一种场发射显示器件显示驱动的γ校正方法技术

本发明专利技术涉及一种场发射显示器件（Ｆｉｅｌｄ　　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　　Ｄｉｓｐｌａｙ，简称ＦＥＤ）显示驱动的γ校正方法。发明专利技术内容及特征是：采用较大位宽量化图像信号，引入γ校正处理，输出固定位数的图像数据信号驱动场致电子发射显示器件，实现显示器件的发光亮度随输入图像灰度信号的大小呈线性变化。本发明专利技术能够在不增加驱动电路复杂性的情况下，提高图像的灰度层次，改善图像的显示质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于显示
，具体涉及场发射平板显示驱动技术。
技术介绍
平板显示技术正在成为主流显示技术。场发射显示器(Field Emission Display，简称FED)是目前在研的几种平板显示器中的一种，它的工作原理是依赖场致电子发射现象。在强电场作用下，电子首先从冷阴极材料表面通过隧道穿透发射到真空，然后被加速，最终打在荧光粉薄膜上而导致发光。它的特征是采用冷阴极电子源阵列和采用交叉矩阵寻址方式实现显示单元的点亮。在场发射显示器件中，冷阴极电子源是核心部件，其发射电流大小决定显示亮度。实验证明场发射显示器件显示亮度与冷阴极电子源发射的电流呈线性关系，冷阴极电子源发射电流与其驱动电压或电场的关系呈非线性关系。图1是典型的冷阴极电子源场发射特性，当驱动冷阴极电子源的电压或电场增加时，发射的电流程近似指数的关系增加。这样，带来了场发射显示器件显示亮度与驱动电压之间呈非线性关系，这将使器件在重显图像时还原性差。本专利技术提供一种改善场发射显示器件显示亮度与驱动电压之间非线性特性的方法，将能提高图像的灰度层次，获得还原性好的图像显示。
技术实现思路
本专利技术提出，其内容是采用较大位宽量化图像信号，然后引入γ校正处理，输出固定位数的图像数据信号驱动场致电子发射显示器件，实现器件的发光亮度随输入图像灰度信号的大小呈线性变化。上述专利技术的实现步骤和特征如下a)利用A/D转换电路把模拟图像灰度信号转换为位数为m位的数字图像数据G，并暂存于缓冲存储器中；b)利用γ校正处理电路对图像数据G进行γ校正处理，得到位数为n的图像数据GO，其中G和GO存在如下关系G2m-1=k(Go2n-1)2exp(c/Go2n-1).]]>在上述关系式中，c是显示器的参数，反映显示器发光亮度与信号电平之间的关系；k是常数，并且k＝1/exp(c)；m、n分别是输入的图像数据G和经γ校正后的图像数据GO的位数；c)将γ校正后的图像数据GO，编制成一个校正查找表，存储在非易失性存储器中；d)以图像数据G作为地址或地址判据，从γ校正查找表中取出校正后的图像数据GO，作为FED器件的驱动信号数据。步骤a)所述的图像数据位数m大于或等于校正后的图像数据位数n。步骤b)所述的γ校正处理电路至少要包括一个处理器。步骤d)所述的图像数据G来自步骤b)所述的缓冲存储器。本专利技术所述的γ校正方法，通过采用较大位宽量化图像灰度信号，并对输入图像的灰度信号进行γ校正，使显示器件的发光亮度根据所施加的图像灰度信号电压或电场呈线性变化，以得到还原性好的灰度层次高的图像。本专利技术γ校正采用的量化位宽m大于或等于γ校正输出的位宽n，能够在不增加显示器件的驱动控制电路复杂性的前提下，提高图像的灰度层次，改善图像的显示质量。附图说明图1为典型的冷阴极电子源场发射特性曲线图；图2为本专利技术γ校正方法流程图；图3为本专利技术γ校正实现原理框图；图4a为n＝8、m＝8时低灰度值区域的γ校正查找表；图4b为n＝8、m＝9时低灰度值区域的γ校正查找表；图4c为n＝8、m＝10时低灰度值区域的γ校正查找表；图5为c＝-0.2、n＝8、m＝10时显示驱动信号的γ校正曲线图。具体实施例方式如图2是本专利技术γ校正方法实现流程图。如图3是本专利技术γ校正实现原理框图，它由A/D转换电路、γ校正控制电路、γ校正查找表存储单元和驱动控制电路组成，其中γ校正控制电路包括一个信号处理器、程序存储器和数据存储器。本专利技术γ校正方法具体实施方式结合图2和图3进行描述。将模拟图像信号经A/D转换电路转换成数字图像灰度信号后，输入到γ校正控制电路；γ校正控制电路根据校正关系式(1)对数字图像灰度信号进行校正处理；校正后的数字图像灰度信号输出至驱动控制电路驱动显示器件显示。G2m-1=k(Go2n-1)2exp(c/Go2n-1)---(1)]]>上述所提的“校正处理”，可以是γ校正控制电路对从A/D转换电路输出的数字图像灰度信号进行校正运算，获得的图像灰度信号直接输出至驱动控制电路；也可以是γ校正控制电路先对A/D转换电路输出的数字图像灰度信号进行校正运算，然后将校正后的图像灰度信号编制成校正查找表，再从校正查找表取出校正的数字图像灰度信号输出至驱动控制电路。前者“校正处理”方式在图像信号的信息量比较大的情况下，由于γ校正控制电路的数据处理速度的限制会使图像显示效果会变差，而后者“校正处理”方式不会因为图像信号的信息量变大而降低图像显示效果。下面对采用“编制成校正查找表”的校正处理方法做进一步阐述。第一步，将模拟图像信号输入A/D转换电路，转换成m位数字图像灰度信号G，并输出至γ校正控制电路中的处理器和数据存储器。第二步，γ校正控制电路中的处理器根据校正函数对A/D转换电路输出的量化图像灰度值进行γ校正处理，形成n位数字图像灰度信号GO，并将其编制成校正查找表存储于γ校正查找表存储单元中。第三步，从数据存储器取出输入的数字图像灰度值G(即经A/D量化的输入图像信号值)作为地址信号，从γ校正查找表存储单元中查找出校正后的图像灰度值GO，并输出至场发射显示器件的驱动控制电路。本专利技术γ校正控制电路利用Matlab对输入图像灰度数据G和校正后输出的图像灰度数据GO关系式G2m-1=k(Go2n-1)2exp(c/Go2n-1)]]>进行运算，把GO表示为G的函数(2)GO＝f(G，c，m，n)＝(2n-1).exp[lambertw(-1/2.c.exp(-1/2.c-1/2.(log(G/(2m-1)))))+1/2.c+1/2.(log(G/(2m-1)))](2)式(2)中引入超越函数Lambertw；显示器参数c根据实验测量的数据、采用拟合的方法得到。如果c取-0.2，当γ校正函数取m＝8、n＝8时，即对输入的模拟图像信号采用8位二进制数进行数字化转换，经γ校正处理后采用8位二进制数表示图像信号灰度值，所编制的校正表的低灰度值区域如图4a所示；当γ校正函数取m＝9、n＝8时，所编制的校正表的低灰度值区域如图4b所示；当γ校正函数取m＝10、n＝8时，所编制的校正表的低灰度值区域如图4c所示。对比图4a、4b、4c可得，对应于γ校正输出GO＝0～64的低灰度值区域，采用8位、9位、10位量化位宽的输入图像信号，在显示62级灰度上产生的灰度损失分别为54、46和29。可见，γ校正在低灰度值区域会使图像信号产生灰度损失，但保持校正位宽n不变的前提下，提高输入信号的量化位宽m能够减少这种灰度损失。图5是当c＝-0.2，m＝10，n＝8时的γ校正G-Go曲线。从图5可知，γ校正曲线与图1所示显示器件的光电转换特性曲线图近似地成反指数关系。因此，本专利技术的γ校正校正装置输出的信号驱动显示器件后，能够使显示器件的总传输函数近似地变为线性函数，从而使显示器件的输入信号与输出信号成线性关系。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种场发射显示器件显示驱动的γ校正方法，其内容是：采用较大位宽量化图像信号，然后引入γ校正处理，输出固定位数的图像数据信号驱动场致电子发射显示器件，实现器件的发光亮度随输入图像灰度信号的大小呈线性变化。其特征包括以下步骤：ａ）利用Ａ ／Ｄ转换电路把模拟图像灰度信号转换为位数为ｍ位的数字图像数据Ｇ，并暂存于缓冲存储器中；ｂ）利用γ校正处理电路对图像数据Ｇ进行γ校正处理，得到位数为ｎ的图像数据Ｇｏ，其中Ｇ和Ｇｏ存在如下关系：＊＊＊。在上述关系式中，ｃ是显示器的参数， 反映显示器发光亮度与信号电平之间的关系；ｋ是常数，并且ｋ＝１／ｅｘｐ（ｃ）；ｍ、ｎ分别是输入的图像数据Ｇ和经γ校正后的图像数据Ｇｏ的位数；ｃ）将γ校正后的图像数据Ｇｏ，编制成一个校正查找表，存储在非易失性存储器中；ｄ）以图像 数据Ｇ作为地址或地址判据，从γ校正查找表中取出校正后的图像数据Ｇｏ，作为ＦＥＤ器件的驱动信号数据。

【技术特征摘要】
1.一种场发射显示器件显示驱动的γ校正方法，其内容是采用较大位宽量化图像信号，然后引入γ校正处理，输出固定位数的图像数据信号驱动场致电子发射显示器件，实现器件的发光亮度随输入图像灰度信号的大小呈线性变化。其特征包括以下步骤a)利用A/D转换电路把模拟图像灰度信号转换为位数为m位的数字图像数据G，并暂存于缓冲存储器中；b)利用γ校正处理电路对图像数据G进行γ校正处理，得到位数为n的图像数据GO，其中G和GO存在如下关系G2m-1=k(Go2n-1)2exp(c/Go2n-1).]]>在上述关系式中，c是显示器的参数，反映显示器发光亮度与信号电平之间的关系；k是常数，并且k＝1/exp(c)；m、n分别是输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓少芝，陈振华，许宁生，陈军，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]