CN100365682C - 改善等离子平面显示器上色纯度及色温的补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善等离子平面显示器(Plasma Display Panel，简称PDP)上色纯度及色温的补偿方法，利用配色定律(laws of color matching)，通过数值运算，计算出其上每一像点对应的各放电单元所产生的色光亮度，并借由增加或降低各该放电单元的输入图像信号的强度，调整所产生的红色、绿色及蓝色色光亮度，令其恰可中和各该放电单元内因气体放电所产生的可见光，以补偿该可见光对等离子平面显示器上图像色纯度及色温所造成的不良影响，使整个画面呈现出最佳色纯度及色温的图像，并大幅降低成本。

Description

改善等离子平面显示器上色纯度及色温的补偿方法

技术领域

本发明涉及一种改善等离子平面显示器上图像的方法，尤指一种改善等离子平面显示器上色纯度及色温的补偿方法，可直接借由增加或降低其上每一像点所对应的三色放电单元的输入图像信号的强度，调整所产生的红色、绿色或蓝色色光的亮度，令其恰可中和各该放电单元内因气体放电所产生的可见光，有效消除气体放电所产生的可见光对图像色纯度及色温所造成的不良影响。

背景技术

在传统交流放电型等离子平面显示器10的制作技术中，参阅图1所示，主要是在二玻璃基板11、12上制作不同作用层，再将二者的周边封合，并于其间的放电空间中，封入依一定比例混合的特殊气体(如：氦(He)、氖(Ne)、氙(Xe)或氩(Ar))，该结构中面向观看者的基板为前基板11，该前基板11内侧依序布设有复数条平行的透明电极111、辅助(bus)电极112、诱电层113及保护层114，其对应的背基板12上则依序布设有复数条平行的定址(data)电极121、诱电层124、复数条平行排列的阻隔壁122及均匀涂布的荧光体123、当施加电压于相关位置的该等电极111、112、121时，对应位置的诱电层113、124将于相邻阻隔壁间所形成的对应放电单元(Cell)13内放电，令该荧光体123感应出对应的色光。

在传统交流放电型等离子平面显示器10中，该前基板11上的电极，一般先利用溅镀及光蚀刻(Photolithography)或印刷技术，在该前基板11内侧表面形成复数条彼此间隔且水平排列的透明电极111，再利用蒸镀(或溅镀)及光蚀刻(Photolithography)技术，在该透明电极111上形成该辅助电极112，借该辅助电极112降低该透明电极111的线阻杭。本发明在以下的叙述中，将以X电极及Y电极分别代表该前基板11上相邻的二平行透明电极111(含辅助电极112)，该二电极将与背基板12对应位置上的定址电极121，形成三电极，当施加电压于该等电极上时，令其诱电层113、124于对应放电单元13内进行放电，使封入其中的该混合气体，因放电而产生UV光，再借由UV光，激发该放电单元13处所涂布的荧光体123，令红色、绿色、蓝色等三色荧光粉能产生可见光，并进而显示图像。

由于传统交流放电型等离子平面显示器1 0中所使用的该等混合气体，一般可分为氖(Ne)和氙(Xe)的混合气体，或氦(He)、氖(Ne)和氙(Xe)的混合气体，或氖(Ne)、氙(Xe)和氩(Ar)的混合气体，或氦(He)、氖(Ne)、氙(Xe)及氩(Ar)的混合气体等；但无论所封入的混合气体成份为何，氖气(Ne)为一基本且必要的成份，该成份在进行气体放电时，参阅图2所示，将会产生约586nm波长附近的桔红色可见光O_g(若改变气体组成，气体放电所产生的可见光，可能为其它颜色的可见光)，该种桔红色可见在红色、绿色、蓝色等的放电单元13中均会产生，所以不可避免地将影响等离子平面显示器10的色纯度，且降低了等离子平面显示器10的色温。

传统上，为消除氖气(Ne)在放电单元13中，因气体放电所产生的桔红色可见光，对等离子平面显示器所造成的色纯度较差及色温过低的影响，各等离子平面显示器的设计及制造业者均有其独特的解决方法，以日本NEC公司为例，该公司系利用彩色滤光膜(Capsulated Color Filter)技术，在该前基板11上对应于红色(Red)、绿色(Green)及蓝色(Blue)等放电单元13的位置，分别加设滤光膜20，参阅图3所示，以滤除各该放电单元13所产生的前述桔红色可见光O_g，有效提高所制作的等离子平面显示器的色纯度及色温，但由于增设彩色滤光膜20的加工技术，不仅精密且繁琐，且其加工成本颇为昂贵，故大幅增加了等离子平面显示器的制造成本；而日本Matsushita公司则将原等离子平面显示器中对应于红色、绿色及蓝色等三种颜色的放电单元13，设计成不等大小的结构，参阅图4所示，通过加大蓝色的放电单元13，以增加其色温，及缩小红色的放电单元13，以减少其对整体色温的影响，此种设计不仅增加制作的复杂程度，其在驱动技术上亦将面临相当的困难度。

无论前述消除该桔红色可见光的方法为何，其作法均借由加工方式，改变等离子平面显示器的结构设计，以在该等桔红色可见光产生后，利用重新改变的结构设计，消除该等桔红色可见光对等离子平面显示器上色纯度及色温的影响，其工程不仅浩大，其对等离子平面显示器在整体设计及搭配上所造成的影响，亦颇为复杂。

发明内容

有鉴于前述传统交流放电型等离子平面显示器中，该气体放电所产生的可见光对等离子平面显示器在色纯度及色温上所造成的不良影响，特提出本发明的改善等离子平面显示器上色纯度及色温的补偿方法，本发明主要利用配色定律，通过数值运算，计算出等离子平面显示器上每一像点对应的三色放电单元所产生的色光亮度，并借由增加或降低各该放电单元的输入图像信号的强度，调整所产生的红色、绿色或蓝色色光的亮度，令其恰可中和各该放电单元内因气体放电所产生的可见光，以补偿该气体放电所产生的可见光对图像色纯度及色温所造成的不良影响，使等离子平面显示器能呈现出最佳色纯度及色温的图像，并大幅降低因改善图像色纯度及色温所付出的成本。

本发明的另一目的，是针对等离子平面显示器中因气体放电所产生的桔红色可见光，可仅利用红色及绿色色光，依适当比例调配出来，故通过数值运算，计算出如何调整各该红色及绿色放电单元的输入图像信号的强度，使所产生的红色及绿色色光亮度比例，恰可中和该桔红色可见光在等离子平面显示器上对图像色纯及色温的影响，使画面图像呈现出最佳的色纯度及色温。

附图说明

以下为本发明的附图：

图1所示乃一传统等离子平面显示器的结构示意图；

图2所示乃一传统等离子平面显示器上任一像点在二不同亮度状态下所测量的光谱曲线示意图；

图3所示乃日本NEC公司利用彩色滤光膜(Capsulated Color Filter)技术，在传统等离子平面显示器的前基板上加设滤光膜的结构示意图；

图4所示乃日本Matsushita公司将等离子平面显示器中的三色放电单元设计成不等大小的结构示意图；

图5所示乃本发明的处理流程示意图；

图6所示乃本发明用以增加或降低各该放电单元的输入图像信号的强度，以调整所产生的红色、绿色或蓝色色光亮度的电路方块示意图。

图中元件参数说明：

前基板.............11      后基板...........12

透明电极............111    辅助电极............112

诱电层............113      保护层............114

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明：

在一般等离子平面显示器上，由于所呈现的图像是由数量庞大的像点(pixel)所组成(像点数量的多寡依等离子平面显示器的解析度而定)，而任一像点(pixel)均由产生红色(Red)、绿色(Green)和蓝色(Blue)等三颜色的对应放电单元(Cell)组成，故，等离子平面显示器在显示图像时，每一像点(Pixel)所呈现的色彩，实际上，是由各该放电单元(Cell)产生的红色、绿色及蓝色等三色光所混合而成的色彩。

因此，若将等离子平面显示器上每一像点的各该放电单元(Cell)所产生的红色、绿色及蓝色色光，分别以 a、b、c代表其灰阶值，且每一像点(pixel)所对应的三色放电单元(Cell)内荧光粉的单位灰阶所产生的亮度，分别以R_p、G_p、B_p表示，单位灰阶的气体因放电所产生的桔红色可见光的亮度以O_g来表示，则红色放电单元、绿色放电单元、蓝色放电单元及像点的亮度，将可分别由下列公式(1)、(2)、(3)、(4)表示：

红色放电单元的亮度＝a R_p+a O_g......(1)

绿色放电单元的亮度＝b G_p+b O_g......(2)

蓝色放电单元的亮度＝c B_p+c O_g......(3)

像点亮度＝红色放电单元的亮度+绿色放电单元的亮度+蓝色放电单元的亮度

＝a R_p+b G_p+c B_p+(a+b+c)  O_g......(4)

其中，(a+b+c)O_g即该等放电单元所产生的桔红色可见光对等离子平面显示器所造成的影响，亦即前述造成图像色纯度不佳及色温降低的主要因素。

本发明为有效消除该桔红色可见光对等离子平面显示器在图像色纯度及色温上所造成的不良影响，乃利用Gassman配色定律(laws of color matching)，通过数值运算，其流程如图5所示，计算出各该放电单元应产生的色光亮度，使根据图6所示的电路结构，借由增加或降低各该放电单元的输入图像信号(可为输入电压)强度，调整所产生的红色、绿色或蓝色色光的亮度，令其恰可中和该桔红色可见光在等离子平面显示器上对图像色纯度及色温的影响，使画面能呈现出最佳色纯度及色温的图像，同时解决前述传统等离子平面显示器上色纯度不佳及色温偏低的问题。

在本发明的一实施例中，主要针对等离子平面显示器中因气体放电所产生的桔红色可见光，利用色彩混合原理，以红色、绿色及蓝色色光，依适当比例调配出来，故欲消除气体因放电所产生的桔红色可见光对等离子平面显示器所造成的不良影响，可通过数值运算方式，将该额外产生的桔红色可见光，自该红色、绿色及蓝色放电单元所产生的色光中扣除，并计算出应扣除的数值。由于前述气体放电所产生的桔红色可见光的亮度O_g，可以红色、绿色及蓝色放电单元所产生的色光亮度R_p、G_p、B_p来表示，即O_g＝αR_p+βG_p+γB_p，其中α、β和γ可为常数或变数。因此，本发明借在红色放电单元中减去α(a+b+c)R_p的色光亮度，在绿色放电单元中减去β(a+b+c)G_p的色光亮度，及在蓝色放电单元中减去γ(a+b+c)B_p的色光亮度，来进行画面的补偿，即可中和该桔红色可见光在等离子平面显示器上对图像色纯及色温的影响，故，α(a+b+c)R_p、β(a+b+c)G_p及γ(a+b+c)B_p即为其补函数。

故，利用本发明对等离子平面显示器所产生的图像进行补偿后，其上各该像点所对应的红色放电单元、绿色放电单元、蓝色放电单元及其亮度，可分别由下列公式(5)、(6)、(7)及(8)来表示：

红色放电单元的亮度＝aR_p+a O_g-α.(a+b+c)R_p......  (5)

绿色放电单元的亮度＝bG_p+b O_g-β(a+b+c)G_p......  (6)

蓝色放电单元的亮度＝cB_p+c O_g-γ(a+b+c)B_p......  (7)

像点亮度＝红色放电单元的亮度+绿色放电单元的亮度+蓝色放电单元的亮度

＝a R_p+b G_p+c B_p+(a+b+c)O_g-α(a+b+c)R_p

-β(a+b+c)G_p-γ(a+b+c)B_p......(8)

如前所述，由于该桔红色看见光的亮度O_g可以红色、绿色及蓝色放电单元所产生的色光亮度R_p、G_p、B_p来表示，即O_g＝αR_p+βG_p+γB_p，故由公式(8)可知，补偿后的像点亮度，已将该桔红色可见光在等离子平面显示器上所造成的不良影响彻底消除。

在本发明的另一实施例中，主要针对等离子平面显示器中因气体放电所产生的桔红色可见光，可直接利用红色及绿色色光，依适当比例调配出来。故在该另一实施例中，乃通过数值运算，计算出各该红色及绿色放电单元所产生的桔红色可见光O_g＝αR_p+βG_p(即γ＝0)，并据以调整各该红色及绿色放电单元的输入图像信号的强度，令其可自各该红色放电单元及绿色放电单元所产生的色光中，分别扣除α(a+b+c)R_p及β(a+b+C)G_p的色光的亮度(即前述补偿函数)，使所产生的红色及绿色色光的亮度比例，恰可中和该桔红色可见光在等离子平面显示器上对图像色纯关温的影响，使画面呈现出最佳的色纯度及色温。

在本发明的又一实施例中，当红色、绿色及蓝色等三色放电单元的放电情况不同时，其补偿函数亦可分别改由下列公式表示：

(α_Ra+α_Gb+α_Bc)R_p+(β_Raβ_Gbβ_Bc)G_p+(γ_Ra+γ_Gb+γ_Bc)B_p其中，α_R、α_G、α_B、β_R、β_G、β_B、γ_R、γ_G、γ_B可依气体放电形情而为常数或变数。

综上所述可知，本发明的改善等离子平面显示器上色纯度及色温的补偿方法，可直接借由增加或降低其上每一像点的三色放电单元的输入图像信号的强度，调整所产生的红色、绿色或蓝色色光的亮度，令其恰可中和各该放电单元所产生的桔红色可见光，有效消除该桔红色可见光对图像色纯度及色温所造成的不良影响，完全无需改变等离子平面显示器的结构设计，或对其进行额外的加工处理，故其作法不仅单纯，成本亦极为低廉。至于，若改变气体组成，致气体放电所产生的可见光，可能为其它颜色的可见光时，仍可利用本发明的方法，借由增加或降低其上每一像点对应的三色放电单元的输入图像信号的强度，调整所产生的三色光亮度，令其恰可中和各该可见光，以有效消除该等可见光对图像色纯度及色温所造成的不良影响。

以上仅为本发明的实施例，但本发明所主张的权利范围并不局限于此，凡本领域的普通技术人员，依据本发明所公开的技术内容，可轻易思及的等效变化，均应属不脱离本发明的保护范畴。

Claims (8)

1.一种改善等离子平面显示器上色纯度及色温的补偿方法，其特征是：该方法利用配色定律，通过数值运算，计算出等离子平面显示器上每一像点对应的各放电单元所产生的色光亮度，并据以增加或降低各该放电单元的输入图像信号的强度，调整所产生的色光亮度，令其恰可中和各该放电单元内因气体放电所额外产生的可见光，以补偿该额外产生的可见光对等离子平面显示器上图像色纯度及色温所造成的不良影响。

2.如权利要求1所述的改善等离子平面显示器上色纯度及色温的补偿方法，其特征是：该方法是将该因气体放电额外产生的可见光，根据色彩混合原理，利用数值运算方式，计算出形成该气体放电所额外产生的可见光的红色、绿色及蓝色三色光的数值。

3.如权利要求1所述的改善等离子平面显示器上色纯度及色温的补偿方法，其特征是：该方法将该因气体放电额外产生的可见光，根据色彩混合原理，利用数值运算方式，计算出形成该气体放电所额外产生的可见光的红色、蓝色、绿色三种色光中的任意二种色光的数值。

4.如权利要求1所述的改善等离子平面显示器上色纯度及色温的补偿方法，其特征是：该方法将该因气体放电额外产生的可见光，根据色彩混合原理，利用数值运算方式，计算出形成该气体放电所额外产生的可见光的红色、蓝色、绿色三种色光中的任意一种色光的数值。

5.如权利要求1所述的改善等离子平面显示器上色纯度及色温的补偿方法，其特征是：其中各该放电单元内因气体放电所额外产生的可见光，可为因氖气放电所额外产生的桔红色可见光。

6.如权利要求5所述的改善等离子平面显示器上色纯度及色温的补偿方法，其特征是：该方法将该因气体放电额外产生的可见光，根据色彩混合原理，利用数值运算方式，计算出形成该气体放电所额外产生的可见光的红色及绿色二色光的数值。

7.如权利要求2、3、4或6所述的改善等离子平面显示器上色纯度及色温的补偿方法，其特征是：该方法根据所计算出的色光数值，调整各该放电单元的输入图像信号的强度，令所产生的色光，恰可中和该气体放电所额外产生的可见光。

8.如权利要求7所述的改善等离子平面显示器上色纯度及色温的补偿方法，其特征是：其中各该放电单元的输入图像信号的强度，可为输入各该放电单元的电压强度。

Images