CN103021323A - 一种实现等离子显示器自动放电时间调节的驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现等离子显示器自动放电时间调节的驱动方法，根据子场负载的大小，动态调整各个子场中各种维持波形的能量恢复上升时间，实现能量恢复自动调节。本发明的积极效果是：通过改进的驱动方法，根据子场负载的大小，自动动态调整各个子场中各种维持波形的能量恢复上升时间，改善维持期等离子显示屏的放电，在子场负载小时，自动提高能量恢复作用时间，提高能量恢复电路的利用率，降低电路的功耗，提高等离子显示屏的发光效率。

Description

一种实现等离子显示器自动放电时间调节的驱动方法

技术领域

本发明涉及一种彩色三电极交流等离子显示器驱动电路的驱动方法，特别涉及一种改进的实现等离子显示器自动放电时间调节的驱动方法。

背景技术

彩色交流等离子体（AC-PDP）是基于气体放电的基本原理研制的，通过气体放电发出的紫外光激发荧光粉发光来实现显示。目前，三电极表面放电型AC-PDP是最具竞争力的一种PDP类型，对于这种AC-PDP大多采用寻址与显示分离（ADS）技术来实现灰度显示的，即将一个电视场分为先后发光的8个或10个或12个子场，每个子场均由准备期、寻址期和维持期组成，通过适当的子场组合就可以实现256级的灰度显示。

三电极表面放电型AC-PDP的三个电极正交状分布于前后基板上，放电则在两个基板之间进行。前基板水平分布着维持电极（X电极）和扫描电极（Y电极），在后基板上竖直分布着寻址电极（A电极）。X电极和Y电极相互平行，并与A电极正交。

图1为ADS驱动技术中第一个子场的驱动波形，如图所示，分为准备期、寻址期和维持期。在准备期，三电极相互配合，擦除上一子场遗留的壁电荷，使全屏所有显示单元达到一致的初始状态，使用两个擦除是为使全屏的一致性更好；在寻址期，驱动电路对Y电极的各行按照自上而下的顺序进行寻址，同时在A电极写入图像编码数据，使所有在该子场要显示的单元积累起合适的壁电荷；在维持期，Y电极和X电极交替加上高压，使在寻址期积累了壁电荷的单元产生放电，从而实现图像的显示。

准备期开始时，三个电极上所加电压都是0V，但是由于上一场或上一子场维持期结束时的最后一个维持脉冲加在X电极上，维持放电后在X电极上积累负的壁电荷，在Y电极上积累了正的壁电荷，因此，在Y电极上先加远大于着火电压的宽正斜波电压（Vsetup≈320V），使X和Y电极间发生放电，放电后两个电极上分别积累了正的壁电荷和负的壁电荷，随后在Y电极上加一个宽的负斜波电压（VY≈190V），在X电极上加一正的电压（VS≈190V），使X和Y电极之间缓慢达到着火电压，进行放电，中和掉X和Y电极上正的壁电荷和负的壁电荷，最后使全屏所有单元的状态达到一致的熄灭状态，随后加入的上升斜波电压（Vsetup≈190V）与下降斜波电压（VY≈190V）是为了使全屏所有放电单元的状态一致性更好，此时X电极上加一正的台阶电压（Vbias≈100V），再接着的寻址期就可以准确的寻址到各个单元；在寻址期结束维持期开始时，X、Y电极电压先等于0V，然后Y电极电压等于Vs，使放电单元的电压达到着火电压，放电开始，同时Y电极积累负的壁电荷，X电极积累正的壁电荷，随后Y电极电压变为0V，同时X电极电压等于Vs，使放电单元的电压达到着火电压进行放电，同时X电极积累负的壁电荷，Y电极积累正的壁电荷，然后X电极电压变为0V，同时Y电极电压等于Vs，进行新一轮维持放电。维持期结束后，进入下一个子场的显示。

等离子显示器(PDP)在大尺寸平板显示领域有其独特的优势，例如：更容易制造大尺寸、图像的响应时间短以及色彩还原能力强等等，但面对日益激烈的市场竞争，平均功耗问题将是个永久的话题，不断降低功率消耗将是PDP技术研究的长期目标。

下面首先介绍一下现有技术中X、Y驱动电路的工作过程。

参见图1，为驱动电路X、Y、A三电极上第一子场的驱动波形。标号①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩为一个子场内驱动波形的每个阶段。其中第①②③④⑤为准备期，⑥⑦阶段为寻址期，后面的几个阶段为维持期。在其余子场中，波形一般只包括④⑤⑥⑦⑧⑨⑩部分。

参见图2，一场开始的时候，也既是第一个子场准备期开始时，三个电极上所加电压都是0V，即图1中的阶段①，QsusL打开，XOUT输出电压为0V，此时Q1、Q2关闭，X驱动电路中的寻址电压供给电路不工作；阶段②中，X驱动电路保持阶段①中的状态；在阶段③中，QsusL关闭，QsusH打开，XOUT输出电压为VS，此时Qbias导通，电容Cbias充电，电压达到Vbias≈100V，此时Q1、Q2关闭。在阶段④中，X驱动电路保持和阶段①中相同的状态，但此时电容Cbias的电压为Vbias。随后的阶段⑤中，QsusL关闭，QsusH关闭，Q1、Q2导通，XOUT输出电压为Vbias，⑥⑦是寻址期，X驱动电路保持和阶段⑤中相同的状态，在⑧⑨⑩阶段中，进入维持放电期间，QsusL、QsusH交替打开，Q1、Q2关闭，当XOUT等于VS时，Qbias导通，给电容Cbias充电，XOUT等于0时，Qbias关断，这种状况一直到维持期结束，接下来的子场重复上述操作，同时配合Y驱动和A驱动，完成一场图像的显示。

参见图3，在一场开始的时候，即图1中的阶段①，Y上的电压为0，此时，Yout切换到YG端，功率开关管QsusL打开，YG连接到GND，实现Y输出电压为0V；阶段②中，其他开关闭合，图3中扫描芯片的Y输出通过芯片控制信号被直接连接到YP端，电压幅度为Vsc（约为130V）；阶段③中，图2中的开关Qsetup打开，其他开关关闭，Y输出以指数形式缓慢上升到Vsetup（Vsetup=Vsc+Vs），Vsetup的值约为320V；阶段④中，图3的功率开关管QsusL打开，其他开关关闭，Y输出被连接到GND，使输出电压为0V；阶段⑤中，图3的开关管Qrampdn打开，其他开关关闭，使浮动于YG的电压等于-VY；在第⑥阶段中，如图3所示，通过扫描芯片控制信号使Y输出连接到Vsc，此时，输出是浮动在-VY上的，即输出为-VY+Vsc，在整个寻址期间，没有被寻址到的单元上的电压均为-VY+Vsc，如图1的寻址期所示；阶段⑦为寻址负脉冲，被寻址到的单元所在的行Y驱动电路会输出给该行一个负脉冲，该负脉冲是从寻址期电压-VY+Vsc被下拉到-VY；接下来过渡到维持期，在第⑧阶段，图3的开关QsusL打开，其他开关关闭，Y输出被连接到GND，使输出电压为0V；第⑨阶段为维持脉冲上升沿，维持脉冲幅度为Vs，此时，能量恢复电路部分会工作，首先图3中的开关管QerH和QpassL打开，将电容Cer上存储的电荷经电感Ler和QpassL以及扫描芯片传输到Y电极上，接下来开关管QsusH打开，其他开关关闭，将维持脉冲上升沿的幅度拉到Vs；接下来的第⑩阶段是维持脉冲的下降沿，维持电压需要拉到0电位，为了使能量不浪费，将电荷通过开关管QerL储存到储能电容Cer中，随后再通过开关管QsusL将输出电压幅度拉到0电位，接下来重复上升、下降操作，完成整个维持期，随后进入下一子场的驱动过程，重复类似前面讲过的10个过程，完成所有子场的Y驱动，同时配合X驱动和A驱动，完成一场图像的显示。

如图4所示为典型的维持期波形，Yerh与Xerh分别代表X、Y电极维持期驱动波形上升期的能量恢复时间。

目前的能量恢复技术进行维持期放电时间调整是把所有子场作为整体进行处理,不能对各个子场维持期放电时间进行分别处理,这种方法比不能调整能量恢复时间的方法有进步，但在处理动态图像时，降低功耗并不明显，以驱动波形使用10个子场为例，当出现第一个子场只有几个像素点被寻址，其余子场各个像素全部寻址，这样的图像如按照上述处理方法，通过统计整幅图像的APL来进行处理，由于第一子场显示权重较小，处理后得到APL值较大，只能选择能量恢复时间较短的维持驱动波形，这样在第一子场本可以使用能量恢复时间较长的维持驱动波形，现在也只能选用和其他子场相同的维持驱动波形，这样对模组功耗产生不利影响。将所有子场维持期放电时间调整作为整体进行处理存在弊端，尽管各个子场的负载大小不同,但由于不能对各个子场分别处理,考虑到显示效果,只能选择能量恢复时间短的维持波形,使得降低功耗的效果不明显。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种实现等离子显示器自动放电时间调节的驱动方法，根据子场负载的大小，动态调整各个子场中各种维持波形的能量恢复上升时间，实现能量恢复自动调节。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种实现等离子显示器自动放电时间调节的驱动方法，包括以下步骤：

步骤一、统计各个子场的APL值；

步骤二、根据各个子场的APL值的分布情况确定阈值的个数N，形成等间隔的N-1个阈值区间；

步骤三、将维持期上升部分的能量恢复时间等分为N-1个能量恢复时间段区间，与N-1个阈值区间一一对应；

步骤四、根据各个子场的APL值落入的阈值区间，选择相应的能量恢复时间段区间，从而得到各个子场所需的能量恢复时间。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：通过改进的驱动方法，根据子场负载的大小，自动动态调整各个子场中各种维持波形的能量恢复上升时间，改善维持期等离子显示屏的放电，在子场负载小时，自动提高能量恢复作用时间，提高能量恢复电路的利用率，降低电路的功耗，提高等离子显示屏的发光效率。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是现有技术中X、Y、A三电极上第一子场的驱动波形；

图2是现有技术中一种典型的X驱动电路结构图；

图3是现有技术中一种典型的Y驱动电路结构图；

图4是现有技术中一种典型的维持期波形；

图5本发明方法的维持期波形；

图6是子场负载与能量恢复上升时间曲线。

具体实施方式

根据上述X、Y驱动电路的工作过程，要降低模组的功耗，能量恢复电路的使用是关键，提高能量恢复电路的作用时间，能够降低模组的功耗，下面介绍一种根据显示负载自动调节能量恢复作用时间的驱动方法，降低动态图像的功耗。

图5所示为一种调整放电时间的维持期波形，Xerh1与Yerh1分别代表X、Y电极维持期驱动波形上升期的能量恢复时间。具体方法如下：

一种实现等离子显示器自动放电时间调节的驱动方法，包括如下步骤：

步骤一、统计各个子场的APL值：

本申请采用子场能量恢复自动调节技术,在显示动态图像时,通过分析经过图像处理之后的数据，统计各个子场的APL值，这里的APL值是指经过归一化处理的各个子场中被点亮的放电单元个数之和；

步骤二、根据各个子场的APL值的分布情况确定阈值的个数N，形成等间隔的N-1个阈值区间。

步骤三、将维持期上升部分的能量恢复时间等分为N--1个能量恢复时间段区间，与N-1个阈值区间一一对应；

步骤四、根据各个子场的APL值落入的阈值区间（比如第i个阈值区间，i＝1，2，……，N-1），选择相应的能量恢复时间段区间（即第i个能量恢复时间段区间，i＝1，2，……，N-1），从而得到各个子场所需的能量恢复时间。

本发明的工作原理是：根据如图6所示的子场负载与能量恢复上升时间曲线：子场负载越大，所需能量恢复上升时间越短（如图5中实线所示的维持期驱动波形上升部分）；子场负载越小，所需能量恢复上升时间越长（如图5中虚线所示的维持期驱动波形上升部分），将统计出的各个子场的APL值与设定的阈值相比较，然后根据比较结果单独选择各个子场的能量恢复时间，自动实现动态维持期波形的调整，通过调整驱动波形维持期能量恢复上升时间，改善维持期等离子显示屏的放电，在子场负载最大时，为了使显示效果好Yerh与Xerh的时间必须尽可能短（这是因为负载大时维持放电的时候需要最大的放电电流，如果Yerh和Xerh的时间比较长，由于维持驱动波形的上升沿部分是由能量恢复电路产生,能量恢复电路的能量是由储能电容提供,不能提供足够大的放电电流，点亮图像效果不好），驱动波形上升部分使用实线表示的形状；在子场负载最小时，驱动波形上升部分使用虚线表示的形状。

在实际应用中，根据需要可在实线与虚线之间增加区间，子场负载小时,选择能量恢复时间长的维持波形，子场负载大时，选择能量恢复时间短的维持波形，如图6所示，同时加载在X电极与Y电极上的驱动波形,其上升部分的能量恢复时间也可以选择不同，这样就会在维持期产生多种维持波形的组合，根据子场负载大小，各个子场可选择不同的维持波形组合。

Claims (2)

1.一种实现等离子显示器自动放电时间调节的驱动方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、统计各个子场的APL值；

步骤二、根据各个子场的APL值的分布情况确定阈值的个数N，形成等间隔的N-1个阈值区间；

步骤三、将维持期上升部分的能量恢复时间等分为N-1个能量恢复时间段区间，与N-1个阈值区间一一对应；

步骤四、根据各个子场的APL值落入的阈值区间，选择相应的能量恢复时间段区间，从而得到各个子场所需的能量恢复时间。

2.根据权利要求1所述的一种实现等离子显示器自动放电时间调节的驱动方法，其特征在于：所述各个子场的APL值是指经过归一化处理的各个子场中被点亮的放电单元个数之和。

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