CN100416630C

CN100416630C - 等离子显示器驱动方法

Info

Publication number: CN100416630C
Application number: CNB2004100843598A
Authority: CN
Inventors: 金桓猷
Original assignee: LG Electronics Nanjing Display Co Ltd
Current assignee: LG Electronics Nanjing Display Co Ltd
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2024-11-19
Also published as: CN1779758A

Abstract

本项发明中涉及到的是，减少消耗电力的同时还可以减少错误放电现象(Mis Lighting)的等离子显示器驱动方法。该等离子显示器驱动方法中包括以下几个步骤内容：步骤一，从输入影像中检测出电力消耗多的数据模式；步骤二，在上述数据模式中，在一个帧中的多数个子字段中，至少省略一个子字段，并且延长因上述能量回收回路的充电和放电减少的标准数据脉冲维持时间段，以减少电力消耗，上述在一个帧中省略子字段的个数时至少要维持被事先设定的子字段数量。

Description

等离子显示器驱动方法

【技术领域】

这是有关等离子显示器的发明；特别是减少消耗电力的同时还可以减少错误放电现象(Mis Lighting)的等离子显示器驱动方法。

【背景技术】

等离子显示器(Plasma Display Panel：以下简称为“PDP”)利用He+Xe、Ne+Xe或者He+Ne+Xe等非活性混合气体放电时发生的147nm紫外线，使荧光体发光，以此显示包括文字或者图解在内的画像。上述PDP不仅容易实现薄膜化和大型化，同时受益于最近技术开发，可以提供更加优越的画质。特别是，三电极交流沿面放电型PDP在放电时，其表面蓄积壁电荷；并且可以在放电时产生的溅镀环境中保护电极，因此具有低电压驱动和使用寿命长的优点。

参照图1，三电极交流沿面放电型PDP放电单元结构如下：形成于上部基板11上的扫描/维持电极12Y以及共同维持电极12Z；形成于下部基板16上的地址电极17X。

扫描/维持电极12Y和共同维持电极12Z各自由透明电极，例如氧化铟锡(Indium-Tin-Oxide：ITO)材质的透明电极组成。

扫描/维持电极12Y和共同维持电极12Z上，各自形成有可减少电阻的金属BUS电极13。

形成有扫描/维持电极12Y和共同维持电极12Z的上部基板11上层叠有上部介电层14和保护膜15。上部介电层14蓄积等离子放电时产生的壁电荷。保护膜15可以防止等离子放电时产生的溅镀对上板介电层14造成的损伤，而且可以提高二次电子的放出效率。通常保护膜15采用氧化镁(MgO)。

形成地址电极17X的下部基板16上，还设有下部介电层18和隔离壁19；下部介电层18和隔离壁19表面涂布有荧光体层20。

地址电极17X形成于与扫描/维持电极12Y以及共同维持电极13Z交叉的方向上。隔离壁19与地址电极17X并列形成，可以防止放电过程中产生的紫外线以及可视光线泄漏到相邻放电单元中。荧光体层20被等离子放电时发生的紫外线激活，产生红色、绿色或者蓝色中的任意一种可视光线。

由上/下部基板(11，16)和隔离壁19形成的放电空间，注入有用于气体放电的He+Xe、Ne+Xe以及Ne+Xe等非活性气体。

上述PDP为了形成画面上的灰度(Gray Level)，把一个帧分割为多数个发光次数不同的子字段进行驱动。各子字段又被分割为以下几个部分：使放电更加均一的重新设置段；选择放电单元的地址段；根据放电次数显示灰度的维持段。例如，如图2一样，要用256灰度显示画面时，相当于1/60秒的帧段(16.67ms)，被分割为8个子字段。这8个子字段正如前面所讲述过的，各自被分割为地址段以及维持段。在这里，各子字段的重新设置段和地址段都相同，相反，维持段和与之相对应的维持脉冲数在各子字段中以2ⁿ(n＝0，1，2，3，4，5，6，7)的比例增加。上述各子字段中，由于维持段均不同，因此可以显示画像的灰度。

能够驱动上述PDP各电极(12Y、12Z、17X)的驱动器集成回路(IntegratedCircuit；以下简称为‘IC’)，为了进行放电，必须将高电压供给到各电极(12Y，12Z，17X)中，因此具有消耗电力大，而且价格昂贵等缺点。例如，驱动地址电极17X的数据驱动器IC，各自驱动数十个地址电极线X，并且向各自地址电极线X提供数十乃至数百V的数据电压，因此消耗电力较大。数据驱动器IC21如图2所示，装配于薄膜22上，并且输入端和输出端各自接合于系统板23和PDP20上，就是说以COF(chip on film；以下简称为‘COF’)形态设置。

为了实现数据驱动IC21的低成本化，有必要增加低电压驱动和IC输出端口或者减少IC大小(或者芯片尺寸(Die size))。清晰度为VGA的PDP时，PDP20上的地址电极线X的数量为640×3(RGB)，总共1920个。

在该VGA清晰度PDP中，假设数据驱动IC21的各自输出针为96个，那么需要20个数据驱动IC21。96针的数据驱动IC21如果以4个为单位装配到一个薄膜22上，那么一个COF就会拥有384个输出端口，因此上述VGA清晰度的PDP中需要5个数据驱动用COF。

如果将数据驱动IC21的各自输出针增加到192个，那么VGA清晰度的PDP中所需的数据驱动IC21数量就会减少为10个。这时，如果薄膜22上可装配5个数据驱动IC21，VGA清晰度的PDP中所需的COF就会减少为2个。因此，随着COF数量的减少，PDP和数据驱动IC21的成本也会降低。

为了增加数据驱动IC21的低电压驱动和输出针数量，要考虑数据驱动IC21的消耗电力。96针/64针数据驱动IC21的容许消耗电力各自为2.5W/2.1W左右。为了降低数据驱动IC21的消耗电力，必须要实现低电压驱动和低电流，但是由于PDP中的过电流，很难降低数据驱动IC21的消耗电流。例如，可进行40V的低电压驱动时，40“的PDP中消耗2A电流时的消耗电力为电压(V)X电流(I)，即80W。假设该PDP中所需的数据驱动IC数量为20个，数据驱动IC21各自的消耗电力为4W，因此96针数据驱动IC的容许消耗电力就会超过2.5W。

为了减少上述数据驱动IC的消耗电力，数据驱动IC采用能源回收回路。

结合图3以及图4显示了采用能量回收回路的数据驱动IC单位驱动装置和其驱动波形。

参照图3，现有的数据驱动IC单位驱动装置结构如下：利用从PDP回收的电压，向地址电极线X提供电压的能量回收回路31；根据数据的有无，切换能量回收回路的供给电压的数据驱动装置32。

能量回收回路31结构如下：能够对回收电压进行充电处理的外部电容器Cs；并列连接于外部电容器Cs上的第1以及第3开关(S1，S3)；连接于第1以及第3开关(S1，S3)之间节点和数据驱动装置32之间的感应器L；连接于外部维持电压源Vs和感应器L之间的第2开关S2；连接于基电压源GND和感应器L之间的第4开关S4。

第1开关S1在供给数据之前被打开，形成外部电容器Cs和PDP地址电极线X之间的电流回路。

第2开关S2在第1开关S1被打开的时间段内，地址电极线X充电到维持电极等级时被打开，并且将维持电压Vs供给到PDP的地址电极线X中。

第3开关S3在PDP中发生地址放电后被打开，并且在地址电极线X和外部电容器Cs之间形成放电回路。第3开关S3被打开的时间段内，外部电容器Cs就会充电从PDP回收到的电压。

第4开关S4在外部电容器Cs完成充电后被打开，并且将PDP的地址电极线X上的电压维持在基电位。

感应器L与PDP的等价静电容量Cp一同构成LC串联共振回路，并且在第1开关S1被打开的时间段内，PDP的地址电极线X充电为共振电压。

数据驱动装置32具备有与能量回收回路31的输出端连接的第5开关S5和连接于第5开关S5和基电压源GND之间的第6开关S6。地址电极线X与第5开关S5和第6开关S6之间的输出端子连接。

第5开关S5在图中未有标示的控制装置控制作用下，数据被输入的时间段内被打开，并且将能量回收回路31的电压提供到PDP的地址电极线X中。另外，第5开关S5在没有数据的时间段内被打开，并切断能量回收回路31和PDP之间的电压回路。

第6开关S6在图中未有标示的控制装置控制作用下，没有数据输入的时间段内被打开，使地址电极线X上的电压维持基电压；相反在数据被输入的时间段内，则被关闭。

就这样如果采用能量回收回路31，从PDP回收到的峰值电流就会减少，并且由于利用无效电力将地址放电中所需的电压供给到PDP中，因此消耗电力就会降低。事实上，采用能量回收回路的数据驱动IC由于峰值电流的减少，比没有能量回收回路的状况最多减少50％左右的消耗电力。但是，如果采用能量回收回路31，就无法保证相当于能量回收中所需充电/放电时间段的地址放电中所需的时间。如图4所示，没有能量回收回路时，数据脉冲的上升时间和循环时间相对快一些。如果采用能量回收回路，数据脉冲中就会包括有根据能量回收回路DPD地址电极线X充电至数据维持电压的上升时间段T1和根据PDP回收的无效电力外部电容器被充电的下降时间段T3。在这里，上升时间段T1和下降时间段T3是大概200-300ns左右的时间段。根据该上升时间段T1和下降时间段T3能量回收回路被采用时，作用于地址放电的数据维持电压维持时间段T2比没有采用能量回收回路时相对短一些。

需要高速驱动的60“显示屏中，PDP不被分割驱动的信号扫描(Singlescan)方式，其地址放电中所需的数据脉冲被设定为最小1.4μs以下。这种状况下，数据驱动IC中采用能量回收回路，正如前面所述由于数据维持电压的维持时间段T2缩短，因此会发生错误放电，即Mis-Lighting现象。

【发明内容】

本项发明的目的就是要提供既可以减少消耗电力，又可以减少错误放电现象(Mis Lighting)的PDP驱动方法。

为了达到上述目的，本项发明实例中的PDP驱动方法包括以下几个步骤内容：步骤一，从输入影像中检测出电力消耗多的数据模式；步骤二，在上述数据模式中，在一个帧中的多数个子字段中，至少省略一个子字段，并且延长因上述能量回收回路的充电和放电减少的标准数据脉冲维持时间段，以减少电力消耗，上述在一个帧中省略子字段的个数时至少要维持被事先设定的子字段数量。

正如前面所讲述的，本项发明中的PDP驱动方法在采用能量回收回路的数据驱动IC中，为了防止因数据脉冲的维持时间段减少造成的错误放电现象(Mis Lighting)，可增加数据脉冲的振幅，或者可减少特定模式中的子字段数量，以此增大数据脉冲的维持时间段。因此，本项发明中的PDP驱动方法既可以减少数据驱动IC的消耗电力，而且还可以最消化错误放电现象(MisLighting)。

通过参照附图对实例进行的详细说明，可以明确本项发明的其他目的、特征以及优点。

【附图说明】

图1是现有三电极交流沿面放电型等离子显示器放电单元构造显示斜视图。

图2是图1中所示的与等离子显示器接合的COF部分切开斜视图。

图3是采用普通能量回收回路的数据驱动集成回路单位驱动装置的回路图。

图4是根据能量回收回路的采用与否显示数据脉冲的波形图。

图5是说明本项发明第1实例中等离子显示器驱动方法的数据脉冲以及扫描脉冲波形图。

图6是本项发明第2实例中等离子显示器驱动方法控制等级的步骤性显示流程图。

图7是消耗电力较大的数据模式显示平面图。

图8是邻接单位驱动器驱动装置的等价回路图。

【具体实施方式】

下面参照图5至图8，对本项发明实例进行说明。

参照图5，本项发明中的PDP驱动方法，为了减少数据驱动IC的消耗电力，采用了能量回收回路，并且考虑到能量回收回路中的上升时间段T1和下降时间段T3的维持时间段T2减少因素，以标准数据脉冲为基础扩大其振幅。

数据脉冲通常从0V标准电位上升至60-80V左右。因此，数据脉冲具备60-80V的振幅。比起上述数据脉冲，本项发明中的PDP驱动方法，将10V内外的振幅上升部分(ΔA)加到数据脉冲中，使数据脉冲的振幅增加到70-90V。就这样数据脉冲的振幅A增大后，由于扫描脉冲和数据脉冲之间的电压差就会进一步加大，因此能量回收回路中，相当于追加到数据脉冲上的上升时间段T1和下降时间段T3的数据脉冲维持时间段T2即使被缩短也不会发生错误放电。

一方面，扫描脉冲通常从70-80V中下降到0V。因此，扫描脉冲的振幅为70-80V。为了实现数据驱动IC的低电压驱动，即使采用将扫描脉冲的振幅大概降低到-10V内外的方法代替减少数据脉冲的振幅上升部分(ΔA)的方法，也可以加大地址放电中所需的电位差。这时，扫描脉冲从70-80V降低到-10V内外，因此其振幅大约增加到80-90V左右。

图6至图8显示的是本项发明第2实例中的PDP驱动方法。

参照图6，本项发明中的PDP驱动方法在电流消耗较多的数据模式中减少子字段数量，因此可以确保相当于能量回收回路中追加的上升时间段T1和下降时间段T3的数据维持时间段T3。

S1至S5步骤是在PDP中判断电流消耗较多模式的过程。显示在PDP显示屏上的数据模式中，电流消耗最多的模式是如图7所示，在水平方向H和垂直方向V上相邻单元之间打开单元和关闭单元相互交替的模式。对此详细说明如下：能够驱动一个地址电极线X的数据驱动IC单位驱动装置如图8一样，由多数个数据(D1，D2)和基电压源(GND或者低电位共同电压)之间以推拉(Push-pull)形态连接的两个开关元件(Q1，Q2或者Q3，Q4)组成。向打开的单元供给数据D1，而相邻的关闭单元上不供给数据D2，打开单元的数据D1跟着经由第1开关元件Q1和PDP单元(Cp)的电流回路，供给到PDP单元Cp中。另外，该数据D1经由相邻单位驱动装置的第4开关元件Q4，泄漏到基电压源GND。因此，在水平方向H和垂直方向V上打开单元和关闭单元相互交替时，数据驱动IC内的泄漏电流逐渐增多，而且与之相对应，数据驱动IC的消耗电流也会增大。

S5步骤中，如果被判断为计数值超过临界值，并且消耗更多电流的数据模式，一个帧中包含的子字段数量就会减少。(S6步骤)如果子字段数量减少，根据被清除的子字段，数据驱动IC内的转换次数也会减少，因此数据驱动IC的转换损失就会相对减少。被清除的子字段最好是低辉度相对比的子字段。这是因为，如果子字段数量减少，虽然灰度表现范围也会有所减少，但是根据观察者的视觉认知特性，用户几乎感知不到的低辉度相对比子字段被清除，由于灰度表现和辉度等级的低下程度较低，对画质几乎不造成影响。

另外，可增加相当于一个帧时间段(16.67ms)中被省略子字段时间段的地址时间段。因此，本项发明中的PDP驱动方法根据被增加的地址时间段，可延长数据脉冲的维持时间段T2，因此可以进行比较稳定的照明操作。

清晰度为HD(High Definition)级的PDP中，假设一个帧包含10个子字段，一个子字段中所需的地址时间段为1.4μs X720线＝1008μs，因此一个帧中所需的总地址时间段为1008×10子字段＝10.08ms。为了实现安定的照明操作，如果将数据脉冲的脉冲幅度增加200ns，一个帧中所需的总地址时间段为1.6μs×720线×10子字段＝11.5。上述数据的特定模式中缩小一个子字段，数据驱动IC的转换次数就会减少，不仅减少消耗电力，而且一个子字段时间段为400μs(重新设置段)+1008μs(地址段)+100μs(包含维持段，休止段等的剩余时间段)＝1.5ms，因此可以将数据脉冲的幅度增加到200ns，可以达到安定照明的目的。如果，数据脉冲的维持时间段T2延长400ns，就会减少两个子字段。

S5步骤中，被判断为计数值比临界值小，而且电流消耗比较小的数据模式，就会维持事先设定的子字段数量。(S7步骤)

通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。

因此，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利范围来确定其技术性范围。

Claims

1. 等离子显示器驱动方法，所述方法中采用能量回收回路，所述方法包括：

步骤一，从输入影像中检测出电力消耗多的数据模式；

步骤二，在上述数据模式中，在一个帧中的多数个子字段中，至少省略一个子字段，并且延长因上述能量回收回路的充电和放电减少的标准数据脉冲维持时间段，以减少电力消耗，上述在一个帧中省略子字段的个数时至少要维持被事先设定的子字段数量。

2. 如权利要求1所述的等离子显示器驱动方法，其特征在于：

上述被省略的子字段，其辉度相对比设定较低。

3. 如权利要求1所述的等离子显示器驱动方法，其特征在于：

由于上述子字段的省略，使上述标准数据脉冲维持时间段比因采用维持脉冲而导致维持时间段减少的标准数据脉冲，延长200ns。