具有可變表示範圍的灰度等級的電子發射顯示(eed)裝置的製作方法
2023-05-03 14:04:51 3
專利名稱：具有可變表示範圍的灰度等級的電子發射顯示(eed)裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種能調節提供到面板的數據電極線上的數據信號的脈寬的電子發射顯示(EED)裝置，並且尤其涉及一種能根據水平同步信號的有效脈寬，利用預先定義的波形或預先定義的指針有效地調節數據信號的脈寬的EED裝置。
背景技術：
一種電子發射顯示(EED)裝置，包括一個EED面板和一個驅動器。當驅動器為EED面板的陽極提供正電壓時，如果將正電壓提供到門電極(gate electrode)上並且將負電壓提供到陰極上，將從陰極發射出電子。發射的電子向門電極方向加速並且被集中到陽極。然後，電子與布置在陽極前面的螢光單元發生碰撞，因此發光。
一個EED裝置，包括一個EED面板和一個驅動器。驅動器包括一個視頻處理器、一個面板控制器、一個掃描驅動器、一個數據驅動器、和一個電源單元。
視頻處理器將外部模擬視頻信號轉換為數位訊號以產生內部視頻信號，例如R、G、和B視頻數據、時鐘信號、和水平及垂直同步信號。
面板控制器根據視頻處理器輸出的內部視頻信號產生數據驅動控制信號和掃描驅動控制信號。數據驅動器處理數據驅動控制信號並且輸出顯示數據信號到EED面板的數據電極線。掃描驅動器處理掃描驅動控制信號SS並且將處理的信號提供到掃描電極線。
電源單元將1到4KV的電壓提供到視頻處理器、面板控制器、掃描驅動器、數據驅動器、和EED面板的陽極。將數據電極線連接到EED的陰極並且將掃描電極線連接到門電極。當將正電壓提供到陽極上時，如果將正電壓通過掃描電極線提供到門電極並且將負電壓通過數據電極線提供到陰極，則從陰極發射出電子。發射的電子向門電極方向加速並且被集中到陽極。然後，電子與布置在陽極前面的螢光單元發生碰撞，因此發光。
用於調節EED面板亮度的灰度等級控制方法包括控制提供數據信號脈衝的時間的脈寬調製(PWM)方法和控制數據信號脈衝的電壓振幅的脈幅調製(PAM)方法。
在PWM方法中，將參考信號發生器產生的參考信號通過灰度等級信號發生器計數並且將在每適當參考信號處計數的灰度等級信號輸出到數據驅動器。數據驅動器根據灰度等級信號輸出PWM的數據信號到數據電極線。
在採用PWM方案的EED裝置中調製數據信號脈寬的調製模塊中，參考信號發生器根據高速系統時鐘產生用於調製數據信號的脈寬的參考信號。脈衝波形的有效周期(波形的+或-周期)或者脈衝的一個周期是固定的，從而參考信號的波形適合作為提供到EED面板上的水平同步信號灰度等級信號發生器計數參考信號以產生灰度等級信號。每次在提供參考信號時，灰度等級信號是在清除信號剛剛被輸入後計數出的信號。灰度等級信號具有根據計數結果提高脈寬的波形，或根據計數結果使脈衝的位置在水平方向移動的波形。將灰度等級信號輸入到調製比較器，並且調製比較器將視頻數據和灰度等級信號進行比較。如果視頻數據和灰度等級信號具有相同的數據值，調製比較器輸出具有相應脈寬的信號。因此，輸出數據信號的脈寬根據視頻信號的大小被調節。結果是，將其光強度已經通過不同的脈寬被調節的數據信號輸出到數據電極線。通常將調製比較器提供在數據驅動器的內部。
在PWM的情況下，根據數據信號的脈寬控制光強度，在PAM的情況下，通過調節數據信號的電壓振幅控制光強度。PAM的優點是低能耗和高輸出亮度。然而，即使電壓緩慢地升高，由於輸出電流的快速升高根據電壓差控制亮度也很難。由於上述原因，PWM被廣泛應用。
在利用PWM的EED裝置中，灰度等級依賴於水平同步信號。只要提供水平同步信號，就能將數據提供到EED面板的一條線(也就是一行)上。當提供一個水平同步信號時所有最小灰度等級數據和最大灰度等級數據被提供到一條線。在利用256個灰度等級的EED裝置中，將與一個水平同步信號的有效脈寬對應的寬度作為最大灰度等級。
在具有關於該灰度等級的固定的調製脈寬的EED裝置中，如果將灰度等級提高到同一水平，則不能表示超過一個水平同步信號的有效脈寬的灰度等級。因而，面板的亮度變差。同樣，在不需要高灰度等級的EED裝置中，如果一個水平同步信號的有效脈寬變窄時，有必要根據新的調製脈寬重新設計與灰度等級匹配的系統。
水平同步信號和參考信號依賴於高頻系統時鐘並且灰度等級信號通過計數參考信號而產生。EED裝置利用256個灰度等級並且面板表示0-255灰度等級。所有灰度等級存在於水平同步信號的有效脈寬內並且最大灰度等級(255灰度等級)也同樣存在於水平同步信號的有效脈寬內。然而，當由於系統的改變灰度等級超過255灰度等級時，或者當水平同步信號的有效脈寬減小時，就不可能表示出超過水平同步信號的有效脈寬的灰度等級。因此，就出現了灰度等級的表示範圍減小並且亮度降低的問題。
發明內容
根據本發明的一個方面，提供的一種電子發射顯示(EED)裝置包括一個掃描驅動器；一個數據驅動器；一個用於根據掃描驅動器的掃描信號來顯示顯示數據信號的EED面板，顯示數據信號通過調製來自於數據驅動器的視頻數據的脈寬得到；一個參考信號存儲器，用於存儲通過系統時鐘定義的水平同步信號的有效脈寬、和與水平同步信號的有效脈寬對應的參考信號的查找表；一個參考信號參照單元，用於依照存儲在參考信號存儲器內的查找表輸出參考信號；和一個灰度等級信號發生器，用於計數參考信號並將灰度等級信號輸出到數據驅動器；其中數據驅動器將對應於灰度等級信號和視頻數據的顯示數據信號輸出到EED面板的數據電極線。
EED裝置優選還包括用於檢驗水平同步信號的有效脈寬的同步信號計數器。
同步信號計數器優選是基於系統時鐘來計數水平同步信號並且將水平同步信號的有效脈寬值輸出到參考信號參照單元。
參考信號存儲器優選包括一個用於存儲與水平同步信號的有效脈寬對應的參考信號的波形數據的查找表。
查找表優選用於存儲參考信號的波形數據，該參考信號的1個脈衝周期被調節為與水平同步信號的有效脈寬對應。
1個脈衝周期優選是系統時鐘的多個時鐘脈寬。
查找表優選是用於存儲其脈寬已經被調節為與水平同步信號的有效脈寬對應的參考信號的波形數據。
參考信號的波形數據表示的脈寬優選是系統時鐘的多個脈寬。
參考信號存儲器優選包括一個用於存儲關於系統時鐘的、與水平同步信號的有效脈寬對應的、參考信號的偏移指針的查找表。
參考信號的偏移指針優選表示關於系統時鐘的參考信號的上升和下降時間點。
偏移指針優選被設定在系統時鐘的每多個脈寬處。
數據驅動器優選包括一個用於順序存儲一水平行的串行視頻數據的移位寄存器；一個用於將串行視頻數據轉換為並行視頻數據的鎖存寄存器；和一個調製比較器，用於將鎖存寄存器的並行視頻數據與灰度等級信號發生器的灰度等級信號進行比較，並且當並行視頻數據與灰度等級信號一致時輸出脈寬調製(PWM)顯示數據信號到數據電極線。
根據本發明的另一個方面，提供了一種驅動電子發射顯示(EED)裝置的方法，該EED根據掃描驅動器的掃描信號在EED面板上顯示顯示數據信號，顯示數據信號通過調製數據驅動器內的視頻數據的脈寬得到，該方法包括以下步驟基於系統時鐘，生成水平同步信號的有效脈寬的、和與水平同步信號的有效脈寬對應的參考信號的查找表；檢驗水平同步信號的有效脈寬；根據水平同步信號的有效脈寬依照存儲在參考信號存儲器內的查找表產生參考信號；計數參考信號以產生灰度等級信號；以及將與灰度等級信號的脈寬和視頻信號對應的顯示數據信號輸出到EED面板的數據電極線。
檢驗水平同步信號的有效脈寬的步驟優選包括基於系統時鐘計數水平同步信號以計算出有效脈寬值的步驟。
生成查找表的步驟優選包括根據系統時鐘將與水平同步信號的有效脈寬對應的參考信號的波形數據存儲在查找表內的步驟。
生成查找表的步驟優選包括根據系統時鐘將與水平同步信號的有效脈寬對應的參考信號的偏移指針存儲在查找表內的步驟。
輸出顯示數據信號的步驟優選包括順序將一水平行的串行視頻數據存儲在移位寄存器內；將從移位寄存器接收到的串行視頻圖像數據作為並行視頻數據存儲在鎖存寄存器內；將鎖存寄存器內的並行視頻數據與灰度等級信號進行比較；當並行視頻數據與灰度等級信號一致時將脈寬調製(PWM)顯示數據信號輸出到數據電極線的步驟。
對本發明更完整的評價，以及其他附加的優點，當與附圖一起考慮並通過參考下面詳細的說明書時將變得更加容易明白並且更加容易理解，在附圖中相同的附圖標記表示相同的或相似的元件，其中圖1是EED裝置的框圖；圖2是在EED裝置中產生參考信號和灰度等級信號的調製模塊的框圖；圖3是由EED裝置中的水平同步信號決定的參考信號和灰度等級信號的波形；圖4是根據本發明實施例的EED裝置內的EED面板的透視圖；圖5是根據本發明實施例的EED裝置的框圖；圖6是根據本發明實施例的EED裝置內的連接到灰度等級信號發生器以利用灰度等級信號調製視頻數據脈寬的調製比較器的框圖；圖7是根據本發明實施例的EED裝置內的由水平同步信號決定的參考信號和灰度等級信號的波形；圖8是根據本發明實施例的由水平同步信號決定的參考信號和灰度等級信號的波形；並且圖9是根據本發明實施例驅動EED裝置的方法流程圖。
具體實施例方式
圖1是EED裝置的框圖。
參考圖1，一個EED裝置包括一個EED面板10和一個驅動器。驅動器包括視頻處理器15、面板控制器16、掃描驅動器17、數據驅動器18、和電源單元19。
視頻處理器15將外部模擬視頻信號轉換為數位訊號以產生內部視頻信號，例如，R、G、和B視頻數據、時鐘信號、水平及垂直同步信號。
面板控制器16根據視頻處理器15輸出的內部視頻信號產生數據驅動控制信號SD和掃描驅動控制信號SS。數據驅動器18處理數據驅動控制信號SD並且輸出顯示數據信號到EED面板10的數據電極線CR1到CBm。掃描驅動器17處理掃描驅動控制信號SS並且將處理過的信號提供到掃描電極線G1到Gn。
電源單元19提供1到4KV的電壓到視頻處理器15、面板控制器16、掃描驅動器17、數據驅動器18、和EED面板10的陽極。將數據電極線CR1到CBm連接到EED面板10的陰極並且將掃描電極線G1到Gn連接到門電極。當將正電壓提供到陽極上時，如果將正電壓通過掃描電極線G1到Gn提供到門電極並且將負電壓通過數據電極線CR1到CBm提供到陰極，則從陰極發射出電子。發射的電子向門電極方向加速並且被集中到陽極。然後，電子與布置在陽極前面的螢光單元發生碰撞，因此發光。
用於調節EED面板10的亮度的灰度等級控制方法包括控制提供的顯示數據信號的時間的脈寬調製(PWM)方法和控制顯示數據信號的電壓振幅的脈幅調製(PAM)方法。
在PWM方法中，通過灰度等級信號發生器7將圖1中的參考信號發生器5產生的參考信號RF_CK進行計數並且將在每適當參考信號處計數的灰度等級信號GL輸出到數據驅動器18。數據驅動器18根據灰度等級信號GL輸出PWM的顯示數據信號到數據電極線CR1到CBm。圖2是在採用PWM方案的EED裝置中調製數據信號脈寬的調製模塊的框圖。參考信號發生器5根據高速系統時鐘SYS_CK產生用於調製顯示數據信號的脈寬的參考信號RF_CK。脈衝波形的一個有效周期(波形的+或-周期)或脈衝的一個周期是固定的從而參考信號RF_CK的波形適合作為提供到EED面板10的水平同步信號。
灰度等級信號發生器7計數參考信號RF_CK以產生灰度等級信號GL。在每次提供參考信號RF_CK時，灰度等級信號GL是在清除信號剛剛被輸入後計數出的信號。灰度等級信號GL具有根據計數結果提高脈寬的波形，或根據計數結果脈衝的位置在水平方向移動的波形。將灰度等級信號GL輸入到調製比較器8，並且調製比較器8將視頻數據和灰度等級信號GL進行比較。如果視頻數據和灰度等級信號GL具有相同的數據值，調製比較器8輸出具有相應脈寬的信號。因此，輸出顯示數據信號的脈寬根據視頻信號的大小被調節。結果是，將其光強度已經通過不同的脈寬被調節的顯示數據信號輸出到數據電極線CR1到CBm。通常將調製比較器8提供到數據驅動器18的內部。
在PWM的情況下，根據顯示數據信號的脈寬控制光強度，在PAM的情況下，通過調節顯示數據信號的電壓振幅控制光強度。PAM的優點是低能耗和高輸出亮度。然而，即使電壓緩慢地升高，由於輸出電流的快速升高根據電壓差控制亮度很難。由於上述原因，PWM被廣泛應用。
在利用PWM的EED裝置中，灰度等級依賴水平同步信號。只要提供水平同步信號，就能將數據提供到EED面板10的一條線(也就是一行)內。當提供一個水平同步信號時將所有最小灰度等級數據和最大灰度等級數據提供到一條線內。在利用256個灰度等級的EED裝置中，將與一個水平同步信號的有效脈寬對應的寬度用作最大灰度等級。
相對於該灰度等級，在具有固定調製脈寬的EED裝置中，如果將灰度等級提高同一水平，則超過一個水平同步信號的有效脈寬的灰度等級不能被表示。因而，面板的亮度變差。同樣，在不需要高灰度等級的EED裝置中，如果一個水平同步信號的有效脈寬變窄，有必要根據新的調製脈寬重新設計與灰度等級匹配的系統。
圖3是在EED裝置中用於水平同步信號的有效脈寬的參考信號和灰度等級信號的波形。水平同步信號Hsync和參考信號RF_CK取決於高頻系統時鐘SYS_CK並且通過計數參考信號RF_CK產生灰度等級信號GL。在圖3中，EED裝置利用256個灰度等級並且面板表示0-255灰度等級。所有灰度等級存在於水平同步信號Hsync的有效脈寬內並且最大灰度等級(255灰度等級)也存在於水平同步信號Hsync的有效脈寬內。然而，當由於系統的改變使灰度等級超過255時，或者當水平同步信號Hsync的有效脈寬減小時，就不可能表示出超過水平同步信號Hsync的有效脈寬的灰度等級。因此，就出現了灰度等級的表示範圍減小並且亮度降低的問題。
現在將參考附圖更詳細地描述本發明，其中描述了本發明的優選實施例。
圖4是根據本發明一個實施例的EED裝置內的EED面板的透視圖。
參考圖4，EED面板1包括一個前板2和一個後板3，其受到間隔棒41到43的支撐。
後板3包括後基板31、陰極電極線CR1到CBm、電子發射源ER11到EBnm、絕緣層33、以及門電極線G1到Gn。
將數據信號提供到陰極電極線CR1到CBm。將陰極電極線CR1到CBm電連接到電子發射源ER11到EBnm。將與電子發射源ER11到EBnm對應的通孔HR11到HRnm形成在第一絕緣層33和門電極線G1到Gn內。將通孔HR11到HBnm形成在門電極線G1到Gn內的陰極電極線CR1到CBm與門電極線相交的區域。
前板2包括一個前透明基板21、陽極22、和螢光單元FR11到FBm。將1-4KV的高正電壓提供到陽極22上，允許電子從電子發射源ER11到EBnm移動到螢光單元內。
圖5是根據本發明一個實施例的EED裝置的框圖。
EED裝置包括一個EED面板10和一個驅動器。用於EED面板10的驅動器包括視頻處理器15、面板控制器16、掃描驅動器17、數據驅動器18、和電源單元19。
視頻處理器15將外部模擬視頻信號轉換為數字視頻信號以產生內部視頻信號。外部模擬視頻信號包括來自於計算機的視頻信號、來自於數字多功能光碟(DVD)播放器的視頻信號、和來自於TV機頂盒的視頻信號，並且內部視頻信號包括8-位的R、G、和B視頻數據、時鐘信號、以及水平和垂直同步信號。
面板控制器16根據視頻處理器15輸出的內部視頻信號產生數據驅動控制信號SD和掃描驅動控制信號SS。數據驅動器18處理數據驅動控制信號SD並且輸出顯示數據信號到EED面板10的數據電極線CR1到CBm。掃描驅動器17處理掃描驅動控制信號SS並且將處理過的信號提供到掃描電極線G1到Gn。
電源單元19提供1-4KV的電壓到視頻處理器15、面板控制器16、掃描驅動器17、數據驅動器18、同步信號計數器11、參考信號存儲器12、參考信號參照單元13、和EED面板10的陽極。
參考信號存儲器12包括包含有與水平同步信號的有效脈寬對應的參考信號的查找表。在一個實施例中，查找表可以具有與水平同步信號Hsync的有效脈寬對應的參考信號的波形數據。同樣，在另一個實施例中，查找表可以具有與水平同步信號Hsync的有效脈寬對應的參考信號的偏移指針。參考信號存儲器12接收來自於參考信號參照單元13的地址信號、根據來自於查找表的地址信號找出參考信號數據、並且將參考信號數據輸出到參考信號參照單元13。
如果查找表具有與水平同步信號Hsync的有效脈寬相應的參考信號的波形數據，查找表可以具有其一個脈衝周期或頻率被調節為與水平同步信號的有效脈寬對應的參考信號的波形數據。在另一個實施例中，查找袁可以具有其脈寬被調節為與水平同步信號的有效脈寬對應的參考信號的波形數據。
圖7和圖8是根據本發明一個實施例的EED裝置內由水平同步信號決定的參考信號和灰度等級信號的波形。
當查找表具有其一個脈衝周期或頻率已經被調節的參考信號RF_CK的波形數據時，參考信號RF_CK的一個脈衝周期可以通過系統時鐘SYS_CK的多個時鐘脈寬(1個周期或1/2個周期的脈寬)定義。例如，如圖7中示出的，參考信號的脈衝周期可以通過系統時鐘SYS_CK的3個周期時鐘定義。在這種情況下，(+)脈衝周期和(-)脈衝周期可以通過系統時鐘SYSY_CK的1.5個周期時鐘定義。與圖3中的波形相比，本實施例可以定義其一個周期對於系統時鐘SYS_CK來說比參考信號RF_CK的周期小25％的波形。當將周期減小使得比參考信號RF_CK的周期小25％(也就是，頻率被增大了25％)時，每個灰度等級信號GL具有減小了25％的計數脈衝，因此灰度等級的表示範圍增大了25％。參考圖7，EED裝置具有320個灰度等級的表示範圍，其與256個灰度等級的表示範圍相比增大了25％。
當查找表具有其脈寬已經被調節為與水平同步信號的有效脈寬對應的參考信號RF_CK的波形數據時，參考信號RF_CK的脈寬通過系統時鐘SYS_CK的多個時鐘脈寬(1個周期或1/2個周期的脈寬)定義。例如，如圖8所示，(+)脈寬可以通過系統時鐘SYS_CK的2個周期時鐘定義並且(-)脈寬可以通過系統時鐘SYS_CK的1個周期時鐘定義。本實施例可以定義與圖3中的波形相比，(+)脈寬相等並且(-)脈寬減小了50％的波形。當(+)脈寬相等並且(-)脈寬減小了50％(也就是，一個周期的脈寬增大了25％)時，每個灰度等級信號GL具有減小了50％的計數脈衝，因此灰度等級的表示範圍增大了25％。參考圖8，EED裝置具有320個灰度等級的表示範圍，其與256個灰度等級的表示範圍相比增大了25％。
在進一步的實施例中，當查找表具有與水平同步信號Hsync的有效脈寬相應的參考信號的偏移指針時，偏儀指針可以定義參考信號RF_CK的上升時間點t1和下降時間點t2。偏儀指針可以定義在系統時鐘SYS_CK的每多個時鐘脈寬處(1個周期或1/2個周期的脈寬)。
例如，如圖7所示，可以將系統時鐘SYS_CK的第0個指針P0也就是開始時間點定義為參考信號RF_CK的上升時間點t1，將第三個指針P3定義為參考信號RF_CK的下降時間點t2，並且將第六個指針P6定義為參考信號RF_CK的下一個上升時間點t3。雖然可以定義時鐘的下一個上升和下降時間點，如果參考信號RF_CK具有相同重複的波形則可以僅利用三個時間點t1、t2和t3來定義參考信號RF_CK。因此，如果查找表具有定義關於水平同步信號的有效脈寬的參考信號波形的至少三個偏儀指針就足夠了。
同樣，如圖8所示，將第0個指針P0也就是系統時鐘SYS_CK的開始時間點定義為參考信號RF_CK的上升時間點t1，將第四個指針P4定義為參考信號RF_CK的下降時間點t2，並且將第六個指針P6定義為參考信號RF_CK的下一個上升時間點t3。雖然可以定義時鐘的下一個上升和下降時間點，如果參考信號RF_CK具有相同重複的波形則可以僅利用三個時間點t1、t2和t3定義參考信號RF_CK。因此，如果查找表具有定義關於水平同步信號的有效脈寬的參考信號波形的至少三個偏儀指針就足夠了。
參考圖7和圖8，EED裝置具有320個灰度等級的表示範圍，其與256個灰度等級的表示範圍相比增大了25％。
同步信號計數器11檢驗水平同步信號的有效脈寬。例如，同步信號計數器11基於系統時鐘SYS_CK計數水平同步信號Hsync的有效脈寬並且輸出n-位數據到參考信號參照單元13。水平同步信號的有效脈寬是其中水平同步信號都處在接通狀態的脈衝持續時間段。
依靠通過同步信號計數器11估算的水平同步信號的有效脈寬的有關信息，參考信號參照單元13選擇參考信號RF_CK用於通過參考參考信號存儲器12的查找表得到所需的調製脈寬。當存儲在參考信號存儲器12內的查找表具有相應於水平同步信號Hsync的有效脈寬的參考信號的波形數據(也就是，如周期或脈寬的波形數據)時，參考信號參照單元13在其擁有的波形中輸出參考信號RF_CK。當存儲在參考信號存儲器12內的查找表具有參考信號的偏移指針時，基於系統時鐘SYS_CK來計算參考信號RF_CK的波形並作為參考信號RF_CK輸出。
將從參考信號參照單元13選擇輸出的參考信號RF_CK輸出到灰度等級信號發生器14。灰度等級信號發生器14輸入灰度等級信號GL到數據驅動器18。通過計數參考信號RF_CK得到灰度等級信號GL。利用灰度等級信號GL，數據驅動器18的調製比較器185調製視頻數據的脈寬。
圖6是數據驅動器的調製比較器的框圖，在根據本發明的實施例的EED裝置中，將其連接到灰度等級信號發生器以利用灰度等級信號GL調製視頻數據的脈寬。
參考圖6，數據驅動器18包括一個移位寄存器181、一個鎖存寄存器183、一個調製比較器185、一個邏輯門187、和一個高電壓緩衝器189。移位寄存器181接收視頻數據，並且鎖存寄存器183暫時並行存儲一組視頻數據。調製比較器185將並行視頻數據與各個灰度等級GL進行比較，並當並行視頻數據與灰度等級一致時輸出視頻信號。邏輯門187和高電壓緩衝器189最後將調製了的信號輸出到數據電極線CR1到CBm。
數據驅動器18的移位寄存器181順序接收並存儲一水平行的視頻數據。視頻數據從面板控制器16輸入。數據驅動器18的移位寄存器181起到存儲一個水平行的串行視頻數據的功能並且把它們作為並行視頻數據輸出，而沒有對視頻數據移位。鎖存寄存器183接收並存儲來自於移位寄存器181的一水平行的並行視頻數據，並且然後，如果輸出使能信號被輸入的話，則同時將一水平行的並行視頻數據傳送到調製比較器185調製比較器185將鎖存寄存器183的並行視頻數據與參考信號參照單元13的灰度等級信號GL進行比較。如果並行視頻數據與灰度等級信號GL一致，則調製比較器185將並行視頻數據作為PWM顯示數據信號輸出到數據電極線CR1到CBm。如果必要，邏輯門187通過邏輯組合調節調製了的並行視頻數據，也就是，PWM顯示數據信號。例如，當連接到數據電極線CR1到CBm的電極是陰極時，將顯示數據信號的電壓脈衝反相。電壓緩衝器189將PWM顯示數據信號的振幅增加到與連接到數據電極線CR1到CBm的電極(例如，陰極或門電極)對應的高電壓電平。
圖9是根據本發明驅動EED裝置的流程圖。根據本發明的驅動方法，數據驅動器調製視頻數據的脈寬，因此得到顯示數據信號。然後，根據掃描驅動器的掃描信號將顯示數據信號輸出到EED面板。為了使相應灰度等級即使在水平同步信號的有效脈寬比要被表示的灰度等級的數據信號的脈寬窄時仍能被表示，本發明的驅動方法分析水平同步信號並且然後參考查找表調節數據信號的調製脈寬。
參考圖9，根據系統時鐘將水平同步信號的有效脈寬和對應於有效脈寬的參考信號包含在查找表內(S10)。
在一個實施例中，根據系統時鐘生成查找表包括在查找表內包含有與水平同步信號的有效脈寬相應的波形數據。
當查找表具有它的一個脈衝周期或頻率被調節了的參考信號RF_CK的波形數據時，參考信號RF_CK的一個脈衝周期可以通過系統時鐘SYS_CK的多個時鐘脈寬(1個周期或1/2周期的脈寬)定義。例如，如圖7中示出的，參考信號的脈衝周期可以通過系統時鐘SYS_CK的3個周期時鐘定義。在這種情況下，(+)脈衝周期和(-)脈衝周期可以通過系統時鐘SYS_CK的1.5個周期時鐘定義。與圖3中的波形相比，本實施例可以定義其一個周期對於系統時鐘SYS_CK來說比參考信號RF_CK的周期小25％的波形。當將周期減小使得比參考信號RF_CK的周期小25％(也就是，頻率被增大了25％)時，每個灰度等級信號GL具有減小了25％的計數脈衝，因此灰度等級的表示範圍增大了25％。參考圖7，EED裝置具有320個灰度等級的表示範圍，其與256個灰度等級的表示範圍相比增大了25％。
當查找表具有其脈寬已經被調節為與水平同步信號的有效脈寬相應的參考信號RF_CK的波形數據時，參考信號RF_CK的脈寬通過系統時鐘SYS_CK的多個時鐘脈寬(1個周期或1/2個周期的脈寬)定義。例如，如圖8所示，(+)脈寬可以通過系統時鐘SYS_CK的2個周期時鐘定義並且(-)脈寬可以通過系統時鐘SYS_CK的1個周期時鐘定義。本實施例可以定義與圖3中的波形相比，(+)脈寬相等並且(-)脈寬減小了50％的波形。當(+)脈寬相等並且(-)脈寬減小了50％(也就是，一個周期的脈寬增大了25％)時，每個灰度等級信號GL具有減小了50％的計數脈衝，因此灰度等級的表示範圍增大了25％。參考圖8，EED裝置具有320個灰度等級的表示範圍，其與256個灰度等級的表示範圍相比增大了25％。
在另一個實施例中，根據系統時鐘生成的查找表包括，在查找表內具有關於參考信號的上升和下降時間點的與水平同步信號的有效脈寬相應的參考信號的偏移指針。
在該實施例中，當查找表具有與水平同步信號Hsync的有效脈寬相應的參考信號的偏移指針時，偏儀指針可以定義參考信號RF_CK的上升時間點t1和下降時間點t2。偏儀指針也可以在系統時鐘SYS_CK的每多個時鐘脈寬(1個周期或1/2個周期的脈寬)處被定義。
例如，如圖7所示，可以將第0個指針P0也就是系統時鐘SYS_CK的開始時間點定義為參考信號RF_CK的上升時間點t1，將第三個指針P3定義為參考信號RF_CK的下降時間點t2，並且將第六個指針P6定義為參考信號RF_CK的下一個上升時間點t3。雖然可以定義時鐘的下一個上升和下降時間點，如果參考信號RF_CK具有相同重複的波形則可以僅利用三個時間點t1、t2和t3定義參考信號RF_CK。因此，如果查找表具有定義關於水平同步信號的有效脈寬的參考信號的波形的至少三個偏儀指針就足夠了。
同樣，如圖8所示，將第0個指針P0也就是系統時鐘SYS_CK的開始時間點定義為參考信號RF_CK的上升時間點t1，將第四個指針P4定義為參考信號RF_CK的下降時間點t2，並且將第六個指針P6定義為參考信號RF_CK的下一個上升時間點t3。雖然可以定義時鐘的下一個上升和下降時間點，如果參考信號RF_CK具有相同重複的波形則可以僅利用三個時間點t1、t2和t3定義參考信號RF_CK。因此，如果查找表具有定義關於水平同步信號的有效脈寬的參考信號的波形的至少三個偏儀指針就足夠了。
參考圖7和圖8，EED裝置具有與256個灰度等級的表示範圍相比提高了25％的320個灰度等級的表示範圍。
接下來，檢驗水平同步信號的有效脈寬(S20)。
在該實施例中，水平同步信號的有效脈寬的檢驗包括基於系統時鐘的水平同步信號的計數以及有效脈寬值的計算。例如，同步信號計數器11基於系統時鐘SYS_CK計數水平同步信號Hsync的有效脈寬並且輸出n-位數據到參考信號參照單元13。水平同步信號的有效脈寬是其中水平同步信號處於接通狀態的脈衝持續時間段。
接下來，根據水平同步信號的有效脈寬來參照參考信號存儲器內的查找表並且輸出參考信號(S30)。參考信號的輸出通過參考信號參照單元13完成。依靠同步信號計數器11估算的水平同步信號的有效脈寬的有關信息，參考信號參照單元13選擇參考信號RF_CK以參考參考信號存儲器12的查找表得到所需的調製脈寬。當存儲在參考信號存儲器12內的查找表具有相應於水平同步信號Hsync的有效脈寬的參考信號的波形數據(也就是，如周期或脈寬的波形數據)時，參考信號參照單元13在其擁有的波形中輸出參考信號RF_CK。當存儲在參考信號存儲器12內的查找表具有參考信號的偏移指針時，基於系統時鐘SYS_CK計算參考信號RF_CK的波形並將其作為參考信號RF_CK輸出。
接下來，計數參考信號並且輸出灰度等級信號到數據驅動器18(S40)。將從參考信號參照單元13選擇輸出的參考信號RF_CK輸入到灰度等級信號發生器14。灰度等級信號發生器14輸入灰度等級信號GL到數據驅動器18。此處，灰度等級信號GL通過計數參考信號RF_CK得到。數據驅動器18的調製比較器185利用灰度等級信號GL調製視頻數據的脈寬。
最後，在數據驅動器18處比較視頻數據信號和灰度等級信號GL。如果視頻數據信號與灰度等級信號GL一致，則將PWM顯示數據信號輸出到數據電極線(S50)。一水平行視頻數據順序存儲在數據驅動器18的移位寄存器181內。將從移位寄存器181接收的串行視頻數據作為並行視頻數據存儲在鎖存寄存器183內。在調製比較器185處，將鎖存寄存器183的並行視頻數據與參考信號參照單元13的灰度等級信號GL進行比較。如果並行視頻數據與灰度等級信號GL一致，將作為PWM顯示數據信號的並行視頻數據SC1、SC2和SC3輸出到數據電極線CR1到CBm內。
根據本發明的驅動方法，可以根據水平同步信號的有效脈寬通過預先定義在查找表內的參考信號有效地調節數據信號的脈寬。
如上所述，提供了一種具有有效的灰度等級表示範圍的EED裝置及其驅動方法。尤其是，提供了一種根據水平同步信號的有效脈寬有效地利用預先定義的波形或預先定義的指針來調節數據信號的脈寬的EED裝置及其驅動方法。
根據本發明，灰度等級的表示範圍可以通過改變查找表而擴大，在查找表中灰度等級的波形由水平同步信號的有效脈寬定義。同樣，當水平同步信號的有效脈寬減小時，可以根據對應於減小的有效脈寬的灰度等級信號的波形，通過改變查找表防止灰度等級和亮度的表示範圍的減小。
雖然已經參考優選實施例詳細圖解和描述了本發明，但對於本領域技術人員來說應當理解的是，在沒有脫離如附屬權利要求書所限定的本發明的精神和範圍的情況下，可以進行各種形式或細節上的變化。
權利要求
1.一種電子發射顯示(EED)裝置包括一個掃描驅動器；一個數據驅動器；一個EED面板，用於根據掃描驅動器的掃描信號來顯示顯示數據信號，顯示數據信號通過調製來自於數據驅動器的視頻數據的脈寬得到；一個參考信號存儲器，用於存儲通過系統時鐘定義的水平同步信號的有效脈寬、和與水平同步信號的有效脈寬對應的參考信號的查找表；一個參考信號參照單元，用於依照存儲在參考信號存儲器內的查找表輸出參考信號；和一個灰度等級信號發生器，用於計數參考信號並將灰度等級信號輸出到數據驅動器；其中數據驅動器將對應於灰度等級信號和視頻數據的顯示數據信號輸出到EED面板的數據電極線。
2.根據權利要求1所述的EED裝置，還包括用於檢驗水平同步信號的有效脈寬的同步信號計數器。
3.根據權利要求2所述的EED裝置，其中同步信號計數器用於基於系統時鐘計數水平同步信號並且將水平同步信號的有效脈寬輸出到參考信號參照單元。
4.根據權利要求1所述的EED裝置，其中參考信號存儲器包括一個用於存儲與水平同步信號的有效脈寬對應的參考信號的波形數據的查找表。
5.根據權利要求4所述的EED裝置，其中查找表用於存儲參考信號的波形數據，該參考信號的1個脈衝周期被調製為與水平同步信號的有效脈寬對應。
6.根據權利要求5所述的EED裝置，其中1個脈衝周期是系統時鐘的多個時鐘脈寬。
7.根據權利要求4所述的EED裝置，其中查找表用於存儲其脈寬已經被調製為與水平同步信號的有效脈寬對應的參考信號的波形數據。
8.根據權利要求7所述的EED裝置，其中通過參考信號的波形數據表示的脈寬是系統時鐘的多個脈寬。
9.根據權利要求1所述的EED裝置，其中參考信號存儲器包括一個用於存儲相對於系統時鐘的、與水平同步信號的有效脈寬對應的、參考信號的偏移指針的查找表。
10.根據權利要求9所述的EED裝置，其中參考信號的偏移指針表示參考信號關於系統時鐘的上升和下降時間點。
11.根據權利要求10所述的EED裝置，其中偏移指針被設定在系統時鐘的每多個脈寬處。
12.根據權利要求1所述的EED裝置，其中數據驅動器包括一個用於順序存儲一水平行的串行視頻數據的移位寄存器；一個用於將串行視頻數據轉換為並行視頻數據的鎖存寄存器；和一個調製比較器，用於將鎖存寄存器的並行視頻數據與灰度等級信號發生器的灰度等級信號進行比較，並且當並行視頻數據與灰度等級信號一致時輸出脈寬調製(PWM)顯示數據信號到數據電極線。
13.一種驅動電子發射顯示(EED)裝置的方法，該EED根據掃描驅動器的掃描信號在EED面板上顯示顯示數據信號，該顯示數據信號通過調製數據驅動器處的視頻數據的脈寬得到，該方法包括基於系統時鐘，生成水平同步信號的有效脈寬的、和對應於水平同步信號的有效脈寬的參考信號的查找表；檢驗水平同步信號的有效脈寬；根據水平同步信號的脈寬依照存儲在參考信號存儲器內的查找表產生參考信號；計數參考信號以產生灰度等級信號；以及將與灰度等級信號的脈寬和視頻信號對應的顯示數據信號輸出到EED面板的數據電極線。。
14.根據權利要求13所述的方法，其中檢驗水平同步信號的有效脈寬包括基於系統時鐘計數水平同步信號以計算有效脈寬值。
15.根據權利要求13所述的方法，其中生成查找表包括根據系統時鐘將與水平同步信號的有效脈寬對應的參考信號的波形數據存儲在查找表內。
16.根據權利要求13所述的方法，其中生成查找表包括根據系統時鐘，相對於參考信號的上升和下降時間點，將與水平同步信號的有效脈寬對應的參考信號的偏移指針存儲在查找表內。
17.根據權利要求13所述的方法，其中輸出顯示數據信號包括順序將一水平行的串行視頻數據存儲在移位寄存器內；將從移位寄存器接收到的串行視頻圖像數據作為並行視頻數據存儲在鎖存寄存器內；將鎖存寄存器內的並行視頻數據與灰度等級信號進行比較；和當並行視頻數據與灰度等級信號一致時將脈寬調製(PWM)顯示數據信號輸出到數據電極線。
全文摘要
一種電子發射顯示(EED)裝置，其通過水平同步信號的有效脈寬調節數據信號的脈寬，根據掃描驅動器的掃描信號在EED面板上顯示顯示數據信號，並且顯示數據信號通過調製來自於數據驅動器的視頻數據的脈寬得到。EED裝置包括參考信號存儲器，用於存儲通過系統時鐘定義的水平同步信號的有效脈寬、和與水平同步信號的有效脈寬對應的參考信號的查找表；參考信號參照單元，用於依照存儲在參考信號存儲器內的查找表輸出參考信號；和灰度等級信號發生器，用於計數參考信號並將灰度等級信號輸出到數據驅動器；數據驅動器將對應於灰度等級信號的視頻數據輸出到EED面板的數據電極線。
文檔編號G09G3/20GK1694142SQ20051006779
公開日2005年11月9日 申請日期2005年4月29日 優先權日2004年4月29日
發明者康文碩 申請人:三星Sdi株式會社