专利名称：一种提高pdp对比度的方法
技术领域：
本发明涉及PDP屏的一种驱动技术，提供了一种通过该驱动技术结合透过率快速实时可调的滤光薄膜技术，可以在PDP特殊的驱动方式下实现实时调整滤光膜的透过率和反射率，从而大幅度提高PDP的对比度。
背景技术：
PDP是利用气体放电发光进行显示的平板显示器，由显示屏体和电路系统两部分组成，其中显示屏体是显示发光部件。目前，制约PDP进一步发展的主要因素是亮度和对比度。为了获得很高的亮室对比度，PDP显示器在显示屏的正前方安装了滤光膜，这种滤光膜厚度一般为10(Γ500μπι，其透过率一般为3(Γ50%，可以有效降低外界光的反射率。但是，这种固定的滤光膜的使用也使PDP屏的有效光通量大大降低，使提高对比度与提高亮度成为·一对矛盾。同时，由于I3DP的特殊驱动方式，在PDP屏在非正式点亮期间会产生背景亮度，从而使对比度大大降低。影响PDP显示器对比度高低主要因素有光源亮度，独特的驱动方式产生的背景亮度和环境光对显示屏的反射亮度。对比度是评价彩色rop图像质量最重要指标之一，为了获得高质量的显示图像，必须尽可能的提高显示器的对比度。平板显示器的对比度(C)是指显示屏白场亮度(Ld)和暗场亮度(Lb)之比，即C=Ld/ Lb。通常，显示器的对比度分为暗室对比度和亮室对比度。在工作时，显示屏的发光情况如图2所示
在暗室环境中，Ln=Ld, Ld为显示屏全白屏的亮度，LB=Lb，Lb为显示屏全黑屏的亮度，SP本底光。在亮室环境中，LD=Ld+Lref, LB=Lb+Lref,其中LMf为显示屏由于环境光照射而反射的光亮度。由对比度的定义可知，PDP发光效率不变的情况下提高暗室对比度的主要方法是在于提闻发光売度和降低背景売度，而背景売度主要和PDP独特的驱动方式有关；而提闻亮室对比度还需要在彩色rop的结构和工艺方面采取降低显示屏幕表面的反射系数的措施。商品化的AC-PDP中普遍采用寻址和显示分离(ADS)的驱动方式。该方式中，一帧包括几个子场，一个子场分为3个阶段准备期、寻址期、维持期。这三个阶段都存在单元的放电发光。其中维持期的发光是显示图像所必须的，为有效光Ld ;而准备期所有单元(包括寻址单元和非寻址单元)和寻址期需要点亮的单元也会发光，但这种发光是不希望出现的本底光U。在灰度显示时，每个子场都有准备期和寻址期的放电，这会造成本底亮度很高，导致对比度很低。例如在亮室环境中，PDP驱动波形中总复位放电将会产生O. 4cd亮度，总寻址放电将会产生O. 6 Cd亮度。如果PDP显示屏显示全白屏的亮度为Ld=300 cd, PDP显示屏显示全黑屏的亮度为Lb=Icd, PDP屏对外界环境光反射光强为Lref =2cd,因此，亮室下LD=Ld+Lref=302 cd, Le=Lb+ Lref =3 cd，对应的亮室对比度只有约为100:1。同样地，在暗室下，L11=Ld =300 cd, Le=Lb =1 cd，对应的暗室对比度只有300:1。
目前，提高PDP显示屏的亮度和对比度，主要从改善电路入手，改进驱动波形来减少非维持期的点亮次数以降低背景亮度。但是这会造成图像不稳定等缺点。本发明将从显示屏本身入手，在PDP屏中首次引入透过率可调的滤光膜，使其在准备期和寻址期透过率极低，有效的降低背景光强，从而显著提高了对比度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高PDP对比度的方法，其PDP驱动寻址显示时，在准备期和寻址期降低背景亮度；而在维持期，提高出射光强度。最后达到提高对比度的效果的同时，也大大提高亮度。本发明为了实现上述目的采用以下技术方案
一种提高PDP对比度的方法，其特征在于在PDP的驱动方式中，在准备期和寻址期，水平电极和垂直电极间通入电压，滤光膜的透过率最低，减少背景光的亮度；在维持期，则通入一相反极性电压，滤光膜的透过率最高，使要点亮的寻址单元透过率提高。·上述方案中，所述滤光膜包括由玻璃基板、Ne-cut/NIR-cut胶膜层、透明基底、第二透明导电层、变色层、第一透明导电层、透明衬底至下而上叠加成的滤光膜块，还包括垂直电极和水平电极，第二透明导电层连接到系统中的垂直电极，第一透明导电层连接到系统中的水平电极。上述方案中，所述滤光膜块以一个整体式构成一个大滤光膜或者以阵列式结构排列成一个大滤光膜，每个滤光膜块单元通过水平电极和垂直电极连接外接电源。上述方案中，所述变色层的材料是无机材料或有机材料；无机电致变色材料中有多种过渡金属氧化物，有机变色材料是氧化-还原型化合物、金属有机化合物，或导电聚合物电致变色材料。上述方案中，所述无机电致变色材料为Rh203、Co0、Mo03、V205、Ni0、W03、Ir203、Ti02、Nb205中的一种或多种混合得到的电致变色材料。上述方案中，所述有机变色材料为紫精类化合物、聚苯胺，镧系酞化青、普鲁士蓝、导电聚合物或聚合金属络合物。本发明的设计路是，在传统的PDP屏中去除原来的透过率固定的滤光膜，而采用一种特殊的滤光膜，该滤光膜具有透过率可快速可调的特征。在准备期和寻址期，即通入一定电压后，在很低功耗下就可以使滤光膜的透过率非常低，以降低背景亮度Lb ;而在维持期，通入相反极性电压，使滤光膜的透过率非常高，提高出射光强度LD，从而是对比度大大提闻。如传统的AC-PDP显示器，固定滤光膜的透过率约为40%，最大出射亮度为300Cd，暗场亮度为I Cd。显示VGA格式时分辨率为640 X 480，帧频为60Hz，采用ADS技术，将一中贞分8个子场,见图4,假设扫描一行的时间为3 μ s,扫描480行所需的时间为I. 44ms,在一中贞时间16. 7ms内8个子场扫描寻址所用的时间为11. 52ms,这样留给维持放电显不的时间只有5. 15ms。可见，不显示时间Lb占一场总时间的60%以上。因此设法降低非维持期的背景光亮度Lb将会很有效的提高图像对比度。与透过率约为40%的固定滤光膜相比，采用透过率在5%到60%之间可调的滤过膜，对比度将大大提高，同时亮度也大大提高。同时，反射光LMf也会随着滤光膜的透过率的变化而变化。在整个一场时间中，非维持期与维持期的时间比为3:2，总的反射亮度为LMf=2cd，则非维持期的反射亮度Lrefl与维持期的反射亮度Lref2分别为I. 2cd和O. 8cd。在非维持期，透过率从40%变为5%时，Lrtfl由I. 2 cd降低到O. 15 Cd。在维持期，透过率从40%变成60%, Lref2由O. 8cd变为I. 2 cd，那么，整个一场时间中，总的的反射亮度由原来的2 Cd降到I. 35 Cd。当显示屏显示全白场时，由于滤光膜的透过率由40%提高到60%，使白屏亮度Ld由原来的300 Cd提高到450 Cd;当显示屏处于非维持期时，由于滤光膜的透过率从40%降低到5%，使得本底亮度Lb降为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 对比度由原来的约 100 1 提高到约306 ;亮室对比度显著提高。当然，变色层还可以由除以上提到的具有电控变色功能的材料制备而成，如高速电泳类材料、液晶材料等。
·图I为目前PDP滤光膜的结构示意图。其中11标注为AR层/CH层，12标注为PET模板，13标注为Ne-cut/NIR-cut胶膜层，14标注为PDP屏前玻璃基板。图2为PDP发光示意图。其中21标注为入射环境光的亮度Lin，22标注为屏对环境光的反射亮度L,ef，23标注为PDP显示发光亮度Ld，24标注为PDP暗场状态下的背景亮度Lb。25 210构成PDP显示屏基本的结构，其中25为前基板(由图I中的11 14构成)，26为介质层，27为维持电极,28为荧光粉层,29为后基板,210为寻址电极。211为PDP显示屏工作时的气体放电区域。图3为本发明采用的PDP透过率可调滤光膜示意图。其中31标注为透明衬底，32标注透明导电层I (连接到系统中的水平电极)，33标注为变色层，34标注为透明导电层2(连接到系统中的垂直电极)，12标注为PET或其他透明基底，13标注为Ne-cut/NIR-cut胶膜层，14标注为PDP屏前玻璃基板。图4为rop的采用寻址和显示分离(ADS)的驱动方式下，八个子场(标注4广标注48)的时间分布及对应的滤光膜透过率示意图。每个子场都由三个时间段组成，分别为标注49所示的准备期、标注410所示的寻址期、标注411所示的维持期，浅灰色和斜线部分是每个子场进行准备和寻址所占用的时间，所有子场都相同，深灰色部分是维持放电发光所占用的时间，其时间比例为1:2:4:8:16:32:64:128。412标注为一帧时间，如60Hz帧频约为16. 7ms, 50Hz帧频为20ms。413为透过率可调的滤光膜的透过率示意图，414黑色代表光低透过率时期，其透过率小于10%，415白色代表光高透过率时期，其透过率大于50%。图5 (a)和(b)分别为整体式结构滤光膜的侧视图和俯视图，其中51标注为衬底，52标注为如图3所示的透过率实时可调滤光膜，53标注为水平电极，54标注为垂直电极。图6 (a)和(b)分别为阵列式结构滤光膜的侧视图和俯视图，其中51标注为衬底，62标注为如图3所示的透过率实时可调的滤光膜块单元，63标注为水平电极阵列，64标注为垂直电极阵列。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的说明首先对本发明的设计原理做进一步说明，在传统的PDP屏中去除原来的透过率固定的滤光膜，而采用一种特殊的滤光膜，该滤光膜具有透过率可快速可调的特征。在准备期和寻址期，即通入一定电压后，在很低功耗下就可以使滤光膜的透过率非常低，以降低背景亮度Lb ;而在维持期，通入相反极性电压，使滤光膜的透过率非常高，提高出射光强度LD，从而是对比度大大提高。如传统的AC-PDP显示器，固定滤光膜的透过率约为40%，最大出射亮度为300Cd，暗场亮度为I Cd。显示VGA格式时分辨率为640 X 480，帧频为60Hz，采用ADS技术，将一中贞分8个子场,见图3,假设扫描一行的时间为3 μ s,扫描480行所需的时间为I. 44ms,在一中贞时间16. 7ms内8个子场扫描寻址所用的时间为11. 52ms,这样留给维持放电显不的时间只有5. 15ms。可见，不显示时间LbS—场总时间的60%以上。因此设法降低非维持期的背景光亮度Lb将会很有效的提高图像对比度。与透过率约为40%的固定滤光膜相比，采用透过率在5%到60%之间可调的滤过膜，对比度将大大提高，同时亮度也大大提高。同时，反射光LMf也会随着滤光膜的透过率的变化而变化。在整个一场时间中，非维持期与维持期的时间比为3:2，总的反射亮度为LMf=2cd，则非维持期的反射亮度Lrefl与维持期的反射亮·度Lref2分别为I. 2cd和O. 8cd。在非维持期，透过率从40%变为5%时，Lrtfl由I. 2 cd降低到O. 15 Cd。在维持期，透过率从40%变成60%, Lref2由O. 8cd变为I. 2 cd，那么，整个一场时间中，总的的反射亮度由原来的2 Cd降到I. 35 Cd。当显示屏显示全白场时，由于滤光膜的透过率由40%提高到60%，使白屏亮度Ld由原来的300 Cd提高到450 Cd;当显示屏处于非维持期时，由于滤光膜的透过率从40%降低到5%，使得本底亮度Lb降为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 对比度由原来的约 100 1 提高到约306 ;亮室对比度显著提高。当然，变色层还可以由除以上提到的具有电控变色功能的材料制备而成，如高速电泳类材料、液晶材料等。下面结合实施例对本发明做进一步的说明
实施例一
整体式结构的电致变色滤光膜
整体式结构的电致变色滤光膜，是一次制备完成一个大小足够覆盖整个屏幕的大滤光膜，该滤光膜使用如图3所示的结构，其透过率的变化由外接电源控制，这些外接电源由两个电极提供，一个为水平电极53，连接到图3中的第一透明导电层32 ;另一个为垂直电极54，连接到图3中的第二透明导电层34。在TOP的驱动方式中，在准备期和寻址期，两个电极间通入一定电压，使得整个膜的透过率最低，以减少背景光的亮度；在维持期，则通入一相反极性电压，整个膜带的透过率最高，使得要点亮的寻址单元透过率提高。通过这种技术，可有效提升对比度。整体式滤光膜的结构简单，驱动方便。实施例二
阵列式结构的电致变色滤光膜
阵列式结构的电致变色滤光膜，将多个滤光膜块有序地排列组成一个大小足够覆盖整个屏幕的大滤光膜，这些滤光膜带使用图3所示的结构，这些小的滤光膜块以阵列式结构排列(如图6所示)，它们共用一个底部衬底，膜块之间排列紧密，每个不相邻的滤光膜块单元都有不同的外接电源，这些外接电源由两个电极阵列提供，一个为水平电极阵列(图6的标注63)，另一个为垂直电极阵列(图6的标注64)，这样每个的滤光膜块在通以电压后，由于图像色彩或者外界光线的不同，通过调节外接电压，使得屏幕上的滤光膜块的光学性能也各不相同。在rop的驱动方式中，在准备期和寻址期，通入一定电压，使得整个膜块的透过率最低，以减少背景光的亮度；在维持期，通入一相反极性电压，使滤光膜对要点亮的寻址单元透过率提高，其他非点亮单元透过率降低，并使透过率保持这种分布。通过这种技术，使其对比度大幅提升，还可以解决整体式结构滤光膜在维持期对比度降低的缺点。滤光膜块做的尺寸越小，整体性能越好。·
权利要求
1.一种提高PDP对比度的方法，其特征在于在rop的驱动方式中，在准备期和寻址期，水平电极和垂直电极间通入电压，滤光膜的透过率最低，减少背景光的亮度；在维持期，则通入一相反极性电压，滤光膜的透过率最高，使要点亮的寻址单元透过率提高。
2.根据权利要求I所述提高PDP对比度的方法，其特征在于所述滤光膜包括由玻璃基板、Ne-cut/NIR-cut胶膜层、透明基底、第二透明导电层、变色层、第一透明导电层、透明衬底至下而上叠加成的滤光膜块，还包括垂直电极和水平电极，第二透明导电层连接到系统中的垂直电极，第一透明导电层连接到系统中的水平电极。
3.根据权利要求I或2所述提高PDP对比度的方法，其特征在于所述滤光膜块以一个整体式构成一个大滤光膜或者以阵列式结构排列成一个大滤光膜，每个滤光膜块单元通过水平电极和垂直电极连接外接电源。
4.根据权利要求2所述的提高PDP对比度的方法，其特征在于所述变色层的材料是无机材料或有机材料；无机电致变色材料中有多种过渡金属氧化物，有机变色材料是氧化-还原型化合物、金属有机化合物，或导电聚合物电致变色材料。
5.根据权利要求4所述的提高PDP对比度的方法，其特征在于所述无机电致变色材料为 Rh203、Co0、Mo03、V205、Ni0、W03、Ir203、Ti02、Nb205 中的一种或多种混合得到的电致变色材料。
6.根据权利要求4所述的提高PDP对比度的方法，其特征在于所述有机变色材料为紫精类化合物、聚苯胺，镧系酞化青、普鲁士蓝、导电聚合物或聚合金属络合物。
全文摘要
本发明提供了一种提高PDP对比度的方法，在PDP屏外侧，引入一种透过率可调的滤光膜，在PDP的驱动方式中，在准备期和寻址期，水平电极和垂直电极间通入电压，该滤光膜的透过率最低，减少背景光的亮度；在维持期，则通入一相反极性电压，滤光膜的透过率最高，使要点亮的寻址单元透过率提高，提高出射光强度，从而使对比度大大提高。
文档编号G09G3/28GK102789759SQ20121026647
公开日2012年11月21日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日
发明者胡添勇, 董淼, 陈泽祥 申请人:电子科技大学