CN114281220A - 显示装置和显示方法 - Google Patents

Abstract

一种显示装置和显示方法，显示装置包含显示器、记忆体、至少一感测器以及处理器。显示器用以显示影像。记忆体用以储存查找表。至少一感测器用以提供至少一辅助信息。处理器耦接显示器、记忆体以及至少一感测器，处理器用以根据查找表和至少一辅助信息，取得对应的温度信息，并用以根据温度信息调整显示器。本揭露可以动态即时地对显示器进行调整，以最佳化其所显示的影像。

Description

显示装置和显示方法

技术领域

本案是有关于一种显示装置和显示方法。

背景技术

在现有技术中，显示装置会在出厂前进行伽码曲线、色度不均补偿等设定，以最佳化显示装置所显示影像的画面品质。然而，影像的伽码曲线、亮度、色温、对比度等参数，会随着温度变动而产生变化，若仅在出厂前进行一次性调整，无法因应温度变化而进行相应设定调整。

此外，现有技术另会在显示器的驱动晶片中配置温度感测器，除因驱动晶片运作时本身即处在高温外，也容易受到周围背光模块等发热元件的温度所影响，使其感测到的温度并不准确，另可能需要较长的感测等候时间，使其无法即时感测到较为准确的环境温度，而难以使显示装置即时切换到最佳设定。

发明内容

为了解决上述问题，本揭露提供一种显示装置，其特征在于包含显示器、记忆体、至少一感测器以及处理器。显示器用以显示影像。记忆体用以储存查找表。至少一感测器用以提供至少一辅助信息。处理器耦接显示器、记忆体以及至少一感测器，处理器用以根据查找表和至少一辅助信息，取得对应的温度信息，并用以根据温度信息调整显示器。

在一些实施例中，该至少一感测器设置于该显示器的一非显示区域。

在一些实施例中，该处理器还用以根据该至少一辅助信息的一加权平均值，取得对应的该温度信息。

在一些实施例中，该至少一辅助信息包含一电阻值、一电容值、一阈值电压值、一地域信息、一电池电压信息或其组合。

本揭露的另一态样是提供一种显示方法，其特征在于包含以下步骤。通过感测器取得辅助信息。根据辅助信息取得温度信息。通过处理器取得对应于温度信息的第一设定值。通过处理器根据第一设定值调整由显示器所显示的影像。

在一些实施例中，通过该辅助信息取得该温度信息包含通过该感测器测量邻近于该显示器的一电阻的电阻值，以及根据该电阻值取得该温度信息。

在一些实施例中，通过该辅助信息取得该温度信息包含通过该感测器测量邻近于该显示器的一电容的电容值，以及根据该电容的电容值取得该温度信息。

在一些实施例中，通过该辅助信息取得该温度信息包含通过该感测器测量邻近于该显示器的一晶体管的阈值电压值，以及根据该晶体管的阈值电压值取得该温度信息。

在一些实施例中，通过该辅助信息取得该温度信息包含定位该显示器的一地域信息，以及根据该地域信息以及一查找表，取得对应于该地域信息的该温度信息。

在一些实施例中，该地域信息包含一经纬度信息以及一海拔高度信息。

在一些实施例中，通过该辅助信息取得该温度信息包含测量邻近于该显示器的一电池的一输出电压，以及根据该输出电压以及一查找表，取得对应于该输出电压的该温度信息。

在一些实施例中，还包含以下步骤。感测该显示器的一加速度信息或一速度信息。当根据该加速度信息或该速度信息判断该显示器处于一高速状态，且该显示器处于一无空调环境时，通过该处理器取得对应于该无空调环境的一第二设定值。通过该处理器根据该第二设定值调整由该显示器所显示的该影像。

附图说明

为使本揭露的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1为根据本揭露一些实施例所绘示的显示装置的示意图；

图2为根据本揭露一些实施例所绘示的如图1所示的感测器的示意图；

图3为根据本揭露一些实施例所绘示的显示方法的流程图。

根据惯常的作业方式，图中各种特征与元件并未依比例绘制，其绘制方式是为了以最佳的方式呈现与本案相关的具体特征与元件。此外，在不同附图间，以相同或相似的元件符号来指称相似的元件/部件。

【符号说明】

100:显示装置

110:显示器

120:记忆体

121:查找表

130:感测器

140:处理器

150:电池

S1:辅助信息

S2:调整信号

NDA:非显示区域

300:显示方法

S302,S304,S306,S308:步骤

具体实施方式

本文所使用的所有词汇具有其通常的意涵。上述的词汇在普遍常用的字典中的定义，在本说明书的内容中包含任一于此讨论的词汇的使用例子仅为示例，不应限制到本揭示内容的范围与意涵。同样地，本揭露亦不仅以于此说明书所示出的各种实施例为限。

在本文中，使用第一、第二与第三等等的词汇，是用于描述各种元件、组件、区域、层与/或区块是可以被理解的。但是这些元件、组件、区域、层与/或区块不应该被这些术语所限制。这些词汇只限于用来辨别单一元件、组件、区域、层与/或区块。因此，在下文中的一第一元件、组件、区域、层与/或区块也可被称为第二元件、组件、区域、层与/或区块，而不脱离本案的本意。本文中所使用的“与/或”包含一或多个相关联的项目中的任一者以及所有组合。

关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个元件相互操作或动作。

请参照图1，图1为根据本揭露一些实施例所绘示的显示装置100的示意图。如图1所示，显示装置100包含显示器110、记忆体120、感测器130以及处理器140。在一些实施例中，处理器140耦接于显示器110、记忆体120以及感测器130，处理器140用以根据感测器130提供的辅助信息S1以及储存在记忆体120中的查找表121，推算出显示器110的温度，以将显示器110所显示的影像调整为对应于上述温度的设定值。在一些实施例中，处理器140可以通过调整信号S2至显示器110以对显示器110进行调整，其具体调整方式请参照以下段落说明。

上述的显示装置100可为触控显示装置。该触控显示装置包含有显示器、触控单元、感测器以及处理器。在一些实施例中，触控单元是设于显示器中。显示器、感测器以及处理器的耦接方式是如上述。

在一些实施例中，显示装置100可以是手机、平板、计算机、智能手表、导航装置等移动装置，也可以是车载系统中的显示装置，只要是任何可用于显示影像的装置，即在本揭露所涵盖的范围之内。

在一些实施例中，记忆体120用以储存对应于显示器110所显示影像的查找表(look-up table)121。在一些实施例中，查找表121包含温度信息所对应的色温、对比度、色饱和度、色度不均补偿(Demura)、伽码曲线(gamma curve)等数据。举例而言，在同一温度条件下，显示器110所显示影像的灰阶与亮度的对应关系曲线可称为伽码曲线。然而，在不同温度条件下，显示器110中的驱动晶片的电阻特性变化所造成的分压改变，以及显示器110中的液晶分子穿透性变化，皆会影响灰阶与亮度之间的对应关系。换句话说，在同一灰阶下，对应于不同温度时会反应出不同的亮度。因此，为使显示器110适应于不同温度，记忆体120可以储存不同温度条件下灰阶与亮度间对应关系的多组伽码曲线，使显示器110可以通过记忆体120所储存的伽码曲线，进行对应于不同温度的调整。

需要注意的是，除了上述伽码曲线外，对应于不同温度时，显示器110的色温、对比度、色饱和度、均匀色度(mura)等参数亦会产生变化，而需要相应的调整或补偿，故可于记忆体120中储存对应于不同温度及/或不同参数对应关系的查找表121，以供显示器110进行调整，本揭露不以上述参数为限。

在一些实施例中，感测器130用以提供至少一辅助信息S1。在一些实施例中，辅助信息S1包含电阻值、电容值、阈值电压值、地域信息或电池容量信息中至少一者。

请同时参照图1和图2。图2为根据本揭露一些实施例所绘示的如图1所示的感测器130的示意图。在一些实施例中，多个感测器130设置在显示器110的四周。在一些其他实施例中，多个感测器130设置在显示器110中以斜线网点标示的非显示区域NDA中。

在一些实施例中，如图2所示，当显示器110的上、下、左、右、左上、右上、左下、右下共八个位置，分别设置一个感测器130时，可以通过感测器130提供对应于八个不同位置的辅助信息S1。在一些实施例中，处理器140可依据上述辅助信息S1计算八个位置分别的温度，进而计算出其平均值，作为显示器110中心位置的温度。在其他实施例中，亦可以通过感测器130将辅助信息S1转换为温度信息，只要通过感测器130和处理器140之间的协同运作，以根据感测到的辅助信息S1推算出显示器110的温度运作方式，皆在本揭露所涵盖的范围之内。

在一些实施例中，可以设置一或多个感测器130于显示器110周围的任意位置，并将各感测器130提供的辅助信息S1(例如：电阻值)或对应于上述辅助信息S1的温度乘上一个对应的权重，以计算出其加权平均值，作为显示器110中心位置的温度。换句话说，在其他实施例中，感测器130的数量和设置位置，不以图2中所示为限。

在一些实施例中，多个感测器130可以是电阻式温度感测器，可包含由银、金、铝、钼、镍、铁、钨、铜、铂、锌、氧化铟锡(ITO)、纳米银(SNW)等材料组成的电阻，本揭露不以上述元素材料为限，只要是会随着温度变化造成原子或晶格运动状态改变而产生电阻值变化的材料，皆在本揭露所涵盖的范围之内。通过设置会随温度变化而改变电阻值的元件，可以通过量测电阻值，推算出当前温度。举例而言，当R0为温度T0下的电阻值，R为温度T下的电阻值，且α为电阻的温度系数，其中R0、T0、α为已知数值，则可以通过量测电阻R代入电阻值计算公式R＝R0[1+α(T-T0)]，以计算出目前的温度T。

在一些实施例中，各个感测器130通过感测电阻值，提供以电阻值形式表示的辅助信息S1，并利用电阻值计算公式计算出各个位置点分别的温度后将得到的温度信息传送至处理器140，以通过处理器140计算并取得显示器110的中心温度。在一些实施例中，感测器130可以将以电阻值形式表示的辅助信息S1传送至处理器140，通过处理器140利用电阻值计算公式计算出各个位置点分别的温度，进而计算出显示器110的温度(例如：中心点温度)。

请同时参照图1～2。在一些实施例中，冗余像素(Dummy pixel)设置在如图2所示显示器110显示区域的边缘，并包含至少一数据线、至少一栅极线、多个晶体管和多个电容。在一些实施例中，冗余像素设置在显示器110被显示装置100的边框所遮蔽的区域。

在一些实施例中，电容可以是像素中的储存电容或是液晶电容。在其他实施例中，电容可以是耦接至电压源Vcom(图中未示)的触控面板中显示器及/或触控单元上的电容，本揭露不以上述电容的设置方式为限。

在一些实施例中，利用电容的介电系数会随温度变化的特性，可以通过感测器130量测电容在不同温度下的电容值，提供以电容值形式表示的辅助信息S1，再通过处理器140透过公式计算出对应的温度值。举例而言，当ε为电容极板间介质的介电常数，A为极板面积，d为极板间距离时，由于ε会随温度不同而有所不同，可以利用电容值计算公式C＝εA/d，通过电容值推知介电常数ε，再利用储存在记忆体120中的介电常数ε与温度的对应关系，得知对应于量测出电容值的温度。

在一些实施例中，显示装置100可以包含多个用于测量电容值的感测器130，感测器130用以测量多个位于不同位置的电容的电容值并取得对应的温度值，接着再通过处理器140将温度值进行直接平均或加权平均，以求得显示器110的中心温度，其计算方式与前述感测电阻值的计算方式相似，为简化说明，于此不再赘述。

在一些实施例中，感测器130得以晶体管的阈值电压值Vth作为辅助信息。举例而言，当Id为通过晶体管的电流，Vgs为晶体管栅极和源极的跨压，k为正比于晶体管通道宽度且反比于晶体管通道长度的常数时，可以通过将量测到的电流Id和电压Vgs代入电流公式Id＝1/2k(Vgs-Vth)^2，以求得以阈值电压值Vth表示的辅助信息S1，处理器140再利用储存在记忆体120中的阈值电压值Vth与温度的对应关系，取得对应于计算出来的阈值电压值Vth的温度值。

在一些实施例中，显示装置100可以包含多个用于测量并计算出阈值电压值Vth的感测器130，用以测量多个位于不同位置的晶体管的阈值电压值Vth并取得对应的温度值，再通过处理器140将温度进行直接平均或加权平均，以求得显示器110的中心温度，其计算方式与前述感测电阻值的计算方式相似，为简化说明，于此不再赘述。

在一些实施例中，感测器130可以用于感测地域信息作为辅助信息S1，再通过处理器140利用储存在记忆体120中地域信息与温度配合时间的对应关系，得知对应的温度。在一些实施例中，地域信息包含经纬度信息及/或海拔高度信息。举例而言，记忆体120中包含有10年内台中市东势区8月14日晚上7点的平均气温为28.3度，则当感测器于8月14日晚上7点感测到其位于东势区或对应于东势区的经纬度信息时，处理器140可以根据上述记忆体120中的信息，推断以28.3度作为目前温度信息。

在一些实施例中，如图1所示，显示装置100还包含电池150，其中电池150耦接于感测器130。感测器130可以用于感测电池150的输出电压，再通过处理器140利用储存在记忆体120中输出电压与温度的对应关系，得知对应的温度。详细而言，由于电池的实际输出电压会随环境温度而改变(例如在热带地区输出17伏特的电池，在寒带地区可能只输出7伏特)，因为可以利用电池电压随温度变化的特性预先建立并储存查找表在记忆体120当中，处理器140即可以根据上述记忆体120中的查找表，取得对应于量测到的输出电压的温度，作为目前温度信息。

需要注意的是，感测器130不限于测量上述电阻值、电容值、阈值电压和地域信息等辅助信息S1，只要是可以用于对应温度信息的辅助信息S1，皆为本揭露所涵盖的范围。此外，感测器130可用于同时测量不同种类的辅助信息S1，本揭露不以上述设置位置、数量及计算方法为限。

在一些实施例中，在处理器140将显示器110所显示的影像通过上述方式进行调整后，感测器130还用以感测显示装置100的加速度或速度，以判断显示装置100的移动状态。在一些实施例中，当显示装置100以低速(例如：小于10公里/小时)移动时，感测器130及/或处理器140可以切换至休眠状态，此时处理器140不再对显示器进行调整。

在一些实施例中，当显示装置100以高速(例如：大于10公里/小时)移动时，感测器130及/或处理器140不会切换至休眠状态，而是维持前述的设定值，感测器130和处理器140进行上述感测及推算温度的操作，进而利用记忆体120中的查找表121得出设定值，以动态地调整显示器110所显示的影像。或通过感测器130再次进行感测并提供上述辅助信息S1，并通过处理器140取得对应的相同或不同于前次的温度信息后，根据此温度信息调整显示器110，使显示器110所显示的影像可以在各个温度下皆被调整为设定值。在进一步实施例中，当显示装置设置在没有空调且位于高速的环境当中时，感测器130才会再次进行感测。在更进一步实施例中，当显示装置设置在有空调且位于高速的环境当中时，感测器130取用该空调所设定的温度值来进行调整。

综上所述，显示装置100可通过设置在显示器110周围的一个或多个感测器130，提供包含电阻值、电容值、阈值电压值、地域信息及/或电池电压信息的辅助信息S1，以进一步计算出显示装置100所在环境的温度信息，使处理器140能够根据温度信息对显示器110进行调整。在上述实施例中，感测器130较不易受到背光元件或电池发热影响温度计算的准确性，亦可多次进行上述感测、计算以及对应查找表的操作，以动态且即时地根据不同温度对显示器110进行调整。

图3为根据本揭露一些实施例所绘示的显示方法300的流程图。显示方法300适用于显示装置，并包含了步骤S302、步骤S304、步骤S306以及步骤S308。

在步骤S302中，通过感测器130取得辅助信息S1。在一些实施例中，辅助信息S1可以是电阻值、电容值、阈值电压值、地域信息、电池电压信息或其组合。

在步骤S304中，根据辅助信息S1取得温度信息。在一些实施例中，可以通过感测器130直接计算出对应于一或多个辅助信息S1的温度信息，或是通过处理器140根据储存在记忆体120中的查找表121，取得对应于一或多个辅助信息S1的温度信息。在一些实施例中，可以将取得的多个温度信息进行直接平均或加权平均，作为显示器110的温度。

在步骤S306中，通过处理器140取得对应于前述温度信息的一第一设定值。在一些实施例中，处理器140根据储存在记忆体120中的查找表121中温度和影像调整参数(例如：色温、对比度、色饱和度、Demura补偿、伽码曲线等)对应关系的查找表，取得第一设定值。

在步骤308中，通过处理器140根据第一设定值调整由显示器110所显示的影像。在一些实施例中，处理器140根据第一设定值产生并传送调整信号S2至显示器110，以调整由显示器110所显示的影像。在一些实施例中，显示器110根据调整信号S2，调整其所显示影像的色温、对比度、色饱和度、Demura补偿、伽码曲线等，以呈现最佳状态。

在一些实施例中，显示方法300通过感测器130测量邻近于显示器110的电阻的电阻值，并根据测量到的电阻值取得显示装置100的对应的温度信息。

在一些实施例中，通过感测器130测量邻近于显示器110的电容的电容值，并根据测量到的电容值以及储存于记忆体120中包含电容值和温度信息对应关系的查找表121，取得显示装置100的对应的温度信息。

在一些实施例中，显示方法300通过感测器130测量并计算邻近于显示器110的晶体管的阈值电压值，并根据计算出的阈值电压值以及储存于记忆体120中包含阈值电压值和温度信息对应关系的查找表121，取得显示装置100的对应的温度信息。

在一些实施例中，显示方法300通过感测器130取得显示装置100的地域信息，并根据地域信息以及储存于记忆体120中包含地域信息和温度信息对应关系的查找表121，取得显示装置100的对应的温度信息。在一些实施例中，地域信息包含经纬度信息及/或海拔高度信息。

在一些实施例中，显示方法300通过感测器130取得显示装置100中电池150的输出电压，并根据输出电压以及储存于记忆体120中包含电池的输出电压和温度信息对应关系的查找表121，取得显示装置100的对应的温度信息。在一些实施例中，地域信息包含经纬度信息及/或海拔高度信息。

在一些实施例中，显示方法300还包含通过设置在显示装置100中的感测器130，感测显示装置100(或显示器110)的加速度或速度，以判断显示装置100的移动状态。

在一些实施例中，显示方法300还包含当根据感测器所量测到的加速度信息或速度信息，可以得知显示装置100处于高速状态时，且显示装置100及其包含的显示器110设置在无空调系统的环境当中时，感测器130可以再次进行步骤S302和S304，并通过处理器140根据储存在记忆体120中的查找表121中温度和影像调整参数(例如：色温、对比度、色饱和度、Demura补偿、伽码曲线等)对应关系的查找表，取得第二设定值，其中第二设定值相同或不同于第一设定值。在上述实施例中，由于在无空调系统的环境之下，可能会有较大的温度变化，故可多次进行显示方法300中的操作，以即时调整显示装置100所显示的影像。

在一些实施例中，显示方法300还包含通过处理器140根据第二设定值产生新的调整信号S2，并调整信号S2传送至显示器110，以调整由显示器110所显示影像。

综上所述，本揭露提供的显示装置和显示方法，通过将感测器设置在显示装置中较无元件热源干扰的区域，感测可以对应于温度信息的辅助信息，并通过预存在记忆体中的查找表，取得对应于不同温度信息的影像调整曲线或参数。通过上述设置方式，可以动态即时地对显示器进行调整，以最佳化其所显示的影像。

虽然本案已以实施方式揭露如上，然其并非限定本案，任何熟悉此技艺者，在不脱离本案的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本案的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种显示装置，其特征在于，包含：

一显示器，用以显示一影像；

一记忆体，用以储存一查找表；

至少一感测器，用以提供至少一辅助信息；以及

一处理器，耦接该显示器、该记忆体以及该至少一感测器，该处理器用以根据该查找表和该至少一辅助信息，取得对应的一温度信息，并用以根据该温度信息调整该显示器。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该至少一感测器设置于该显示器的一非显示区域。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该处理器还用以根据该至少一辅助信息的一加权平均值，取得对应的该温度信息。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该至少一辅助信息包含一电阻值、一电容值、一阈值电压值、一地域信息、一电池电压信息或其组合。

5.一种显示方法，其特征在于，包含：

通过一感测器取得一辅助信息；

根据该辅助信息取得一温度信息；

通过一处理器取得对应于该温度信息的一第一设定值；以及

通过该处理器根据该第一设定值调整由一显示器所显示的一影像。

6.根据权利要求5所述的显示方法，其特征在于，通过该辅助信息取得该温度信息包含：

通过该感测器测量邻近于该显示器的一电阻的电阻值；以及

根据该电阻值取得该温度信息。

7.根据权利要求5所述的显示方法，其特征在于，通过该辅助信息取得该温度信息包含：

通过该感测器测量邻近于该显示器的一电容的电容值；以及

根据该电容的电容值取得该温度信息。

8.根据权利要求5所述的显示方法，其特征在于，通过该辅助信息取得该温度信息包含：

通过该感测器测量邻近于该显示器的一晶体管的阈值电压值；以及

根据该晶体管的阈值电压值取得该温度信息。

9.根据权利要求5所述的显示方法，其特征在于，通过该辅助信息取得该温度信息包含：

定位该显示器的一地域信息；以及

根据该地域信息以及一查找表，取得对应于该地域信息的该温度信息。

10.根据权利要求9所述的显示方法，其特征在于，该地域信息包含一经纬度信息以及一海拔高度信息。

11.根据权利要求5所述的显示方法，其特征在于，通过该辅助信息取得该温度信息包含：

测量邻近于该显示器的一电池的一输出电压；以及

根据该输出电压以及一查找表，取得对应于该输出电压的该温度信息。

12.根据权利要求9或11所述的显示方法，其特征在于，还包含：

感测该显示器的一加速度信息或一速度信息；

当根据该加速度信息或该速度信息判断该显示器处于一高速状态，且该显示器处于一无空调环境时，通过该处理器取得对应于该无空调环境的一第二设定值；以及

通过该处理器根据该第二设定值调整由该显示器所显示的该影像。

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