一種實現場發射平板顯示器件圖像灰度顯示的方法
2023-05-22 05:42:51 1
專利名稱：一種實現場發射平板顯示器件圖像灰度顯示的方法
技術領域：
本發明屬於圖像顯示技術領域，具體涉及場發射平板顯示器件圖像灰度顯示技術方向。
背景技術：
灰度顯示技術是實現圖像顯示的關鍵技術之一，平板顯示器常用的灰度調製方式有幅度灰度 調製、空間灰度調製和時間灰度調製三大類。幅度灰度調製方式是通過改變顯示器的驅動信號幅 度來獲得灰度顯示效果，這種灰度調製方式要求驅動電路線性度要好，而電路的非線性要求會給 實現精確的灰度顯示帶來困難。空間灰度調製方式是通過控制像素單元顯示區發光點的數量來獲 得灰度顯示，這種灰度調製方式要求顯示器件的像素單元由具有空間分布結構的發光點組成，一 般涉及微加工工藝、複雜的引線、複雜的驅動和控制電路技術，將會帶來高成本和應用範圍的局 限性。時間灰度調製方式是通過控制顯示器件的像素單元的發光時間長短來獲得灰度顯示，這種 灰度調製方式，高灰度級別顯示效果會因為顯示器件不能響應過窄的脈衝而受到限制。
場發射顯示器(Field Emission Display,簡稱FED)是目前在研的幾種平板顯示器中的 一種。灰度顯示技術研究是在研平板顯示器件技術研究的重要內容。為了在器件的幅度和頻 率響應特性要求不高的情況下獲得高灰度級的顯示，本發明提出一種時間和幅度混合的灰度 調製方法來實現場發射平板顯示器件的圖像灰度顯示。
發明內容
本發明所述的一種實現場發射平板顯示器件的圖像灰度顯示方法，其內容是將單位時 間的顯示期分為若干個子顯示期，將驅動信號大小設置為若干大小不同的數值；在同一個子 顯示期中，給顯示單元施加大小相同的驅動信號；在不同的子顯示期中，給顯示單元施加大 小不相同的驅動信號；通過各子顯示期的不同亮度組合，實現場發射平板顯示器件單元的灰 度顯示。上述發明的實現步驟和特徵如下
a) 採用數位化信號作為圖像顯示驅動信號；
b) 將顯示單元的顯示周期T分為n個子顯示期Ti,其中1=1， 2， 3,……n;
c) 將驅動信號大小設置為n個數值Ui或Ii，每個Ui或Ii數值大小對應顯示單元顯示2i—1 級灰度時的驅動信號值，其中1=0， 1， 2，……n—l;
d) 在子顯示期T,中，顯示單元受顯示驅動信號Ui或Ii驅動，實現2i"級灰度顯示。 e)在顯示時間T中，逐一顯示子期的灰度；通過n個子顯示期的不同灰度級的組合，實 現2"級的灰度顯示。
步驟b)所述的顯示周期T均分為n個子顯示期Ti。
步驟d)所述的顯示單元驅動信號在同一個子顯示期內大小相同，在不同子顯示區內大小 不同。
步驟e)所述的逐一顯示為從最低灰度級到最高位灰度級顯示。
本發明將時間調製方式與幅度調製方式結合，通過劃分單位顯示時間為若干子顯示期和 在顯示期中引入若干個具有數值化的顯示驅動信號大小，實現不同的子顯示期可以具有不同 亮度的顯示效果，然後再通過子顯示期的顯示亮度組合實現灰度顯示。這種灰度顯示方式是 一種數字灰度調製方式。利用若干量化電平的信號驅動顯示單元，無需精確的幅值控制電路; 以子顯示期為顯示單位，通過不同的驅動信號大小獲得不同的亮度顯示，可以解決時間灰度 調製方式對驅動脈衝寬度的要求問題。本發明在實現灰度顯示有獨特的優勢。
圖1是時間和幅度混合的灰度調製方式實現256級灰度顯示例子的原理示意圖。 圖2是以16x16陣列平板顯示單元為對象的實現時間和幅度混合的灰度調製方式的原理 圖，其中圖2a是電路系統原理框圖，圖2b是顯示模塊電路原理框圖。
具體實施方式
舉例
以16x16陣列平板顯示單元、8位顯示驅動數據信號實現256級灰度級顯示的例子，來 說明本發明所述的時間和幅度混合調製方式實現場發射平板顯示器件灰度顯示的方法。
第一步，將單元顯示周期T按等分平均分為8個子顯示期1^ T8，每個子顯示期時間為 T/8，如圖1所示。
第二步，將顯示驅動信號大小設置為8級V! Vs，它們分別對應2"級灰度的顯示單元 驅動信號電壓，其中i-l， 2，……8，如圖1所示。
第三步，在子顯示期Ti中，顯示單元受顯示驅動信號Vi驅動，實現2"級灰度顯示，其 中i=l， 2，……8，如圖1所示。
第四步，在每個顯示周期T中，從^到T8逐一顯示8個子顯示期的灰度，即從灰度顯 示數據的最低位到最高位逐位顯示；通過8個子顯示期的不同灰度級組合，可實現256級的 灰度顯示。
圖2是實現時間和幅度混合灰度調製方式的電路系統原理框圖，由控制信號發生器和 顯示模塊兩部分組成。
圖2 (a)是控制信號發生器電路原理框圖。控制信號發生器包括時鐘管理器(DCM)、 1/20分頻器、驅動電壓選擇信號發生器、列灰度信號發生器、行尋址信號發生器、顯示數據 接收電路和行存儲器。時鐘管理器DCM對輸入時鐘信號CLKo進行分頻，分頻因子可以通過 編程設置；DCM輸出的信號經過1/20分頻器分頻後，作為驅動電壓選擇信號發生器、列灰 度信號發生器、行尋址信號發生器的同步時鐘。顯示數據接收電路的功能是接收顯示數據， 把顯示數據鎖存在行存儲器中。行存儲器包括兩個寄存器組，每組由16個8位的寄存器構成， 兩個寄存器組交替輪流工作， 一組用於接收顯示數據， 一組用於提供顯示數據給列灰度信號 發生器。列灰度信號發生器對顯示數據進行灰度調製產生列開關控制信號，驅動電壓選擇信 號發生器產生電壓選擇控制信號，行尋址信號發生器產生行尋址信號，這些信號輸出到顯示 模塊電路，使顯示單元可以實現16、 32、 64、 128、 256級灰度顯示功能。
圖2(b)是顯示模塊電路原理框圖，由點陣式像素顯示陣列和行解碼電路、電壓選擇 開關電路、列驅動開關電路組成。SELINE (0 3) 、 SELV (0 2) 、 COL (1 16)是從控 制信號發生器輸入的控制信號。SELINE (0 3)用於行尋址控制，輸入到行解碼器，使某一 行Xi被尋址選通。COL (1 16)用於控制列電極的選通開關，例如，當COL ( i )為"l" 時，第i列被選通，該列與被尋址的行對應的像素處於顯示狀態；反之，當COL ( i )為"0" 時，該列未被選通。V卜V2、 V3、 V4、 V5、 V6、 V7、 Vs分別是對應於灰度級為2、 21: 22: 23: 24: 25: 26: 27的驅動電壓。在T廣Tg子顯示期，SELV (0 2)控制開關選擇電路，從 到V8中依次選擇其中一個作為驅動電壓。經過八個子顯示期的亮度組合，產生256級的 灰度顯示。
權利要求
1.一種實現場發射平板顯示器件圖像灰度顯示的方法，其內容是將單位時間的顯示期分為若干個子顯示期，將驅動信號大小設置為若干大小不同的數值；在同一個子顯示期中，給顯示單元施加大小相同的驅動信號；在不同的子顯示期中，給顯示單元施加大小不相同的驅動信號；通過各子顯示期的不同亮度組合，實現場發射平板顯示器件單元的灰度顯示。其特徵包括以下步驟a)採用數位化信號作為圖像顯示驅動信號；b)將顯示單元的顯示周期T分為n個子顯示期Ti，其中i＝1，2，3，……n；c)將驅動信號大小設置為n個數值Ui或Ii，每個Ui或Ii數值大小對應顯示單元顯示2i-1級灰度時的驅動信號值，其中i＝0，1，2，……n-1；d)在子顯示期Ti中，顯示單元受顯示驅動信號Ui或Ii驅動，實現2i-1級灰度顯示。e)在顯示時間T中，逐一顯示子顯示期的灰度；通過n個子顯示期的不同灰度級的組合，實現2n級的灰度顯示。
2. 根據權利要求1所述的一種實現場發射平板顯示器件圖像灰度顯示的方法，其特徵在 於步驟b)所述的顯示周期T均分為n個子顯示期Ti。
3. 根據權利要求1所述的一種實現場發射平板顯示器件圖像灰度顯示的方法，其特徵在 於步驟d)所述的顯示單元驅動信號在同一個子顯示期內數值相同，在不同子顯示區內數值 不同。
4. 根據權利要求1所述的一種實現場發射平板顯示器件圖像灰度顯示的方法，其特徵在 於步驟e)所述的逐一顯示為從最低灰度級到最高位灰度級顯示。
全文摘要
本發明涉及一種實現場發射平板顯示器件圖像灰度顯示的方法。發明內容和特徵是將單位時間的顯示期分為若干個子顯示期，將驅動信號大小設置為若干大小不同的數值；在同一個子顯示期中，給顯示單元施加大小相同的驅動信號；在不同的子顯示期中，給顯示單元施加大小不相同的驅動信號；通過各子顯示期的不同亮度組合，實現場發射平板顯示器件單元的灰度顯示。本發明的灰度顯示實現是採用時間調製和幅度調製相結合的一種數字灰度調製方式。利用若干量化電平的信號驅動顯示單元，無需精確的幅值控制電路；以子顯示期為顯示單位，通過不同的驅動信號大小獲得不同的亮度顯示，可以解決時間灰度調製方式對驅動脈衝寬度的要求問題。
文檔編號G09G3/22GK101097675SQ200710029289
公開日2008年1月2日 申請日期2007年7月20日 優先權日2007年7月20日
發明者許寧生, 鄧少芝, 軍 陳, 陳振華 申請人:中山大學