处理方式的用于平面显示器的非均匀区域补偿装置及其补偿方法，其并非利用材料，光学膜或制造手段来处理非均匀区域，故而不会增加平面显示器的制造成本。

根据上述及其他目的，本发明提供用于一平面显示器的非均匀区域补偿装置，以改善一面板的非均匀区域对显示一图像信号的影响，该非均匀区域补偿装置包含：数字式非均匀区域处理电路，该数字式非均匀区域处理电路包含一非均匀区域补偿单元、一延迟/旁通单元以及一路径切换单元，其中该非均匀区域补偿单元接收从该非均匀区域判断单元传来被判断为落于该面板非均匀区域的图像信号，由该非均匀区域补偿单元通过数字式处理对该图像信号来进行适当补偿。延迟/旁通单元接收从该非均匀区域判断单元传来的被判断为落于正常区域像素的该图像信号，并进行延迟/旁通。路径切换单元切换并输出从该延迟/旁通单元传来的该图像信号及/或从该非均匀区域补偿单元传来的补偿后图像信号，以确保图像信号的显示顺序。根据该测试结果以决定如何处理该图像信号，使得该面板在显示该图像信号时不会被该面板的非均匀区域影响。该非均匀区域处理架构乃是通过数字式补偿，而非通过材料，光学膜或制造等方式实现。

由较佳实施例的非均匀区域补偿方法，可通过数学运算单元、逻辑运算单元、直接映射单元及动态操作单元其中的一或相互组合来执行数字式补偿。

根据上述及其他目的，本发明提供一种非均匀区域补偿方法，适用于处理具非均匀区域的一面板，该方法包含以下步骤：根据对该面板的一测试结果，决定一图像信号落于该面板的一正常区域像素或一非均匀区域像素；当该图像信号被决定为落于该非均匀区域像素时，根据该非均匀区域像素的非均匀区域类别以数字式处理来补偿该图像信号；当该图像信号被决定为落于该正常区域像素时，延迟或旁通被判断为落于该正常区域像素的该图像信号；以及依序切换并输出被判断为落于该正常区域像素的该图像信号及/或补偿后图像信号，以确保该图像信号的显示顺序。补偿该图像信号的该步骤乃是通过数字式处理，而非通过材料，光学膜或制造等方式实现。如此可校正该面板的非均匀区域，且不会增加面板制造的复杂度与制造成本。

由较佳实施例的非均匀区域的补偿方法，可通过数学运算步骤、逻辑运算步骤、直接映射步骤及动态操作步骤其中的一或相互组合来执行数字式补偿。

为让本发明的上述与其他特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1表示为本发明实施例的功能方块图。

图2表示为本发明实施例的非均匀区域处理电路10的功能方块图。

图3为本发明实施例视频信号使用一视频解码器31解压缩的操作图。

图4表示该演算法的映射关系图。

图5A表示本发明实施例非均匀区域的区域分割图。

图5B表示本发明实施例的非均匀区域的分布图。

图6A表示本发明实施例动态操作曲线图。

图6B表示本发明实施例又一动态操作曲线图。

图6C表示本发明又一实施例动态操作曲线图。

图7表示本发明又一实施例动态操作曲线图。

图8表示本发明实施例的一维非均匀区域补偿装置的功能方块图。

图9表示本发明实施例的二维非均匀区域补偿装置的功能方块图。

图10A表示使用有机发光二极管背光模块板的显示器的公知功能方块图。

图10B表示本发明实施例使用于图10A的有机发光二极管背光模块板的非均匀区域补偿装置的功能方块图。

主要元件符号说明

10：非均匀区域处理电路

15：非均匀区域数据库

21、81：非均匀区域判断单元

22、82：非均匀区域类别切换单元

23、83：非均匀区域补偿单元

24、84：延迟/旁通单元

25、85：路径切换单元

231：数学运算单元

232：逻辑运算单元

233：直接映射单元

234：动态操作单元

31：视频解码器

32：面板

401～403、601～608、701～704：曲线

831～835：补偿单元

836：多路转换器

86：非均匀区域数据库

87、97：输入线缓冲器

88、98：输出线缓冲器

89：像素计数器

93：非均匀区域处理电路

931：限制处理器

932：运算单元

933：数据处理器

934：灰度衰减器

96：动态随机存取存储器

1001：温度传感器

1002：颜色传感器

1003：微处理器

1004：发光二极管电源驱动器

1005：发光二极管背光模块板

1006：液晶显示面板

1007：非均匀区域处理电路

1008：非均匀区域数据库

C1、C2：路线

D1：延迟单元

LV1～LV6：直线

R1、R2：区域

具体实施方式

本发明以数字式补偿来解决面板的非均匀区域，由下列实施例列举利用数学运算，或逻辑运算，或直接映射(direct mapping)或动态操作等数字式补偿，或者上述方式的结合来补偿欲显示于非均匀区域的图像信号。即使往后出现新型态的非均匀区域，仍可通过更新上述数字补偿方式或新增其他种数字式补偿来因应新型态非均匀区域。本发明在de-mura或mura-free领域方面，提供数字式补偿来处理次级面板，该次级面板可为一液晶显示面板或一发光二极管背光模块板，可提升质量及降低成本。

请参考图1，其显示根据本发明实施例的非均匀区域处理功能方块图。非均匀区域数据库15乃是针对应用本发明实施例的面板而预先建立。亦即，在点亮测试该块面板后，找出该面板的非均匀区域的位置信息/类别信息/变异量信息等相关信息，然后将该面板的非均匀区域的位置信息/类别信息/变异量信息等存入非均匀区域数据库15。如一般所知，面板的最小显示单位为像素(pixel)，在底下描述中，将位置位于非均匀区域的像素称为非均匀区域像素，而将位置位于正常区域的像素称为正常区域像素。所以，数据库15的位置信息包含所有非均匀区域像素的位置。另外，如前述，非均匀区域至少可分类为：亮点、暗点、亮区与暗区等，由于各类别的非均匀区域所需的补偿方式不尽相同，所以当检测到非均匀区域时，除了其位置信息外，也必需得知其类别信息，才能针对各非均匀区域类别进行最佳补偿，甚至，数据库15亦可记录各类型非均匀区域的校正/补偿方式，以利于非均匀区域处理电路10的处理。

非均匀区域处理电路10在接收到图像输入信号后，根据由数据库15撷取出的非均匀区域的位置信息/类别信息/变异量信息等来判断是否需要及如何对图像输入信号进行非均匀区域处理(补偿)。最后，将处理后或不需处理的图像信号输出至后级电路(未示出)。图像输入信号至少包含像素位置信息(即图像要显示于面板的哪个位置)与灰度/颜色信息(即图像的亮度/颜色)等。

图2显示出根据该实施例的非均匀区域处理电路的功能方块图。如图2所示，非均匀区域处理电路10包含：非均匀区域判断单元21，非均匀区域类别切换单元22，非均匀区域补偿单元23，延迟/旁通单元24，以及路径切换单元25。

非均匀区域判断单元21根据由非均匀区域数据库15所传来的非均匀区域位置信息来判断所接收到的图像输入信号落于正常区域像素或非均匀区域像素，亦即，非均匀区域判断单元21比较图像输入信号的像素位置信息与数据库15内的非均匀区域位置信息。当两信息相符时，则将该图像输入信号判别为落于非均匀区域像素，否则判别为落于正常区域像素。接着，非均匀区域判断单元21会将被判别为落于非均匀区域像素的图像输入信号与从数据库15传来的类别信息M_type一起送至非均匀区域类别切换单元22。

非均匀区域类别切换单元22会根据类别信息M_type将被判别为落于非均匀区域像素的图像输入信号传送/切换至非均匀区域补偿单元23内部的适当运算单元。

非均匀区域补偿单元23可能包含数学运算单元231，逻辑运算单元232，直接映射单元233与动态操作单元234。数学运算单元231针对从非均匀区域类别切换单元22送来的图像输入信号(的灰度/颜色信息)进行数学运算，如加法/减法，乘法/除法与偏移(biased-offset)等。逻辑运算单元232则是对图像输入信号(的灰度/颜色信息)进行逻辑运算，如逻辑“与”(AND)，逻辑“或”(OR)，逻辑“异或”(XOR)等。直接映射单元233对图像输入信号(的灰度/颜色信息)进行映射法，如查表(look up table)法等。举例来说，当发现面板出现亮区域时，可利用查表法来调整降低该非均匀区域像素的灰度/颜色信号，达到补偿非均匀区域的功效。动态操作单元234对图像输入信号依位置或灰度给予不同的权重值来进行补偿，本发明可使用数学运算单元231，逻辑运算单元232，直接映射单元233与动态操作单元234其中的一或相互任意组合来执行数字式补偿，并可视其需要于非均匀区域补偿单元23中，使用其他数字式处理单元来针对不同类型或新类型数字式处理单元的非均匀区域进行处理，以使得本发明实施例具有扩充性。

由本发明实施例看来，本发明具备改善次级面板的能力，并具有处理非均匀区域的效能，在de-mura(改善缺陷)，mura-free(缺陷消除)的领域提供一种先进数字化的补偿技术。

若在特定情形中，某一图像输入信号也可同时输入至二个或二个以上的单元231-234，以进行更适当的补偿。非均匀区域补偿单元23将补偿后的图像信号输入至路径切换单元25。路径切换单元25的功能在于确保由非均匀区域处理电路10所输出的图像信号的顺序为正确的。这是因为，当有多个图像输入信号连续且依序输入至非均匀区域处理电路10时，非均匀区域处理电路10输出经处理后的图像信号时，也必需依照原先的顺序输出，否则将会出现图像画面错乱的问题。

若由非均匀区域判断单元21判断该图像信号落于正常区域像素时，则该图像输入信号(落于正常区域像素)会输入至延迟/旁通单元24。延迟/旁通单元24会包含暂存器，用于暂存落于正常区域像素的图像信号，如果有必要的话。需要暂存落于正常区域像素的图像信号的原因如下，假设某一个(或某些)图像信号被判别为落于非均匀区域像素，非均匀区域补偿单元在对该图像信号进行处理时需要花费一些时间，然而在处理的同时，又有后续的图像信号输入至处理电路10。

若后续图像信号被判别为落于正常区域像素，此时则需将此图像信号暂存(延迟)于延迟/旁通单元24内，等到先前的落于非均匀区域像素的图像信号被补偿完毕时，送至路径切换单元25并由单元25输出之后，才能将暂存于延迟/旁通单元24内的落于正常区域像素的图像信号送出。在某些情况下，则可将落于正常区域像素的图像信号接通至路径切换单元25而不需要暂存/延迟。

路径切换单元25受控于由非均匀区域判断单元21输出的控制信号CTL。控制信号CTL至少指示正常或缺陷以控制连续输入的图像信号的顺序。路径切换单元25根据该控制信号CTL来决定当下要将非均匀区域补偿单元23所输出的校正/补偿后图像信号当成图像输出信号送出，或将由延迟/旁通单元24所输出的未补偿图像信号送出。

为了清楚表达非均匀区域处理电路23的操作原理，将于以下列举数个实施例来做说明，请参考图3，图3为本发明实施例视频信号使用一视频解码器31解压缩的操作图。请同时参考图3及图2，视频信号输入至视频解码器31，视频解码器可将视频信号解码为包含位置信息的图像输入信号，由非均匀区域判断单元21来判断图像输入信号的部分信号是否落入非均匀区域，以图3的面板32为例，非均匀区域NUR1由H_start1，H_end1，V_start1，V_end1的边界所界定，而非均匀区域NUR2由H_start2，H_end2，V_start2，V_end2的边界所界定，若判断图像输入信号的部分信号落入非均匀区域NUR1或NUR2，则必须执行将此视频信号执行数字式处理。

非均匀区域判断单元21所使用的一演算法列举如下：

IF x∈given[H_start1，H_end1]AND y∈given[V_start1，V_end1]，

THEN pixel_(x，y)∈NUR1；or IF(x，y)∈

given BitMAP/Contour/Boundary of NUR1，

THEN pixel_(x，y)∈NUR1；Similay for NUR2；

该演算法的第一行表示当横座标x落于H_start1与H_end1间区域时，及第二行当y落于V_start1与V_end1间区域时，则于第三行判断该图像输入信号落入非均匀区域NUR1，或以另一判断方式，依非均匀区域NUR1位图(BitMAP)、路线(Contour)、边界(Boundary)来对该图像输入信号执行判断，其中，位图(BitMAP)为非均匀区域包含边界及内部，路线(Contour)为仅含边界的非均匀路线，非均匀区域判断单元21判断非均匀区块的类型后，将针对其特性进行后续补偿操作。在最后一行表示非均匀区域NUR2亦以该演算法执行判断。

非均匀区域判断单元21所使用的另一演算法列举如下：

IF pixel_(x，y)∈NUR1，THEN NUR_TYPE＝TYPE1；

e.g.，TYPE1 means white-spot，dark-spot...

similar for TYPE2

该演算法的第一行表示若于位置(x，y)的像素属于非均匀区域NUR1时，则将非均匀区域的参数NUR_TYPE设为TYPE1以记录类别，例如意指亮点(white-spot)暗点(dark-spot)，由此判断图像输入信号是否落入亮点或暗点的非均匀区域。其他形式(TYPE)亦同。

请再参考图2，以使用数学运算单元231来补偿为例，以数学运算来补偿的一演算法列举如下：

[RGB]＝MATHFun([RGB]，[dR，dG，dB])

＝[RGB]+[dR dG dB]；or

＝[RGB]-[dR dG dB]；or

＝[RGB]+gain*[dR dG dB]；or

＝[RGB]-gain*[dR dG dB]+offset；...

该演算法的第一行将图像输出信号[RGB]设为(图像输入信号[RGB]，补偿值[dR，dG，dB])的数学运算式，可依各非均匀区域分别执行于第二行到第五行的补偿方式，第二行到第五行表示将图像输出信号[RGB]加入不同的补偿值[dR，dG，dB]，例如第二行图像输入信号[RGB]加上不含增益的补偿值[dR，dG，dB]来执行补偿，第三行图像输入信号[RGB]减去不含增益的补偿值[dR，dG，dB]来执行补偿，第四行则以增益来调整补偿值[dR dG dB]来加上图像输入信号[RGB]，甚至可于第五行加上不但以增益来调整补偿值[dR dG dB]来加上图像输入信号[RGB]，并再加上偏置值offset。本领域技术人员当知数学运算单元231的补偿方法不限于上述的演算法，可于其他依各非均匀区域所设计的数学运算式来进行调整。

以使用逻辑运算单元232来补偿为例，以逻辑运算来补偿的一演算法列举如下：

[RGB]＝LogFun([RGB]，[dR dG dB])

＝[RGB]AND[dR dG dB]；or

＝[RGB]OR[dR dG dB]；or

＝[RGB]XOR[dR dG dB]；...

该演算法的第一行将图像输出信号[RGB]设为(图像输入信号[RGB]，补偿值[dR，dG，dB])的逻辑运算式，可依各非均匀区域分别执行于第二行到第四行的补偿方式，第二行到第五行表示将图像输出信号[RGB]加入不同的补偿值[dR，dG，dB]，例如第二行图像输入信号[RGB]使用逻辑符号“与(AND)”来控制补偿值[dR，dG，dB]来执行补偿，例如第二行图像输入信号[RGB]使用逻辑符号“或(OR)”来控制补偿值[dR，dG，dB]来执行补偿，例如第二行图像输入信号[RGB]使用逻辑符号“异或(XOR)”来控制补偿值[dR，dG，dB]来执行补偿，本领域技术人员当知逻辑运算单元232的补偿方法不限于上述的演算法，可于其他依各非均匀区域所设计的逻辑运算式来进行调整。

以使用直接映射单元233来补偿为例，以直接映射运算来补偿的演算法列举如下：

[RGB]＝MapFun([RGB]，[dR dG dB])

＝curves decided by LUT

该演算法请同时参考图4，图4表示该演算法的映射关系图。横轴表示映射前的像素亮度，纵轴表示映射后的像素亮度，该演算法的第一行将图像输出信号[RGB]设为(图像输入信号[RGB]，补偿值[dR，dG，dB])的映射方程式，可分别使用映射曲线401，映射曲线402，映射曲线403来补偿，而映射曲线401，映射曲线402，映射曲线403则由对照表来决定LUT，其中，映射曲线可为dR对映R、dG对映G、dB对映B，亦可不同色域交互对映，如dR对映G、dG对映B、dB对映R等对映方式。本领域技术人员当知直接映射单元233的补偿方法不限于上述的映射曲线，可于其他依非均匀区域所设计的映射曲线来进行调整。

由本发明实施例观的，本发明处理次级面板可通过增益、偏置、LUT、逻辑操作来做补偿，而非通过材料，光学膜或制造等方式实现。

以使用动态操作单元234来补偿为例，比较前述数学运算单元231、逻辑运算单元232、直接映射单元233所得不同的处在于，动态操作单元是以渐进式来进行补偿，可使用位置或灰度亮度来调整权重值以进行补偿，图5A表示本发明实施例非均匀区域的区域分割图。直线LV1～LV6以不同斜率来规划出非均匀区域，图5B表示本发明实施例的非均匀区域的分布图，请同时参考图5A及图5B，外部路线C1内含有区域R1及内部路线C2；内部路线C2内含有区域R2，而区域R1介于外部路线C1及内部路线C2中间。

以位置动态操作来补偿的演算法列举如下：

[R｀G｀B｀]＝SpaceFadingFun([R G B]，[dR dG dB]，SpaceWeighting(□))

e.g.，

[R｀G｀B｀]_A＝[R G B]_A+[dR dG dB]_A*SpaceFadingWeighting(R_A)；

e.g.，

[Y｀U｀V｀]_A＝[Y U V]_A+[dY dU dV]_A*SpaceFadingWeighting(R_A)；

Where R_A：distance of A point to NUR central point similarly，forYUV.YCbCr...

该演算法的第一行将图像输出信号[R｀G｀B｀]设为(图像输入信号[R G B]，补偿值[dR dG dB]*位置衰减权重值(·))的位置动态操作方程式，依据非均匀区域NUR的路线(Contour)、边界(Boundary)来执行于本演算法的动态操作，将图像输出信号[R｀G｀B｀]_A设定为图像输入信号[R G B]_A加上补偿值[dR dG dB]_A乘上位置衰减权重值(SpaceFadingWeighting(R_A))；同理，将图像输出信号[Y｀U｀V｀]_A设定为图像输入信号[Y U V]_A加上补偿值[dY dU dV]_A乘上位置衰减权重值(SpaceFadingWeighting(R_A))；其中R_A为该补偿点离非均匀区域中心的距离，请同时参考该演算法、图5B及图6A，图6A表示本发明实施例动态操作曲线图。横轴表示位置，纵轴表示权重值，内部路线C1及外部路线C2的间可通过曲线601～604依位置来调整各像素不同的权重值，例如中心点为S1权值为1，由此渐进方式，可通过曲线601～604来更显示自然的视觉补偿效果。本领域技术人员当知直接映射单元231的补偿方法不限于上述的动态操作曲线，可于其他依非均匀区域所设计的位置动态操作曲线来进行调整。图6B表示本发明实施例又一动态操作曲线图。横轴表示位置，纵轴表示权重值，内部路线C1及外部路线C2的间可通过曲线605～608依位置来调整各像素不同的权重值请再参考图6C，图6C表示本发明又一实施例动态操作曲线图。横轴为位置，纵轴为权重值，图6C与图6A的不同点在于图6分为在内部路线C1及外部路线C2的间，以六区段B1～B6来执行补偿，各区段的宽度，或称空间延迟/偏移(spatialdelay/shift)，可为2的n次方。

本发明实施例的权重值随中心点向周围递减，同时，本领域技术人员当知，本发明不限于权重值由正常区域向非均匀区域递减，可为正常区域向非均匀区域递增，并可由单边、双边来执行补偿。

以灰度动态操作来补偿的另一演算法列举如下：

[RGB]＝GrayFadingFun([RGB]，[dR dG dB]，

GrayWeighting(·))；

e.g.，

[R｀G｀B｀]_A＝[RGB]_A+[dR dG dB]_A*

GrayWeighting([RGB]_A)；

e.g.，

[Y｀U｀V｀]_A＝[YUV]_A+[dY dU dV]_A*

GrayWeighting([YUV]_A)；

Where GrayWeighting([RGB])：weighting depends on[RGB]grays；Similarly，for YUV，YCbCr

该演算法的第一行将图像输出信号[R｀G｀B｀]设为(图像输入信号[RGB]，补偿值[dR，dG，dB]*灰度权重值(·))的灰度动态操作方程式，依据图像输入信号[RGB]的灰度值来执行于本演算法的的动态操作，将图像输出信号[R｀G｀B｀]_A设定为图像输入信号[RGB]_A加上补偿值[dR dG dB]_A乘上灰度权重值(GrayWeighting(R_A))，图像输出信号[Y｀U｀V｀]_A设定为图像输入信号[YUV]_A加上补偿值[dY dU dV]_A乘上灰度权重值(GrayWeighting(R_A))，其中RGB信号的灰度权重值(GrayWeighting(R_A))依照RGB的灰度分布来决定，同理YUV信号、YCbCr亦同，请同时参考图7，图7表示本发明又一实施例动态操作曲线图。横轴为RGB灰度值，纵轴为权重值，该演算法使用曲线701～704来执行动态补偿，并在中间点S2的两边进行不同补偿。本领域技术人员当知直接映射单元231的补偿方法不限于上述的动态操作曲线，可于其他依非均匀区域所设计的灰度动态操作曲线来进行调整。同时，本领域技术人员当知，本发明不限于权重值依灰度值递增，可为权重值依灰度值递减。

图8表示本发明实施例的一维非均匀区域补偿装置的功能方块图。该一维非均匀区域补偿装置包含非均匀区域判断单元81、非均匀区域类别切换单元82、非均匀区域补偿单元83、延迟/旁通单元84、路径切换单元85、非均匀区域数据库86、输入线缓冲器87、输出线缓冲器88、像素计数器89、延迟单元D1。输入线缓冲器87接收数据并传输非均匀区域类别切换单元82与延迟/旁通单元84，而像素计数器89与非均匀区域数据库86的数据进入非均匀区域判断单元81执行非均匀区域的类别判断并输入至非均匀区域类别切换单元82，非均匀区域类别切换单元执行判断后输入至非均匀区域补偿单元83。

非均匀区域补偿单元83包含第一补偿单元831、第二补偿单元832、第三补偿单元833、第四补偿单元834、第五补偿单元835，多路转换器836。其中补偿单元831～833仅使用一种方式来执行补偿，例如逻辑运算、数学运算、直接映射、动态操作四者之一，补偿单元834、835使用多种方式来执行补偿，例如逻辑运算、数学运算、直接映射、动态操作任意组合来执行补偿，补偿单元831～835再将补常后的信号输入至多路转换器836，多路转换器836及延迟/旁通单元84的数据联合输入至路径切换单元85，再由输出线缓冲器88输出，此该一维非均匀区域补偿装置具有成本低、复杂度高的特性。

图9表示本发明实施例的二维非均匀区域补偿装置的功能方块图。该二维非均匀区域补偿装置包含非均匀区域处理电路93、动态随机存取存储器96、输入线缓冲器97、输出线缓冲器98，输入线缓冲器97的数据输入至非均匀区域处理电路93，再输入至输出线缓冲器98。非均匀区域处理电路93包含限制处理器931、运算单元932、数据处理器933、灰度衰减器934，限制处理器931用以限制该图像信号大小。非均匀区域数据及变异量信息预先存储至动态随机存取存储器96，运算单元932可执行例如逻辑运算及数学运算功能。数据处理器933接收动态随机存取存储器96的数据进行解码及/或解压缩而输入至灰度衰减器934，灰度衰减器934，用以根据图像信号大小来对动态随机存取存储器96所存储的非均匀区域变异量信息进行不同权值的灰度衰减。再将此图像信号输入至运算单元932。与一维非均匀区域补偿装置比较来说，该二维非均匀区域补偿装置具有复杂度较低、成本较高的特点。

为清楚描述图8与图9的不同点，请同时参考图8及图9，图8的必要构件为非均匀区域数据库86、非均匀区域判断单元81及非均匀区域补偿单元83，图9的必要构件为非均匀区域数据库96及非均匀区域处理电路93，此由于图8的非均匀区域数据库内存储一维信息，需经由判断单元81来拓展至二维空间，而非均匀区域数据库96内存有二维信息，以点对点的方式，直接可对应面板上非均匀的位置给予补偿。

图10A表示本发明实施例使用于公知的有机发光二极管背光模块板的显示器的功能方块图。此显示器包含温度传感器1001、颜色传感器1002、微处理器1003、发光二极管电源驱动器1004、发光二极管背光模块板1005、液晶显示面板1006。颜色传感器1002将图像信号输入至微处理器1003，微处理器1003并接收温度传感器1001的信号来驱动发光二极管电源驱动器1004，其中微处理器1003可包含一非均匀区域补偿装置，预先存储发光二极管背光模块板1005的非均匀区域数据，将图像信号执行补偿后输入至发光二极管电源驱动器1004，而由发光二极管电源驱动器1004驱动发光二极管背光模块板1005，本领域技术人员当知，此非均匀区域补偿装置可设置于图像信号经过的途径，将图像信号预先补偿使得发光二极管背光模块板1005发出经调整过的亮度或颜色，来改善液晶显示面板1006的显示质量。

图10B表示本发明非均匀区域补偿装置的用于图10A公知的有机发光二极管背光模块板的功能方块图。非均匀区域处理电路1007及非均匀区域数据库1008组合成一非均匀区域补偿装置，图像输入信号输入至非均匀区域处理电路1007，再输入至发光二极管电源驱动器1004来执行补偿功能。在本发明的上述实施例中，当处理发光二极管背光模块板的非均匀区域时，并非通过材料，光学膜或制造手段来处理非均匀区域，故而不会增加发光二极管背光模块板的制造成本与复杂度。并可适用于例如映像管平面显示器(CRTdisplay)，液晶显示器(Liquid Crystal Display)，等离子显示器(Plasmadisplay)与有机发光二极管显示器(Organic Light Emitting DiodeDisplay)，背投影式显示器等平面显示器，并在de-mura或mura-free领域方面，提供数字式补偿装置及其方法。

本发明虽以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行更动与修改，因此本发明的保护范围以所提出的权利要求所限定的范围为准。

Claims (44)

1.一种非均匀区域补偿装置，用于一平面显示器以改善一面板的非均匀区域对显示一图像信号的影响，该非均匀区域补偿装置包含：

一数据库，该数据库存储根据一测试结果所得到的一非均匀区域位置信息；

一非均匀区域判断单元，该非均匀区域判断单元用以根据该数据库的该非均匀区域位置信息，来判断该图像信号落于一非均匀区域像素或一正常区域像素；以及

一数字式非均匀区域处理电路，包含：

一非均匀区域补偿单元，该非均匀区域补偿单元接收从该非均匀区域判断单元传来的被判断为落于非均匀区域像素的该图像信号，由该非均匀区域补偿单元对该图像信号通过数字式处理来进行适当补偿；

一延迟/旁通单元，该延迟/旁通单元接收从该非均匀区域判断单元传来的被判断为落于正常区域像素的该图像信号，并进行延迟/旁通；以及

一路径切换单元，该路径切换单元切换并输出从该延迟/旁通单元传来的该图像信号及/或从该非均匀区域补偿单元传来的补偿后图像信号，以确保图像信号的显示顺序。

2.如权利要求1所述的非均匀区域补偿装置，其中该数据库存储根据该测试结果所得到的一非均匀区域类别信息，该非均匀区域判断单元用以根据该非均匀区域类别信息来执行判断，若判断该图像信号落于该非均匀区域像素时，该非均匀区域判断单元进一步判断该非均匀区域像素的非均匀区域类别。

3.如权利要求2所述的非均匀区域补偿装置，其中该数字式非均匀区域处理电路进一步包含一非均匀区域类别切换单元，该非均匀区域类别切换单元用以根据所输出的该非均匀区域类别，使被判断为落于非均匀区域像素的该图像信号切换至该非均匀区域补偿单元。

4.如权利要求1所述的非均匀区域补偿装置，其中该非均匀区域补偿单元包含一数学运算单元，该非均匀区域补偿单元通过使用该数学运算单元对该图像信号来进行补偿。

5.如权利要求1所述的非均匀区域补偿装置，其中该非均匀区域补偿单元包含一逻辑运算单元，该非均匀区域补偿单元通过使用该逻辑运算单元对该图像信号来进行补偿。

6.如权利要求1所述的非均匀区域补偿装置，其中该非均匀区域补偿单元包含一直接映射单元，该非均匀区域补偿单元通过使用该直接映射单元对该图像信号来进行补偿。

7.如权利要求1所述的非均匀区域补偿装置，其中该非均匀区域补偿单元包含一动态操作单元，该动态操作单元依该面板的各像素的权重值来对该图像信号来进行补偿。

8.如权利要求7所述的非均匀区域补偿装置，其中该面板的各像素的权重值为一位置函数。

9.如权利要求7所述的非均匀区域补偿装置，其中该面板的各像素的权重值依正常区域朝向非均匀区域递增。

10.如权利要求7所述的非均匀区域补偿装置，其中该面板的各像素的权重值依正常区域朝向非均匀区域递减。

11.如权利要求7所述的非均匀区域补偿装置，其中该面板的各像素的权重值为一灰度函数。

12.如权利要求7所述的非均匀区域补偿装置，其中该面板的各像素的权重值依灰度值递增。

13.如权利要求7所述的非均匀区域补偿装置，其中该面板的各像素的权重值依灰度值递减。

14.如权利要求1所述的非均匀区域补偿装置，其中该非均匀区域补偿装置以数字式处理来补偿该图像信号，并输入该图像信号至一发光二极管电源驱动器来控制一发光二极管背光模块板。

15.如权利要求1所述的非均匀区域补偿装置，该面板为一液晶显示面板。

16.如权利要求1所述的非均匀区域补偿装置，该面板为一发光二极管背光模块板。

17.一种非均匀区域补偿方法，用于一平面显示器以改善一面板的非均匀区域对显示一图像信号的影响，该方法包含以下步骤：

根据对该面板的一测试结果，运算以判断一图像信号落于该面板的一正常区域像素或一非均匀区域像素，其中该面板的该测试结果包含一非均匀区域位置信息与一非均匀区域类别信息；

当该图像信号被决定为落于该非均匀区域像素时，以数字式处理来补偿该图像信号；

当该图像信号被决定为落于该正常区域像素时，延迟或旁通被判断为落于该正常区域像素的该图像信号；以及

依序切换并输出被判断为落于该正常区域像素的该图像信号及/或补偿后图像信号，以确保该图像信号的显示顺序。

18.如权利要求17所述的非均匀区域补偿方法，进一步包含根据该非均匀区域类别信息，来判断落于该非均匀区域像素的该图像信号所对应的非均匀区域类别。

19.如权利要求18所述的非均匀区域补偿方法，进一步包含根据该非均匀区域像素的非均匀区域类别以数字式处理来补偿该图像信号。

20.如权利要求17所述所述的非均匀区域补偿方法，其中该补偿步骤包含针对该图像信号进行一数学运算来补偿该图像信号。

21.如权利要求17所述所述的非均匀区域补偿方法，其中该补偿步骤包含针对该图像信号进行一逻辑运算来补偿该图像信号。

22.如权利要求17所述所述的非均匀区域补偿方法，其中该补偿步骤包含针对该图像信号进行一直接映射运算来补偿该图像信号。

23.如权利要求17所述所述的非均匀区域补偿方法，其中该补偿步骤包含针对该图像信号进行一动态操作来依该面板的各像素的权重值补偿该图像信号。

24.如权利要求23所述所述的非均匀区域补偿方法，其中该动态操作步骤包含通过该面板的各像素的位置来决定该面板的各像素的权重值。

25.如权利要求23所述的非均匀区域补偿方法，其中该面板的各像素的权重值依正常区域朝向非均匀区域递增。

26.如权利要求23所述的非均匀区域补偿方法，其中该面板的各像素的权重值依正常区域朝向非均匀区域递减。

27.如权利要求23所述的非均匀区域补偿方法，其中该面板的各像素的权重值为一灰度函数。

28.如权利要求23所述的非均匀区域补偿方法，其中该面板的各像素的权重值依灰度值递增。

29.如权利要求23所述的非均匀区域补偿方法，其中该面板的各像素的权重值依灰度值递减。

30.如权利要求17所述的非均匀区域补偿方法，进一步包含以数字式处理来补偿该图像信号，再输入该图像信号至一发光二极管电源驱动器来控制一发光二极管背光模块板。

31.如权利要求17所述的非均匀区域补偿方法，其中该面板为一液晶显示面板。

32.如权利要求17所述的非均匀区域补偿方法，其中该面板为为一发光二极管背光模块板。

33.一种非均匀区域补偿方法，用于一平面显示器以改善一面板的非均匀区域对显示一图像信号的影响，该方法包含以下步骤：

根据对该面板的一测试结果，决定一图像信号落于该面板的一正常区域像素或一非均匀区域像素，其中该面板的该测试结果包含一非均匀区域位置信息；

当该图像信号被决定为落于该非均匀区域像素时，以数字式处理来补偿该图像信号；

当该图像信号被决定为落于该正常区域像素时，延迟或旁通被判断为落于该正常区域像素的该图像信号；以及

依序切换并输出被判断为落于该正常区域像素的该图像信号及/或补偿后图像信号，以确保该图像信号的显示顺序。

34.如权利要求33所述的非均匀区域补偿方法，进一步包含使用一数据处理器来处理该非均匀区域位置信息。

35.如权利要求33所述的非均匀区域补偿方法，进一步包含使用一输入线缓冲器来接收该图像信号。

36.如权利要求33所述的非均匀区域补偿方法，进一步包含使用一输出线缓冲器来输出该图像信号。

37.如权利要求33所述的非均匀区域补偿方法，进一步包含使用一数据库来存储该非均匀区域位置信息。

38.如权利要求37所述的非均匀区域补偿方法，其中该数据库为一动态随机存取存储器。

39.如权利要求33所述所述的非均匀区域补偿方法，其中该补偿步骤包含针对该图像信号进行一数学运算来补偿该图像信号。

40.如权利要求33所述所述的非均匀区域补偿方法，其中该补偿步骤包含针对该图像信号进行一逻辑运算来补偿该图像信号。

41.如权利要求33所述所述的非均匀区域补偿方法，其中该补偿步骤包含针对该图像信号进行一直接映射运算来补偿该图像信号。

42.如权利要求33所述的非均匀区域补偿方法，进一步包含以数字式处理来补偿该图像信号，再输入该图像信号至一发光二极管电源驱动器来控制一发光二极管背光模块板。

43.如权利要求33所述的非均匀区域补偿方法，其中该面板为一液晶显示面板。

44.如权利要求33所述的非均匀区域补偿方法，其中该面板为一发光二极管背光模块板。

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