專利名稱：一種提高pdp對比度的方法
技術領域：
本發明涉及PDP屏的一種驅動技術，提供了一種通過該驅動技術結合透過率快速實時可調的濾光薄膜技術，可以在PDP特殊的驅動方式下實現實時調整濾光膜的透過率和反射率，從而大幅度提高PDP的對比度。
背景技術：
PDP是利用氣體放電發光進行顯示的平板顯示器，由顯示屏體和電路系統兩部分組成，其中顯示屏體是顯示發光部件。目前，制約PDP進一步發展的主要因素是亮度和對比度。為了獲得很高的亮室對比度，PDP顯示器在顯示屏的正前方安裝了濾光膜，這種濾光膜厚度一般為10(Γ500μπι，其透過率一般為3(Γ50%，可以有效降低外界光的反射率。但是，這種固定的濾光膜的使用也使PDP屏的有效光通量大大降低，使提高對比度與提高亮度成為·一對矛盾。同時，由于I3DP的特殊驅動方式，在PDP屏在非正式點亮期間會產生背景亮度，從而使對比度大大降低。影響PDP顯示器對比度高低主要因素有光源亮度，獨特的驅動方式產生的背景亮度和環境光對顯示屏的反射亮度。對比度是評價彩色rop圖像質量最重要指標之一，為了獲得高質量的顯示圖像，必須盡可能的提高顯示器的對比度。平板顯示器的對比度(C)是指顯示屏白場亮度(Ld)和暗場亮度(Lb)之比，即C=Ld/ Lb。通常，顯示器的對比度分為暗室對比度和亮室對比度。在工作時，顯示屏的發光情況如圖2所示
在暗室環境中，Ln=Ld, Ld為顯示屏全白屏的亮度，LB=Lb，Lb為顯示屏全黑屏的亮度，SP本底光。在亮室環境中，LD=Ld+Lref, LB=Lb+Lref,其中LMf為顯示屏由于環境光照射而反射的光亮度。由對比度的定義可知，PDP發光效率不變的情況下提高暗室對比度的主要方法是在于提聞發光売度和降低背景売度，而背景売度主要和PDP獨特的驅動方式有關；而提聞亮室對比度還需要在彩色rop的結構和工藝方面采取降低顯示屏幕表面的反射系數的措施。商品化的AC-PDP中普遍采用尋址和顯示分離(ADS)的驅動方式。該方式中，一幀包括幾個子場，一個子場分為3個階段準備期、尋址期、維持期。這三個階段都存在單元的放電發光。其中維持期的發光是顯示圖像所必須的，為有效光Ld ;而準備期所有單元(包括尋址單元和非尋址單元)和尋址期需要點亮的單元也會發光，但這種發光是不希望出現的本底光U。在灰度顯示時，每個子場都有準備期和尋址期的放電，這會造成本底亮度很高，導致對比度很低。例如在亮室環境中，PDP驅動波形中總復位放電將會產生O. 4cd亮度，總尋址放電將會產生O. 6 Cd亮度。如果PDP顯示屏顯示全白屏的亮度為Ld=300 cd, PDP顯示屏顯示全黑屏的亮度為Lb=Icd, PDP屏對外界環境光反射光強為Lref =2cd,因此，亮室下LD=Ld+Lref=302 cd, Le=Lb+ Lref =3 cd，對應的亮室對比度只有約為100:1。同樣地，在暗室下，L11=Ld =300 cd, Le=Lb =1 cd，對應的暗室對比度只有300:1。
目前，提高PDP顯示屏的亮度和對比度，主要從改善電路入手，改進驅動波形來減少非維持期的點亮次數以降低背景亮度。但是這會造成圖像不穩定等缺點。本發明將從顯示屏本身入手，在PDP屏中首次引入透過率可調的濾光膜，使其在準備期和尋址期透過率極低，有效的降低背景光強，從而顯著提高了對比度。
發明內容
本發明的目的在于提供一種提高PDP對比度的方法，其PDP驅動尋址顯示時，在準備期和尋址期降低背景亮度；而在維持期，提高出射光強度。最后達到提高對比度的效果的同時，也大大提高亮度。本發明為了實現上述目的采用以下技術方案
一種提高PDP對比度的方法，其特征在于在PDP的驅動方式中，在準備期和尋址期，水平電極和垂直電極間通入電壓，濾光膜的透過率最低，減少背景光的亮度；在維持期，則通入一相反極性電壓，濾光膜的透過率最高，使要點亮的尋址單元透過率提高。·上述方案中，所述濾光膜包括由玻璃基板、Ne-cut/NIR-cut膠膜層、透明基底、第二透明導電層、變色層、第一透明導電層、透明襯底至下而上疊加成的濾光膜塊，還包括垂直電極和水平電極，第二透明導電層連接到系統中的垂直電極，第一透明導電層連接到系統中的水平電極。上述方案中，所述濾光膜塊以一個整體式構成一個大濾光膜或者以陣列式結構排列成一個大濾光膜，每個濾光膜塊單元通過水平電極和垂直電極連接外接電源。上述方案中，所述變色層的材料是無機材料或有機材料；無機電致變色材料中有多種過渡金屬氧化物，有機變色材料是氧化-還原型化合物、金屬有機化合物，或導電聚合物電致變色材料。上述方案中，所述無機電致變色材料為Rh203、Co0、Mo03、V205、Ni0、W03、Ir203、Ti02、Nb205中的一種或多種混合得到的電致變色材料。上述方案中，所述有機變色材料為紫精類化合物、聚苯胺，鑭系酞化青、普魯士藍、導電聚合物或聚合金屬絡合物。本發明的設計路是，在傳統的PDP屏中去除原來的透過率固定的濾光膜，而采用一種特殊的濾光膜，該濾光膜具有透過率可快速可調的特征。在準備期和尋址期，即通入一定電壓后，在很低功耗下就可以使濾光膜的透過率非常低，以降低背景亮度Lb ;而在維持期，通入相反極性電壓，使濾光膜的透過率非常高，提高出射光強度LD，從而是對比度大大提聞。如傳統的AC-PDP顯示器，固定濾光膜的透過率約為40%，最大出射亮度為300Cd，暗場亮度為I Cd。顯示VGA格式時分辨率為640 X 480，幀頻為60Hz，采用ADS技術，將一中貞分8個子場,見圖4,假設掃描一行的時間為3 μ s,掃描480行所需的時間為I. 44ms,在一中貞時間16. 7ms內8個子場掃描尋址所用的時間為11. 52ms,這樣留給維持放電顯不的時間只有5. 15ms。可見，不顯示時間Lb占一場總時間的60%以上。因此設法降低非維持期的背景光亮度Lb將會很有效的提高圖像對比度。與透過率約為40%的固定濾光膜相比，采用透過率在5%到60%之間可調的濾過膜，對比度將大大提高，同時亮度也大大提高。同時，反射光LMf也會隨著濾光膜的透過率的變化而變化。在整個一場時間中，非維持期與維持期的時間比為3:2，總的反射亮度為LMf=2cd，則非維持期的反射亮度Lrefl與維持期的反射亮度Lref2分別為I. 2cd和O. 8cd。在非維持期，透過率從40%變為5%時，Lrtfl由I. 2 cd降低到O. 15 Cd。在維持期，透過率從40%變成60%, Lref2由O. 8cd變為I. 2 cd，那么，整個一場時間中，總的的反射亮度由原來的2 Cd降到I. 35 Cd。當顯示屏顯示全白場時，由于濾光膜的透過率由40%提高到60%，使白屏亮度Ld由原來的300 Cd提高到450 Cd;當顯示屏處于非維持期時，由于濾光膜的透過率從40%降低到5%，使得本底亮度Lb降為O. 125cd, Lb由3cd降低到I. 4752 cd。因此在亮室下，LD=Ld+Lref=450+l. 35=451. 35 cd, Lb= Lb+ Lref =1. 475 cd, L 對比度由原來的約 100 1 提高到約306 ;亮室對比度顯著提高。當然，變色層還可以由除以上提到的具有電控變色功能的材料制備而成，如高速電泳類材料、液晶材料等。
·圖I為目前PDP濾光膜的結構示意圖。其中11標注為AR層/CH層，12標注為PET模板，13標注為Ne-cut/NIR-cut膠膜層，14標注為PDP屏前玻璃基板。圖2為PDP發光示意圖。其中21標注為入射環境光的亮度Lin，22標注為屏對環境光的反射亮度L,ef，23標注為PDP顯示發光亮度Ld，24標注為PDP暗場狀態下的背景亮度Lb。25 210構成PDP顯示屏基本的結構，其中25為前基板(由圖I中的11 14構成)，26為介質層，27為維持電極,28為熒光粉層,29為后基板,210為尋址電極。211為PDP顯示屏工作時的氣體放電區域。圖3為本發明采用的PDP透過率可調濾光膜示意圖。其中31標注為透明襯底，32標注透明導電層I (連接到系統中的水平電極)，33標注為變色層，34標注為透明導電層2(連接到系統中的垂直電極)，12標注為PET或其他透明基底，13標注為Ne-cut/NIR-cut膠膜層，14標注為PDP屏前玻璃基板。圖4為rop的采用尋址和顯示分離(ADS)的驅動方式下，八個子場(標注4廣標注48)的時間分布及對應的濾光膜透過率示意圖。每個子場都由三個時間段組成，分別為標注49所示的準備期、標注410所示的尋址期、標注411所示的維持期，淺灰色和斜線部分是每個子場進行準備和尋址所占用的時間，所有子場都相同，深灰色部分是維持放電發光所占用的時間，其時間比例為1:2:4:8:16:32:64:128。412標注為一幀時間，如60Hz幀頻約為16. 7ms, 50Hz幀頻為20ms。413為透過率可調的濾光膜的透過率示意圖，414黑色代表光低透過率時期，其透過率小于10%，415白色代表光高透過率時期，其透過率大于50%。圖5 (a)和(b)分別為整體式結構濾光膜的側視圖和俯視圖，其中51標注為襯底，52標注為如圖3所示的透過率實時可調濾光膜，53標注為水平電極，54標注為垂直電極。圖6 (a)和(b)分別為陣列式結構濾光膜的側視圖和俯視圖，其中51標注為襯底，62標注為如圖3所示的透過率實時可調的濾光膜塊單元，63標注為水平電極陣列，64標注為垂直電極陣列。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步的說明首先對本發明的設計原理做進一步說明，在傳統的PDP屏中去除原來的透過率固定的濾光膜，而采用一種特殊的濾光膜，該濾光膜具有透過率可快速可調的特征。在準備期和尋址期，即通入一定電壓后，在很低功耗下就可以使濾光膜的透過率非常低，以降低背景亮度Lb ;而在維持期，通入相反極性電壓，使濾光膜的透過率非常高，提高出射光強度LD，從而是對比度大大提高。如傳統的AC-PDP顯示器，固定濾光膜的透過率約為40%，最大出射亮度為300Cd，暗場亮度為I Cd。顯示VGA格式時分辨率為640 X 480，幀頻為60Hz，采用ADS技術，將一中貞分8個子場,見圖3,假設掃描一行的時間為3 μ s,掃描480行所需的時間為I. 44ms,在一中貞時間16. 7ms內8個子場掃描尋址所用的時間為11. 52ms,這樣留給維持放電顯不的時間只有5. 15ms。可見，不顯示時間LbS—場總時間的60%以上。因此設法降低非維持期的背景光亮度Lb將會很有效的提高圖像對比度。與透過率約為40%的固定濾光膜相比，采用透過率在5%到60%之間可調的濾過膜，對比度將大大提高，同時亮度也大大提高。同時，反射光LMf也會隨著濾光膜的透過率的變化而變化。在整個一場時間中，非維持期與維持期的時間比為3:2，總的反射亮度為LMf=2cd，則非維持期的反射亮度Lrefl與維持期的反射亮·度Lref2分別為I. 2cd和O. 8cd。在非維持期，透過率從40%變為5%時，Lrtfl由I. 2 cd降低到O. 15 Cd。在維持期，透過率從40%變成60%, Lref2由O. 8cd變為I. 2 cd，那么，整個一場時間中，總的的反射亮度由原來的2 Cd降到I. 35 Cd。當顯示屏顯示全白場時，由于濾光膜的透過率由40%提高到60%，使白屏亮度Ld由原來的300 Cd提高到450 Cd;當顯示屏處于非維持期時，由于濾光膜的透過率從40%降低到5%，使得本底亮度Lb降為O. 125cd, Lb由3cd降低到I. 4752 cd。因此在亮室下，LD=Ld+Lref=450+l. 35=451. 35 cd, Lb= Lb+ Lref =1. 475 cd, L 對比度由原來的約 100 1 提高到約306 ;亮室對比度顯著提高。當然，變色層還可以由除以上提到的具有電控變色功能的材料制備而成，如高速電泳類材料、液晶材料等。下面結合實施例對本發明做進一步的說明
實施例一
整體式結構的電致變色濾光膜
整體式結構的電致變色濾光膜，是一次制備完成一個大小足夠覆蓋整個屏幕的大濾光膜，該濾光膜使用如圖3所示的結構，其透過率的變化由外接電源控制，這些外接電源由兩個電極提供，一個為水平電極53，連接到圖3中的第一透明導電層32 ;另一個為垂直電極54，連接到圖3中的第二透明導電層34。在TOP的驅動方式中，在準備期和尋址期，兩個電極間通入一定電壓，使得整個膜的透過率最低，以減少背景光的亮度；在維持期，則通入一相反極性電壓，整個膜帶的透過率最高，使得要點亮的尋址單元透過率提高。通過這種技術，可有效提升對比度。整體式濾光膜的結構簡單，驅動方便。實施例二
陣列式結構的電致變色濾光膜
陣列式結構的電致變色濾光膜，將多個濾光膜塊有序地排列組成一個大小足夠覆蓋整個屏幕的大濾光膜，這些濾光膜帶使用圖3所示的結構，這些小的濾光膜塊以陣列式結構排列(如圖6所示)，它們共用一個底部襯底，膜塊之間排列緊密，每個不相鄰的濾光膜塊單元都有不同的外接電源，這些外接電源由兩個電極陣列提供，一個為水平電極陣列(圖6的標注63)，另一個為垂直電極陣列(圖6的標注64)，這樣每個的濾光膜塊在通以電壓后，由于圖像色彩或者外界光線的不同，通過調節外接電壓，使得屏幕上的濾光膜塊的光學性能也各不相同。在rop的驅動方式中，在準備期和尋址期，通入一定電壓，使得整個膜塊的透過率最低，以減少背景光的亮度；在維持期，通入一相反極性電壓，使濾光膜對要點亮的尋址單元透過率提高，其他非點亮單元透過率降低，并使透過率保持這種分布。通過這種技術，使其對比度大幅提升，還可以解決整體式結構濾光膜在維持期對比度降低的缺點。濾光膜塊做的尺寸越小，整體性能越好。·
權利要求
1.一種提高PDP對比度的方法，其特征在于在rop的驅動方式中，在準備期和尋址期，水平電極和垂直電極間通入電壓，濾光膜的透過率最低，減少背景光的亮度；在維持期，則通入一相反極性電壓，濾光膜的透過率最高，使要點亮的尋址單元透過率提高。
2.根據權利要求I所述提高PDP對比度的方法，其特征在于所述濾光膜包括由玻璃基板、Ne-cut/NIR-cut膠膜層、透明基底、第二透明導電層、變色層、第一透明導電層、透明襯底至下而上疊加成的濾光膜塊，還包括垂直電極和水平電極，第二透明導電層連接到系統中的垂直電極，第一透明導電層連接到系統中的水平電極。
3.根據權利要求I或2所述提高PDP對比度的方法，其特征在于所述濾光膜塊以一個整體式構成一個大濾光膜或者以陣列式結構排列成一個大濾光膜，每個濾光膜塊單元通過水平電極和垂直電極連接外接電源。
4.根據權利要求2所述的提高PDP對比度的方法，其特征在于所述變色層的材料是無機材料或有機材料；無機電致變色材料中有多種過渡金屬氧化物，有機變色材料是氧化-還原型化合物、金屬有機化合物，或導電聚合物電致變色材料。
5.根據權利要求4所述的提高PDP對比度的方法，其特征在于所述無機電致變色材料為 Rh203、Co0、Mo03、V205、Ni0、W03、Ir203、Ti02、Nb205 中的一種或多種混合得到的電致變色材料。
6.根據權利要求4所述的提高PDP對比度的方法，其特征在于所述有機變色材料為紫精類化合物、聚苯胺，鑭系酞化青、普魯士藍、導電聚合物或聚合金屬絡合物。
全文摘要
本發明提供了一種提高PDP對比度的方法，在PDP屏外側，引入一種透過率可調的濾光膜，在PDP的驅動方式中，在準備期和尋址期，水平電極和垂直電極間通入電壓，該濾光膜的透過率最低，減少背景光的亮度；在維持期，則通入一相反極性電壓，濾光膜的透過率最高，使要點亮的尋址單元透過率提高，提高出射光強度，從而使對比度大大提高。
文檔編號G09G3/28GK102789759SQ20121026647
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月30日 優先權日2012年7月30日
發明者胡添勇, 董淼, 陳澤祥 申請人:電子科技大學