CN101040312A - 等离子显示面板的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种在扫描电极SC1～SCn以及维持电极SU1～SUn与数据电极D1～Dm的交叉部形成了放电室的等离子显示面板的驱动方法，将在多个子场中亮度权重最低的子场的写入期间中、施加到维持电极SU1～SUn的电压，设定为比其他子场的写入期间中、施加到维持电极SU1～SUn的电压更高，当控制每个子场发光或不发光以在放电室显示期望的灰阶的时候，以使得显示比第一阈值还高的灰阶的放电室在亮度权重最低的子场也发光的方式进行控制。

Description

等离子显示面板的驱动方法
技术领域
本发明涉及显示装置等所使用的等离子显示面板的驱动方法。
背景技术
作为典型的等离子显示面板(以下简称为“面板”)的交流面放电型面板，其在相对配置的前面板和背面板之间形成多个放电室。在前面板，在前面玻璃基板上相互平行地形成多对由一对扫描电极和维持电极形成的显示电极，并且以覆盖此显示电极的方式形成电介质层和保护层。在背面板，在背面玻璃基板上分别形成多个平行的数据电极、覆盖数据电极的电介质层、以及在电介质层上面的与数据电极平行的多个障壁，并且在电介质层的表面与障壁的侧面上形成荧光体层。然后，以使显示电极和数据电极立体交叉的方式将前面板和背面板相对地配置并密封，在内部放电空间中封入放电气体。在此，在显示电极和数据电极相对的部分形成放电室。在这种结构的面板，在各放电室内由于气体放电而产生紫外线，利用此紫外线激励红、绿、蓝各色荧光体发光，从而进行彩色显示。
作为驱动面板的方法，使用子场法。子场法是，通过将1个场期间分割为多个子场，在各个子场控制各放电室发光、不发光，从而进行灰阶显示的方法。这样，各个子场具有初始化期间、写入期间以及维持期间。在初始化期间，在放电室进行初始化放电，形成后续写入动作所需壁电荷。此外，产生使放电延迟减小从而稳定地发生写入放电的起爆粒子(放电用起爆剂＝激励粒子)。在写入期间，在扫描电极顺序施加扫描脉冲的同时，对数据电极施加对应于应显示的图像信号的写入脉冲，在扫描电极和数据电极之间发生有选择的写入放电，进行有选择的壁电荷形成。在后续维持期间，在扫描电极与维持电极之间施加与应发光的显示亮度相对应的规定次数维持脉冲，有选择地使进行了由写入放电引起的壁电荷形成的放电室放电，从而发光。每个子场的显示亮度的比率以下称为“亮度权重”。
在这样的子场法中，在特开2000-242224号公报中揭示了：为了尽量减少与灰阶显示无关的发光，尽量提高对比度，使用缓慢变化的电压波形进行初始化放电的方法、对于已进行维持放电的放电室进行有选择的初始化放电的方法等新的驱动方法。
但是，存在这样的问题：在减少与灰阶显示无关的初始化放电的发光时，起爆效果也有减弱的倾向，在显示低的灰阶时，容易发生即使施加了写入脉冲也不发光的放电室(以下简称为“不亮室”)。特别是，存在这样的问题：如实施了误差扩散处理的子场等那样，当在其周围没有应发光的放电室、应发光的放电室被孤立的情况下，容易成为不亮室。
发明内容
本发明的面板的驱动方法，是在扫描电极和维持电极与数据电极的交叉部形成了放电室的面板的驱动方法，其特征在于：1个场期间由具有写入期间和维持期间的多个子场构成，在写入期间，在放电室有选择地发生写入放电；在维持期间，发生用于使已发生写入放电的放电室以规定亮度权重发光的维持放电；将在多个子场中亮度权重最低的子场的写入期间、施加到维持电极的电压，设定为比在其他子场的写入期间、施加到维持电极的电压更高；当控制在每个子场发光或不发光，从而在放电室显示期望的灰阶的时候，将预定的灰阶的第一阈值与每个放电室的灰阶进行比较，以进行控制，使得显示比第一阈值还高的灰阶的放电室在亮度权重最低的子场也发光。
如果用这样的面板的驱动方法，能够提供即使在显示低灰阶的情况下也不易发生不亮室，图像显示质量很好的面板的驱动方法。
附图说明
图1是表示使用本发明实施方式中驱动方法的面板的主要部分的立体图。
图2是使用本发明实施方式中驱动方法的面板的电极排列图。
图3是使用本发明实施方式中驱动方法的等离子显示装置的电路框图。
图4是表示施加到使用本发明实施方式中驱动方法的面板的各电极的驱动电压波形的图。
图5A是表示本发明实施方式中驱动方法的能够显示的灰阶0到灰阶33及其编码的图。
图5B是表示本发明实施方式中驱动方法的能够显示的灰阶35到灰阶256及其编码的图。
图6A是表示本发明另一实施方式中驱动方法的能够显示的灰阶0到灰阶134及其编码的图。
图6B是表示本发明另一实施方式中驱动方法的能够显示的灰阶139到灰阶256及其编码的图。
附图标记说明
1  面板                2  前面基板
3  背面基板            4  扫描电极
5  维持电极            9  数据电极
12 数据电极驱动电路    13 扫描电极驱动电路
14 维持电极驱动电路    15 定时信号发生电路
18 图像信号处理电路
具体实施方式
以下用附图说明本发明实施方式中面板的驱动方法。
(实施方式)
图1是表示使用本发明实施方式中驱动方法的面板的主要部分的立体图。面板1的结构是，将玻璃制的前面基板2和背面基板3相对地配置，在其间形成放电空间。在前面基板2上相互平行地成对地形成多对构成显示电极的扫描电极4和维持电极5。然后，以覆盖扫描电极4和维持电极5的方式形成电介质层6，在电介质层6上形成保护层7。再有，在背面基板3上设有被绝缘体层8覆盖的多个数据电极9，然后在绝缘体层8上设有与数据电极9平行的障壁10。此外，绝缘体层8的表面及障壁10的侧面上设有荧光体层11。然后，在扫描电极4和维持电极5与数据电极9交叉的方向上相对设置前面基板2和背面基板3，并且在两者之间形成的放电空间中封入诸如氖气和氙气的混合气体作为放电气体。然而，面板的结构并不限定于上述结构，也可以是具有例如格子状的障壁的面板。
图2是使用本发明实施方式中驱动方法的面板的电极排列图。在行方向排列n个扫描电极SC1～SCn(图1中的扫描电极4)以及n个维持电极SU1～SUn(图1中的维持电极5)，在列方向排列m个数据电极D1～Dm(图1中的数据电极9)。这样，在一对扫描电极SCi和维持电极SUi(i＝1～n)与一个数据电极Dj(j＝1～m)交叉的部分形成放电室，在放电空间内形成m×n个放电室。
图3是使用本发明实施方式中驱动方法的等离子显示装置的电路框图。此等离子显示装置具备面板1、数据电极驱动电路12、扫描电极驱动电路13、维持电极驱动电路14、定时信号发生电路15、图像信号处理电路18以及电源电路(未图示)。图像信号处理电路18将图像信号sig转换为对应于面板1的像素数的图像数据，将各像素的图像数据分割为对应多个子场的多个比特，并向数据电极驱动电路12输出。数据电极驱动电路12将每个子场的图像数据转换为对应于各数据电极D1～Dm的信号，以驱动各数据电极D1～Dm。定时信号发生电路15基于水平同步信号H以及垂直同步信号V而产生定时信号，提供给各个驱动电路模块。扫描电极驱动电路13基于定时信号向扫描电极SC1～SCn提供驱动波形，维持电极驱动电路14基于定时信号向维持电极SU1～SUn提供驱动波形。
接下来，说明用于驱动面板的驱动电压波形及其动作。本实施方式中，1个场被分割为10个子场(第1SF、第2SF、…、第10SF)，各子场分别具有亮度权重(1、2、3、6、11、18、30、44、60、81)，以此进行说明。这样的本实施方式中，各子场的亮度权重被设定为，越往后配置的子场的亮度权重越大。因此，显示亮度最低的子场是第1SF。
图4是表示施加到使用本发明实施方式中驱动方法的面板的各电极上的驱动电压波形的图。
在显示亮度最低的第1SF的初始化期间的前半部中，数据电极D1～Dm以及维持电极SU1～SUn保持为零伏，向扫描电极SC1～SCn施加从在放电开始电压以下的电压Vi1向超过放电开始电压的电压Vi2缓慢上升的倾斜电压。于是，在所有放电室中引起第一次微弱的初始化放电，在扫描电极SC1～SCn上蓄积负的壁电压，同时在维持电极SU1～SUn和数据电极D1～Dm上蓄积正的壁电压。在此，电极上的壁电压，是指由于覆盖电极的电介质层上和荧光体层上等蓄积的壁电荷而产生的电压。
在后续的初始化期间的后半部，维持电极SU1～SUn保持在正电压Ve1，向扫描电极SC1～SCn施加从电压Vi3向电压Vi4缓慢下降的倾斜电压。于是，在所有的放电室中引起第二次微弱的初始化放电，扫描电极SC1～SCn上的壁电压以及维持电极SU1～SUn上的壁电压减弱，数据电极D1～Dm上的壁电压也调整为适于写入动作的值。
在本实施方式中，电压Vi1、电压Vi2、电压Vi3、电压Vi4、电压Ve1分别设定为180V、320V、180V、-120V、150V，但是，优选的是根据放电室的放电特性而将这些电压值设定为最佳。
在显示亮度最低的第1SF的写入期间，向维持电极SU1～SUn施加电压Ve3，将扫描电极SC1～SCn暂时保持在电压Vc。接下来，向数据电极D1～Dm中的、在第一行应发光的放电室的数据电极Dk(k＝1～m)施加正的写入脉冲电压Vd，同时，向第一行扫描电极SC1施加负的扫描脉冲电压Va。于是，数据电极Dk和扫描电极SC1的交叉部的电压，是将外部施加电压(Vd-Va)加上数据电极Dk上的壁电压以及扫描电极SC1上的壁电压的总和，超过了放电开始电压。因此，在数据电极Dk和扫描电极SC1之间以及维持电极SU1与扫描电极SC1之间引起写入放电，在此放电室的扫描电极SC1上蓄积正的壁电压，在维持电极SU1上蓄积负的壁电压，在数据电极Dk上也蓄积负的壁电压。由此，进行在第一行应发光的放电室中引起写入放电、在各电极上蓄积壁电压的写入动作。另一方面，未施加写入脉冲电压Vd的数据电极Dh(h≠k)与扫描电极SC1的交叉部的电压没有超过放电开始电压，因此，不发生写入放电。顺序执行上述写入动作，直到第n行的放电室，写入期间结束。
在本实施方式中，电压Ve3、电压Vc、电压Vd、电压Va分别设定为160V、20V、70V、-120V，但是，优选的是根据放电室的放电特性而将这些电压值设定为最佳。
在此，很重要的是，电压Ve3的值被设定为比电压Ve1高出大约10V，特别是，此电压Ve3的值被设定为高于后述电压Ve2，即，显示亮度最低的子场以外的子场的写入期间中向维持电极SU1～SUn施加的电压值。本实施方式中，电压Ve3的电压值被设定为比电压Ve2高大约5V。
在后续的维持期间中，使维持电极SU1～SUn返回零伏，向扫描电极SC1～SCn施加维持期间的最初的维持脉冲电压Vs。此时，在引起写入放电的放电室中，扫描电极SCi和维持电极SUi之间的电压，是将维持脉冲电压Vs加上扫描电极SCi及维持电极SUi上的壁电压的大小的总和，超过了放电开始电压。于是，扫描电极SCi和维持电极SUi之间引起维持放电，并且发光。此时，扫描电极SCi上蓄积负的壁电压，维持电极SUi上蓄积正的壁电压，数据电极Dk上蓄积正的壁电压。在写入期间中没有发生写入放电的放电室中，没有发生维持放电，所以其保持在初始化期间结束时的壁电压状态。
图4中，虽然在第1SF的维持期间只施加了一个维持脉冲，但是，如果需要也可以施加多个维持脉冲。此情况下，继续让扫描电极SC1～SCn返回零伏后，向维持电极SU1～SUn施加第二个维持脉冲电压Vs。于是，在发生了维持放电的放电室中，由于维持电极SUi和扫描电极SCi之间的电压超过了放电开始电压，维持电极SUi和扫描电极SCi之间再次发生维持放电，在维持电极SUi上蓄积负的壁电压，在扫描电极SCi上蓄积正的壁电压。以下相同，通过在扫描电极SC1～SCn和维持电极SU1～Sun上施加所需数目的维持脉冲，在写入期间中发生写入放电的放电室中，继续进行维持放电。然后，在维持期间的维持动作结束。
本实施方式中，虽然电压Vs设定为180V，但是，优选的是根据放电室的放电特性而将此电压值设定为最佳。
在第2SF的初始化期间，维持电极SU1～Sun保持在电压Ve1，数据电极D1～Dm保持在接地电位，向扫描电极SC1～SCn施加从电压Vi3’向电压Vi4缓慢下降的倾斜电压。于是，在前面的子场的维持期间中已进行维持放电的放电室中，发生微弱的初始化放电，扫描电极SCi以及维持电极SUi上的壁电压减弱，数据电极Dk上的壁电压也调整为适于写入动作的值。另一方面，在前面的子场中没有进行写入放电和维持放电的放电室中，没有放电，就是完全保持前面子场的初始化期间结束时的壁电荷状态。另外，虽然本实施方式中是以第2SF的初始化动作为选择初始化动作来说明的，但是，也可以是全屏初始化动作。
在第2SF的写入期间，维持电极SU1～SUn上施加电压Ve2，扫描电极SC1～SCn短暂保持在电压Vc。如上述，在此施加的电压Ve2的电压值被设定为比电压Ve3更低。在本实施方式中，电压Ve2被设定为比电压Ve3低大约5V。
除施加到维持电极SU1～SUn的电压以外，与第1SF相同，在向数据电极D1～Dm中的、在第一行应发光的放电室的数据电极Dk(k＝1～m)施加写入脉冲电压Vd的同时，向第一行扫描电极SC1施加扫描脉冲电压Va。然后，进行在第一行应显示的放电室发生写入放电、在各电极上蓄积壁电压的写入动作。顺序执行上述写入动作，直到第n行的放电室，写入期间结束。
在后续的维持期间中，除维持脉冲数以外，是与第1SF的维持期间相同的动作，所以省略说明。
后续的第3SF～第10SF中，初始化期间与第1SF或者第2SF的初始化期间相同；写入期间与第2SF相同地向维持电极SU1～SUn施加电压Ve2，进行写入动作；维持期间进行除了维持脉冲数以外与第1SF的维持期间相同的维持动作。
接下来，说明表示为了显示某灰阶而在哪个子场使放电室发光的关系(以下简称为“编码”)。图5是表示本发明实施方式中驱动方法的显示所用的灰阶及其编码的图。例如，为了显示灰阶“0”，在所有子场放电室都不发光；为了显示灰阶“1”，只在第1SF使放电室发光即可。显示灰阶“3”的情况下，虽然存在着在第1SF和第2SF使放电室发光的方法，以及只在第3SF使其发光的方法，但是在这样的可能有多个编码的情况下，尽可能选择在亮度权重小的子场点亮的编码。换言之，显示灰阶“3”的情况下，在第1SF和第2SF使放电室发光。
本实施方式中的编码的特征是，当控制在各子场中发光或不发光、以在放电室显示期望的灰阶的时候，以下述方式进行控制，将预定灰阶的第一阈值与每个放电室的灰阶进行比较，使得显示比第一阈值更高的灰阶的放电室即使在亮度权重最低的子场也发光。具体而言，对于显示大于等于“24”的灰阶作为第一阈值的放电室，以在第1SF必须发光的方式来进行控制。换言之，在显示第6SF～第10SF任一个中必须发光的灰阶的放电室，以在第1SF都要发光的方式来进行控制。不满足此要求的灰阶，即，灰阶“26”、“29”、“31”、…、“255”在本实施方式中不用于显示。
接着，说明将显示亮度最低的第1SF的写入期间中、向维持电极施加的电压Ve3，设定得高于在之后的子场的写入期间中、向维持电极施加的电压Ve2的原因。
如上所述，各子场的亮度权重被设定为不大于配置在该子场之后的子场的亮度权重，在本实施方式中设定为，配置在越后面的子场的亮度权重越大。在此，因为第1SF的亮度权重是“1”，并且负责显示亮度最低且灰阶差第一小的部分的显示，所以应发光放电室(以下简称为“点亮室”)与不应发光的放电室(以下简称为“不亮室”)倾向于随机混合在一起。这样的情况下，此点亮室成为相邻放电室是非点亮室的点亮室(以下简称为“孤立点亮室”)的概率很高。并且，在进行误差扩散或抖动扩散处理时，因为第1SF的点亮室和非点亮室随机或者规则地混合，所以点亮室成为孤立点亮室的概率变得更高。
在此孤立点亮室进行写入动作时，因为在其周围不存在刚刚进行了写入动作的点亮室，所以不能从相邻放电室得到伴随写入放电产生的起爆粒子。于是，现有的驱动方法中，此孤立点亮室的放电延迟变大，并且在写入放电蓄积的壁电压不充足，有时会在后续的维持期间中不发生维持放电，或者不发生写入放电，而成为不亮室。
但是，在本实施方式中，因为在第1SF的写入期间中向维持电极施加的电压Ve3被设定得较高，所以容易发生写入放电，即使在孤立点亮室也能可靠地发生写入放电，从而能够抑制此不亮室的发生。
当然，如果向维持电极施加的电压Ve3设定得较高，存在这样的问题：容易发生写入放电，不应发光的放电室发生写入放电，增加了在维持期间发光的放电室(以下简称为“误点亮室”)。但是，本发明者仔细分析，结果了解到，这样的误点亮室只在起爆粒子过剩的点亮室发生。具体而言，在第10SF发光的放电室容易成为第1SF中的误点亮室；在第9SF发光、在第10SF不发光的放电室成为第1SF中的误点亮室的概率下降；对于在第8SF发光、在第9SF和第10SF不发光的放电室，成为第1SF中的误点亮室的概率大幅下降；对于在第5SF发光、在第6SF～第10SF不发光的放电室，不会成为第1SF中的误点亮室。
因此，本实施方式中，所图5所示，使用这样的编码：在第6SF～第10SF中的任一个中发光的放电室在第1SF都发光。因此，由于显示灰阶“0”～“23”的放电室在第6SF～第10SF中不发光，所以不会成为第1SF中的误点亮室；由于显示灰阶“24”～“255”的放电室在第6SF～第10SF任一个中发光，必然在第1SF中也发光，所以仍然不会成为第1SF中的误点亮室。这样在本实施方式中，由于控制为这样：在第6SF～第10SF的任一个中必须发光的显示灰阶的放电室，在第1SF也发光，所以，即使将向维持电极施加的电压Ve3设定得较高，也不会发生误点亮室。
当然，如上所述，虽然本实施方式中也发生不让显示的灰阶，但是它只发生在显示大于等于“24”的灰阶的区域、即，对亮度相对较高的图像进行显示的区域。另一方面，众所周知，人们感受到的明度是亮度的对数。于是，显示高亮度的区域中，将不让显示的灰阶替换成能够显示的灰阶，其结果，即使因此造成亮度稍微增减，也不会感到不舒适。或者，也可以根据需要，用能够显示的灰阶进行误差扩散法和抖动处理等，对不让显示的灰阶进行插值。
使用这样的编码进行图像显示能够避免误点亮室的发生，此外，也能够减少数据电极驱动电路12的电力消耗。如上所述，数据电极驱动电路12，将每个子场的图像数据转换成对应于各数据电极D1～Dm的信号，从而驱动各数据电极D1～Dm。如果从数据电极驱动电路12侧看来，各数据电极Dj是具有相邻数据电极Dj-1、数据电极Dj+1、扫描电极SC1～SCn以及维持电极SU1～SUn的合成电容量的电容性负载。因此，在写入期间，在每一次使向各数据电极施加的电压，从接地电位0V切换到写入脉冲电压Vd，或者从写入脉冲电压Vd切换到接地电位0V时，其电容必然会充放电。但是，本实施方式中，因为将显示亮度相对较高的图像的放电室控制为在第1SF也发光，所以施加到对应的数据电极的电压在第1SF固定为写入脉冲电压Vd。从而，能够减少充放电电流，减少电力消耗。
另外，在本实施方式中，使用这样的编码：将在第6SF～第10SF的任一个中必须发光的灰阶作为第一阈值，使显示比第一阈值更高的灰阶的放电室在第1SF也发光。但是，进一步，如果使用这样的编码：将在第7SF～第10SF的任一个中必须发光的灰阶作为第二阈值，使显示比第二阈值更高的灰阶的放电室在第2SF也发光，就能够进一步提高电力削减的效果。进而，如果使用这样的编码：对于显示在亮度权重更大的子场发光的灰阶的放电室，相应于此亮度权重而在第3SF等也发光，就可以进一步提高电力削减的效果。
图6是表示本发明另一实施方式中驱动方法的显示所用的灰阶及其编码的图。该图表示这样的编码：显示在第6SF～第10SF的任一个中应当发光的灰阶的放电室在第1SF发光、显示在第7SF～第10SF的任一个中应当发光的灰阶的放电室在第1SF和第2SF发光、显示在第8SF～第10SF的任一个中应当发光的灰阶的放电室在第1SF～第3SF发光、显示在第9SF～第10SF的任一个中应当发光的灰阶的放电室在第1SF～第4SF发光、显示在第10SF应当发光的灰阶的放电室在第1SF～第4SF发光。利用这样的控制，能够进一步减少数据电极驱动电路12的电力。当然，利用这样的控制，数据电极驱动电路12所消耗的电力削减效果变大的同时，显示所用的灰阶数变少。另外，在灰阶数不足，有图像显示质量劣化的可能时，优选的是结合使用误差扩散等插值方法，以补足灰阶数。
如上所述，本发明实施方式中，通过将在第1SF的写入期间施加到维持电极的电压Ve3设定得较高，即使在孤立点亮室也能可靠地发生写入放电，抑制不亮室的发生。此外，通过这样的控制：对亮度高的灰阶进行显示的放电室在亮度权重小的子场也发光，能够抑制误点亮室的发生，并且抑制数据电极驱动电路的电力消耗。
另外，本发明实施方式中，将在显示亮度最低的子场的写入期间施加到维持电极的电压Ve3设定得较高，由此使写入放电容易发生，但使第1SF的写入放电容易发生的方法并不仅限于此。例如，可以将第1SF的写入脉冲电压设定为比其他子场的写入脉冲电压更高，也可以将第1SF的扫描脉冲电压设定为比其他子场的扫描脉冲电压更高。
另外，本发明实施方式中，各子场的亮度权重设定为配置在比该子场更后面的子场，其亮度权重更大，但是，本发明中的子场数和各子场的亮度权重并不限定于上述。例如，将1个场分割为12个子场(第1SF、第2SF、…、第12SF)，各子场的亮度权重分别为(1、2、4、8、16、32、56、4、12、24、40、56)，这样，1个场由亮度权重增加的两个或者更多的子场群构成，在该情况下，也适用本发明。
本发明能够提供在显示低灰阶的情况下也不产生不亮室、图像显示质量很好的面板的驱动方法，所以作为等离子显示面板的驱动方法及等离子显示装置很有用。

Claims (2)

1.一种等离子显示面板的驱动方法，它是在扫描电极和维持电极与数据电极的交叉部形成了放电室的等离子显示面板的驱动方法，其特征在于：
1个场期间由具有写入期间和维持期间的多个子场构成；
在所述写入期间，在所述放电室有选择地发生写入放电；
在所述维持期间，发生用于使已发生所述写入放电的放电室以规定亮度权重发光的维持放电；
将在所述多个子场中亮度权重最低的子场的写入期间、施加到所述维持电极的电压，设定为比在其他子场的写入期间、施加到所述维持电极的电压更高；
当控制在每个子场发光或不发光，从而在所述放电室显示规定灰阶的时候，将预定的灰阶的第一阈值与每个所述放电室的灰阶进行比较，以进行控制，使得显示比第一阈值还高的灰阶的放电室在亮度权重最低的子场也发光。
2.根据权利要求1所述的等离子显示面板的驱动方法，其特征在于：
对于比所述第一阈值还高的第二阈值，以使显示比所述第二阈值还高的灰阶的放电室在亮度权重最低的子场以及亮度权重次低的子场也发光的方式进行控制。
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