TWI400677B

TWI400677B - 液晶顯示器之色度的調整方法

Info

Publication number: TWI400677B
Application number: TW098128905A
Authority: TW
Inventors: Dong Xian Yu; Wen Tsung Huang
Original assignee: Hannstar Display Corp
Priority date: 2009-08-27
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2013-07-01
Also published as: TW201108192A; US20110050737A1

Description

液晶顯示器之色度的調整方法

本發明是有關於一種顯示元件的色度調整技術，且特別是有關於一種液晶顯示器之色度的調整方法。

理論上，製造者所產出的發光二極體點亮時的實際色度理應與理想色度相同或相近。然而，製程中不可避免的誤差導致發光二極體的實際色度有所偏差，如圖1所示。圖1繪示習知多個分別具有白光發光二極體的背光模組之液晶顯示器的CIE(Commission International de l'Eclairage)色度圖，其中每一液晶顯示器的色度由色度座標值所表示。由圖1可知，這些具有相同色度規格之發光二極體的液晶顯示器的實際色度並非相同。

此外，色度座標值的分布大致呈帶狀分布。由於帶狀分布兩端的色度差異較大，所以設計者會依據實際產品的需求來訂定一理想色度區A以篩選出符合產品規格的發光二極體。以具有彩色濾光片(Color Filter)的液晶顯示器而言，當液晶顯示器之實際色度的色度座標值落在理想色度區A之內時，其符合色度規格的標準；反之，當色度座標值落在理想色度區A之外的色度區B、C時，則其不符合色度規格的標準。

承上述，若設計者購入上述整批產出的發光二極體來作為液晶顯示器的光源，則勢必得再設計出另外兩種規格的彩色濾光片以分別搭配使液晶顯示器之色度座標值落在色度區B、C中的發光二極體，如此才能確保使用該批發光二極體的每個液晶顯示器的色度規格一致。此舉不僅提高彩色濾光片的製作成本，還會因為不同規格的彩色濾光片所使用的製程條件不同而增加工廠的製程成本，甚至發生管控不易的情形。

還有一種作法就是，僅購入使液晶顯示器之色度座標值落在理想色度區A中的發光二極體。如此，便無需針對液晶顯示器之色度座標值落在色度區B、C中的發光二極體來額外設計其相互搭配的彩色濾光片。但是，僅購入整批產出中的部分發光二極體的採購成本會比購入整批產出的發光二極體高，因而使液晶顯示器的整體成本隨之提高。

本發明提供一種液晶面板之色度的調整方法，其可提升背光模組中之發光二極體的使用效率。

本發明提出一種液晶顯示器之色度的調整方法，其包括下列步驟。首先，依據一液晶面板之一標準伽瑪曲線以對多個背光模組進行點亮測試，並藉以獲得由這些背光模組分別與液晶面板所構成的多個液晶顯示器的一色彩空間，其中色彩空間具有多個用以表示液晶顯示器之色度的色度座標值，且上述之標準伽瑪曲線為對液晶面板輸入不同的伽瑪電壓之對應亮度之關係曲線。然後，依據一標準色度範圍，將色彩空間劃分為一預設色度區以及多個待調整色度區。之後，依據待調整色度區與預設色度區的相對位置關係，來獲得對應待調整色度區的多個咖瑪電壓調整值。

在本發明之一實施例中，預設色度區位於標準色度範圍之內，待調整色度區位於標準色度範圍之外。在一實施例中，預設色度區位於待調整色度區之間。

在本發明之一實施例中，液晶顯示器之色度的調整方法更包括下列步驟。依據液晶顯示器之色度座標值，調整標準伽瑪曲線，使被調整過的液晶顯示器之色度的色度座標值落在預設色度區中。

在本發明之一實施例中，色彩空間為一CIE色度圖，其中CIE色度圖具有一第一軸以及一第二軸。

在本發明之一實施例中，標準色度範圍於第一軸上的座標數值介於一第一下限值以及一第一上限值之間，且於第二軸上的座標數值介於一第二下限值以及一第二上限值之間。此外，待調整色度區之其一於第一軸上的座標數值小於第一下限值，且待調整色度區之另一於第一軸上的座標數值大於第一上限值。

在本發明之一實施例中，色度座標值落在待調整色度區之其一所對應的背光模組分別為多個第一背光模組，而依據這些第一背光模組的液晶顯示器所對應的色度座標值來調整標準咖瑪曲線，可使被調整的液晶顯示器的色度於第一軸上的座標數值提高至第一下限值以及第一上限值之間。

在本發明之一實施例中，待調整色度區之其一的部分區域於第二軸上的座標數值小於第二下限值。在一實施例中，色度座標值落在待調整色度區之其一的部分區域所對應的背光模組依據這些背光模組的液晶顯示器所對應的色度座標值來調整標準伽瑪曲線，可使被調整的液晶顯示器的色度於第一軸上的座標數值介於第一下限值以及第一上限值之間，且使其於第二軸上的座標數值介於第二下限值以及第二上限值之間。

在本發明之一實施例中，色度座標值落在待調整色度區之另一所對應的背光模組分別為多個第二背光模組，而依據這些第二背光模組的液晶顯示器所對應的色度座標值來調整標準伽瑪曲線，可使被調整的液晶顯示器的色度於第一軸上的座標數值降低至第一下限值以及第一上限值之間。

在本發明之一實施例中，待調整色度區之另一的部分區域於第二軸上的座標數值大於第二上限值。在一實施例中，色度座標值落在待調整色度區之另一的部分區域所對應的背光模組依據這些背光模組的液晶顯示器所對應的色度座標值來調整標準伽瑪曲線，可使被調整的液晶顯示器的色度於第一軸上的座標數值介於第一下限值以及第一上限值之間，且使其於第二軸上的座標數值介於第二下限值以及第二上限值之間。

在本發明之一實施例中，第一軸為水平軸，第二軸為垂直軸。

在本發明之一實施例中，液晶面板包括一主動元件陣列基板、一彩色濾光片以及一液晶層。彩色濾光片位於主動元件陣列基板的對向，而液晶層配置於主動元件陣列基板以及彩色濾光片之間。

在本發明之一實施例中，每一背光模組包括多個發光二極體。

基於上述，本發明提出一種液晶顯示器之色度的調整方法，其藉調整液晶面板之伽瑪電壓曲線以使不同色度之背光模組搭配對應的液晶面板之色度可符合液晶顯示器之色度規格，進而提升背光模組中之發光二極體的使用效率。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

實務上，當發光二極體點亮時的實際色度與理想色度差異較大時，設計者通常會棄之不用，如此便降低了發光二極體的使用效率。基於上述，本實施例提出一種液晶顯示器之色度的調整方法，以提升發光二極體的使用效率。接下來，舉例說明本實施例之液晶顯示器之色度的調整方法，但本發明並不限定以下說明為本發明的所有實施方式。

圖2繪示為本發明一實施例之液晶顯示器之色度的調整方法的流程圖。請參照圖2，首先，在步驟S201中，本實施例依據一液晶面板之一標準伽瑪曲線來點亮多個背光模組以進行點亮測試，如此可藉以獲得由這些背光模組分別與液晶面板所構成的多個液晶顯示器的一色彩空間。

承上述，本實施例之標準伽瑪曲線為對液晶面板輸入不同的伽瑪電壓之對應亮度之關係曲線，其中液晶面板包括一主動元件陣列基板、一彩色濾光片以及夾設於主動元件陣列基板與彩色濾光片之間的液晶層。此外，本實施例之每一背光模組包括多個發光二極體，而這些發光二極體例如是白色發光二極體。

在本實施例中，例如是利用具有一第一軸(如水平軸x )以及一第二軸(如垂直軸y )的CIE色度圖(CIE chromaticity diagram)來做為前述之色彩空間，如圖3所示。其中，這些液晶顯示器的色度可由CIE色度圖中的色度座標值來表示。由圖3可知，用以表示這些液晶顯示器之色度的色度座標值的分布大致呈帶狀分布。

為了具體說明，本實施例假設圖3繪示的CIE色度圖中的一標準色度範圍S內的色度皆可視為為理想色度。其中，標準色度範圍S於第一軸x 上的座標數值介於一第一下限值x _s1 以及一第一上限值x _s2 之間，且標準色度範圍S於第二軸y 上的座標數值為介於一第二下限值y _s1 以及一第二上限值y _s2 之間。

然後，在步驟S203中，依據上述之標準色度範圍S，本實施例將色彩空間劃分為一預設色度區P以及多個待調整色度區TR、TL。在本實施例中，預設色度區P位於標準色度範圍S之內，而待調整色度區TR、TL位於標準色度範圍S之外，且預設色度區P位於待調整色度區TR、TL兩者之間。

承上述，以本實施例之CIE色度圖中色度座標值的分布來看，預設色度區P可視為帶狀分布的中間部分，而待調整色度區TR、TL則可分別視為帶狀分布的兩端。更具體地說，待調整色度區TL於第一軸x上的座標數值小於第一下限值x _s1 ，而待調整色度區TR於第一軸x 上的座標數值大於第一上限值x _s2 。

為了方便說明本實施例，以下稱使液晶顯示器之色度座標值落在待調整色度區TL的發光二極體為第一背光模組，而稱使液晶顯示器之色度座標值落在待調整色度區TR的發光二極體為第二背光模組。

之後，在步驟S205中，依據待調整色度區TL、TR與預設色度區P的相對位置關係，本實施例可分別求得待調整色度區TL、TR的伽瑪電壓調整值。而透過這些伽瑪電壓調整值，本實施例便可進一步在後續步驟中調整具有第一背光模組之液晶顯示器的伽瑪曲線以及具有第二背光模組之液晶顯示器的伽瑪曲線。需要說明的是，本發明並不限定求得伽瑪電壓調整值得方法為何。此外，伽瑪電壓調整值可以是一個固定的值，也可以是隨實際產品需求而變動的參數值。

由圖3可知，待調整色度區TL位於預設色度區P的左側。於是，本實施例可依據對應的色度座標值而利用適當的伽瑪電壓調整值來調整第一背光模組之液晶顯示器的伽瑪曲線，以使待調整色度區TL(第一背光模組之液晶顯示器之色度的色度座標值之所在區域)朝右方移動因而更靠近標準色度範圍S或落在標準色度範圍S中。更具體地說，本實施例之具有第一背光模組的液晶顯示器在被調整過後的色度於第一軸x上的座標數值從小於第一下限值x _s1 而提高至第一下限值x _s1 以及第一上限值x _s2 之間，如此，上述被調整過的液晶顯示器的實際色度便可符合理想色度或與理想色度相去不遠。

在一較佳實施例中，更進一步針對待調整色度區TL中座標數值小於第二下限值y _s1 之第一背光模組的液晶顯示器進行色度調整，以使這些調整過的液晶顯示器的色度符合理想色度。具體地作法，可以是將該部分的待調整色度區TL朝右上方移動至標準色度範圍S中。亦即，將這部分的待調整色度區TL於第一軸x上的座標數值由小於第一下限值x _s1 提高至第一下限值x _s1 與第一上限值x _s2 之間，並將其於第二軸y 上的座標數值由小於第二下限值y _s1 提高至第二下限值y _s1 以及第二上限值y _s2 之間。

同樣地，本實施例也可利用上述調整具有第一背光模組的液晶顯示器之伽瑪電壓的手法來來調整具有第二背光模組的液晶顯示器的伽瑪曲線。由於待調整色度區TR位於預設色度區P的右側，因此，透過對應的色度座標值並據以利用適當的咖瑪電壓調整值來調整第二背光模組之液晶顯示器的咖瑪曲線，便可使待調整色度區TR(第二背光模組之液晶顯示器之色度的色度座標值之所在區域)朝左方移動因而更靠近標準色度範圍S或落在標準色度範圍S中。更具體地說，本實施例之具有第二背光模組的液晶顯示器在被調整過後的色度於第一軸x 上的座標數值從大於第一上限值x _s2 而降低至第一下限值x _s1 以及第一上限值x _s2 之間，此時，上述被調整過的液晶顯示器的實際色度可更接近理想色度或符合理想色度。

然而，欲調整待調整色度區TR中座標數值大於第二上限值y _s2 之第二背光模組的液晶顯示器而使之色度也符合理想色度，則可進一步使該部分的待調整色度區TR朝左下方移動至標準色度範圍S中。亦即，將這部分的待調整色度區TR於第一軸x 上的座標數值由大於第一上限值x _s2 降低至第一下限值x _s1 與第一上限值x _s2 之間，並將其於第二軸y 上的座標數值由大於第二上限值y _s2 降低至第二下限值y _s1 以及第二上限值y _s2 之間。

在又一較佳實施例中，透過上述調整方法，可使被調整過的液晶顯示器之色度的色度座標值大致落在標準色度範圍S內的預設色度區P中。如此一來，這些被調整過的液晶顯示器的實際色度不僅符合理想色度，還非常接近。

在此需要說明的是，上述提到的兩個待調整色度區TR、TL僅用來舉例說明，並非限定本發明。實務上，兩個以上的待調整色度區也是可行的，其可能是特殊的設計考量而必須將標準色度範圍S之外額外劃分兩個以上的待調整色度區以使調整過的液晶顯示器具有較佳的色度表現。也有可能設計者採用不同型態的色度圖作為液晶顯示器的色彩空間，因而用以表示液晶顯示器之色度的色度座標值呈現不同樣貌的分布，進而影響待調整色度區的個數以及位置。總之，待調整色度區(例如上述實施例之TR、TL)主要是以位於標準色度範圍S之外為原則，但其數量及分布並不限制為何。

由上述可知，透過本實施例之液晶顯示器之色度的調整方法，可使實際色度不符合理想色度的液晶顯示器接近理想色度甚至符合理想色度。此外，透過上述調整方法，則可使具有同一批產出之發光二極體的液晶顯示器因為色度表現極為相近且符合產品所需的理想色度，因而使該批發光二極體具有高使用效率。因此，傳統上必須捨棄不符合產品規格之發光二極體的問題獲得改善，如此便不會發生僅購入整批發光二極體中之部分色度規格的情形，進而降低採購成本；或者，為了充分利用不符合產品規格的發光二極體而額外開發多餘的機種來徒增相關元件(例如彩色濾光片)的成本以及該機種的製程成本也獲得解決。從另一個角度來看，本實施例之調整方法可使原本因不符合產品規格而被捨棄不用的發光二極體可被充分地使用，此舉在成本考量上以及環保概念的考量上實為可取。

綜上所述，本發明之液晶顯示器之色度的調整方法有助於提升發光二極體的使用效率，並有助於提升液晶顯示器的色度表現以及降低液晶顯示器的整體成本。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

A．．．理想色度區

B、C．．．色度區

P．．．預設色度區

S．．．標準色度範圍

S201、S203、S205．．．本發明一實施例之液晶顯示器之色度的調整方法各步驟

TR、TL．．．待調整色度區

x、y ．．．軸

x _s1 ．．．第一下限值

x _s2 ．．．第一上限值

y _s1 ．．．第二下限值

y _s2 ．．．第二上限值

圖1繪示習知多個分別具有白光發光二極體的背光模組之液晶顯示器的CIE色度圖。

圖2繪示為本發明一實施例之液晶顯示器之色度的調整方法的流程圖。

圖3為本實施例之多個分別具有白光發光二極體的背光模組之液晶顯示器的CIE色度圖。

S201~S205．．．本發明一實施例之液晶顯示器之色度的調整方法各步驟

Claims

一種液晶顯示器之色度的調整方法，包括：依據一液晶面板之一標準伽瑪曲線以對多個背光模組進行點亮測試，並藉以獲得由該些背光模組分別與該液晶面板所構成的多個液晶顯示器的一色彩空間，其中該色彩空間具有多個用以表示該些液晶顯示器之色度的色度座標值，且該標準伽瑪曲線為對該液晶面板輸入不同的伽瑪電壓之對應亮度之關係曲線；依據一標準色度範圍，將該色彩空間劃分為一預設色度區以及多個待調整色度區；以及依據該些待調整色度區與該預設色度區的相對位置關係，來獲得對應該些待調整色度區的多個伽瑪電壓調整值。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器之色度的調整方法，其中該預設色度區位於該標準色度範圍之內，該些待調整色度區位於該標準色度範圍之外。
如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示器之色度的調整方法，其中該預設色度區位於該些待調整色度區之間。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器之色度的調整方法，更包括：依據該些伽瑪電壓調整值，對應調整該標準伽瑪曲線。
如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示器之色度的調整方法，其中該些被調整過的液晶顯示器之色度的色度座標值落在該預設色度區中。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器之色度的調整方法，其中該色彩空間為一CIE色度圖，該CIE色度圖具有一第一軸以及一第二軸。
如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示器之色度的調整方法，其中該標準色度範圍於該第一軸上的座標數值係介於一第一下限值以及一第一上限值之間，且於該第二軸上的座標數值係介於一第二下限值以及一第二上限值之間，而該些待調整色度區之其一於該第一軸上的座標數值係小於該第一下限值，且該些待調整色度區之另一於該第一軸上的座標數值係大於該第一上限值。
如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示器之色度的調整方法，其中色度座標值落在該些待調整色度區之該其一所對應的該些背光模組分別為多個第一背光模組，依據該些第一背光模組之該些液晶顯示器所對應的色度座標值來調整該標準伽瑪曲線，使該些被調整的該些液晶顯示器的色度於該第一軸上的座標數值提高至該第一下限值以及該第一上限值之間。
如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示器之色度的調整方法，其中該些待調整色度區之該其一的部分區域於該第二軸上的座標數值係小於該第二下限值。
如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示器之色度的調整方法，其中色度座標值落在該些待調整色度區之該其一的部分區域所對應的該些背光模組依據該些背光模組之該些液晶顯示器所對應的色度座標值來調整該標準伽瑪曲線，使被調整的該些液晶顯示器的色度於該第一軸上的座標數值介於該第一下限值以及該第一上限值之間，且使其於該第二軸上的座標數值介於該第二下限值以及該第二上限值之間。
如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示器之色度的調整方法，其中色度座標值落在該些待調整色度區之該另一所對應的該些背光模組分別為多個第二背光模組，依據該些第二背光模組之該些液晶顯示器所對應的色度座標值來調整該標準伽瑪曲線，使該些被調整的該些液晶顯示器的色度於該第一軸上的座標數值降低至該第一下限值以及該第一上限值之間。
如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示器之色度的調整方法，其中該些待調整色度區之該另一的部分區域於該第二軸上的座標數值係大於該第二上限值。
如申請專利範圍第12項所述之液晶顯示器之色度的調整方法，其中色度座標值落在該些待調整色度區之該另一的部分區域所對應的該些背光模組依據該些背光模組之該些液晶顯示器所對應的色度座標值來調整該標準咖瑪曲線，使被調整的該些液晶顯示器的色度於該第一軸上的座標數值介於該第一下限值以及該第一上限值之間，且使其於該第二軸上的座標數值介於該第二下限值以及該第二上限值之間。
如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示器之色度的調整方法，其中該第一軸為水平軸，該第二軸為垂直軸。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器之色度的調整方法，其中該液晶顯示器包括：一液晶面板，該液晶面板包括：一主動元件陣列基板；一彩色濾光片，位於該主動元件陣列基板的對向；以及一液晶層，配置於該主動元件陣列基板以及該彩色濾光片之間。
如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器之色度的調整方法，其中每一背光模組包括多個發光二極體。