CN103021349A - 一种场发射平板显示器的灰度调制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种场发射平板显示器的灰度显示控制方法，其将驱动信号分为若干个幅值固定的等级；将一场显示期分为若干个子场，各子场显示期的权重不同；各子场显示期间，从驱动信号中选择其中一个施加给待显示的像素单位；通过各子场的亮度组合，实现场发射平板显示器的灰度显示，其所需的驱动电路简单，无需复杂的幅值放大电路，可以克服显示器件不能响应过窄的脉冲的问题，在实现灰度显示有其独特的优势。

Description

一种场发射平板显示器的灰度调制方法

[技术领域]

本发明属于图像显示技术领域，具体涉及一种场发射平板显示器的灰度调制方法。

[背景技术]

场发射显示器是在研一种新型的平板显示器，灰度显示技术是实现图像显示的关键技术之一。平板显示器常用的灰度调制方式有幅度灰度调制、空间灰度调制和时间灰度调制三大类。幅度调制方式通过改变驱动信号幅度来实现灰度显示，这种灰度调制方式涉及复杂的驱动电路，且会因为电路的非线性难以实现精确的灰度显示。空间灰度调制方式通过控制像素单元的发光点数量来获得灰度效果，这种灰度调制方式涉及复杂的微加工工艺，导致实现成本过高在应用上受到限制。时间灰度调制方式是通过控制像素单元的发光时间实现灰度显示，这种灰度调制方式会因为显示器件不能响应过窄的脉冲而受到限制。

中国发明专利CN200710029289.X公开了一种实现场发射平板显示器件图像灰度显示的方法，其通过将时间调制方式与幅度调制方式结合，通过划分单位显示时间为若干子显示期和在显示期中引入若干个具有数值化的显示驱动信号大小，实现不同的子显示期可以具有不同亮度的显示效果，然后再通过子显示期的显示亮度组合实现灰度显示。这种灰度显示方式，要实现高级别的显示精度所需要的驱动信号较多，因而在硬件上不好实现。

因此，为了解决上述问题，本发明提出一种新型的场发射平板显示器的灰度调制方法。

[发明内容]

本发明克服了上述技术的不足，提供了一种场发射平板显示器的灰度调制方法，其将驱动信号分为过干个幅值固定的等级；将一场显示期分为若干个子场，各子场显示期的权重不同；各子场显示期间，从驱动信号中选择其中一个施加给待显示的像素单元；通过各子场的亮度组合，实现场发射平板显示器的灰度显示。

为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种场发射平板显示器的灰度调制方法，其内容是:提供若干个幅值不同的驱动信号；将一场的显示期分为若干个子场显示期，简称子场，各子场显示期的权重不同；在同一个子场，所述不同幅值的驱动信号产生不同的亮度；通过各子场的不同亮度组合，实现场发射平板显示器的灰度显示，其特征在于包括以下步骤：

步骤A、提供n个幅值不同的驱动信号Vi，不同的驱动信号Vi在像素上产生不同的显示亮度L_i，其中n≥2，i＝0，1，2，……n-1；

步骤B、将一场的显示期T，分为m个子场T_k，其中m≥2，k＝0，1，2，……m-1，设置子场T_k的显示期权重为n^k，使驱动信号Vi在子场T_k中对应的显示亮度为n^k*L_i，其中n为步骤A中所述的驱动信号的个数；

步骤C、在子场T_k中，从步骤A中所述n个驱动信号中选择其中的V_i施加于像素上；

步骤D、在一场的显示期T，通过各子场T_k的不同亮度组合，实现n^m级的灰度显示，其中n为步骤A中所述的驱动信号的个数，m为步骤B中所述子场的个数。

作为优化，在步骤A中调节各V_i大小使显示亮度比L₀:L₁:L₂…:L_i:…L_n-1=0:1:2……:i……:n-1，使得可调的亮度是均匀连续的，实现好的显示效果。

如上所述，将驱动信号分为n个幅值不同的级别，将一场的显示期分为m个子场，场发射平板显示器的各像素点根据显示数据信号选择其在各子场的驱动信号，通过m个子场的亮度组合，实现各像素点所需要的灰度级。

本发明的有益效果是：本发明所述的灰度调制方法属于数字调制方法，其将驱动信号分为过干个幅值固定的等级，可以有效提高灰度显示精度；将一场显示期分为若干个子场，各子场的显示期权重不同；各子场显示期间，从驱动信号中选择其中一个施加给待显示的像素单元；通过各子场的亮度组合，实现场发射平板显示器的灰度显示，其所需的驱动电路简单，无需复杂的幅值放大电路，可以克服显示器件不能响应过窄的脉冲的问题，在实现灰度显示有其独特的优势。

[附图说明]

图1是在场发射显示阵列上以一场显示期分为3个子场、驱动信号设置为4级实现64级灰度级显示的电路原理框图。

[具体实施方式]

下面对本发明作进一步详细的描述：

下表所示为4级驱动信号在各子场对应的灰度级：

以6位灰度显示数据信号、一场显示期T分为3个子场、驱动信号设置为4级，实现4³=64级灰度级显示的例子，来说明本发明所述的场发射平板显示器的灰度显示控制方法。

第一步，将显示驱动信号大小设置为4级V₀、V₁、V₂、V₃，其中V₀＝0。设它们施加在像素上产生的亮度分别为L₀、L₁、L₂、L₃，调节V₁、V₂、V₃的大小，使得L₀:L₁:L₂:L₃＝0:1:2:3。

第二步，将一场单元显示周期分为3个子场，则各子场对应的显示期权重F₀、F₁、F₂分别为4⁰、4¹、4²。

第三步，在子场F_k中，像素单元根据灰度数据的大小，选择显示驱动信号V_i，其在像素上对应的灰度级n^k*L_i=i*4^k，其中k＝0，1，2，i＝0，1，2，3。

第四步，在一场的显示期中，通过3个子场的不同亮度组合，实现4³＝64级的灰度显示。

图1是实现本发明上述灰度调制方式的电路原理图，由时序信号处理电路、灰度信号处理电路、行显示驱动电路、列显示驱动电路构成，控制场发射平板显示阵列的像素发光显示。

其中，时序信号处理电路对行、场同步信号进行处理，把一场显示期分为三个子场，各子场对应的显示期权重F₀、F₁、F₂分别为4⁰、4¹、4²，形成行、列显示驱动电路的时序信号，并产生行寻址信号控制行显示驱动电路的选通状态，使显示阵列的其中一行像素进行显示。灰度信号处理电路对显示灰度信号进行处理，产生控制信号控制列显示驱动电路的选通状态，在每一个子场各像素点根据待显示的灰度值从V₀、V₁、V₂、V₃中选择其中一个作为驱动信号施加给像素单元。经过3个子场的亮度组合，实现64级灰度显示，如下表所示：

F1\权重1	F2\权重4	F3\权重16	灰度级
				0	0	0	0
V1	0	0	1
				V2	0	0	2
V3	0	0	3
				0	V1	0	4
V1	V1	0	5
				V2	V1	0	6
V3	V1	0	7
				0	V2	0	8
V1	V2	0	9
				V2	V2	0	10
V3	V2	0	11
				0	V3	0	12
V1	V3	0	13
				V2	V3	0	14
V3	V3	0	15
				0	0	V1	16
V1	0	V1	17
				V2	0	V1	18
V3	0	V1	19
				0	V1	V1	20
V1	V1	V1	21
				V2	V1	V1	22

V3	V1	V1	23
				0	V2	V1	24
V1	V2	V1	25
				V2	V2	V1	26
V3	V2	V1	27
				0	V3	V1	28
V1	V3	V1	29
				V2	V3	V1	30
V3	V3	V1	31
				0	0	V2	32
V1	0	V2	33
				V2	0	V2	34
V3	0	V2	35
				0	V1	V2	36
V1	V1	V2	37
				V2	V1	V2	38
V3	V1	V2	39
				0	V2	V2	40
V1	V2	V2	41
				V2	V2	V2	42
V3	V2	V2	43
				0	V3	V2	44
V1	V3	V2	45
				V2	V3	V2	46
V3	V3	V2	47
				0	0	V3	48
V1	0	V3	49
				V2	0	V3	50
V3	0	V3	51
				0	V1	V3	52
V1	V1	V3	53
				V2	V1	V3	54
V3	V1	V3	55
				0	V2	V3	56
V1	V2	V3	57
				V2	V2	V3	58
V3	V2	V3	59
				0	V3	V3	60
V1	V3	V3	61

V2	V3	V3	62
				V3	V3	V3	63

如上所述，通过设置显示亮度比L₀:L₁:L₂:L₃＝0:1:2:3，这样的连续亮度级别结合各子场的权重，使得在n^m级的灰度显示中，可调的亮度是均匀连续的，实现好的显示效果。

如上所述，同样本发明所述的显示亮度比也可以设置为L₀:L₁:L₂…:L_i:…L_n-1=0:1:3……:2i-1……:2n-1或者其他，只要相邻灰度级间的亮度差足够少就能实现本发明的目的，获得好的调制效果和有利于硬件的实现，因此，其显示亮度比的具体设置不做为对本发明保护范围的限定。

如上所述，本发明保护的是一种场发射平板显示器的灰度显示控制方法，其将驱动信号分为若干个幅值固定的等级；将一场显示期分为若干个子场，各子场的显示期权重不同；各子场显示期间，从驱动信号中选择其中一个施加给待显示的像素单位；通过各子场的亮度组合，实现场发射平板显示器的灰度显示，其所需的驱动电路简单，无需复杂的幅值放大电路，可以克服显示器件不能响应过窄的脉冲的问题，在实现灰度显示有其独特的优势。一切与本案具体实施方式相同或相近的技术方案都应示为落入本案的保护范围内。

Claims (3)

1.一种场发射平板显示器的灰度调制方法，其内容是:提供若干个幅值不同的驱动信号；将一场的显示期分为若干个子场显示期，简称子场，各子场显示期的权重不同；在同一个子场，所述不同幅值的驱动信号产生不同的亮度；通过各子场的不同亮度组合，实现场发射平板显示器的灰度显示，其特征在于包括以下步骤：

步骤A、提供n个幅值不同的驱动信号Vi，不同的驱动信号Vi在像素上产生不同的显示亮度L_i，其中n≥2，i＝0，1，2，……n-1；

步骤B、将一场的显示期T，分为m个子场T_k，其中m≥2，k＝0，1，2，……m-1，设置子场T_k的显示期权重为n^k，使驱动信号Vi在子场T_k中对应的显示亮度为n^k*L_i，其中n为步骤A中所述的驱动信号的个数；

步骤C、在子场T_k中，从步骤A中所述n个驱动信号中选择其中的V_i施加于像素上；

步骤D、在一场的显示期T，通过各子场T_k的不同亮度组合，实现n^m级的灰度显示，其中n为步骤A中所述的驱动信号的个数，m为步骤B中所述子场的个数。

2.根据权利要求1所述的一种场发射平板显示器的灰度调制方法，其特征在于：在步骤A中调节各V_i大小使显示亮度比L₀:L₁:L₂…:L_i:…L_n-1=0:1:2……:i……:n-1。

3.根据权利要求1所述的一种场发射平板显示器的灰度调制方法，其特征在于：将驱动信号分为n个幅值不同的级别，将一场的显示期分为m个子场，场发射平板显示器上各像素点根据显示数据信号选择其在各子场的驱动信号，通过m个子场的亮度组合，实现各像素点所需要的灰度级。

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