TWI761968B - 色彩校正系統及顯示面板校色方法 - Google Patents

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Abstract

一種色彩校正系統，包括主機、參考顯示裝置及顯示裝置。主機係利用參考顯示裝置之第一顯示面板在第一顯示模式及第二顯示模式下的第一光譜及第二光譜以計算出在藍色/綠色/紅色之波長下相對於不同增益值的峰值強度變化率。主機並計算第一光譜及在預定色溫顯示模式下之第三光譜之間在藍色/綠色/紅色之波長下的峰值強度比例。因此，主機可利用顯示裝置之第二顯示面板在第一顯示模式下的第四光譜以及上述峰值強度變化率及峰值強度比例來推算出第二顯示面板在預定色溫顯示模式下的藍色/綠色/紅色增益值，以使第一顯示面板及第二顯示面板可在同一預定色溫顯示模式下所顯示的顏色一致。

Description

色彩校正系統及顯示面板校色方法
本發明之實施例係有關於色彩校正，特別是有關於一種色彩校正系統及顯示面板校色方法。
對於顯示裝置的製造商來說，同一產品型號的顯示裝置可能會使用相同或不同面板製造商所生產的同規格的液晶顯示面板(不包含背光模組)。因為製程技術及材料的差異，不同面板製造商所生產的同規格的液晶顯示面板的光譜會存在明顯差異。就算是同一面板製造商所生產的同規格的液晶顯示面板，彼此之間的光譜也會存在些微差異，進而導致相同產品型號的不同顯示裝置在各個預定色溫設定下顯示相同畫面時，使用者會感受到畫面顏色不同。
在此情況下，若要針對兩台或以上的顯示裝置進行校色程序以使其在各個色溫設定下顯示相同畫面可呈現相同的視覺感受，往往需要在工廠端耗費相當多的調整時間以調整各顯示裝置的顏色設定(例如藍色/綠色/紅色增益值)。此外，若針對某一特定色溫進行色彩校正，多台顯示裝置彼此之間亦有可能在其他預定色溫下的相同畫面會呈現出不同的顏色。
有鑑於此，本發明之實施例係提出一種色彩校正系統及顯示面板校色方法以解決上述問題。
本發明之實施例係提供一種色彩校正系統，包括：一主機、一參考顯示裝置及一顯示裝置。參考顯示裝置包括：第一顯示面板，其中該第一顯示面板包括第一液晶顯示面板及第一背光模組。顯示裝置包括：第二顯示面板，其中該第二顯示面板包括第二液晶顯示面板及第二背光模組。該主機係透過一光譜儀以分別量測該第一顯示面板在第一顯示模式及第二顯示模式下之第一光譜及第二光譜。該主機係計算該第一光譜及該第二光譜在藍色、綠色及紅色相應的第一波長、第二波長及第三波長下相對於藍色增益值、綠色增益值及紅色增益值的第一峰值強度變化率、第二峰值強度變化率及第三峰值強度變化率。該主機係透過該光譜儀量測該第一顯示面板在預定色溫顯示模式下的第三光譜，並計算該第一光譜與該第三光譜在該第一波長、該第二波長及該第三波長下的第一峰值強度比例、第二峰值強度比例及第三峰值強度比例。該主機並透過該光譜儀量測該第二顯示面板在該第一顯示模式下之第四光譜，其中該第四光譜在該第一波長、該第二波長及該第三波長係具有第一峰值強度、第二峰值強度及第三峰值強度。該主機係依據該第一峰值強度、該第二峰值強度、該第三峰值強度、該第一峰值強度比例、該第二峰值強度比例、該第三峰值強度比例、該第一峰值強度變化率、該第二峰值強度變化率及該第三峰值強度變化率以計算該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下的第三藍色增益值、第三綠色增益值及第三紅色增益值，並將該第三藍色增益值、該第三綠色增益值及該第三紅色增益值寫入該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下的設定值。
在一些實施例中，該第一顯示模式中的第一藍色增益值、第一綠色增益值及第一紅色增益值均為第一數值，該第二顯示模式中的第二藍色增益值、第二綠色增益值及第二紅色增益值均為第二數值，且該第一數值大於該第二數值。
在一些實施例中，當該主機計算該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下的該第三藍色增益值、該第三綠色增益值及該第三紅色增益值時，該主機係將該第四光譜在該第一波長、該第二波長及該第三波長相應的該第一峰值強度、該第二峰值強度及該第三峰值強度分別乘上該預定色溫顯示模式的該第一峰值強度比例、該第二峰值強度比例及該第三峰值強度比例以得到該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下在該第一波長、該第二波長及該第三波長相應的第四峰值強度、第五峰值強度及第六峰值強度。
在一些實施例中，該主機更將該第一峰值強度、該第二峰值強度及該第三峰值強度分別減去該第四峰值強度、該第五峰值強度及該第六峰值強度以得到第一峰值強度差值、第二峰值強度差值及第三峰值強度差值。該主機更將該第一峰值強度差值、該第二峰值強度差值及該第三峰值強度差值分別乘上該第一峰值強度變化率、該第二峰值強度變化率及該第三峰值強度變化率以得到第一增益值變化量、第二增益值變化量及第三增益值變化量。該主機更將該第一數值分別減去該第一增益值變化量、該第二增益值變化量及該第三增益值變化量以得到該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下的該第三藍色增益值、該第三綠色增益值及該第三紅色增益值。
在一些實施例中，在該主機透過該光譜儀量測該第一顯示面板在該第一顯示模式及該第二顯示模式下之該第一光譜及該第二光譜之前，該主機係判斷該第一液晶顯示面板及該第二液晶顯示面板是否為相同產品型號。
在一些實施例中，因應於該第一液晶顯示面板及該第二液晶顯示面板並非相同產品型號，該主機係透過該光譜儀量測複數個待測顯示面板之每一者在該第一顯示模式下的待測光譜，並判斷各待測顯示面板的該待測光譜與該第一光譜是否實質相近，其中各待測顯示面板包括該第二液晶顯示面板及一背光模組，且各待測顯示面板之該背光模組係覆蓋相應的螢光材質。在該主機判斷各待測顯示面板的該待測光譜與該第一光譜是否實質相近時，該主機係判斷在該第一顯示模式下各待測顯示面板之該待測光譜與該第一顯示面板之該第一光譜在該第一波長、該第二波長及該第三波長相應的強度差異的絕對值是否均小於一預定比例。因應於該等待測顯示面板中之一特定待測顯示面板的該待測光譜與該第一光譜實質相近，該主機係選擇該特定待測顯示面板做為該顯示裝置之該第二顯示面板。
本發明之實施例更提供一種顯示面板校色方法，用於一色彩校正系統，其中該色彩校正系統包括：一參考顯示裝置及一顯示裝置。該參考顯示裝置包括第一顯示面板，且該第一顯示面板包括第一液晶顯示面板及第一背光模組。該顯示裝置包括第二顯示面板，且該第二顯示面板包括第二液晶顯示面板及第二背光模組。該方法包括下列步驟：量測該第一顯示面板在第一顯示模式及第二顯示模式下之第一光譜及第二光譜；計算該第一光譜及該第二光譜在藍色、綠色及紅色相應的第一波長、第二波長及第三波長下相對於藍色增益值、綠色增益值及紅色增益值的第一峰值強度變化率、第二峰值強度變化率及第三峰值強度變化率；量測該第一顯示面板在預定色溫顯示模式下的第三光譜，並計算該第一光譜與該第三光譜在該第一波長、該第二波長及該第三波長下的第一峰值強度比例、第二峰值強度比例及第三峰值強度比例；量測該第二顯示面板在該第一顯示模式下之第四光譜，其中該第四光譜在該第一波長、該第二波長及該第三波長係具有第一峰值強度、第二峰值強度及第三峰值強度；以及依據該第一峰值強度、該第二峰值強度、該第三峰值強度、該第一峰值強度比例、該第二峰值強度比例、該第三峰值強度比例、該第一峰值強度變化率、該第二峰值強度變化率及該第三峰值強度變化率以計算該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下的第三藍色增益值、第三綠色增益值及第三紅色增益值，並將該第三藍色增益值、該第三綠色增益值及該第三紅色增益值寫入該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下的設定值。
以下說明係為完成發明的較佳實現方式，其目的在於描述本發明的基本精神，但並不用以限定本發明。實際的發明內容必須參考之後的權利要求範圍。
必須了解的是，使用於本說明書中的"包含"、"包括"等詞，係用以表示存在特定的技術特徵、數值、方法步驟、作業處理、元件以及/或組件，但並不排除可加上更多的技術特徵、數值、方法步驟、作業處理、元件、組件，或以上的任意組合。
於權利要求中使用如"第一"、"第二"、"第三"等詞係用來修飾權利要求中的元件，並非用來表示之間具有優先權順序，先行關係，或者是一個元件先於另一個元件，或者是執行方法步驟時的時間先後順序，僅用來區別具有相同名字的元件。
第1圖係顯示依據本發明一實施例中之色彩校正系統的示意圖。
色彩校正系統10包括一參考顯示裝置100及一或多個顯示裝置200。參考顯示裝置100包括顯示控制器110、顯示面板130、非揮發性記憶體140及顯示介面150。顯示控制器110係用以控制顯示裝置100之運作及畫面播放。顯示控制器110例如可為一應用導向積體電路(application-specific integrated circuit)、一晶片系統(System-on-chip)、一處理器、或一微控制器，但本發明之實施例並不限於此。
顯示面板130包括液晶顯示面板120及背光模組125。液晶顯示面板120可稱為顯示面板半成品(open cell)或是液晶顯示模組(liquid-crystal display module，LCM)，意即為顯示面板130不包含背光模組125的部分。液晶顯示面板120包括彩色濾光片陣列121及液晶層122。彩色濾光片陣列121係包括複數個紅色濾光片、複數個藍色濾光片、及複數個綠色濾光片，其係以一預定圖樣進行排列，用以將來自背光模組125之光線過濾出紅光、藍光、及綠光至在液晶層1122中相應的液晶胞(liquid crystal cell)，進而達到顯示影像之功能。
顯示面板130的整體光譜(spectrum)例如是由液晶顯示面板120的光譜結合背光模組125之光譜而得的結果。背光模組125為一光源，用以發射光線。背光模組125例如可由冷陰極燈管(CCFL)、發光二極體(LED)或電致發光(EL)所實現，但本發明之實施例並不限於此。
非揮發性記憶體140例如可為唯讀記憶體(read-only memory，ROM)、可擦除可規劃式唯讀記憶體(erasable programmable read-only memory，EPROM)、電子抹除式可複寫唯讀記憶體(electrically-erasable programmable read-only memory，EEPROM)，但本發明之實施例並不限於此。非揮發性記憶體140係用以儲存韌體(firmware)141或程式碼，其可在顯示面板130上顯示一螢幕顯示(on-screen display，OSD)介面，藉以讓使用者可透過螢幕顯示介面調整參考顯示裝置100所顯示的色彩。顯示控制器110可由非揮發性記憶體140讀取韌體141或程式碼並執行，藉以調整參考顯示裝置100所顯示的色彩，例如紅色/藍色/綠色之增益(gain)或色溫等等。
顯示介面150例如可包括：高畫質多媒體介面(high-definition multimedia interface，HDMI)、顯示埠(DisplayPort)介面、雷奔(Thunderbolt)介面、通用序列匯流排(USB) Type-C介面等等，但本發明之實施例並不限於此。此外，顯示控制器110可由顯示介面150(例如HDMI介面)接收來自主機20(例如為一個人電腦)的影像信號，並依據韌體141所定義的色彩顯示設定以在顯示面板130播放該影像信號。舉例來説，顯示控制器110可將所接收的影像信號轉換為對應的紅色/綠色/藍色(RGB)的增益值，且顯示控制器110可依據所設定的紅色/綠色/藍色的增益值以控制液晶顯示面板120之液晶層122中相應的液晶胞(liquid-crystal cell)調整至對應的液晶偏轉角度，使得紅光/綠光/藍光可以依序定量地通過液晶層122，藉以播放影像信號。
在一實施例中，顯示控制器110例如可將顯示面板130設定顯示一白色畫面，例如紅色像素、綠色像素及藍色像素之亮度例如均為255。接著，顯示控制器110可進一步切換顯示面板130之色溫設定，例如可在複數個預定色溫之間切換，其中上述預定色溫包括但不限於10000K、9100K、7500K、6500K、5700K及5000K。顯示面板130在不同預定色溫相應的光譜可由光譜儀30量測而得，各預定色溫模示模式相應的光譜(例如曲線270～282)例如第2A～2F圖所示。
光譜儀30量測而得的各預定色溫相應的光譜係傳送至主機20，且主機可分析第2A～2F圖所示的光譜曲線以得到在各預定色溫下的藍色/綠色/紅色增益值、峰值波長及峰值強度的資訊，分別如表1至表6所示：
顏色 增益值 峰值波長(nm) 峰值強度 比值
藍色(B) 128 450 7.309988 2.411879
綠色(G) 110 532 3.030827 1.734664
紅色(R) 106 619 1.747213 0.239017
表1
顏色 增益值 峰值波長 (nm) 峰值強度 比值
藍色(B) 128 450 7.310339 2.317584
綠色(G) 112 532 3.154293 1.695009
紅色(R) 109 619 1.86093 0.254561
表2
顏色 增益值 峰值波長(nm) 峰值強度 比值
藍色(B) 128 450 7.337912 2.019354
綠色(G) 120 532 3.633792 1.52886
紅色(R) 121 621 2.376798 0.323907
表3
顏色 增益值 峰值波長(nm) 峰值強度 比值
藍色(B) 126 451 6.990636 1.814224
綠色(G) 123 532 3.853238 1.418914
紅色(R) 128 619 2.715625 0.388466
表4
顏色 增益值 峰值波長(nm) 峰值強度 比值
藍色(B) 116 451 1.590187 1.590187
綠色(G) 120 533 1.317556 1.317556
紅色(R) 128 622 0.47729 0.47729
表5
顏色 增益值 峰值波長(nm) 峰值強度 比值
藍色(B) 103 451 4.346923 1.395242
綠色(G) 113 533 3.115533 1.151472
紅色(R) 128 624 2.705697 0.62244
表6
表1～表6可用於計算藍色、綠色及紅色在不同預定色溫下相應的峰值強度比值。在同一預定色溫下，藍色相應的比值為藍色的峰值強度除以綠色的峰值強度，綠色相應的比值為綠色的峰值強度除以紅色的峰值強度，紅色相應的比值為紅色的峰值強度除以藍色的峰值強度。
在一實施例中，顯示控制器110可設定顯示面板130進入第一顯示模式(例如客製化顯示模式)，例如顯示白色畫面(即紅色/藍色/綠色像素的亮度值均為255)，且紅色增益值R gain、藍色增益值B gain及綠色增益值G gain均為128，故可視為讓顯示面板130以極亮的白色畫面進行顯示。類似地，可利用光譜儀30量測顯示面板130在第一顯示模式下的光譜，如第2圖之曲線270所示。光譜儀30並將上述光譜傳送至主機20進行分析以得到表7之資料：
顏色 增益值 峰值波長(nm) 峰值強度
藍色(B) 128 450 7.373137
綠色(G) 128 533 4.272644
紅色(R) 128 622 2.733332
表7
接著，顯示控制器110可設定顯示面板130進入第二顯示模式，例如顯示白色畫面，且紅色增益值R gain、藍色增益值B gain及綠色增益值G gain均為100。類似地，可利用光譜儀30量測顯示面板130在第二顯示模式下的光譜，如第2圖之曲線280所示。光譜儀30並將上述光譜傳送至主機20進行分析以得到表8之資料：
顏色 增益值 峰值波長(nm) 峰值強度
藍色(B) 100 450 3.967139
綠色(G) 100 533 2.356451
紅色(R) 100 621 1.510444
表8
對於藍色像素而言，在藍色增益值由128改變至100後，峰值強度差值為7.373137-3.967139=3.405998。因此，主機可計算出藍色的峰值強度變化率R peak_B= 3.405998/28=0.121642786。類似地，主機可計算出綠色的峰值強度變化率R peak_G= (4.272644-2.356451)/28 =0.068435464以及紅色的峰值強度變化率R peak_R= (2.733332-1.5104444) /28=0.043674571。藍色/綠色/紅色像素的峰值強度變化率可視為是峰值強度差值相對於增益值差值的變化率，意即增益值之變化為1時，峰值強度的變化量。需注意的是，上述實施例係以增益值之差值為28進行計算，本發明之實施例亦可使用更大的增益值之差值進行計算，藉以得到較準確之峰值強度相對於增益值的變化率。
在此實施例中，因為在第一顯示模式中顯示面板130係以極亮的亮度進行顯示，所以第一顯示模式中之光譜中藍色、綠色及紅色的峰值Peak CUS_B、Peak CUS_G及Peak CUS_R均會大於在各預定色溫之光譜中藍色、綠色及紅色的峰值Peak TEMP_ B、Peak TEMP_ G、Peak TEMP_ R。因此，主機可計算出在各預定色溫之光譜中藍色、綠色及紅色的峰值Peak TEMP_ B、Peak TEMP_ G、Peak TEMP_ R相較於第一顯示模式中之光譜中藍色、綠色及紅色的峰值Peak CUS_B、Peak CUS_G及Peak CUS_R的峰值強度比例。舉例來説，在色溫5000K時，藍色峰值強度比例X peak_B=(Peak 5000K_B/Peak CUS_B)，綠色峰值強度比例X peak_G=(Peak 5000K_G/Peak CUS_G)，且紅色峰值強度比例X peak_R=(Peak 5000K_R/Peak CUS_R)。在其他預定色溫下的藍色峰值強度比例X peak_B、綠色峰值強度比例X peak_G及紅色峰值強度比例X peak_R均可用類似方式計算而得。
顯示裝置200中之元件係相應於參考顯示裝置100中之元件，故其細節於此不再贅述。顯示裝置200例如可稱為待測裝置(device under test，DUT)。在一實施例中，參考顯示裝置100及顯示裝置200例如可為相同產品型號之顯示裝置，且使用相同面板製造廠商所生產的相同產品型號之顯示面板。在另一實施例中，參考顯示裝置100及顯示裝置200可為相同產品型號之顯示裝置，但使用不同面板製造廠商所生產的同類型之顯示面板。
為了便於說明，參考顯示裝置100及顯示裝置200係使用相同面板製造廠商所生產的同產品型號之顯示面板為例。詳細而言，相同面板製造廠商所生產的同產品型號之顯示面板在各預定色溫下的光譜表示應會相當接近，但並不一定會完全相同，所以在對顯示裝置200進行色彩調整時，可直接利用在上述實施例中關於參考顯示裝置100的相關光譜資訊、峰值強度比例、峰值強度變化率等等即可讓顯示裝置200與參考顯示裝置100在各預定色溫顯示模式下的色彩一致。
舉例來説，顯示裝置200之顯示控制器210可將顯示裝置200設定為第一顯示模式(例如客製化顯示模式)，例如顯示白色畫面，且紅色增益值R gain、藍色增益值B gain及綠色增益值G gain均為128。此時，光譜儀30可量測顯示裝置200之顯示面板230在第一顯示模式下的光譜，如第3圖中之曲線310所示。當要調整顯示裝置200在各預定色溫下的色彩時，需要利用參考顯示裝置100在各預定色溫下的峰值強度比例及峰值強度變化率。
以色溫5000K為例，參考顯示裝置100係具有藍色峰值強度比例X peak_B、綠色峰值強度比例X peak_G及紅色峰值強度比例X peak_R。因為參考顯示裝置100及顯示裝置200係使用相同的顯示面板，當顯示裝置200從客製化顯示模式切換至色溫5000K的第一顯示模式時，第3圖之曲線310在藍色(450nm)、綠色(533nm)、紅色(619nm)之峰值的峰值強度的變化比例係類似於第2圖之曲線280至曲線270的變化比例。因此，若將曲線310在藍色(450nm)、綠色(533nm)、紅色(619nm)之峰值的峰值強度Peak DUT_CUS_B、Peak DUT_CUS_G及Peak DUT_CUS_R分別乘上藍色峰值強度比例X peak_B、綠色峰值強度比例X peak_G及紅色峰值強度比例X peak_R，則可得到顯示裝置200在色溫5000K下的藍色峰值強度Peak DUT_5000K_B、綠色峰值強度Peak DUT_5000K_G及紅色峰值強度Peak DUT_5000K_R。
接著，主機20係分別計算在藍色(450nm)、綠色(533nm)、紅色(619nm)之峰值相應的藍色峰值強度差值DIFF 5000K_B、綠色峰值強度差值DIFF 5000K_G、紅色峰值強度差值DIFF 5000K_R。舉例來説，將曲線310的藍色峰值強度Peak DUT_CUS_B減去在色溫5000K下的藍色峰值強度Peak DUT_5000K_B即可得到藍色峰值強度差值DIFF 5000K_B。類似地，將曲線310的綠色峰值強度Peak DUT_CUS_G減去在色溫5000K下的綠色峰值強度Peak DUT_5000K_G即可得到綠色峰值強度差值DIFF 5000K_G。將曲線310的藍色峰值強度Peak DUT_CUS_B減去在色溫5000K下的藍色峰值強度Peak DUT_5000K_B即可得到紅色峰值強度差值DIFF 5000K_B。
接著，主機20係計算顯示裝置200在預定色溫顯示模式(例如色溫5000K)下的藍色增益值、綠色增益值及紅色增益值。舉例來説，因為在第2圖之曲線270的藍色增益值為128，且主機20先前已計算出藍色像素的峰值強度變化率R peak_B，所以主機20可進一步計算出上述藍色峰值強度差值DIFF 5000K_B所對應的藍色增益值變化量V B=DIFF 5000_B*R peak_B。因此，主機20將藍色增益值128減去藍色增益值變化量V B即可得到顯示裝置200在色溫5000K下的藍色增益值B gain_DUT_5000K。
依據類似方式，主機20亦可計算出綠色峰值強度差值DIFF 5000K_G所對應的綠色增益值變化量V G=DIFF 5000_G*R peak_G。因此，主機20將綠色增益值128減去綠色增益值變化量V G即可得到顯示裝置200在色溫5000K下的綠色增益值G gain_DUT_5000K。類似地，主機20亦可計算出紅色峰值強度差值DIFF 5000K_R所對應的紅色增益值變化量V R=DIFF 5000_R*R peak_R。因此，主機20將紅色增益值128減去紅色增益值變化量V R即可得到顯示裝置200在色溫5000K下的紅色增益值R gain_DUT_5000K。因此，主機20可得到顯示裝置200在色溫5000K下的藍色增益值、綠色增益值及紅色增益值，並將上述藍色增益值、綠色增益值及紅色增益值透過資料傳輸通道(例如可支援UART、USB協定等等)寫入至顯示裝置200之韌體241以更新在色溫5000K之預定色溫顯示模式下的設定值。
上述流程係說明如何計算在色溫5000K下的預定色溫顯示模式相應的藍色增益值、綠色增益值及紅色增益值。其他預定色溫亦可用類似的方式進行計算，例如可將參考顯示裝置100及顯示裝置200設定於其他預定色溫(例如10000K、9100K、7500K、6500K、5700K)的預定色溫顯示模式，並重新進行上述流程即可得到在其他預定色溫之預定色溫顯示模式相應的藍色增益值、綠色增益值及紅色增益值，故其細節於此不再詳述。
在另一實施例中，顯示裝置200之液晶顯示面板220與參考顯示裝置100之液晶顯示面板120例如為同規格但是不同產品型號之液晶顯示面板，故對於液晶顯示面板220及液晶顯示面板120來説，兩者的光譜會有明顯差異。舉例來説，若有三個同規格但不同產品型號之液晶顯示面板，則其相應的光譜例如第3A圖所示，其中光譜曲線302、304、306彼此會有差異。
詳細而言，若液晶顯示面板220及液晶顯示面板120分別搭配相同的背光模組225及125，則顯示面板230及顯示面板130之整體的光譜仍然會有明顯差異。然而，顯示面板的整體光譜是結合了液晶顯示面板的光譜及背光模組的光譜。因此，對於液晶顯示面板220及液晶顯示面板120來説，若使用不同的背光模組225及125，則可能讓顯示面板230及130最後呈現的光譜彼此實質相近。
背光模組125及225例如可由冷陰極燈管(CCFL)、 發光二極體(LED)或電致發光(EL)所實現。在此實施例中，背光模組225及125均是使用相同的背光技術，若背光模組225及125係由冷陰極燈管(CCFL)實現，則在冷陰極燈管內部需要塗覆螢光材料(phosphor)。若背光模組225及125係由發光二極體(LED)實現，則在發光二極體之表面塗覆螢光材料。
顯示裝置200的面板校色過程主要是讓顯示面板230的整體光譜與參考顯示裝置100之顯示面板130的整體光譜實質相近。舉例來説，液晶顯示面板120的藍光、綠光及紅光的光譜如光譜圖410所示，且背光模組125的光譜如光譜圖420所示。因此，將液晶顯示面板120及背光模組125結合後所得到的顯示面板130之光譜例如為光譜圖450中的曲線452所示。
對於顯示裝置200而言，液晶顯示面板220之光譜在面板製造商出廠時就已確定且無法更改，例如光譜圖430所示，但是對於顯示裝置200之製造廠商而言，仍然可以選用不同的背光模組以與液晶顯示面板220進行封裝(package)搭配以得到不同的顯示面板。因此，顯示裝置200之製造廠商可先取得複數種螢光材質(例如可編號為螢光材質1~N)，並且將各螢光材質塗覆於不同的背光模組225上。因此，各背光模組225的光譜理論上彼此會有差異。為了便於說明，背光模組225之其中一者的光譜如光譜圖440所示。
接著，將具有不同螢光材質的背光模組225與液晶顯示面板220進行封裝以得到不同的待測顯示面板(例如可編號為顯示面板1~N)，並且利用光譜儀30量測各個待測顯示面板之光譜。舉例來説，當液晶顯示面板220與具有光譜圖440之光譜的背光模組225進行封裝後所得到的待測顯示面板之光譜例如為光譜圖450中的曲線454所示。主機20係計算具有不同螢光材質的背光模組225的各待測顯示面板之光譜曲線與顯示面板130之光譜曲線的差異，並判斷上述差異是否小於一預定比例。
舉例來説，主機20可判斷在第一顯示模式下各待測顯示面板之光譜曲線與顯示面板130之光譜曲線在藍色、綠色及紅色之波長相應的強度差異的絕對值是否均小於一預定比例(例如2%，非限定)。當有多個待測顯示面板均滿足上述條件時，主機20則可回報在藍色、綠色及紅色之波長具有最小強度差異比例之待測顯示面板的編號，並且選擇上述待測顯示面板以做為顯示裝置200之顯示面板230。在一些實施例中，除了藍色/綠色/紅色之外的多種預定波長之外，主機20還可以進一步計算各待測顯示面板之光譜曲線與顯示面板130之光譜曲線在各個其他預定波長下的強度差異之絕對值是否均小於預定比例。
在第4圖之實施例中，因為曲線454係相當接近曲線452(但仍有差異)，故上述待測顯示面板可設置於顯示裝置200中以做為顯示面板230，並依據第1圖之實施例的面板校色過程對顯示裝置200進行校色，以使顯示裝置200在各預定色溫下所顯示的顏色可與參考顯示裝置100在各預定色溫下所顯示的顏色一致。
第5A-1及5A-2圖為依據本發明一實施例中之面板校色方法的流程圖。
在步驟S502，取得一參考顯示裝置100及一顯示裝置200。
在步驟S504，判斷參考顯示裝置100之第一液晶顯示面板(例如液晶顯示面板120)及顯示裝置200之第二液晶顯示面板(例如液晶顯示面板220)是否相同(例如為同產品型號)。若判斷參考顯示裝置100之第一液晶顯示面板及顯示裝置之第二液晶顯示面板相同，則執行步驟S506。若判斷參考顯示裝置100之第一液晶顯示面板及顯示裝置200之第二液晶顯示面板不同，則執行步驟S550。
在步驟S506，分別量測第一顯示面板在第一顯示模式及第二顯示模式下之第一光譜及第二光譜，其中該第一顯示模式中的第一藍色增益值、第一綠色增益值及第一紅色增益值均為第一數值，該第二顯示模式中的第二藍色增益值、第二綠色增益值及第二紅色增益值均為第二數值，且第一數值大於第二數值。
在步驟S508，計算第一光譜及第二光譜在藍色、綠色及紅色相應的第一波長、第二波長及第三波長下相對於藍色增益值、綠色增益值及紅色增益值的第一峰值強度變化率、第二峰值強度變化率及第三峰值強度變化率。舉例來說，主機20可先計算出在第一數值及第二數值之間的增益差值(意即藍色/綠色/紅色增益值之差值)，並且可計算出計算第一光譜及第二光譜在第一波長、第二波長及第三波長下的藍色峰值強度差值、綠色峰值強度差值及紅色峰值強度差值，並且將藍色峰值強度差值、綠色峰值強度差值及紅色峰值強度差值分別除以上述增益差值即可得到相對於藍色增益值、綠色增益值及紅色增益值的第一峰值強度變化率、第二峰值強度變化率及第三峰值強度變化率。
在步驟S510，量測第一顯示面板在預定色溫顯示模式下的第三光譜，並計算第一光譜與第三光譜在第一波長、第二波長及第三波長下的第一峰值強度比例、第二峰值強度比例及第三峰值強度比例。
在步驟S512，量測第二顯示面板在第一顯示模式下之第四光譜，其中第四光譜在第一波長、第二波長及第三波長係具有第一峰值強度、第二峰值強度及第三峰值強度。
在步驟S514，依據第一峰值強度、第二峰值強度及第三峰值強度、第一峰值強度比例、第二峰值強度比例及第三峰值強度比例、以及第一峰值強度變化率、第二峰值強度變化率及第三峰值強度變化率以計算顯示裝置200在預定色溫顯示模式下的第三藍色增益值、第三綠色增益值及第三紅色增益值，並將第三藍色增益值、第三綠色增益值及第三紅色增益值寫入顯示裝置200在預定色溫顯示模式下的設定值。
在步驟S516，將預定色溫顯示模式切換至另一預定色溫，並重複步驟S512～S516直到顯示裝置200之各預定色溫的設定值均已寫入完成。
在步驟S550，量測第一顯示面板在第一顯示模式下之第一光譜，其中該第一顯示模式中的第一藍色增益值、第一綠色增益值及第一紅色增益值均為第一數值。
在步驟S552，取得多個背光模組，並且將各背光模組與液晶顯示面板230封裝成為多個待測顯示面板，其中各背光模組係覆蓋相應的螢光材質。
在步驟S554，量測各待測顯示面板在第一顯示模式下的待測光譜，並且判斷各待測顯示面板的待測光譜與第一光譜是否實質相近。舉例來説，主機20可判斷各待測顯示面板之光譜曲線與顯示面板130之光譜曲線在藍色、綠色及紅色之波長相應的強度差異的絕對值是否均小於一預定比例(例如2%，非限定)。
在步驟S556，因應於一特定待測顯示面板的待測光譜與第一光譜實質相近，選擇該特定待測顯示面板做為顯示裝置200之第二顯示面板。
第5B圖為依據本發明第5A-1及5A-2圖之實施例中之步驟S514的流程圖。
在步驟S530，將第四光譜在第一波長、第二波長及第三波長相應的第一峰值強度、第二峰值強度及第三峰值強度分別乘上預定色溫顯示模式的第一峰值強度比例、第二峰值強度比例及第三峰值強度比例以得到顯示裝置200在預定色溫顯示模式下在第一波長、第二波長及第三波長相應的第四峰值強度、第五峰值強度及第六峰值強度。
在步驟S532，將第一峰值強度、第二峰值強度及第三峰值強度分別減去第四峰值強度、第五峰值強度及第六峰值強度以得到第一峰值強度差值、第二峰值強度差值及第三峰值強度差值。
在步驟S534，將第一峰值強度差值、第二峰值強度差值及第三峰值強度差值分別乘上第一峰值強度變化率、第二峰值強度變化率及第三峰值強度變化率以得到第一增益值變化量、第二增益值變化量及第三增益值變化量。
在步驟S536，將第一數值分別減去第一增益值變化量、第二增益值變化量及第三增益值變化量以得到顯示裝置200在預定色溫顯示模式下的第三藍色增益值、第三綠色增益值及第三紅色增益值。
在步驟S538，將第三藍色增益值、第三綠色增益值及第三紅色增益值寫入顯示裝置在預定色溫顯示模式下的設定值。舉例來說，主機20可將第三藍色增益值、第三綠色增益值及第三紅色增益值寫入顯示裝置200之韌體241以更新在預定色溫顯示模式下的設定值。
綜上所述，本發明之實施例係提供一種色彩校正系統及顯示面板校色方法，其可利用參考顯示裝置之第一顯示面板在第一顯示模式及第二顯示模式下的第一光譜及第二光譜以計算出在藍色/綠色/紅色之波長下相對於不同增益值的峰值強度變化率，並且可計算第一光譜及在預定色溫顯示模式下之第三光譜之間在藍色/綠色/紅色之波長下的峰值強度比例。因此，可利用顯示裝置之第二顯示面板在第一顯示模式下的第四光譜來推算出第二顯示面板在預定色溫顯示模式下的藍色/綠色/紅色增益值，以使第一顯示面板及第二顯示面板可在同一預定色溫顯示模式下所顯示的顏色一致。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，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，當可做些許的更動與潤飾，因此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。
10:色彩校正系統 20:主機 30:光譜儀 100:參考顯示裝置 110:顯示控制器 120:液晶顯示面板 121:濾光片陣列 122:液晶層 125:背光模組 130:顯示面板 140:非揮發性記憶體 141:韌體 150:顯示介面 200:顯示裝置 210:顯示控制器 220:液晶顯示面板 221:濾光片陣列 222:液晶層 225:背光模組 230:顯示面板 240:非揮發性記憶體 241:韌體 250:顯示介面 270-280、302-306:曲線 410-450:光譜圖 452、454:曲線 S502-S516、S530-S538、S550-S556:步驟
第1圖為依據本發明一實施例中之色彩校正系統的示意圖。 第2A～2F圖為依據本發明一實施例中顯示面板130在不同預定色溫顯示模式下的光譜曲線的示意圖。 第3圖為依據本發明一實施例中顯示面板230在第一顯示模式下的光譜曲線的示意圖。 第4圖為依據本發明一實施例中之不同組合的液晶顯示面板、背光模組及顯示面板之光譜曲線的示意圖。 第5A-1及5A-2圖為依據本發明一實施例中之面板校色方法的流程圖。 第5B圖為依據本發明第5A-1及5A-2圖之實施例中之步驟S514的流程圖。
10:色彩校正系統 20:主機 30:光譜儀 100:參考顯示裝置 110:顯示控制器 120:液晶顯示面板 121:濾光片陣列 122:液晶層 125:背光模組 130:顯示面板 140:非揮發性記憶體 141:韌體 150:顯示介面 200:顯示裝置 220:液晶顯示面板 221:濾光片陣列 225:背光模組 230:顯示面板 240:非揮發性記憶體 241:韌體 250:顯示介面

Claims (20)

  1. 一種色彩校正系統，包括： 一主機； 一參考顯示裝置，包括：一第一顯示面板，其中該第一顯示面板包括一第一液晶顯示面板及一第一背光模組；以及 一顯示裝置，包括：一第二顯示面板，其中該第二顯示面板包括一第二液晶顯示面板及一第二背光模組； 其中，該主機係透過一光譜儀以分別量測該第一顯示面板在一第一顯示模式及一第二顯示模式下之一第一光譜及一第二光譜； 其中，該主機係計算該第一光譜及該第二光譜在藍色、綠色及紅色相應的第一波長、第二波長及第三波長下相對於藍色增益值、綠色增益值及紅色增益值的第一峰值強度變化率、第二峰值強度變化率及第三峰值強度變化率； 其中，該主機係透過該光譜儀量測該第一顯示面板在預定色溫顯示模式下的第三光譜，並計算該第一光譜與該第三光譜在該第一波長、該第二波長及該第三波長下的第一峰值強度比例、第二峰值強度比例及第三峰值強度比例； 其中，該主機並透過該光譜儀量測該第二顯示面板在該第一顯示模式下之第四光譜，其中該第四光譜在該第一波長、該第二波長及該第三波長係具有第一峰值強度、第二峰值強度及第三峰值強度； 其中，該主機係依據該第一峰值強度、該第二峰值強度、該第三峰值強度、該第一峰值強度比例、該第二峰值強度比例、該第三峰值強度比例、該第一峰值強度變化率、該第二峰值強度變化率及該第三峰值強度變化率以計算該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下的第三藍色增益值、第三綠色增益值及第三紅色增益值，並將該第三藍色增益值、該第三綠色增益值及該第三紅色增益值寫入該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下的設定值。
  2. 如請求項1之色彩校正系統，其中該第一顯示模式中的第一藍色增益值、第一綠色增益值及第一紅色增益值均為第一數值，該第二顯示模式中的第二藍色增益值、第二綠色增益值及第二紅色增益值均為第二數值，且該第一數值大於該第二數值。
  3. 如請求項2之色彩校正系統，其中當該主機計算該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下的該第三藍色增益值、該第三綠色增益值及該第三紅色增益值時，該主機係將該第四光譜在該第一波長、該第二波長及該第三波長相應的該第一峰值強度、該第二峰值強度及該第三峰值強度分別乘上該預定色溫顯示模式的該第一峰值強度比例、該第二峰值強度比例及該第三峰值強度比例以得到該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下在該第一波長、該第二波長及該第三波長相應的第四峰值強度、第五峰值強度及第六峰值強度。
  4. 如請求項3之色彩校正系統，其中該主機更將該第一峰值強度、該第二峰值強度及該第三峰值強度分別減去該第四峰值強度、該第五峰值強度及該第六峰值強度以得到第一峰值強度差值、第二峰值強度差值及第三峰值強度差值。
  5. 如請求項4之色彩校正系統，其中該主機更將該第一峰值強度差值、該第二峰值強度差值及該第三峰值強度差值分別乘上該第一峰值強度變化率、該第二峰值強度變化率及該第三峰值強度變化率以得到第一增益值變化量、第二增益值變化量及第三增益值變化量。
  6. 如請求項5之色彩校正系統，其中該主機更將該第一數值分別減去該第一增益值變化量、該第二增益值變化量及該第三增益值變化量以得到該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下的該第三藍色增益值、該第三綠色增益值及該第三紅色增益值。
  7. 如請求項1之色彩校正系統，其中在該主機透過該光譜儀量測該第一顯示面板在該第一顯示模式及該第二顯示模式下之該第一光譜及該第二光譜之前，該主機係判斷該第一液晶顯示面板及該第二液晶顯示面板是否為相同產品型號。
  8. 如請求項6之色彩校正系統，其中，因應於該第一液晶顯示面板及該第二液晶顯示面板並非相同產品型號，該主機係透過該光譜儀量測複數個待測顯示面板之每一者在該第一顯示模式下的待測光譜，並判斷各待測顯示面板的該待測光譜與該第一光譜是否實質相近； 其中各待測顯示面板包括該第二液晶顯示面板及一背光模組，且各待測顯示面板之該背光模組係覆蓋相應的螢光材質。
  9. 如請求項8之色彩校正系統，其中在該主機判斷各待測顯示面板的該待測光譜與該第一光譜是否實質相近時，該主機係判斷在該第一顯示模式下各待測顯示面板之該待測光譜與該第一顯示面板之該第一光譜在該第一波長、該第二波長及該第三波長相應的強度差異的絕對值是否均小於一預定比例。
  10. 如請求項8之色彩校正系統，其中，因應於該等待測顯示面板中之一特定待測顯示面板的該待測光譜與該第一光譜實質相近，該主機係選擇該特定待測顯示面板做為該顯示裝置之該第二顯示面板。
  11. 一種顯示面板校色方法，用於一色彩校正系統，其中該色彩校正系統包括：一參考顯示裝置及一顯示裝置，其中該參考顯示裝置包括一第一顯示面板，且該第一顯示面板包括一第一液晶顯示面板及一第一背光模組，其中該顯示裝置包括一第二顯示面板，且該第二顯示面板包括一第二液晶顯示面板及一第二背光模組，該方法包括： 量測該第一顯示面板在一第一顯示模式及一第二顯示模式下之一第一光譜及一第二光譜； 計算該第一光譜及該第二光譜在藍色、綠色及紅色相應的第一波長、第二波長及第三波長下相對於藍色增益值、綠色增益值及紅色增益值的第一峰值強度變化率、第二峰值強度變化率及第三峰值強度變化率； 量測該第一顯示面板在預定色溫顯示模式下的一第三光譜，並計算該第一光譜與該第三光譜在該第一波長、該第二波長及該第三波長下的第一峰值強度比例、第二峰值強度比例及第三峰值強度比例； 量測該第二顯示面板在該第一顯示模式下之一第四光譜，其中該第四光譜在該第一波長、該第二波長及該第三波長係具有第一峰值強度、第二峰值強度及第三峰值強度；以及 依據該第一峰值強度、該第二峰值強度、該第三峰值強度、該第一峰值強度比例、該第二峰值強度比例、該第三峰值強度比例、該第一峰值強度變化率、該第二峰值強度變化率及該第三峰值強度變化率以計算該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下的第三藍色增益值、第三綠色增益值及第三紅色增益值，並將該第三藍色增益值、該第三綠色增益值及該第三紅色增益值寫入該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下的設定值。
  12. 如請求項11之顯示面板校色方法，其中該第一顯示模式中的第一藍色增益值、第一綠色增益值及第一紅色增益值均為第一數值，該第二顯示模式中的第二藍色增益值、第二綠色增益值及第二紅色增益值均為第二數值，且該第一數值大於該第二數值。
  13. 如請求項12之顯示面板校色方法，其中計算該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下的該第三藍色增益值、該第三綠色增益值及該第三紅色增益值之步驟包括： 將該第四光譜在該第一波長、該第二波長及該第三波長相應的該第一峰值強度、該第二峰值強度及該第三峰值強度分別乘上該預定色溫顯示模式的該第一峰值強度比例、該第二峰值強度比例及該第三峰值強度比例以得到該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下在該第一波長、該第二波長及該第三波長相應的第四峰值強度、第五峰值強度及第六峰值強度。
  14. 如請求項13之顯示面板校色方法，其中計算該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下的該第三藍色增益值、該第三綠色增益值及該第三紅色增益值之步驟更包括： 將該第一峰值強度、該第二峰值強度及該第三峰值強度分別減去該第四峰值強度、該第五峰值強度及該第六峰值強度以得到第一峰值強度差值、第二峰值強度差值及第三峰值強度差值。
  15. 如請求項14之顯示面板校色方法，其中計算該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下的該第三藍色增益值、該第三綠色增益值及該第三紅色增益值之步驟更包括： 將該第一峰值強度差值、該第二峰值強度差值及該第三峰值強度差值分別乘上該第一峰值強度變化率、該第二峰值強度變化率及該第三峰值強度變化率以得到第一增益值變化量、第二增益值變化量及第三增益值變化量。
  16. 如請求項15之顯示面板校色方法，其中計算該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下的該第三藍色增益值、該第三綠色增益值及該第三紅色增益值之步驟更包括： 將該第一數值分別減去該第一增益值變化量、該第二增益值變化量及該第三增益值變化量以得到該顯示裝置在該預定色溫顯示模式下的該第三藍色增益值、該第三綠色增益值及該第三紅色增益值。
  17. 如請求項11之顯示面板校色方法，其中在量測該第一顯示面板在該第一顯示模式及該第二顯示模式下之該第一光譜及該第二光譜之前，該方法更包括： 判斷該第一液晶顯示面板及該第二液晶顯示面板是否為相同產品型號。
  18. 如請求項17之顯示面板校色方法，其中在量測該第一顯示面板在該第一顯示模式及該第二顯示模式下之該第一光譜及該第二光譜之前，該方法更包括： 因應於該第一液晶顯示面板及該第二液晶顯示面板並非相同產品型號，量測複數個待測顯示面板之每一者在該第一顯示模式下的待測光譜，並判斷各待測顯示面板的該待測光譜與該第一光譜是否實質相近； 其中各待測顯示面板包括該第二液晶顯示面板及一背光模組，且各待測顯示面板之該背光模組係覆蓋相應的螢光材質。
  19. 如請求項18之顯示面板校色方法，其中在量測該第一顯示面板在該第一顯示模式及該第二顯示模式下之該第一光譜及該第二光譜之前，該方法更包括： 因應於該等待測顯示面板中之一特定待測顯示面板的該待測光譜與該第一光譜實質相近，選擇該特定待測顯示面板做為該顯示裝置之該第二顯示面板。
  20. 如請求項18之顯示面板校色方法，其中判斷各待測顯示面板的該待測光譜與該第一光譜是否實質相近之步驟包括： 判斷在該第一顯示模式下各待測顯示面板之該待測光譜與該第一顯示面板之該第一光譜在該第一波長、該第二波長及該第三波長相應的強度差異的絕對值是否均小於一預定比例。
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