显示器中各像素的驱动与否，乃由所述像素内的薄膜薄膜场效晶体管TFT 的导通与否决定。然而，薄膜场效晶体管TFT的电子特性与工艺的精密度息 息相关。工艺的任何些微偏移都将或多或少改变薄膜场效晶体管TFT的电子 特性。由于各个像素的薄膜场效晶体管TFT很难拥有一致的电子特性，故显 示器所有像素的发光状况并不一致。显示器所显示的画面会有云纹缺陷(mura defects)。
一种传统的解决方式为改变像素结构，直接将云纹缺陷补偿装置加入像 素电路中，其中包括一电压驱动(voltage driving)方式、以及一电流驱动 (current driving)方式。在该电压驱动方式中，每个像素至少需要5个薄膜 场效晶体管TFT，并且仅能补偿上述薄膜场效晶体管TFT的阈值电压(Vth)所 引起的云纹缺陷。在该电流驱动方式中，每个像素至少需要4个薄膜场效晶 体管TFT，并且对低灰阶值的补偿能力并不好。这种改变像素结构的解决方 法通常需要较多的薄膜场效晶体管TFT，不仅影响像素的开口率(aperture ratio)、更不适合应用在高分辨率的显示器上(例如2时的QVGA或更高的分 辨率)。传统技术不仅影响像素的发光特性，亦会增加各像素的面积。
另一种已知的技术为外部补偿技术(external compensation)。美国专利 号U.S.6,911,781B2根据测试数据直接调整像素的灰阶值以补偿云纹缺陷。 然而，U.S.6,911,781B2并没有提出新的技术来收集测试数据，亦没有提出 补偿云纹缺陷时所依据的算法。此外，U.S.6,911,781B2需要极大的存储器 容量存储测试结果。
因此，我们需要一种新颖的方法以克服上述传统技术的缺陷。

本发明提供一种图像显示系统，其中，不仅揭露一种收集测试数据的方 法，更揭露多种消除云纹缺陷的算法。本发明不仅不需要改变像素的结构， 更不需要大存储器空间。在消除云纹缺陷的同时，本发明所揭露的算法更可 以同时根据不同使用者或使用环境的要求，针对伽马参数(Gamma setting)、 白点设定(white point)、以及峰值亮度(peak brightness)进移动态的调整， 不若传统技术需要另行以额外流程对上述参数进行调整。
本发明所揭露的图像显示系统包括：多个像素、一存储器、以及一专用 集成电路。该存储器乃用来存储所述像素各自的一云纹补偿参阵列。该专用 集成电路将自该存储器读取上述云纹补偿参阵列。各像素的云纹补偿参阵列 输入该专用集成电路后，该专用集成电路的功能将为该像素的一云纹补偿函 式组，用以将一原始灰阶值转换为一云纹消除灰阶值以取代该原始灰阶值驱 动该像素。
其中，上述云纹补偿参阵列由一参数产生器所产生。该参数产生器包括 对应所述像素的多个传感元件、一平均亮度测量器、以及一处理单元。上述 传感元件将分别传感上述像素的发光状况并产生一传感数据。待该平均亮度 测量器测量到所述像素的一平均亮度后，该处理单元将根据该平均亮度，把 所述像素的传感数据分别转换成一亮度数据。该处理单元将以至少一个测试 灰阶值测试所述像素，并且根据上述测试灰阶值与所对应的亮度数据的关系， 推估各像素的上述云纹补偿参阵列。
在上述云纹消除灰阶值的驱动下，该图像显示系统的显示器的云纹缺陷 将大大改善。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举 出较佳实施例，并配合附图作详细说明。

图1为本发明的图像显示系统的一实施方式；
图2以流程图描述产生上述云纹补偿参阵列的一种算法；
图3以流程图描述图2的算法所对应的专用集成电路如何驱动一像素
图4以流程图描述产生上述云纹补偿参阵列的另一种算法；
图5以流程图描述图4的算法所对应的专用集成电路如何驱动一像素；
图6以流程图描述产生上述云纹补偿参阵列的另一种算法；
图7以流程图描述图6的算法所对应的专用集成电路如何驱动一像素；
图8以流程图描述产生上述云纹补偿参阵列的另一种算法；
图9以流程图描述图8的算法所对应的专用集成电路如何驱动一像素；
图10为本发明一实施例的流程图；以及
图11为本发明的一实施方式。
附图符号说明
102-像素矩阵；104-像素；
106-图像画面源；108(yo)-原始灰阶值；
110-数字/模拟转换器；112-存储器；
114-专用集成电路(ASIC)；
116-云纹消除灰阶值(yc)；118-参数产生器；
120-多个传感元件；122-平均亮度测量器；
124-处理单元；126-传感数据的传输线；
128-平均亮度；
1100-电子装置；1102-像素矩阵；
1104-显示器面板；1106-输入单元；
data-数据信号线；
S202-收集多个测试灰阶值下，多个像素所产生的亮度数据；
S204-设定一指数参数n，并且以y＝a·xn+b·x2+c·x+d模拟上述像素的 灰阶值(y)-亮度(x)关系，求其a、b、c、与d；
S206-将n、a、b、c、与d视为上述像素的云纹补偿参阵列，并且存储 于一存储器；
S302-接收一原始灰阶值yo；
S304-以 $x_e=L_{\mathrm{peak}}·{\left(\frac{y_o}{255}\right)}^{\gamma }$ 将该原始灰阶值yo转换为一预期亮度xe；
S306-以yc＝a·xe n+b·xe2+c·xe+d将该预期亮度xe转换为一云纹消除灰 阶值yc；
S308-输出该云纹消除灰阶值yc以驱动该像素；
S402-收集多个测试灰阶值下，多个像素所产生的亮度数据；
S404-根据上述像素在显示器的位置，判断该像素的指数参数；
S406-以y＝a·xn+b·x+c模拟上述像素的灰阶值(y)-亮度(x)关系，求其 a、b、与c；
S408-将n、a、b、与c视为上述像素的云纹补偿参阵列，并且存储于一 存储器；
S502-接收一原始灰阶值yo；
S504-以 $x_e=L_{\mathrm{peak}}·{\left(\frac{y_o}{255}\right)}^{\gamma }$ 将该原始灰阶值yo转换为一预期亮度xe；
S506-以yc＝a·xe n+b·xe+c将该预期亮度xe转换为一云纹消除灰阶值yc；
S508-输出该云纹消除灰阶值yc以驱动该像素；
S602-收集多个测试灰阶值下，多个像素所产生的亮度数据xt；
S604-以 $y_r={\left(\frac{x_t}{L_{\mathrm{peak}}}\right)}^{1/\gamma }·255$ 将上述亮度数据xt分别转换成一所需灰阶值yr；
S606-求上述测试灰阶值与所对应的所需灰阶值yr之间的一灰阶值差距；
S608-将上述灰阶值差距存储于一存储器；
S702-接收一原始灰阶值；
S704-判断该原始灰阶值的大小；
S706-选择近似该原始灰阶值的测试灰阶值，以其所对应的上述灰阶值差 距补偿该原始灰阶值，以计算一云纹消除灰阶值；
S802-收集一个测试灰阶值下，多个像素所产生的亮度数据xt；
S804-以 $y_r={\left(\frac{x_t}{L_{\mathrm{peak}}}\right)}^{1/\gamma }·255$ 将上述亮度数据xt分别转换成一所需灰阶值yr；
S806-针对各像素计算该测试灰阶值与所需灰阶值yr之间的一灰阶值差 距；
S808-将多个比重参数与上述灰阶值差距存储于一存储器；
S902-接收一原始灰阶值；
S904-判断该原始灰阶值的大小；
S906-根据该原始灰阶值的大小选择合适的比重参数，并且将该比重参数 乘以上述灰阶值差距以产生一比重灰阶值差距；
S908-以该比重灰阶值差距补偿该原始灰阶值，以计算上述云纹消除灰阶 值；
S1002-撷取各像素的传感数据；
S1004-测量所述像素的一平均亮度；
S1006-根据该平均亮度，将各像素的传感数据转换为亮度数据；
S1008-根据测试灰阶值与亮度数据的关系，推估各像素的发光特性，并 且输出各像素的云纹补偿参阵列；
S1010-将上述云纹补偿参阵列存储于一存储器；
S1012-根据产生上述云纹补偿参阵列时所采用的算法，设计一专用集成 电路，用以与该存储器所存储的云纹补偿参阵列组合成上述像素各自的一云 纹补偿函式组，以转换一原始灰阶值为一云纹消除灰阶值；
S1004-以上述云纹消除灰阶值驱动上述像素；以及
Scan-扫描信号线。

图1为本发明的图像显示系统的一实施方式。该图像显示系统的一像素 矩阵102内包括多个像素(图中仅示出了一个像素104的详细电路作说明)。 该像素104内的薄膜晶体管经一扫描信号线scan导通后，一数据信号线data 上的电压值将写入该像素104。在此实施例中，该像素104为一2T1C形式， 此仅用来方便读者了解本发明，并非用来限定本发明范围。任何其它结构的 像素皆可应用于本发明。
相较于无云纹补偿的技术-将一图像画面源106所输出的灰阶值信号 108直接输入一数字/模拟转换器110，以产生一电压值经由该数据信号线 da ta输入该像素104-本发明的图像显示系统更包括一存储器112、以及一 专用集成电路(ASIC)114。该存储器112存储器储上述像素的云纹补偿参阵 列。该图像画面源106所输出的灰阶值信号108在转换成电压值之前，将先 经由该专用集成电路114转换为信号116。以像素104为例，该专用集成电 路114自该存储器112读取该像素104的云纹补偿参阵列后，该专用集成电 路114的功能等效一云纹补偿函式组。该像素104的一原始灰阶值yo经该专 用集成电路114作用后，将转换成一云纹消除灰阶值yc，用以取代该原始灰 阶值yo输入该数字/模拟转换器110。该云纹消除灰阶值yc将由该数字/模拟 转换器110转换成电压值，成为驱动该像素104的信号。
该存储器112所存储的云纹补偿参阵列乃由一参数产生器118所产生。 该参数产生器118包括多个对应所述像素的传感元件120、一平均亮度测量 器122、以及一处理单元124。所述传感元件120将分别产生一传感数据，经 由信号线126输入该处理单元124。所述传感元件可以为一电荷耦合元件 (Charge Coupled Device，CCD)阵列，光电倍增管或电流计，其实施方式例 如是：一扫描仪的多个感光耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)，所产 生的上述传感数据为一相对灰阶值，会受感光耦合元件的曝光程度影响。所 述传感元件亦可由对应所述像素的多个电流传感器实现。此时，上述传感数 据为像素电流值。由于上述传感元件所产生的传感数据并不是亮度值，若要 产生上述云纹补偿参阵列，需要额外进行复杂的转换。因此，本发明更提供 该平均亮度测量器122，测量所述像素的一平均亮度128。基于该平均亮度 128，该处理单元124将所述像素的传感数据分别转换成一亮度数据(例如， 单位为nits)，以省略传统技术所需要的复杂转换。
该平均亮度测量器122可为市面上常见的亮度计(或称辉度计)，所测量 到的平均亮度(128)值为LAVG。将上述传感数据标示为G。随着所采用的上述 传感元件120的不同，上述传感数据G可为灰阶值、光电子数目、或平均电 流值。各像素的传感数据G的平均值标示为GAVG。在一实施例中，一像素的亮 度数据L的计算公式为：
L＝LAVG.(G/GAVG)r
其中，r为一调整系数，将根据传感元件所测量到传感数据与实际光强 度之间的线性程度不同而有所差异。
该处理单元124将至少以一个测试灰阶值测试所述像素。根据测试灰阶 值与亮度数据的关系，该处理单元124将分析出所述像素的发光特性，并且 产生各像素的上述云纹补偿参阵列。
本发明更以多种算法描述测试灰阶值与亮度数据的关系。不同的算法不 仅会产生不同的云纹补偿参阵列，上述专用集成电路的设计也随着算法改变。
图2的流程图为产生上述云纹补偿参阵列的一种算法。步骤S202首先以 多个测试灰阶值测试所述像素，以得到各像素在多种测试灰阶值驱动下所产 生的亮度数据。步骤204根据各像素的一伽马参数γ设定其指数参数n(例如， 令n＝1/γ)。基于步骤S202所得的测试结果，步骤S204更以一曲线拟合(curve fitting)技术粗估各像素的一灰阶值-亮度关系，所采用的模拟函式如下：
y＝a·xn+b·x2+c·x+d。(函式1)
以任一像素为例，y为驱动该像素的灰阶值，x为该像素于灰阶值y时所 产生的亮度数据，n为上述指数参数。a、b、c、与d的值经由曲线拟合技术 计算出来后，将连同该指数参数n存储于上述存储器112，组成该像素的上 述云纹补偿参阵列(步骤S206)。
假设所有像素的伽马参数皆相同，则上述指数参数n为定值。以 QVGA(Quarter VGA，320×240×RGBW)为例，该存储器112除了存储上述指数 参数n，尚需一阵列，其大小为320×240×4(供R、G、B、以及W像素使用)×4(供 a、b、c、与d参数使用)。
此实施例中，该专用集成电路114必须根据函式1制作。以驱动某一像 素为例，该专用集成电路114将由该存储器112读取该像素的云纹补偿参阵 列a、b、c、d、以及n。特地设计的专用集成电路114接收上述云纹补偿参 阵列a、b、c、d、以及n后，运算动作将等效一云纹补偿函式组。该云纹补 偿函式组包括：
$x_e=L_{\mathrm{peak}}·{\left(\frac{y_o}{255}\right)}^{\gamma };$ 以及(函式2)
yc＝a·xe n+b·xe 2+c·xe+d。(函式3)
其中，yo为该像素的一原始灰阶值。xe对应该原始灰阶值yo的一预期亮 度。函式2将令该预期亮度xe将满足该像素的一峰值亮度Lpeak与一伽马参数 γ。该原始灰阶值yo将由该云纹补偿函式组(函式2与3)转换成一云纹消除 灰阶值yc。
图3以流程图描述该专用集成电路114驱动某一像素的动作。该专用集 成电路114在步骤S302接收一原始灰阶值yo；在步骤S304以函式2求取该 原始灰阶值yo的一预期亮度xe；在步骤S306以函式3计算该预期亮度xe所 对应的一云纹消除灰阶值yc。在步骤S308中，该专用集成电路114将输出该 云纹消除灰阶值yc，以代替该原始灰阶值yo驱动该像素。
函式2(S304)将令本发明在消除显示器云纹缺陷的同时，更能同时满足 各像素的伽马参数γ以及峰值亮度Lpeak。由于白点(white point)设定乃由各 种颜色(红色、绿色、蓝色)像素的峰值亮度所决定，故本图像系统亦可轻易 地满足使用者的白点设定。该专用集成电路114更可为上述伽马参数γ以及 峰值亮度Lpeak特别设计输出端，令该显示系统出厂后，使用者仍可自行改变 其值。
图4的流程图为产生上述云纹补偿参阵列的另一种算法。步骤S402首先 以多个测试灰阶值测试所述像素，以得到各像素在多种测试灰阶值驱动下所 产生的亮度数据。此算法将一显示器划分为多个区块，各个区块依照其电子 特性将拥有不同的指数参数n。步骤404根据各像素所在区域设定其指数参 数n。基于步骤S402所得的测试结果，步骤S406以一曲线拟合(curve fitting) 技术粗估各像素的一灰阶值-亮度关系，所采用的仿真函数为：
y＝a·xn+b·x+c。(函式4)
以任一像素为例，y为驱动该像素的灰阶值，x为该像素在灰阶值y时所 产生的亮度数据，n为该像素的指数参数。a、b、与c经由曲线拟合技术计 算出来后，将连同该指数参数n存储于上述存储器112，组成该像素的上述 云纹补偿参阵列(步骤S408)。
与函式1相较，函式4最大的不同在于指数参数n的选择。分析一显示 器的发光特性，因为电源在线的欧姆压降的缘故，可发现位于电源线附近的 像素会较亮。若能针对显示器的不同区域的发光特性选择适当的指数参数值， 将能更准确地估计各像素的灰阶值-亮度关系，并且降低模拟函式的复杂度， 故函式4较函式1精简，只需计算a、b、与c三个参数，同时存储每一参数 所需的字节数目也会下降。
一种设定各区域的指数参数的方法如下：根据该显示器的发光特性，将 该显示器划分为多个区块；在上述区块中采样；计算所采样的像素的一采样 指数参数，以估计各区块的一平均指数参数；以及令上述平均指数参数为所 对应的区块的上述指数参数。
以QVGA(Quarter VGA，320×240×RGBW)为例，此实施方式的存储器112 将存储各区域的指数参数n，以及一大小为320×240×4(供R、G、B、以及W 像素使用)×3(供a、b、与c参数使用)的阵列。与函式1的相关实施方式相 较，此实施例节省海量存储器空间。
在采用函式4的实施方式中，该专用集成电路114必须根据函式4制作。 以驱动某一像素为例，该专用集成电路114将由该存储器112读取该像素的 云纹补偿参阵列a、b、c、以及n。此特殊设计的专用集成电路114接收上述 云纹补偿参阵列a、b、c、以及n后，其运算动作等效一云纹补偿函式组。 该云纹补偿函式组包括：
$x_e=L_{\mathrm{peak}}·{\left(\frac{y_o}{255}\right)}^{\gamma };$ 以及(函式2)
yc＝a·xe n+b·xe+c。(函式5)
yo为该像素的一原始灰阶值。xe为对应该原始灰阶值yo的一预期亮度。 xe将满足该像素的一峰值亮度Lpeak与一伽马参数γ。该原始灰阶值yo将由该 云纹补偿函式组(函式2与5)转换成一云纹消除灰阶值yc。
图5以流程图描述该专用集成电路114驱动某一像素的动作。该专用集 成电路114在步骤S502接收一原始灰阶值yo；在步骤S504以函式2将该原 始灰阶值yo转换为一预期亮度xe；在步骤S506以函式5将该预期亮度xe转 换为一云纹消除灰阶值yc。在步骤S508中，该专用集成电路114将输出该云 纹消除灰阶值yc，以代替该原始灰阶值yo驱动该像素。
同样地，函式2(S304)将令本发明在消除显示器云纹缺陷的同时，更能 同时满足该显示器的伽马参数γ、峰值亮度Lpeak、与白点(white point)设定。 该专用集成电路114更可为上述伽马参数γ以及峰值亮度Lpeak特别设计输出 端，令该显示系统出厂后，使用者仍自行可改变其值。
图6的流程图为产生上述云纹补偿参阵列的另一种算法。步骤S602首先 以多个测试灰阶值测试所述像素，以得到各像素在多种测试灰阶值驱动下所 产生的亮度数据。在步骤S604中，上述亮度数据将分别被转换成一所需灰阶 值：
$y_r={\left(\frac{x_t}{L_{\mathrm{peak}}}\right)}^{1/\gamma }·255,$ (函式6)
其中，xt为上述亮度数据，yr代表该所需灰阶值。函式6将确保本系统 满足各像素的一峰值亮度Lpeak与一伽马参数γ。该处理单元124在步骤S606 计算上述测试灰阶值与所对应的上述所需灰阶值yr之间的一灰阶值差距；并 且在步骤S608将上述灰阶值差距存储于该存储器112。以某一像素为例，所 述测试灰阶值所对应的上述灰阶值差距即该像素的上述云纹补偿参阵列。
假设此实施例共采用m个测试灰阶值。以QVGA(Quarter VGA， 320×240×RGBW)为例，该存储器112可为m个阵列，其大小皆为320×240×4(供 R、G、B、以及W像素使用)。
此实施例中，该专用集成电路114必须包括一加法器(或减法器)。以驱 动某一像素为例，图7以流程图描述该专用集成电路114的动作。该专用集 成电路114在步骤S702接收一原始灰阶值；在步骤S704判断该原始灰阶值 的大小；并且在步骤S706选择近似该原始灰阶值的测试灰阶值，以其所对应 的上述灰阶值差距补偿该原始灰阶值，以计算一云纹消除灰阶值。该云纹消 除灰阶值将代替该原始灰阶值驱动该像素。
与上述其它实施方式相较，此实施方式在计算上述云纹补偿参阵列时即 考虑各像素的伽马参数γ与峰值亮度Lpeak。
然而，在显示器的云纹缺陷不甚严重的状况下，为了更节省存储器的使 用空间，本发明更提出另一种算法。图8为其产生上述云纹补偿参阵列的流 程图。步骤S802仅以一个测试灰阶值测试所述像素。所述像素对应该测试灰 阶值的亮度数据将在步骤S804中分别转换成一所需灰阶值：
$y_r={\left(\frac{x_t}{L_{\mathrm{peak}}}\right)}^{1/\gamma }·255,$ (函式6)
其中，xt为上述亮度数据，yr代表该所需灰阶值。函式6将确保本系统 满足各像素的一峰值亮度Lpeak与一伽马参数γ。该处理单元124将在步骤S806 针对各像素计算该测试灰阶值与所需灰阶值yr之间的一灰阶值差距；并且在 步骤S808将多个比重参数与上述灰阶值差距存储于该存储器112。以某一像 素为例，该测试灰阶值所对应的上述灰阶值差距与所述比重参数即该像素的 上述云纹补偿参阵列。
由于此实施例仅采用一个测试灰阶值。以QVGA(Quarter VGA， 320×240×RGBW)为例，该存储器112除了需要存储所述比重参数外，仅需要 一阵列空间320×240×4(供R、G、B、以及W像素使用)。与图6所描述的实 施例相较，本实施例将大大降低该存储器112的空间需求量。
此实施例中，该专用集成电路114亦包括一加法器(或减法器)。以驱动 某一像素为例，图9以流程图描述该专用集成电路114的动作。该专用集成 电路114在步骤S902接收一原始灰阶值；在步骤S904判断该原始灰阶值的 大小；在步骤S906根据该原始灰阶值的大小选择合适的比重参数，并且将该 比重参数乘以上述灰阶值差距以产生一比重灰阶值差距。该专用集成电路114 将在步骤S908以该比重灰阶值差距补偿该原始灰阶值，以计算上述云纹消除 灰阶值。该云纹消除灰阶值将代替该原始灰阶值驱动该像素。
图10为本发明的流程图。步骤S1002提供多个传感元件，分别对应一显 示器的多个像素，各自产生一传感数据。步骤S1004提供一平均亮度测量器， 测量所述像素的一平均亮度。步骤S1006提供一处理单元，根据该平均亮度， 将所述像素的传感数据分别转换成一亮度数据。步骤S1008以至少一个测试 灰阶值测试所述像素，并且根据上述测试灰阶值与所对应的亮度数据的关系， 推估各像素的一云纹补偿参阵列。步骤S1010将上述云纹补偿参阵列存储于 一存储器中。步骤S1012根据该处理单元产生上述云纹补偿参阵列时所采用 的算法，制造一专用集成电路。该专用集成电路将自该存储器读取上述云纹 补偿参阵列，并且分别与各像素的上述云纹补偿参阵列组合成一云纹补偿函 式组。上述云纹补偿函式组将转换所对应的像素的一原始灰阶值为一云纹消 除灰阶值。步骤S1014将以上述云纹消除灰阶值驱动上述像素。
本发明所述的像素除了为同类型像素外、亦可为不同类型的像素。例如 全彩显示器，上述像素可以分类为红色、绿色、蓝色、甚至白色多种类型。 由于本发明所揭取的测试数据为「亮度数据」，故不需要针对像素的颜色另 行发展补偿动作即可轻易地改善全彩显示器的云纹缺陷。
图11图解一电子装置600，其中包括一像素矩阵1102、一显示器面板 1104、以及一输入单元1106。该像素矩阵1102可为一主动式有机电激发光 显示器(Active Matrix Organic Light Emitting Display，AMOLED)。该输 入单元1106耦接该显示器面板1104，以接收欲以该显示器面板1104显示的 图像画面。
本发明所欲保护的范围包括该显示器面板1104，本发明所提及的像素可 组成该像素矩阵1102。本发明所提及的存储器与专用集成电路为该显示器面 板1104的一部分。此外，本发明所欲保护的范围更包括该电子装置1100。 该电子装置1100可为一移动电话、一数字相机、一个人数字助理(PDA)、一 移动计算机、一桌上型计算机、一电视机、一汽车用显示器、或一可携式光 盘拨放器。
本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任 何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与 润饰，因此本发明的保护范围当视本发明的申请专利范围所界定者为准。