[發明專利]應用于大屏幕的場致發射顯示器的圖像灰度調制方法及驅動電路

有效

• 申請號: 200810071631.7
• 申請日: 2008-08-26
• 公開（公告）號: CN101345021A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發明（設計）人: 林志賢;郭太良;徐勝;鄭可爐
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G09G3/22
• 分類號: G09G3/22
• 代理公司: 福州元創專利代理有限公司
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及顯示器制造技術領域，特別是一種應用于大屏幕的場致發射顯示器的圖像灰度調制方法及驅動電路。

背景技術

場致發射顯示器(FED)是平板顯示器中較為新型的一種，是繼液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示器(PDP)、電致發光顯示器(ELD)等之后的另一種最具有前途的新一代平板顯示器。大面積印刷式FED采用獨有的低成本大面積低逸出功FED陰極材料及其陰極漿料，與其它種類的FED不同，大面積印刷式FED成本低，工藝簡單，所使用材料具有低逸出功特點，可以降低FED中所需的發射電壓，使得外部電路簡單化。彩色大屏幕印刷式場致發射顯示器的研發成功，在國內外都屬首創。

PDP與FED就驅動電路來說最大的共同點就是它們的驅動電壓相對其他平板顯示器比較高，為100V左右。由于目前市場上FED專用數據驅動芯片較少，且無論在集成度還是性能上均與PDP的數據驅動芯片有較大的差距。例如HV632芯片，其輸出只有32路，最大工作電壓為80V，最大輸出電流只有4mA；而目前PDP的驅動技術已經十分成熟，相應的驅動芯片種類繁多，高壓性能都比較好，如STV7610，STV7620、UPD16347等高壓移位鎖存驅動器，其輸出96路，輸出電流為30mA，驅動負載能力遠大于HV632。由此可見，高壓部分的電路性能無論是速度還是功率，PDP的驅動芯片均比目前的HV632要好，如果PDP驅動芯片能應用在FED顯示屏上，就有可能解決我們目前遇到的困難。但PDP與FED的工作原理有很大的不同，它是通過內部的惰性氣體放電釋放出的真空紫外光，激發涂覆在基板內壁上的光致熒光粉發射可見光來實現圖像的顯示。AC-PDP是目前使用最普遍的一種PDP結構。對于AC-PDP，由于受氣體物理學原理所限，其像素在亮與滅之間沒有灰度等級。因此其灰度的產生是通過調節維持脈沖個數的方法來實現的。而FED則不然，它的灰度的產生可以通過調節驅動電壓的脈沖寬度或調節驅動電壓或電流的幅度來實現。因此，針對專為PDP顯示屏設計的驅動芯片，其低壓部分邏輯功能相對簡單，只包括了移位寄存器和鎖存器等，不能直接應用在FED上。

申請號為200410103216.7的中國專利公開了一種可顯示彩色視頻圖像的場致發射顯示器集成驅動電路，該專利采用美國的SUPERTEX公司提供的集成芯片HV632PG，利用脈寬調制的方法實現FED顯示器的灰度調制，并應用到25英寸彩色240×3×320的FED中。但上述FED驅動電路系統中的灰度調制驅動芯片輸出只有32路、輸出的最高電壓僅為80伏、最大輸出電流只有4mA，且驅動管開關速度較慢，存在著顯示圖象對比度不高，電路集成度不高的缺點。

目前，AC-PDP廣泛使用的顯示和分離(ADS)驅動方法，是將一場數據分為8個子場，每個子場周期內都要順序掃描各顯示行，在尋址期將本子場內的所有數據信號以壁電荷的方式存儲到各象素單元中，然后，在顯示期進行統一的發光顯示。因此，基于PDP顯示器具有存儲記憶功能的結構特點，這種方法最大的特點是能夠在一個子場內對所有行進行同時顯示。

ADS子場驅動方法是將一場數據分成幾個部分，每個部分的點亮時間對應不同權值，可組合成不同的灰度。在PDP電路中使用的尋址與顯示分離的顯示方法通常是應用子場技術。256級灰度需要用8位的灰度數據表示，因此須將每一幀分為8個子場。每個子場由尋址期和維持期組成，各子場的尋址期時間相等。而8個子場的顯示時間長度的比例為1∶2∶4∶8∶16∶32∶64∶128。每一子場的顯示分別用灰度數據的第0位，1位，2位……加以控制。這樣，通過適當的組合就可以實現0～255級的灰度顯示。如某象素的灰度值為0x28，則其僅在第4子場和第6子場顯示，其余時間保持熄滅。

但FED不像AC-PDP那樣具有存儲記憶功能，因此ADS技術無法直接應用于FED顯示器。但如果不采用子場技術針對一個場進行操作，而是采用子行驅動方法針對圖像的一個行進行操作，就可能利用現有的平板顯示器驅動芯片實現FED的驅動。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的第一個目的在于提供一種應用于大屏幕的場致發射顯示器的圖像灰度調制方法，特別是一種可顯示彩色視頻圖像的場致發射顯示器的圖像灰度調制方法——子行驅動方法。

本發明的另一個目的在于提供一種應用于大屏幕的場致發射顯示器的圖像灰度調制驅動電路，該驅動電路有利于進一步提高原有電路的集成度，提高電路的輸出脈沖電壓，使FED顯示屏顯示的圖像對比度大大改善。

本發明采用的技術方案是：