延長等離子平面顯示器使用壽命的方法

2023-04-28 05:27:46 1

專利名稱：延長等離子平面顯示器使用壽命的方法
技術領域：
本發明涉及一種等離子平面顯示器圖像的改進方法，尤指一種延長等離子平面顯示器使用壽命的方法。
在傳統交流放電型等離子平面顯示器10的製作技術中，參閱

圖1所示，主要在二玻璃基板11、12上製作不同作用層，再將二者的周邊封合，並在其間的放電空間中，封入依一定比例混合的特殊氣體(如氦(He)、氖(Ne)、氙(Xe)或氬(Ar))，該結構中面向觀看者的基板為前基板11，該前基板11內側依序布設有複數條平行的透明電極111、輔助(bus)電極112、誘電層113及保護層114，其對應的背基板12上則依序布設有複數條平行的定址(data)電極121、誘電層124、複數條平行排列的阻隔壁122及均勻塗布的螢光體123，當施加電壓於相關位置的該等電極111、112、121時，對應位置的誘電層113、124將於相鄰阻隔壁122間所形成的對應放電單元(Cell)13內放電，令該螢光體123感應出對應的色光。
在傳統交流放電型等離子平面顯示器10中，該前基板11上的電極，一般先利用濺鍍及光蝕刻(Photolithography)或印刷技術，在該前基板11內側表面形成複數條彼此間隔且水平排列的透明電極111，再利用蒸鍍(或濺鍍)及光蝕刻(Photolithography)技術，在該透明電極111上形成該輔助電極112，借該輔助電極112降低該透明電極111的線阻抗。本發明在以下的敘述中，將以X電極及Y電極分別代表該前基板11上相鄰的二平行透明電極111(含輔助電極112)，該二電極將與背基板12對應位置上的定址電極121，形成三電極，當施加電壓於該等電極上時，令其誘電層113、124於對應放電單元13內進行放電，使封入其中的該混合氣體，因放電而產生UV光，再藉由UV光，激發該放電單元13處所塗布的螢光體123，令紅色、綠色、藍色等三色螢光粉能產生可見光，並進而顯示圖像。
但在傳統交流放電型等離子平面顯示器10中，由紅色、綠色、藍色等三色螢光體所組成的螢光體123，其發光效率實乃一時間函數，意即該三色螢光體123的發光效率會隨使用時間的增加而降低，其降低程度則視螢光體123的特性而有所不同，故，無可避免地，使用時間的長久不僅影響到等離子平面顯示器10的壽命，亦將降低等離子平面顯示器10在色溫及色偏差上的表現。
傳統上，針對該三色螢光體123因發光效率的改變，在等離子平面顯示器上所造成的色溫過低、色偏差發生偏移及顯示品質劣化等影響，各等離子平面顯示器的設計及製造業者均無法提出一種有效的解決方案，因此，此問題始終是各等離子平面顯示器的設計及製造業者亟待解決，卻仍一籌莫展的重要課題。
本發明的延長等離子平面顯示器使用壽命的方法，其目的就是克服前述傳統交流放電型等離子平面顯示器，隨使用時間增加而在使用壽命、色溫及色偏差上所造成的不良影響，使畫面能呈現出最佳色純度及色溫的圖像，同時大幅提升前述傳統等離子平面顯示器的使用壽命。
本發明的目的是這樣實現的根據在等離子平面顯示器中，各放電單元的發光亮度，具有因使用時間增加而降低的特性，通過實驗，對塗布在等離子平面顯示器中各放電單元處的三色螢光體進行分析，求得各該螢光體的單位灰階因使用時間增加而降低的發光效率，再利用一時間函數，估算出各該螢光體的單位灰階應產生的紅色、綠色或藍色色光的增益值，及其與各該放電單元的使用時間的對應關係，並據以建立一經驗數值的對照表。在該等離子平面顯示器被使用一段時間後，其上的控制電路可根據使用時間的長短，自該對照表中選用對應的各該增益值，動態調整輸入各該放電單元的圖像信號強度，令所產生的紅色、綠色或藍色色光，恰可補償因各該螢光體使用時間增加，所降低的發光效率。
本發明的延長等離子平面顯示器使用壽命的方法，可有效消除其對等離子平面顯示器在使用壽命、色溫及色偏差上所造成的負面影響，使畫面能呈現出最佳色純度及色溫的圖像，同時大幅提升前述傳統等離子平面顯示器的使用壽命。
以下為本發明的附圖圖1為本發明的處理流程示意圖；圖2為傳統的等離子平面顯示器的結構示意圖。
圖中主要元件符號參數說明前基板……11 後基板……12透明電極 ……111 輔助電極 ……112誘電層……113、124保護層……114定址電極 ……121 阻隔壁……122螢光體……123 放電單元 ……13下面結合附圖對本發明做詳細說明在一般等離子平面顯示器上，由於所呈現的圖像是由數量龐大的像點(pixel)所組成(像點數量的多寡依等離子平面顯示器的解析度而定)，而任一像點(pixel)均由產生紅色(Red)、綠色(Green)和藍色(Blue)等三顏色的對應放電單元(Cell)組成，故，等離子平面顯示器在顯示圖像時，每一像點(pixel)所呈現的色彩，實際上，是由各該放電單元(Cell)產生的紅色、綠色及藍色等三色光所混合而成的色彩。
因此，若將等離子平面顯示器上每一像點的各該放電單元(Cell)所產生的紅色、綠色及藍色色光，分別以a、b、c代表其灰階值，且每一像點(pixel)所對應的三色放電單元(Cell)內螢光粉的單位灰階所產生的亮度，分別以RP、GP、BP表示，則紅色放電單元、綠色放電單元、藍色放電單元及像點的亮度，將可分別由下列公式(1)、(2)、(3)、(4)表示，像點中紅色、綠色及藍色的亮度比例由公式(5)表示紅色放電單元的亮度＝a×RP……(1)綠色放電單元的亮度＝b×GP……(2)
藍色放電單元的亮度＝c×BP……(3)像點原始亮度＝紅色放電單元的亮度+綠色放電單元的亮度+藍色放電單元的亮度＝a×RP+b×GP+c×BP……(4)紅色放電單元的亮度∶綠色放電單元的亮度∶藍色放電單元的亮度＝a×RP∶b×GP∶c×BP……(5)當等離子平面顯示器使用一段時間後，螢光體發光效率會因使用時間的增加而降低，若因使用時間增加，使其三色放電單元(Cell)內螢光體單位灰階的發光亮度分別降低為KRRP、KGGP、KBBP，其中KR＜1，KG＜1，KB＜1，則經長時間使用後紅色放電單元、綠色放電單元、藍色放電單元及像點的亮度，將可分別由下列公式(6)-(9)表示，像點中紅色、綠色及藍色的亮度比例由公式(10)來表示紅色放電單元的亮度＝a×KRRP……(6)綠色放電單元的亮度＝b×KGGP……(7)藍色放電單元的亮度＝c×KBBP……(8)像點亮度＝紅色放電單元的亮度+綠色放電單元的亮度+藍色放電單元的亮度＝a×KRRP+b×KGGP+c×KBBP……(9)紅色放電單元的亮度∶綠色放電單元的亮度∶藍色放電單元的亮度＝a×KRRP∶b×KGGP∶c×KBBP……(10)比較公式(5)及公式(10)可以看出，等離子平面顯示器使用一段時間後其像點中紅色、綠色及藍色的亮度比例產生了變化，此種變化造成顏色偏差，由於目前等離子平面顯示器的藍色螢光體其發光效率降低最多，因此也造成色溫降低。
本發明為有效改善該等放電單元的單位灰階因使用時間增加而降低的發光效率，及其對等離子平面顯示器在色溫及色偏差上所造成的不良影響，通過對塗布在該等放電單元處的三色螢光體，進行實驗，參閱圖1所示的流程，分析各該放電單元內螢光體的單位灰階因使用時間增加而降低的發光效率，並利用一時間函數，估算出各該螢光體的單位灰階應產生的紅色、綠色或藍色色光的增益值αi、βi和γi，及其與各該放電單元的使用時間的對應關係如下ti＜T＜ti+1→αiti＜T＜ti+1→βiti＜T＜ti+1→γi其中ti及ti+1代表每一區段時間範圍的上下限值，T代表使用時間，並據以建立一經驗數值的對照表，使等離子平面顯示器的控制電路可根據使用時間的長短T，自該對照表中選用對應的各該增益值αi、βi和γi，動態調整輸入各該放電單元的圖像信號強度，令所產生的紅色、綠色或藍色色光，恰可補償因各該螢光體使用時間增加，所降低的發光效率，有效消除其對等離子平面顯示器在使用壽命、色溫及色偏差上所造成的負面影響，使畫面能呈現出最佳色純度及色溫的圖像，同時大幅提升前述傳統等離子平面顯示器的使用壽命。
在本發明的一最佳實施例中，主要系針對等離子平面顯示器中各放電單元的發光效率，會隨使用時間的增加而降低的物理特性，利用前述經驗數值對照表，在等離子平面顯示器被使用每一段預定的時間後，其上的控制電路可根據使用時間的長短T，自該對照表中選用對應的增益值αi、βi和γi，據以調整各該放電單元的輸入圖像信號的強度，以改變各該放電單元所產生的紅色、綠色或藍色色光，令其恰可補償該等放電單元因使用時間增加，所降低的發光效率的影響。亮度補償增益值αi、βi和γi，具有如下公式(11)及公式(12)的關係式，補償後放電單元及像點的亮度分別以公式(13)-公式(16)來表示αi∶βi∶γi＝KGKB∶KRKB∶KRKG……(11)max{αi，βi，γi}≤1 ……(12)紅色放電單元補償後的亮度＝(aKRαi)RP……(13)綠色放電單元補償後的亮度＝(bKGβi)GP……(14)藍色放電單元補償後的亮度＝(cKBγi)BP……(15)補償後像點亮度＝紅色放電單元補償後的亮度+綠色放電單元補償後的亮度+藍色放電單元補償後的亮度＝(aKRαi)RP+(bKGβi)GP+(cKBγi)BP……(16)由公式(11)及公式(16)可以得到補償後，該像點中紅色、綠色及藍色的亮度比例，如公式(17)所表示；紅色放電單元補償後的亮度∶綠色放電單元補償後的亮度∶藍色放電單元補償後的亮度＝(aKRαi)RP∶(bKGβi)GP∶(cKBγi)BP＝aRP∶bGP∶cBP……(17)和公式(5)比較，經補償後，紅色、綠色及藍色放電單元的亮度比例回復到真實的比例，完全消除螢光體發光效率降低的影響。
本發明的另一實施例中，當等離子平面顯示器上紅色、綠色及藍色等三色放電單元，因使用時間增加，其單位灰階所降低的發光亮度，分別以TR、TG、TB表示，則紅色放電單元、綠色放電單元、藍色放電單元及像點的亮度，將可分別由下列公式(18)-(21)表示紅色放電單元的亮度＝a(RP-TR)……(18)綠色放電單元的亮度＝b(GP-TG)……(19)藍色放電單元的亮度＝c(BP-TB)……(20)像點亮度＝紅色放電單元的亮度+綠色放電單元的亮度+藍色放電單元的亮度＝aRP+bGp+cBp-aTR-bTG-cTB……(21)其中aTR、bTG、cTB即每一像點上紅色、綠色及藍色放電單元，因使用時間增加，所降低的亮度，此乃令等離子平面顯示器的使用壽命減短、色溫降低，並產生色偏差的主要因素。本發明為有效改善該等放電單元的單位灰階，因使用時間增加，而降低的發光效率，及其對等離子平面顯示器在色溫及色偏差上所造成的不良影響，乃通過對塗布在該等放電單元處的三色螢光體，進行實驗，參閱圖1所示的流程，分析各該放電單元內螢光體的單位灰階，因使用時間增加，而降低的發光效率，並利用一時間函數，估算出各紅色、綠色及藍色螢光體，其單位灰階所降低的發光亮度分別為TRi、TGi、TBi，及其與各該放電單元的使用時間的對應關係如下ti＜T＜ti+1→TRiti＜T＜ti+1→TGiti＜T＜ti+1→TBi其中ti及ti+1代表每一區段時間範圍的上下限值，T代表使用時間，並據以建立一經驗數值的對照表，使等離子平面顯示器的控制電路可根據使用時間的長短T，自該對照表中選用對應的各該TRi、TGi、TBi，動態調整輸入各該放電單元的圖像信號強度，令所產生的紅色、綠色或藍色色光，恰可補償因各該螢光體使用時間增加，所降低的發光效率，有效消除其對等離子平面顯示器在使用壽命、色溫及色偏差上所造成的負面影響，使畫面能呈現出最佳色純度及色溫的圖像，同時大幅提升前述傳統等離子平面顯示器的使用壽命。
在本發明的各實施例中，主要針對等離子平面顯示器中各放電單元的發光效率，會隨使用時間的增加而降低的物理特性，利用前述經驗數值對照表，在等離子平面顯示器被使用每一段預定的時間後，其上的控制電路可根據使用時間的長短T，自該對照表中選用對應的亮度降低值TRi、TGi、TBi，據以增加各該放電單元的輸入圖像信號的強度，以增強各該放電單元所產生的紅色、綠色或藍色色光，令其恰可補償該等放電單元因使用時間增加，所降低的發光效率。
由於前述各該放電單元，因使用時間增加，單位灰階因而降低的發光亮度TRi、TGi、TBi，利用實驗結果及經驗可以獲得如下公式(22)、(23)、(24)的關係式TRi＝KRiRP……(22)TGi＝KGiGP……(23)TBi＝KBiBP……(24)其中KRi、KGi、KBi為亮度補償係數，可由實驗結果獲得，以在進行亮度補償時，可在紅色放電單元增加aKRi的灰階數、綠色放電單元增加bKGi的灰階數、藍色放電單元增加cKBi的灰階數來進行亮度補償，補償後放電單元及像點的亮度分別以公式(24)-(27)來表示補償後紅色放電單元的亮度＝a(1+KRi)RP-aTRi……(24)補償後綠色放電單元的亮度＝b(1+KGi)GP-bTGi……(25)補償後藍色放電單元的亮度＝c(1+KBi)BP-cTBi……(26)補償後像點亮度＝補償後紅色放電單元的亮度+補償後綠色放電單元的亮度+補償後藍色放電單元的亮度＝a×RP+b×GP+c×BP……(27)綜上所述可知，本發明藉由動態調整輸入該等放電單元的圖像信號強度，以補償該等放電單元因使用時間增加所降低的亮度，有效消除因亮度降低對等離子平面顯示器上色溫及色偏差所造成的不良影響，使畫面能呈現出最佳色純度及色溫的圖像，並大幅延長等離子平面顯示器的使用壽命。
以上僅為本發明的實施例，但本發明所主張的權利範圍並不局限於此，凡本領域的普通技術人員，依據本發明所公開的技術內容，可輕易思及的等效變化，均應屬不脫離本發明的保護範疇。
權利要求
1.一種延長等離子平面顯示器使用壽命的方法，其特徵是該方法針對各該螢光體的單位灰階因使用時間增加而降低的發光效率，經過一定的使用期間後，動態調整輸入各該放電單元的圖像信號強度，令所產生的三色色光的增益值，恰可補償因各該螢光體使用時間增加，所降低的發光效率，以大幅提升等離子平面顯示器的使用壽命。
2.如權利要求1所述的延長等離子平面顯示器使用壽命的方法，其特徵是其中各該螢光體的單位灰階，因使用時間增加，而降低的發光效率，可通過對各該螢光體進行實驗，估算出各該螢光體的單位灰階應產生的三色色光的增益值，及其與使用時間的對應關係，並據以建立一經驗數值的對照表，使等離子平面顯示器的控制電路，可依其被使用的時間，自該對照表中選用對應的各該增益值，動態調整輸入各該放電單元的圖像信號強度，令所產生的紅色、綠色或藍色色光，恰可補償因各該螢光體使用時間增加，所降低的發光效率。
3.如權利要求1或2所述的延長等離子平面顯示器使用壽命的方法，其特徵是其中各該螢光體的單位灰階應產生的增益值，可為一隨使用時間改變而改變的數值。
4.如權利要求1或2所述的延長等離子平面顯示器使用壽命的方法，其特徵是其中各該螢光體的單位灰階應產生的增益值，可依各該放電單元內螢光體的不同材質特性，而為一隨使用時間及螢光體材質改變而改變的數值。
全文摘要
本發明公開了一種延長等離子平面顯示器使用壽命的方法,通過對三色螢光體進行實驗,分析出其單位灰階因使用時間增加,而降低的發光效率,並據以建立一該螢光體單位灰階的增益值與使用時間的對應關係的經驗數值的對照表,使等離子平面顯示器的控制電路可根據使用時間的長短,自該對照表中選用對應的各該增益值,動態調整輸入各該放電單元的圖像信號強度,令所產生的三色色光的增益值,恰可補償因各該螢光體使用時間增加,所降低的發光效率,以大幅提升等離子平面顯示器的使用壽命。
文檔編號G09G3/28GK1383119SQ011156
公開日2002年12月4日 申請日期2001年4月27日 優先權日2001年4月27日
發明者高旭彬, 李建邦, 陳光郎, 李勝吉 申請人:中華映管股份有限公司