[发明专利]应用于大屏幕的场致发射显示器的图像灰度调制方法及驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及显示器制造技术领域，特别是一种应用于大屏幕的场致发射显示器的图像灰度调制方法及驱动电路。

背景技术

场致发射显示器(FED)是平板显示器中较为新型的一种，是继液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)、电致发光显示器(ELD)等之后的另一种最具有前途的新一代平板显示器。大面积印刷式FED采用独有的低成本大面积低逸出功FED阴极材料及其阴极浆料，与其它种类的FED不同，大面积印刷式FED成本低，工艺简单，所使用材料具有低逸出功特点，可以降低FED中所需的发射电压，使得外部电路简单化。彩色大屏幕印刷式场致发射显示器的研发成功，在国内外都属首创。

PDP与FED就驱动电路来说最大的共同点就是它们的驱动电压相对其他平板显示器比较高，为100V左右。由于目前市场上FED专用数据驱动芯片较少，且无论在集成度还是性能上均与PDP的数据驱动芯片有较大的差距。例如HV632芯片，其输出只有32路，最大工作电压为80V，最大输出电流只有4mA；而目前PDP的驱动技术已经十分成熟，相应的驱动芯片种类繁多，高压性能都比较好，如STV7610，STV7620、UPD16347等高压移位锁存驱动器，其输出96路，输出电流为30mA，驱动负载能力远大于HV632。由此可见，高压部分的电路性能无论是速度还是功率，PDP的驱动芯片均比目前的HV632要好，如果PDP驱动芯片能应用在FED显示屏上，就有可能解决我们目前遇到的困难。但PDP与FED的工作原理有很大的不同，它是通过内部的惰性气体放电释放出的真空紫外光，激发涂覆在基板内壁上的光致荧光粉发射可见光来实现图像的显示。AC-PDP是目前使用最普遍的一种PDP结构。对于AC-PDP，由于受气体物理学原理所限，其像素在亮与灭之间没有灰度等级。因此其灰度的产生是通过调节维持脉冲个数的方法来实现的。而FED则不然，它的灰度的产生可以通过调节驱动电压的脉冲宽度或调节驱动电压或电流的幅度来实现。因此，针对专为PDP显示屏设计的驱动芯片，其低压部分逻辑功能相对简单，只包括了移位寄存器和锁存器等，不能直接应用在FED上。

申请号为200410103216.7的中国专利公开了一种可显示彩色视频图像的场致发射显示器集成驱动电路，该专利采用美国的SUPERTEX公司提供的集成芯片HV632PG，利用脉宽调制的方法实现FED显示器的灰度调制，并应用到25英寸彩色240×3×320的FED中。但上述FED驱动电路系统中的灰度调制驱动芯片输出只有32路、输出的最高电压仅为80伏、最大输出电流只有4mA，且驱动管开关速度较慢，存在着显示图象对比度不高，电路集成度不高的缺点。

目前，AC-PDP广泛使用的显示和分离(ADS)驱动方法，是将一场数据分为8个子场，每个子场周期内都要顺序扫描各显示行，在寻址期将本子场内的所有数据信号以壁电荷的方式存储到各象素单元中，然后，在显示期进行统一的发光显示。因此，基于PDP显示器具有存储记忆功能的结构特点，这种方法最大的特点是能够在一个子场内对所有行进行同时显示。

ADS子场驱动方法是将一场数据分成几个部分，每个部分的点亮时间对应不同权值，可组合成不同的灰度。在PDP电路中使用的寻址与显示分离的显示方法通常是应用子场技术。256级灰度需要用8位的灰度数据表示，因此须将每一帧分为8个子场。每个子场由寻址期和维持期组成，各子场的寻址期时间相等。而8个子场的显示时间长度的比例为1∶2∶4∶8∶16∶32∶64∶128。每一子场的显示分别用灰度数据的第0位，1位，2位……加以控制。这样，通过适当的组合就可以实现0～255级的灰度显示。如某象素的灰度值为0x28，则其仅在第4子场和第6子场显示，其余时间保持熄灭。

但FED不像AC-PDP那样具有存储记忆功能，因此ADS技术无法直接应用于FED显示器。但如果不采用子场技术针对一个场进行操作，而是采用子行驱动方法针对图像的一个行进行操作，就可能利用现有的平板显示器驱动芯片实现FED的驱动。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种应用于大屏幕的场致发射显示器的图像灰度调制方法，特别是一种可显示彩色视频图像的场致发射显示器的图像灰度调制方法——子行驱动方法。

本发明的另一个目的在于提供一种应用于大屏幕的场致发射显示器的图像灰度调制驱动电路，该驱动电路有利于进一步提高原有电路的集成度，提高电路的输出脉冲电压，使FED显示屏显示的图像对比度大大改善。

本发明采用的技术方案是：