CN100520876C - 驱动等离子显示面板的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
一种驱动等离子显示面板(PDP)的方法和执行该方法的设备。PDP包括寻址电极以及与寻址电极交叉的第一电极和第二电极。灰度等级由子场的组合来表现,每一个子场包括重置周期、寻址周期、和维持放电周期。不同的灰度不仅通过改变维持放电周期中的电压波形来实现,还通过改变重置周期中的电压波形来实现,这使得允许对灰度的更好的控制以及更好的对比度。不同的子场可具有不同的在重置周期期间施加的电压,所述在重置周期期间施加的电压影响显示的图像的亮度。还提供了用于产生以上电压波形的电路。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过将放电脉冲施加于形成其上带有彩色荧光粉的显示室的电极结构来驱动用于显示图像的等离子显示面板(PDP)的方法,更具体地讲,涉及一种通过分别在多个子场的重置周期、寻址周期、和维持放电周期放电的光强的组合而允许各种灰度显示的驱动等离子显示面板(PDP)的方法及其电路。
背景技术
在PDP中,通过在维持放电周期期间形成放电来实现强度灰度(intensitygray scale)。然而,在重置周期和寻址周期期间也发生放电。在重置周期期间,无论是否已选择特定放电室都发生放电。因此,即使当像素未被选择并应该导致黑显示(black display)时,由于在重置周期期间发生的放电,所以实际上仍显示一些光。由于显示器的一些应该完全为黑的部分实际上并不暗,所以这导致对比度减小。此外,这种在非选择的放电室中在重置周期期间的放电限制了对于每一个像素可发生的灰度级(gray scale gradation)的数量。因此,需要一种将电压施加于电极的改进方法,该方法能够减小和改变在重置周期期间发生的放电量,从而可实现更好的对比度并且可开发更有效的灰度方案。
发明内容
因此,本发明的一方面在于提供一种改进的PDP驱动方法。
本发明的一方面还在于提供一种导致在重置周期期间更少的放电的驱动PDP的方法。
本发明的一方面还在于提供一种导致在非选择的像素中产生更少的放电并因此产生更少的光的驱动PDP的方法。
本发明的一方面还在于提供一种导致提高的图像对比度的驱动PDP的方法。
本发明的一方面还在于提供一种导致更有效的灰度的驱动PDP的方法。
本发明的一方面还在于提供一种导致在非选择的放电室中产生更少的光的驱动PDP的电路。
本发明的一方面还在于提供一种导致提高的图像对比度和更有效的灰度的驱动PDP的电路。
本发明的一方面还在于提供一种能够多样地和精细地表现PDP的灰度等级的PDP驱动方法。
本发明的另一方面在于提供一种能够有效地和精细地以低灰度表现图像的PDP驱动方法。
本发明的另一目的在于提供一种能够通过使黑光更暗来增强对比度的等离子显示面板驱动方法。
通过包括寻址电极以及与寻址电极交叉的第一电极和第二电极并具有由子场的组合来表现的灰度等级的PDP可实现这些和其他方面,每一个子场具有重置周期、寻址周期、和维持放电周期。在重置周期期间,从重置开始电压开始的上升倾斜整形的脉冲被施加于第一电极,然后从该重置开始电压开始的下降倾斜整形的脉冲被施加于第一电极。在寻址周期期间,寻址数据被施加于寻址电极,并且在扫描高电压和扫描低电压之间变化的扫描脉冲被顺序施加于第一电极,从而发生寻址放电并选择放电室。在维持放电周期期间,维持电压的脉冲被交替地施加于第一电极和第二电极,从而在选择的放电室中发生维持放电。
在根据本发明实施例的PDP驱动方法中,通过多样地设置重置周期的上升倾斜开始电压并因此减小通过重置放电的发光明度,可多样地表现灰度等级并增强对比度,在该方法中,由子场表现灰度等级,每一个所述子场包括重置周期、寻址周期、和维持放电周期。
第一类型子场的重置开始电压低于第二类型子场的重置开始电压。第二类型子场的重置开始电压与维持电压相同。第一类型子场的重置开始电压与扫描高电压相同。在单位放电室中,在第一类型子场的重置周期期间发射的重置光小于在第二类型子场的重置周期期间发射的重置光。
在单位放电室中,如果在维持放电周期期间发射的维持光的最小等级是4个单位,则在寻址周期期间发射的寻址光的等级为2个单位,在第二类型子场的重置周期期间发射的重置光的等级为4个单位,在第一类型子场的重置周期期间发射的重置光的等级小于4个单位并且最好为2个单位。
单位帧的图像由第一类型子场和第二类型子场的组合来创建,每一单位帧发射的光的明度由第一类型子场的重置光等级和第二类型子场的重置光等级的组合以及寻址光和维持光的选择性组合来确定。
根据本发明的另一方面,提供了一种在其上包含用于执行所述方法的计算机程序的计算机可读介质。
根据本发明的另一方面,提供了一种驱动PDP的设备,该设备包括:主开关,连接到PDP的第一电极;第一、第二、第三、和第四开关,连接到主开关的一端,用于分别切换第一、第二、第三、和第四电源;第五电源;第一电容器,连接在所述主开关的一端和第五电源之间;第五开关,连接在主开关的另一端和第五电源之间;和第六开关,连接到所述主开关的一端,用于切换第六电源。
在重置周期期间,当第五开关接通时,第一开关和第三开关之一接通,第一开关和第三开关的另一个断开,并且第二、第四、和第六开关断开。在寻址周期期间,第三开关和第四开关选择性地接通和断开,在维持放电周期期间,第一开关和第二开关被控制交替地接通/断开。第三电源的电压低于第一电源的电压。所述第一电源的电压与所述维持电压相同。
附图说明
通过下面结合附图而进行的详细描述,对本发明更完整的理解以及伴随本发明的很多优点随着其被更好地理解而将会变得更加清楚,在附图中,相同的标号指示相同或相似的部件,其中:
图1是示意性地表示等离子显示面板(PDP)的电极排列的平面图;
图2是用于解释驱动PDP的Y电极行的寻址-显示分离驱动方法的示图;
图3是用于驱动PDP的示例性驱动信号的时序图;
图4是表示PDP的透视图;
图5是驱动PDP的驱动设备的方框图;
图6是根据本发明实施例驱动PDP的驱动信号的时序图;
图7是时序图,其中,在第一类型子场SFn中,从重置开始电压VSC-H开始施加上升倾斜脉冲,并且从重置开始电压VSC-H开始施加下降倾斜脉冲;
图8是时序图,其中,在第二类型子场SFn+1中,从重置开始电压VS开始施加上升倾斜脉冲,并且从重置开始电压VS开始施加下降倾斜脉冲;和
图9是采用根据本发明实施例的PDP驱动方法的驱动设备的电路图。
具体实施方式
现在转至附图,图1是示意性地表示等离子显示面板(PDP)的电极排列的平面图。参照图1,扫描电极行Y1、Y2、...Yn和公共电极行X1、X2、...Xn彼此平行排列在PDP上,扫描电极行和公共电极行也被称为维持电极行。寻址电极行A1、A2、...Am被排列为与扫描电极行Y1、Y2、...Yn和公共电极行X1、X2、...Xn交叉。在维持电极行和寻址电极行A1、A2、...Am交叉的部分,由障肋分隔并形成放电室。每一个放电室Ce用作PDP的像素。在放电室Ce的内部空间中填充R/G/B荧光材料和等离子形成气体,并且通过分别施加于对应扫描电极、对应公共电极、和对应寻址电极的电压来在放电室Ce内部形成壁电荷。通过该壁电荷从等离子形成气体产生等离子,并且通过从该等离子发生的紫外线辐射来激发放电室Ce中的荧光粉,由此发射可见光。从现在开始,扫描电极行Y1、Y2、...Yn将被称为Y电极行,公共电极行X1、X2、...Xn将被称为X电极行。
同时,授予Shinoda的第5,541,618号美国专利公开了一种广泛用作PDP驱动方法的寻址-显示分离驱动方法。如在图2中所示,图2是用于解释驱动PDP的Y电极行的寻址-显示分离驱动方法的示图。参照图2,为了实现时分(time division)灰度显示,单位帧可被分成预定数量的子场,例如,8个子场SF1、...SF8。此外,各子场SF1、...SF8分别被分成重置周期(未表示)、寻址周期A1、...A8和维持放电周期S1、...S8。
在各寻址周期A1、...A8期间,显示数据信号被施加于寻址电极行A1、A2、...Am,同时,对应的扫描脉冲被顺序施加于各Y电极行Y1、...Yn。在各维持放电周期S1、...S8期间,显示放电脉冲被交替施加于Y电极行Y1、...Yn和X电极行X1、...Xn,以便在已在寻址周期A1、...A8期间在其中形成壁电荷的放电室中发生显示放电。
PDP的明度(brightness)与在单位帧中维持放电周期S1、...S8期间施加的维持脉冲的数量成比例。如果形成一个图像的帧以256个灰度由8个子场来显示,则可将不同数量(1、2、4、8、16、32、64、和128)的维持脉冲顺序分派给各子场。为了获得133灰度等级的明度,在第一类型子场(SF1)、第三子场(SF3)、和第八子场(SF8)的周期中必须对放电室寻址并维持放电。
分派给每一个子场的维持放电(维持放电脉冲)的数量依赖于基于APC(自动功率控制)的子场的权。另一方面,分派给每一个子场的维持放电的数量可考虑到伽马特性或面板特性而被多样地设置。例如,可将分派给第四子场(SF4)的灰度等级从8降低至6,并且将分派给第六子场(SF6)的灰度等级从32增加至34。此外,形成一帧的子场的数量也可根据设计规则而被设置。
现在转至图3,图3是用于驱动PDP的示例性驱动信号的时序图。图3表示根据AC PDP的ADS驱动方法在子场SF期间施加于寻址电极A1至Am、公共电极X1至Xn、和扫描电极Y1至Yn的驱动信号。参照图3,子场SF包括重置周期PR、寻址周期PA、和维持放电周期PS。
在重置周期PR期间,重置脉冲被施加于所有组的扫描行,从而写放电被强制执行,由此初始化所有放电室中壁电荷的状态。即使当一个放电室不会被选择并用于显示时,该放电室仍经受重置脉冲并因此经受重置电压。在寻址周期PA之前在整个屏幕上执行重置周期PR,以便所有放电室中的壁电荷可被均匀分布。也就是说,在重置周期PR期间初始化的放电室之间,其中的壁电荷的状态是相似的。
在执行重置周期PR之后,执行寻址周期PA。在寻址周期PA期间,偏置电压Ve被施加于公共电极X1至Xn。此外,在寻址周期PA期间,置于将被显示的放电室的位置的扫描电极Y1至Yn和寻址电极A1至Am被同时接通,从而显示室被选择。在寻址周期PA期间,负扫描脉冲被施加于扫描电极Y1至Yn,并且寻址数据电压VA被施加于寻址电极A1至Am,从而发生寻址放电。
在寻址周期PA之后是维持放电周期PS。在维持放电周期PS期间,维持脉冲被交替施加于公共电极X1至Xn以及扫描电极Y1至Yn,从而可发生维持放电。通过在寻址放电期间形成的壁电荷的分布(在扫描电极Y1至Yn附近积聚的大量负电荷),放电室被选择并且维持放电发生。在维持放电周期PS期间,位于寻址电极A1至Am附近的荧光粉被由于扫描电极Y1至Yn和公共电极X1至Xn之间的放电而产生的紫外线辐射激发,由此发射可见光。在维持放电周期PS期间,低电压VG被施加于寻址电极A1至Am。PDP的明度依赖于维持放电脉冲的数量。当在一个子场中或在一个TV场中包括的维持放电脉冲的数量增加时,PDP的明度增加。
例如,当测量正根据图3的时序图驱动的PDP的光强时,重置光的光强是0.4Cd/m2,寻址光的光强是0.2Cd/m2,并且由允许维持放电的最小维持脉冲产生的维持光的光强是0.4Cd/m2。因此,对于每一个子场基本地在每一个放电室中产生0.4Cd/m2的重置光,0.2Cd/m2的寻址光被选择性地产生,并且当寻址光被产生时0.4K×2m-1Cd/m2的维持光被产生。在图3的技术中,能够表现单位子场中的灰度等级的放电光强或明度(或者光的等级或亮度)可由下面方程(1)表示:
F(灰度等级)=F1(n)+F2(n)+F3(n)方程(1);其中
F1(n)=0.4Cd/m2
F2(n)=0.2A Cd/m2,其中A=0或1
F3(n)=0.4K x 2m-1Cd/m2,其中K和m是与子场对应的权
通常,8个或更多的单位子场形成一个单位帧。用户通过他/她的眼睛以实际明度看某一图像,所述实际明度与从包括在单位帧(1帧)中的各单位子场发出的光强和明度之和对应。
例如,如在图2中所示,在包括8个子场的单位帧中,发出8×0.4Cd/m2的重置光F1(n),并根据灰度等级选择性地发出8×0.2A Cd/m2的寻址光F2(n)和发出8×0.4K×2m-1Cd/m2的维持光F3(n)。
然而,在图2和3的PDP驱动方法中,由于总产生重置光F1(n)并因此仅寻址光F2(n)和维持光F3(n)定义灰度等级,所以能够表现的灰度等级在多样性方面受到限制。此外,由于黑光不是完全地暗的事实,所以显示的图像的对比度受到限制。以图2和3的PDP驱动方法,由于对于每一单位帧必须基本地发出最小8×0.4Cd/m2的重置光F1(n),所以对比度差。
现在转至图4,图4是表示PDP1的透视图。参照图4,在PDP1的第一基板100和第二基板106之间提供寻址电极行A1、A2、...Am、第一介电层102和第二介电层110、Y电极行Y1、Y2、...Yn、X电极行X1、X2、...Xn、荧光层112、障肋114、和作为保护层的MgO层104。
寻址电极行A1、A2、...Am以预定图案排列在第二基板106朝向第一基板100的侧面上。第二介电层110覆盖寻址电极行A1、A2、...Am。障肋114形成在第二介电层110上,与寻址电极行A1、A2、...Am平行。障肋114划分放电室的放电区域并防止各放电室之间的光学干扰。荧光层112在寻址电极行A1、A2、...Am上方在第二介电层110上形成于障肋114之间,并且包括顺序施加的红色发射荧光层、绿色发射荧光层、和蓝色发射荧光层。
X电极行X1、X2、...Xn和Y电极行Y1、Y2、...Yn以预定图案排列在第一基板100朝向第二基板106的侧面上,并在与寻址电极行A1、A2、...Am正交的方向放置,由此与寻址电极行交叉或横跨寻址电极行。每一个交叉点形成相应的放电室。X电极行X1、X2、...Xn的每一个可以是由比如ITO(铟锡氧化物)的透明导电材料形成的透明电极Xna和用于增加导电性的金属电极Xnb的组合。Y电极行Y1、Y2、...Yn的每一个也可以是由比如ITO的透明导电材料形成的透明电极Yna和用于增加导电性的金属电极Ynb的组合。第一介电层102被施加在所有的X电极行X1、X2、...Xn和Y电极行Y1、Y2、...Yn上。用于保护面板免受强电场影响的保护层104,例如MgO层,被施加在整个第一介电层102上。用于产生等离子的气体被填充在放电空间108中,该放电空间108密封。
在广泛应用于PDP的PDP驱动方法中,在每一个单位子场中顺序执行重置操作、寻址操作、和维持放电操作。在重置操作期间,将被驱动的放电室中的电荷均匀分布。在寻址操作期间,设置将被选择的放电室中的电荷的状态和不会被选择的放电室中的电荷的状态。在维持放电操作期间,对选择的放电室执行维持放电。此时,从对其执行维持放电的放电室中的等离子形成气体产生等离子,这些放电室的荧光层被由等离子产生的紫外线辐射激发,从而发射可见光。根据本发明的PDP驱动方法不仅适用于具有上述结构的PDP,还适用于能够由任意具有重置周期的驱动波形驱动的所有类型的PDP。
现在转至图5,图5是驱动PDP的驱动设备的方框图。参照图5,该PDP驱动设备包括:图像处理器200、逻辑控制器202、寻址驱动器206、X驱动器208、和Y驱动器204。图像处理器200将外部图像信号转换成数字信号,并产生内部图像信号,例如其每一个具有8比特的R/G/B图像数据、时钟信号、或水平和垂直同步信号。逻辑控制器202响应于从图像处理器200接收的内部图像信号而产生驱动控制信号SA、SY、和SX。寻址驱动器206处理从逻辑控制器202接收的驱动控制信号SA、SY、和SX之中的寻址驱动控制信号SA以由此产生显示数据信号,并将产生的显示数据信号施加于寻址电极行。X驱动器208处理从逻辑控制器202接收的驱动控制信号SA、SY、和SX之中的X驱动控制信号SX,并将处理的结果施加于X电极行。Y驱动器204处理从逻辑控制器202接收的驱动控制信号SA、SY、和SX之中的Y驱动控制信号SY,并将处理的结果施加于Y电极行。
现在转至图6,图6是根据本发明实施例驱动PDP的驱动信号的时序图。参照图6,在重置周期PR期间,重置脉冲被施加于所有组的扫描行,从而写放电被强制执行,由此初始化所有放电室中壁电荷的状态。在寻址周期PA之前在整个屏幕上执行重置周期PR,以便所有放电室中的壁电荷可被均匀分布。也就是说,在重置周期PR期间初始化的放电室之间,其中的壁电荷的状态是相似的。
在重置周期PR期间,上升倾斜脉冲(t1和t2之间)被施加于Y电极行Y1、Y2、...Yn,以执行第一初始化放电,然后,下降倾斜脉冲(t2和t3之间)被施加于Y电极行Y1、Y2、...Yn,以执行第二初始化放电。第一初始化放电指在倾斜度不大的上升倾斜脉冲t1-t2被施加于Y电极行Y1、Y2、...、Yn的同时产生弱放电并且同时在Y电极行Y1、Y2、...Yn附近(即在Y电极行上的介电层附近)积聚大量负电荷的现象。为了减少第一初始化放电所花费的时间t1-t2,可从作为预定重置开始电压的第一电压VSC-H开始施加该上升倾斜脉冲。该上升倾斜脉冲上升至最大电压VSET+VSC-H。
在第二初始化放电期间,下降倾斜脉冲被施加于Y电极行Y1、Y2、...Yn,因此,在Y电极行Y1、Y2、...Yn附近(即在Y电极行上的介电层附近)积聚的一些负电荷被放电,从而产生弱放电。在第二初始化放电之后,足够产生寻址放电的一定量的负电荷保持在Y电极行Y1、Y2、...Yn附近。这里,施加于Y电极行Y1、Y2、...Yn的下降倾斜脉冲必须具有不大的倾斜度,所述不大的倾斜度不允许任何强放电。最好在最大电压VSET+VSC-H降低至作为预定重置开始电压的第一电压VSC-H之后施加该下降倾斜脉冲,以减少第二初始化放电所花费的时间t2-t3。该下降倾斜脉冲从第一电压VSC-H下降至最小电压Vnf。
在执行重置周期PR之后,执行寻址周期PA。在寻址周期PA期间,寻址数据被施加于寻址电极行A1、A2、...Am,同时,在扫描高电压VSC-H和扫描低电压VSC-L之间变化的扫描脉冲被顺序施加于Y电极行Y1、Y2、...Yn。也就是说,通过同时接通置于将被选择的放电室的位置处的Y电极行Y1、Y2、...Yn和寻址电极行A1、A2、...Am,产生寻址放电并选择放电室。在寻址周期PA期间,通过经从施加于寻址电极行A1、A2、...Am的显示数据信号的电压Va与由在寻址电极行附近积聚的正电荷形成的电势之和减去施加于Y电极行的扫描脉冲的扫描低电压VSC-L与由在Y电极行附近积聚的负电荷形成的电势之和而获得的能量(即,所有电势的绝对值之和),发生寻址放电。
在执行寻址周期PA之后,维持脉冲被交替施加于X电极行X1、X2、...Xn和Y电极行Y1、Y2、...Yn,从而发生维持放电周期PS。在维持放电周期PS期间,低电压(地电势)VG被施加于寻址电极A1、A2、...Am。PDP的明度由维持脉冲的数量控制。当在一个子场中或在一个TV场中提供的维持脉冲的数量增加时,相应的PDP的明度也增加。
现在,描述在维持放电周期PS期间执行的操作。在维持放电周期PS期间,施加维持脉冲从而在Y电极行附近积聚正电荷并且在X电极行附近积聚负电荷。然后,如果维持电压VS被施加于Y电极行,则在Y电极行附近积聚的正电荷以及在X电极行附近积聚的负电荷被放电作为空间电荷,从而执行第一维持放电。当在X电极行附近积聚的负电荷的电压与维持电压VS和在Y电极行附近积聚的正电荷的电压之和的差(所有电势的绝对值之和)超过放电开始电压时,发生第一维持放电。如果发生第一维持放电,则在Y电极行附近积聚负电荷并且在X电极行附近积聚正电荷。
如果在发生第一维持放电之后维持电压VS被施加于X电极行X1、X2、...Xn,则在X电极行附近积聚的正电荷以及在Y电极行附近积聚的负电荷被放电作为空间电荷,从而执行第二维持放电。当在扫描电极行附近积聚的负电荷的电压与施加于X电极X1、X2、...Xn行的维持电压VS和X电极行附近积聚的正电荷的电压之和的差(所有电势的绝对值之和)超过放电开始电压时,发生第二维持放电。如果发生第二维持放电,则与发生第一维持放电之前一样,在Y电极行附近积聚正电荷并且在X电极行附近积聚负电荷。其后,以与第一维持放电相同的方式发生第三维持放电,然后以与第二维持放电相同的方式发生第四维持放电。通过在分派给各子场的周期期间交替地施加预定维持脉冲,相继产生这些维持放电。
在根据本发明实施例的PDP驱动方法中,通过将不同的重置开始电压施加于各子场,灰度等级被多样地表现,并且显示的图像的对比度可被增强。例如,第一类型子场SFn的重置开始电压(例如,VSC-H)可以低于第二类型子场SFn+1的重置开始电压(例如,VS)。在这种情况下,在单位放电室中,当第一类型子场SFn被重置放电时发射的重置光少于当第二类型子场SFn+1被重置放电时发射的重置光。稍后将对此进行描述。例如,参照图6,图6表示其后跟随第二类型子场的第一类型子场。如在图6中所示,第一类型子场SFn的重置开始电压是VSC-H并且第二类型子场SFn+1的重置开始电压是VS。
现在转至图7和8,图7和8表示在第一类型子场和第二类型子场的重置周期PR期间施加于Y电极的电压波形的差别。图7是在第一类型子场SFn中从重置开始电压VSC-H开始施加上升倾斜脉冲并且从重置开始电压VSC-H开始施加下降倾斜脉冲的时序图。图8是在第二类型子场SFn+1中从重置开始电压VS开始施加上升倾斜脉冲并且从重置开始电压VS开始施加下降倾斜脉冲的时序图。在第一类型子场SFn和第二类型子场SFn+1中,从重置开始电压VSC-H和VS开始施加的上升倾斜脉冲和下降倾斜脉冲必须具有不大的倾斜度,以便不发生强放电。
根据本发明的实施例,当在第一类型子场SFn中测量正根据图6和7表示的时序图驱动的PDP的光强时,如果重置开始电压是VSC-H,则重置光的光强是0.2Cd/m2,寻址光的光强是0.2Cd/m2,并且由允许维持放电的最小维持脉冲产生的维持光的光强是0.4Cd/m2。因此,在每一个第一类型子场中基本地从每一个放电室产生0.2Cd/m2的重置光,0.2Cd/m2的寻址光被选择性地产生,并且当寻址光被产生时0.4K×2m-1Cd/m2的维持光被产生。
此外,当在第二类型子场SFn+1中测量正根据图6和8表示的时序图驱动的PDP的光强时,如果重置开始电压是VS,则重置光的光强是0.4Cd/m2,寻址光的光强是0.2Cd/m2,并且由允许维持放电的最小维持脉冲产生的维持光的光强是0.4Cd/m2。因此,根据每一个子场是第一类型还是第二类型从每一个放电室选择性地产生0.4Cd/m2或0.2Cd/m2的重置光,0.2Cd/m2的寻址光被选择性地产生,并且当寻址光被产生时0.4K×2m-1Cd/m2的维持光被产生。因此,能够表现单位子场中的灰度等级的放电光强或明度(或者亮度或光的等级)可由下面方程(2)表示:
F’(灰度等级)=Fa(n)+F2(n)+F3(n)方程(2);其中
Fa(n)=0.2×(R+1)Cd/m2,其中R=0或1
F2(n)=0.2A Cd/m2,其中A=0或1
F3(n)=0.4K×2m-1Cd/m2,其中K和m是与子场对应的权
通常,八个或更多的单位子场形成一个单位帧。用户通过他/她的眼睛以实际明度看某一图像,所述实际明度与从包括在单位帧(1帧)中的各单位子场发出的光强和明度之和对应。
例如,如在图2中所示,在包括8个子场的单位帧中,根据子场是第一类型还是第二类型发出8×0.2Cd/m2或8×0.4Cd/m2的重置光Fa(n),并且根据灰度等级选择性地发出0.2A Cd/m2的寻址光F2(n)和选择性地发出0.4K×2m-1Cd/m2的维持光F3(n)。
因此,在根据本发明的驱动PDP的方法中,由于不同于图3的技术,灰度等级可由重置光Fa(n)以及可由寻址光F2(n)和维持光F3(n)表现,所以可多样地表现灰度等级。也就是说,在单位子场中,在图3的技术中重置光F1(n)是常量0.4Cd/m2,但是在根据本发明的驱动PDP的方法中重置光Fa(n)是可变函数0.2×(R+1)Cd/m2,其中R=0或1。因此,如果8个子场形成一个帧,则在图3的技术中,灰度等级由包括F2(n)和F3(n)的8个组合表现,但是在根据本发明的PDP驱动方法中,可对于每一个帧通过重置光Fa(n)来进一步选择8个重置光等级,从而可以以更多不同的方式表现灰度等级。
例如,在低重置开始电压VSC-H的第一类型子场的数量为8并且高重置开始电压VS的第二类型子场的数量为0的单位帧中,重置光为0.2×8+0.4×0=1.6Cd/m2。在第一类型子场的数量为7并且第二类型子场的数量为1的单位帧中,重置光为0.2×7+0.4×1=1.8Cd/m2。在第一类型子场的数量为6并且第二类型子场的数量为2的单位帧中,重置光为0.2×6+0.4×2=2.0Cd/m2。在第一类型子场的数量为5并且第二类型子场的数量为3的单位帧中,重置光为0.2×5+0.4×3=2.2Cd/m2。在第一类型子场的数量为4并且第二类型子场的数量为4的单位帧中,重置光为0.2×4+0.4×4=2.4Cd/m2。在第一类型子场的数量为3并且第二类型子场的数量为5的单位帧中,重置光为0.2×3+0.4×5=2.6Cd/m2。在第一类型子场的数量为2并且第二类型子场的数量为6的单位帧中,重置光为0.2×2+0.4×6=2.8Cd/m2。在第一类型子场的数量为1并且第二类型子场的数量为7的单位帧中,重置光为0.2×1+0.4×7=3.0Cd/m2。在第一类型子场的数量为0并且第二类型子场的数量为8的单位帧中,重置光为0.2×0+0.4×8=3.2Cd/m2。
在本发明中,每一个单位帧由多个子场构成,每一个子场具有由维持放电周期中的脉冲表现的灰度等级权。每一个子场也由第一类型子场和第二类型子场的某一组合构成,所述类型指示重置周期中的开始电压。因此,在本发明中,用户可通过控制在维持放电周期中施加的信号和在重置周期中施加的信号二者来控制像素的光强。这与先前不允许改变重置周期波形的情况不同。因此,使用本发明的方法,可实现对可显示的灰度的更强的控制。此外,可提高图像对比度。
在根据本发明的驱动PDP的方法中,由于除寻址光和维持光的组合之外可选择性地设置重置光,所以能够表现的灰度等级的数量增加8倍。此外,因为可使黑光甚至更暗,所以显示的图像的对比度更高。在图3的驱动方法中,由于对于每一单位帧必须基本地发出最小8×0.4Cd/m2的重置光,所以黑光明亮,这降低了显示的图像的对比度。然而,根据本发明的PDP驱动方法,由于每一单位帧的重置光的最小值可以低至8×0.2Cd/m2,所以相对于图3的技术,黑光可减小50%,并且显示的图像的对比度可增加至少2倍。
根据本发明的驱动PDP的方法也可实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。所述计算机可读记录介质为任何可存储其后能由计算机系统读取的数据的数据存储装置。所述计算机可读记录介质的例子包括:只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置、和载波。所述计算机可读记录介质也可分布于网络连接的计算机系统上,以便所述计算机可读代码以分布方式被存储并被执行。
特别地,根据本发明的驱动PDP的方法可写为原理图或VHDL(超高速集成电路硬件描述语言),并可由例如FPGA(现场可编程门阵列)的可编程集成电路执行。所述记录介质包括所述可编程集成电路。
现在转至图9,图9是采用根据本发明实施例的驱动PDP的方法的驱动PDP的设备的电路图。参照图9,面板电容器CP表示在PDP的Y电极行Y1、...Yn和X电极行X1、...Xn之间创建的面板电容。面板电容器CP的第一端连接到Y电极行Y1、...Yn,并且面板电容器CP的第二端连接到X电极行X1、...Xn。在图9中,由于根据本发明的驱动PDP的方法,重置开始电压是施加于Y电极行Y1、...Yn的电压(见图6),所以在假定X电极行X1、...Xn接地的情况下仅示出驱动Y电极行Y1、...Yn的驱动电路。
参照图9,面板电容器CP的第一端连接到Y电极行Y1、...Yn的主开关MM的第二端。此外,用于切换第一电源(VS)的第一开关M1、用于切换第二电源(VG)的第二开关M2、用于切换第三电源(VSC-H)的第三开关M3、用于切换第四电源(VSC-L)的第四开关M4连接到主开关MM的第一端。第三电源的供给电压VSC-H低于第一电源的供给电压VS。在图9中表示的电压VSC-H、VSC-L、VS、VG、Vset、和Vnf是为了方便理解而给出的,本发明不局限于在图9中表示的这些供给电压。
第一开关M1和第二开关M2允许第一电源的维持电压VS和第二电源的地电压VG在维持放电周期PS期间被交替地施加于面板电容器CP的第一端。第三开关M3和第四开关M4允许第三电源的扫描高电压VSC-H和第四电源的扫描低电压VSC-L之一在寻址周期PA期间被选择性地施加于面板电容器CP的第一端。
此外,第一电容器C1连接在主开关MM的第一端和第五电源(VSET)之间,第五开关M5连接在主开关MM的第二端和第五电源(VSET)之间。此外,用于切换第六电源(Vnf)的第六开关M6连接到主开关MM的第一端。由于分别连接到第五开关M5和第六开关M6的栅极和源极的电容器C2和C3的影响,第五开关M5和第六开关M6在它们的源极和漏极之间流过恒定电流,由此通过倾斜整形的电压。
现在,将参照图7和8来描述根据本发明实施例包括图9中表示的驱动电路的驱动设备的操作。首先,描述图9的驱动设备如何在第一类型子场的重置周期PR期间工作。参照图7和9,在第一类型子场SFn的重置周期PR期间,仅第二开关M2和主开关MM接通,所有剩余的开关断开,从而地电压VG被施加于面板电容器CP的第一端。其后,在重置脉冲的开始时间tL1,在主开关MM保持为接通的同时,第二开关M2断开,同时第三开关M3接通,从而第三电源的电压VSC-H被施加于面板电容器CP的第一端。
其后,在上升倾斜脉冲的开始时间tL2,主开关MM断开并且第五开关M5接通。此时,由于在第一电容器C1的第二端预先充电第五电源的电压VSET并且第三开关M3保持为接通,所以从第三电源的电压VSC-H上升至最大电压VSET+VSC-H的上升倾斜整形的脉冲(在tL2和tL3之间)被施加于面板电容器CP的第一端,从而在放电室中发生第一初始化放电并且在Y电极附近积聚大量的负电荷。所述上升倾斜整形的脉冲(在tL2和tL3之间)具有连续地允许弱放电而不允许任何强放电的预定倾斜度。
在在其之前在预定时间期间保持最大电压VSET+VSC-H的时间tL4,在第三开关M3保持为接通的同时,第五开关M5断开并且主开关MM接通,从而第三电源的电压VSC-H被施加于面板电容器CP的第一端。
其后,在下降倾斜脉冲(在tL5和tL6之间)的开始时间tL5,第三开关M3断开并且第六开关M6接通,从而下降至第六电源的电压Vnf的下降倾斜脉冲(在tL5和tL6之间)被施加于面板电容器CP的第一端。因此,在放电室中发生第二初始化放电并且在Y电极附近一些负电荷被放电,从而在所有Y电极附近积聚的负电荷均匀分布。这里,下降倾斜脉冲(在tL5和tL6之间)具有连续地允许弱放电而不允许任何强放电的预定倾斜度。
在由图9的驱动设备执行的第一类型子场SFn期间,在每一个放电室中,通过施加从第三电源输出的重置开始电压VSC-H来基本地产生0.2Cd/m2的重置光,0.2Cd/m2的寻址光被选择性地产生,并且当寻址光被产生时0.4K×2m-1Cd/m2的维持光被产生。
然后,描述该驱动设备如何在第二类型子场SFn+1的重置周期PR期间工作。首先,参照图8和9,在第二类型子场SFn+1的重置周期PR期间,仅第二开关M2和主开关MM接通,所有剩余的开关断开,从而地电压VG被施加于面板电容器CP的第一端。接着,在重置脉冲的开始时间tH1,在主开关MM保持为接通的同时,第二开关M2断开,同时第一开关M1接通,从而第一电源的电压VS被施加于面板电容器CP的第一端。
其后,在上升倾斜脉冲的开始时间tH2,主开关MM断开并且第五开关M5接通。此时,由于在第一电容器C1的第二端预先充电第五电源的电压VSET并且第一开关M1接通,所以从第一电源的电压VS上升至最大电压VSET+VS的上升倾斜脉冲(在tH2和tH3之间)被施加于面板电容器CP的第一端,从而在放电室中发生第一初始化放电并且在Y电极附近积聚大量的负电荷。此时,所述上升倾斜脉冲(在tH2和tH3之间)具有连续地允许弱放电而不允许任何强放电的预定倾斜度。
在在其之前最大电压VSET+VS被保持预定时间段的时间tH4,在第一开关M1保持为接通的同时,第五开关M5断开并且主开关MM接通,从而第一电源的电压VS被施加于面板电容器CP的第一端。
其后,在时间tH5,第一开关M1断开并且第六开关M6接通,从而下降至第六电源的电压Vnf的下降倾斜脉冲被施加于面板电容器CP的第一端。因此,在放电室中发生第二初始化放电并且在Y电极附近一些负电荷被放电,从而在所有Y电极附近负电荷均匀分布。此时,下降倾斜脉冲tH5-tH6具有连续地允许弱放电而不允许任何强放电的预定倾斜度。
在由该驱动设备驱动的第二类型子场SFn+1期间,在每一个放电室中,通过施加从第一电源输出的重置开始电压VS,基本地产生0.4Cd/m2的重置光,0.2Cd/m2的寻址光被选择性地产生,并且当寻址光被产生时0.4K×2m-1Cd/m2的维持光被产生。因此,在根据本发明的驱动PDP的设备中,通过在重置周期PR期间选择性地改变重置开始电压,可将灰度等级的表现范围扩大8倍。
如上所述,根据本发明的驱动PDP的方法具有下述效果。第一,由于可选择性地决定PDP的重置光,所以与仅使用寻址光和维持光的组合相比,可具有更多的多样性并可更精细地表现灰度等级。
其次,在图3的PDP驱动方法中,由于对于每一单位帧必须基本地发出最小8×0.4Cd/m2的重置光,所以显示的图像的对比度差。然而,在根据本发明的驱动PDP的方法中,由于分派给每一单位帧的重置光的最小值减小至8×0.2Cd/m2并且因此黑光的明度与图3的技术相比减小50%,所以可显著提高显示的图像的对比度。
第三,在根据本发明的驱动PDP的方法中,通过仅仅调整重置开始电压可容易地控制重置光的光强,由此通过重置光强度的微小差别有效地和精细地以低灰度显示图像。
虽然已参照其示例性实施例具体地表示和描述了本发明,但本领域技术人员应该理解,在不脱离由下面的权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对这些实施例进行各种形式和细节上的修改。
Claims (11)
1、一种驱动等离子显示面板的方法,包括:
提供包括寻址电极以及与寻址电极交叉的第一电极和第二电极的等离子显示面板,灰度等级由包括第一类型子场和第二类型子场的子场的组合来表现,每一个子场包括重置周期、寻址周期、和维持放电周期;
在每一个重置周期期间将上升倾斜整形的脉冲施加于第一电极,所述上升倾斜整形的脉冲从重置开始电压开始;
在施加所述上升倾斜整形的脉冲之后,在每一个重置周期期间将下降倾斜整形的脉冲施加于第一电极,所述下降倾斜整形的脉冲在所述重置开始电压开始,第一类型子场的重置开始电压低于第二类型子场的重置开始电压;
在每一个寻址周期期间将寻址数据施加于寻址电极,同时将扫描脉冲顺序施加于第一电极,使得在选择的放电室中发生寻址放电,所述扫描脉冲在扫描高电压和扫描低电压之间;和
在每一个维持放电周期期间将维持电压的脉冲交替地施加于第一电极和第二电极,使得在选择的放电室中发生维持放电。
2、如权利要求1所述的方法,所述第二类型子场的重置开始电压等于所述维持电压。
3、如权利要求2所述的方法,所述第一类型子场的重置开始电压等于所述扫描高电压。
4、如权利要求3所述的方法,在每一个放电室中,在第一类型子场的重置周期期间发射的重置光少于在第二类型子场的重置周期期间发射的重置光。
5、如权利要求4所述的方法,在放电室中,当在维持放电周期期间发射的光的最小等级是4个单位时,在寻址周期期间发射的光的等级为2个单位,在第二类型子场的重置周期期间发射的光的等级为4个单位,在第一类型子场的重置周期期间发射的光的等级小于4个单位。
6、如权利要求5所述的方法,在第一类型子场的重置周期期间发射的光的等级为2个单位。
7、如权利要求6所述的方法,单位帧的图像由第一类型子场和第二类型子场的组合来创建,每一单位帧发射的光的明度基于单位帧中第一类型子场和第二类型子场的数量并且基于寻址光和维持光的选择性组合。
8、如权利要求1所述的方法,在第一类型子场中和在第二类型子场中,从所述重置开始电压开始施加的上升倾斜整形的脉冲和下降倾斜整形的脉冲具有不允许任何强放电的预定倾斜度。
9、一种驱动等离子显示面板的设备,包括:
主开关,连接到PDP的第一电极;
第一、第二、第三、和第四开关,其每一个连接到主开关的第一端,并被构造用于分别切换第一、第二、第三、和第四电源,其中,第三电源的电压低于第一电源的电压;
第五电源;
第一电容器,连接在所述主开关的第一端和第五电源之间;
第五开关,连接在主开关的相对的第二端与第五电源之间;
第六开关,连接在所述主开关的第一端和第六电源之间,该第六开关被构造用于切换第六电源;和
控制器,被编程并被构造以便在重置周期期间接通第一开关和第三开关之一,同时保持第一开关和第三开关的另一个以及第二开关、第四开关、和第六开关断开,该控制器还被编程并被构造以便在寻址周期期间选择性地接通和断开第三开关和第四开关,并且在维持放电周期期间交替地接通和断开第一开关和第二开关。
10、如权利要求9所述的设备,第一电源的电压与维持电压相同。
11、如权利要求9所述的设备,第三电源的电压与扫描高电压相同。
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