CN100447836C - 能够根据外部压力调节亮度的放电显示设备及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种放电显示设备，包括放电显示面板和根据输入的视频信号中的每个帧的灰阶数据来驱动放电显示面板的装置。所述帧的平均亮度被与外部压力成正比地调节。

Description

能够根据外部压力调节亮度的放电显示设备及其方法
本申请要求于2004年5月31日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2004-0039280号的利益，该申请的公开内容全部包含于此以资参考。
技术领域
本发明涉及一种放电显示设备，尤其是，本发明涉及这样一种放电显示设备：该设备包括放电显示面板和根据在输入的视频信号中的帧的灰阶数据驱动该放电显示面板的装置。
背景技术
图1显示传统的表面放电型三极管等离子显示面板(PDP)1的结构。图2显示图1中显示的PDP 1的传统显示单元的实施例。参照图1和图2，在一般表面放电PDP 1的前和后玻璃基板10和13之间设置有：寻址电极行AR1、AG1、……、AGm、ABm、介电层11和15、Y电极行Y1、……、Yn、X电极行X1、……、Xn、荧光层16、分隔壁17和作为保护层的氧化镁(MgO)层12。
寻址电极行AR1到ABm以预定模式形成在后玻璃基板13的前表面上。后介电层15形成在具有寻址电极行AR1到ABm的后玻璃基板13的整个表面上。分隔壁17形成在后介电层15的前表面上以与寻址电极行AR1到ABm平行。这些分隔壁17限定各个显示单元的放电区并且起着阻止相邻的放电单元之间的交叉通信的作用。荧光层16涂在分隔壁17之间。
X电极行X1到Xn和Y电极行Y1到Yn以预定的模式形成在前玻璃基板10的后表面上，与寻址电极行AR1到ABm正交。各个交叉点限定显示单元。X电极行X1到Xn的每一个都具有透明电极行Xna(图2)和金属电极行Xnb(图2)，透明电极行Xna由透明的传导材料，如铟锡氧化物(ITO)制造而成，金属电极行Xnb用于增加传导性。Y电极行Y1到Yn的每一个都具有透明电极行Yna(图2)和金属电极行Ynb(图2)，透明电极行Yna由透明的传导材料，如ITO制造而成，金属电极行Ynb用于增加传导性。前介电层11覆盖X电极行X1到Xn和Y电极行Y1到Yn。用于保护面板1使其不受强电场的影响的保护层12，如MgO层覆盖前介电层11。用于形成等离子的气体被密封在放电空间14中。
在PDP 1中使用的传统的驱动方法(见U.S.专利第5,541,618号)中，在子场中顺序地执行复位、寻址、和维持放电。在复位周期，在所有的显示单元中电荷状态变得统一。在寻址周期，在所选的显示单元中产生预定壁电压。在维持放电周期中，预定的交流(AC)电压被施加到所有的XY电极对，因此，在具有在寻址周期产生的壁电压的显示单元中出现维持放电。在维持放电周期中，在气体层，即出现维持放电的所选显示单元的放电空间14中形成等离子，并且从等离子发射的紫外线激活荧光层16，从而发光。
用于PDP 1，即放电显示面板的驱动单元包括视频处理器、控制器和驱动器。视频处理器将外部模拟视频信号转换为数字信号以产生内部视频信号，该内部视频信号包括，例如，8比特红色(R)视频数据、8比特绿色(G)视频数据、8比特蓝色(B)视频数据、时钟信号、水平同步信号和垂直同步信号。控制器响应于从视频处理器接收的内部视频信号，产生用于驱动驱动器的驱动控制信号。驱动器将驱动信号施加到放电显示面板1的电极行上。
当在外部压力低的地区，如高海拔地区使用包括放电显示面板1和驱动单元的放电显示设备时，由外部压力引起的放电显示面板1的应力降低，导致噪声的增加。
发明内容
本发明提供这样一种放电显示设备：当在低压力环境，如外部压力低的环境中使用该放电显示设备时，该放电显示设备防止噪声的增加。
本发明公开了一种放电显示设备，包括：放电显示面板和用于根据输入的视频信号的每个帧的灰阶数据来驱动该放电显示面板的装置，其中，帧的平均亮度被与放电显示设备的外部压力成正比地调节。
本发明也公开一种当具有放电显示面板的显示设备的外部压力低的情况下，用于控制该显示设备的噪声的方法，该方法包括：根据输入的视频信号的每个帧的灰阶数据来驱动放电显示面板；和与放电显示设备的外部压力成正比地调节每个帧的平均亮度，其中，当图像显示在放电显示面板上时，显示设备的噪声不增加。
将应该理解前面的一般描述和下面的详细描述是示例性和解释性的，并且试图为所要求的本发明提供进一步的解释。
附图说明
附图说明表示本发明的实施例并且与描述一起用于解释本发明的原理，附图说明被包括一提供对本发明进一步的理解，被合并在本说明书中，并且组成为本说明书的一部分。
图1是传统的表面放电型三极管等离子显示面板(PDP)的内部透视图；
图2是图1中显示的面板的显示单元的例子的截面图；
图3是根据本发明的实施例的作为放电显示设备的等离子显示设备的方框图；
图4是表示帧的平均亮度被与图3中显示的等离子显示设备的外部压力成正比地调节的图；
图5是当图3中显示的等离子显示设备的外部压力超过最大压力极限时，帧中的驱动状态的时间图；
图6是当图3中显示的等离子显示设备的外部压力为最小压力极限时，帧中的驱动状态的时间图；
图7是在图5或者图6中显示的子场中施加到图1中显示的PDP的电极行的信号波形图。
具体实施方式
在下文中，详细描述了本发明的几个实施例。尤其是，参照图1和图2描述了等离子显示面板(PDP)，即在放电显示设备中包括的放电显示面板。
参照图3，根据本发明的实施例的作为放电显示设备的等离子显示设备包括PDP 1、视频处理器66、控制器62、寻址驱动器63、X驱动器64、Y驱动器65和外部压力检测器67。
上面已经参照图1和图2描述了PDP 1。视频处理器66将包括，例如，视频信号SVID和数字电视(DTV)信号SDTV的外部视频信号转换为数字格式的内部视频信号。内部视频信号包括，例如，8比特红色(R)视频数据、8比特绿色(G)视频数据、8比特蓝色(B)视频数据、时钟信号、水平同步信号和垂直同步信号。
控制器62产生数据信号SA、X控制信号SX、和Y控制信号SY。这里，控制器62根据从外部压力检测器67接收的外部压力信号SEP将帧的平均亮度调节为与外部压力成正比。尤其，控制器62将帧的平均信号电平或者该帧的驱动时间(例如，该帧中维持放电脉冲的数量)调节为与外部压力成正比。该操作将参照图4、图5、图6和图7更进一步地描述。
寻址驱动器63根据从控制器62接收的数据信号SA驱动PDP 1的寻址电极行AR1到ABm(图1)。X驱动器64根据从控制器62接收的X控制信号SX驱动X电极行X1到Xn。Y驱动器65根据从控制器62接收的Y控制信号SY驱动Y电极行Y1到Yn。
图4表示帧的平均亮度被与图3中显示的等离子显示设备的外部压力成正比地调节。在图4中，NTS指帧中维持放电脉冲的数量，ASL指帧的平均信号电平，PEX指外部压力。
参照图3和图4，例如，当在帧中PDP 1的外部压力PEX在最小压力极限PEX_MIN和最大压力极限PEX_MAX之间时，在最小数量极限NTS_MIN和参考数量NTS_REF之间的范围内，该帧中维持放电脉冲的数量NTS被设置为与外部压力PEX成正比。该操作将参照图5、图6和图7在以下详细描述。最大压力极限PEX_MAX是不影响PDP 1的噪声的外部压力的最大值。
同时，不调节与帧的驱动时间对应的帧中维持放电脉冲的数量NTS，而是可通过直接调节灰阶数据来调节帧的平均信号电平ASL。详细地说，当在帧中PDP 1的外部压力PEX在最小压力极限PEX_MIN和最大压力极限PEX_MAX之间时，在最小电平极限ASLMIN和原始信号电平ASLORG之间的范围中，帧的平均信号电平ASL被设置为与外部压力PEX成正比。
通常，当外部压力PEX减小时，帧的平均亮度减小。当外部压力PEX减小时，PDP 1的内部温度减小，因此，PDP 1的内部压力减小。从而，当外部压力PEX减小时，PDP 1的应力并不减小。结果，在具有低外部压力PEX的地区，PDP 1的噪声并不增大。
图5是当图3中显示的等离子显示设备的外部压力超过最大压力极限PEX_MAX(图4)时，帧FR1中的驱动状态的计时图。如上所述，最大压力极限PEX_MAX是不影响PDP 1的噪声的外部压力的最大值。
参照图5，为了实现时分灰阶显示，单元帧可被分为8个子场SF1到SF8。另外，独立的子场SF1到SF8可分别包括复位周期R1到R8，分别包括寻址周期A1到A8，以及分别包括维持放电周期S1到S8。
在复位周期R1到R8的每一个期间，使放电条件在所有显示单元内变为统一的并且放电条件变得适合执行下述随后的寻址操作。
在寻址周期A1到A8的每一个期间，显示数据信号施加到图1的寻址电极行AR1到ABm上，并且同时，扫描脉冲顺序地施加到Y电极行Y1到Yn上。当高电平显示数据信号被施加到寻址电极行AR1到ABm的一部分上时，在扫描脉冲被施加的同时，仅在相应的显示单元内从寻址放电引发壁电荷。
在维持放电周期S1到S8的每一个期间，维持放电脉冲能够被交替地施加到Y电极行Y1到Yn和X电极行X1到Xn，从而在寻址周期A1到A8的每一个期间引发壁电荷的显示单元中激发显示放电。从而，PDP的亮度与在单位帧中维持放电周期S1到S8的总长成正比。在单位帧中维持放电周期S1到S8的总长为255T(T指单位时间)。从而，包括不显示单位帧的情况，能够显示256个灰阶。
这里，例如，将第一子场SF1的维持放电周期S1设为与2°对应的时间1T。将第二子场SF2的维持放电周期S2设为与21对应的时间2T。将第三子场SF3的维持放电周期S3设为与22对应的时间4T。将第四子场SF4的维持放电周期S4设为与23对应的时间8T。将第五子场SF5的维持放电周期S5设为与24对应的时间16T。将第六子场SF6的维持放电周期S6设为与25对应的时间32T。将第七子场SF7的维持放电周期S7设为与26对应的时间64T。将第八子场SF8的维持放电周期S8设为与27对应的时间128T。
因此，当从8个子场中选择了合适的将被显示的子场时，可显示包括在任何子场中都不执行显示的零灰度等级的总共256灰阶。
在图5所示的帧FR1中，图3中所示的PDP 1的外部压力超出最大压力极限PEX_MAX(图4)；因此，在维持放电周期S1到S8的每一个中的维持放电脉冲的数量NTS为参考数量NTS_REF(图4)。换句话说，在维持放电周期S1到S8的每一个中没有脉冲。
图6是当图3中显示的等离子显示设备的外部压力为最小压力极限PEX_MIN(图4)时，帧FR999中的驱动状态的计时图。在图5和图6中，相同标号用于表示具有相同功能的部件，并且相同的驱动方法被使用在每个图中。因此，为方便起见，仅描述在图5中所示的驱动状态和图6中所示的驱动状态之间的差别。
由于在图6所示的帧FR999中图3所示的PDP 1的外部压力为最小压力极限PEX_MIN(图4)，所以在维持放电周期S1到S8的每一个中的维持放电脉冲的数量NTS为最小极限数量NTS_MIN(图4)。换句话说，暂停W1到W8分别存在于维持放电周期S1到S8中。
图7表示在图5或者图6中显示的单位子场SF中施加到图1中显示的PDP 1的电极行的信号波形图。在图7中，SAR1...ABm表示施加到图1中的寻址电极行AR1到ABm的驱动信号。SX1...Xn表示施加到图1的X电极行X1到Xn的驱动信号。SY1...Yn表示分别施加到图1的各个Y电极行Y1到Yn的驱动信号。
参照图7，在单位子场SF的复位周期R的第一时间t1-t2期间，施加到X电极行X1到Xn的电压从地电压VG增加到第二电压VS。例如，地电压VG可被施加到Y电极行Y1到Yn和寻址电极行AR1到ABm。结果，在X电极行X1到Xn和Y电极行Y1到Yn之间和在X电极行X1到Xn和寻址电极行AR1到ABm之间出现低放电，从而在X电极行X1到Xn的周围形成负的壁电荷。
在壁电荷的积聚的第二时间t2-t3期间，施加到Y电极行Y1到Yn的电压连续从第二电压VS增大到比第二电压VS大第四电压VSET的第一电压VSET+VS。例如，地电压VG被施加到X电极行X1到Xn和寻址电极行AR1到ABm。结果，在Y电极行Y1到Yn和X电极行X1到Xn之间出现低放电，在Y电极行Y1到Yn和寻址电极行AR1到ABm之间出现更低的放电。因为在X电极行X1到Xn的周围形成负的壁电荷，所以在Y电极行Y1到Yn和X电极行X1到Xn之间的放电比在Y电极行Y1到Yn和寻址电极行AR1到ABm之间的放电更大。结果，在Y电极行Y1到Yn的周围形成大量负的壁电荷，在X电极行X1到Xn的周围形成正的壁电荷，并且在寻址电极行AR1到ABm的周围形成少量正的壁电荷。
在壁电荷的分配的第三时间t3-t4期间，施加到Y电极行Y1到Yn的电压从第二电压VS减小到第三电压，即地电压VG，同时以第二电压VS对X电极行X1到Xn偏置。例如，地电压VG仍然施加到寻址电极行AR1到ABm上。结果，由于在X电极行X1到Xn和Y电极行Y1到Yn之间的低放电导致在Y电极行Y1到Yn周围形成的一些负壁电荷移动到X电极行X1到Xn。X电极行X1到Xn的壁电势变得比寻址电极行AR1到ABm的壁电势低，并比Y电极行Y1到Yn的壁电势高。因此，在随后的寻址周期A中，要在所选寻址电极行和Y电极行之间的对向放电需要的寻址电压VA-VG可被降低。由于地电压VG被施加到所有的寻址电极行AR1到ABm上，所以寻址电极行AR1到ABm关于X电极行X1到Xn和Y电极行Y1到Yn激发放电。结果，形成在寻址电极行AR1到ABm周围的正的壁电荷消失了。
在接着的寻址周期A期间，显示数据信号被施加到寻址电极行AR1到ABm上，并且具有地电压VG的扫描信号被顺序地施加到被偏置为比第二电压VS低的第五电压VSCAN的Y电极行Y1到Yn上，从而能够顺利执行寻址。用于选择显示单元的显示数据信号具有正寻址电压VA，而其他的具有地电压VG。因此，当在正施加具有地电压VG的扫描脉冲的同时施加具有正寻址电压VA的显示数据信号时，通过在相应显示单元中的寻址放电引发壁电荷。但是，在非选择显示单元中并不形成壁电荷。因此，为了完成更加精确和有效的寻址放电，第二电压VS被连续地施加到X电极行X1到Xn上。
在随后的显示维持周期S期间，具有第二电压VS的显示维持脉冲被交替地施加到Y电极行Y1到Yn和X电极行X1到Xn上，从而在在寻址周期A期间引发壁电荷的显示单元中激发维持放电。这里，当没有施加显示维持脉冲时的间歇t6-t7与PDP 1的外部压力PEX(图4)成反比。因此，用于施加显示维持脉冲的驱动时间t5-t6与PDP 1的外部压力PEX成正比。
如至少在以上讨论的实施例中所述，在根据本发明的放电显示设备中，与外部压力成正比地调节每个帧的平均亮度。因此，当外部压力减小时，帧的平均亮度减小。因此，当外部压力减小时，在放电显示设备中包括的放电显示面板的内部温度降低，从而降低其内部压力。因此，即使当外部压力减小时，放电显示面板的应力也不减小。因此，即使在具有低外部压力的放电显示面板的地区，放电显示面板的噪声也不增加。
对于本领域技术人员很清楚，在不脱离本发明的精神或者范围的情况下可对本发明进行各种修改和变换。因此，其目的在于，如果本发明的修改和变换落于权利要求及其等同物的范围内，则本发明覆盖这些对本发明的修改和变换。

Claims (11)

1、一种放电显示设备，包括：
放电显示面板；和
装置，用于根据输入的视频信号的帧的灰阶数据来驱动放电显示面板，
其中，帧的平均亮度被与放电显示设备的外部压力成正比地调节。
2、如权利要求1所述的放电显示设备，其中，所述帧的平均信号电平被与放电显示设备的外部压力成正比地调节。
3、如权利要求1所述的放电显示设备，其中，所述帧的驱动时间被与放电显示设备的外部压力成正比地调节。
4、如权利要求1所述的放电显示设备，其中，所述帧被分成多个子场，子场包括复位周期、寻址周期和维持放电周期，
其中，在复位周期，所有显示单元的放电条件被设置为基本一致，
其中，在寻址周期，显示单元被选择，和
其中，在维持放电周期，在所选显示单元中，放电被维持。
5、如权利要求4所述的放电显示设备，其中，在维持放电周期，维持放电脉冲被交替地施加到所选显示单元的第一电极和第二电极上。
6、如权利要求5所述的放电显示设备，其中，在维持放电周期，维持放电脉冲的数量被与外部压力成正比地调节。
7、如权利要求1所述的放电显示设备，所述装置包括：
外部压力检测器，用于测量放电显示设备的外部压力；和
控制器，用于从外部压力检测器接收测量的外部压力，并且与外部压力成正比地调节帧的平均信号电平。
8、如权利要求4所述的放电显示设备，其中，所述帧被分成8个子场。
9、一种用于当具有放电显示面板的显示设备的外部压力低时控制该显示设备的噪声的方法，包括：
根据输入的视频信号的每个帧的灰阶数据来驱动放电显示面板；和
与放电显示设备的外部压力成正比地调节每个帧的平均亮度，
其中，当图像被显示在放电显示面板上时，显示设备的噪声不增加。
10、如权利要求9所述的方法，还包括：
与放电显示设备的外部压力成正比地调节所述帧的平均信号电平。
11、如权利要求9所述的方法，还包括：
与放电显示设备的外部压力成正比地调节所述帧的驱动时间。
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