CN1249657C - 平面显示器驱动装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种平面显示器驱动方法包括下列步骤。首先，通过一图像处理程序将图像信号转换为画面数据，并取得画面数据的特征信息。接着，根据特征信息而决定扫描电极的扫瞄顺序。接着，于寻址期间中，依照选取的扫瞄顺序驱动第一电极，并于驱动所述第一电极的同时，驱动第二电极以执行寻址的操作。

Description

平面显示器驱动装置及方法

本发明有关于一种平面显示器驱动装置及驱动方法，特别是有关于一种于调整显示器于寻址期间(address period)借着改变扫描电极的扫瞄顺序以减少提供数据电极寻址电压的数据芯片的电压切换次数的平面显示器驱动装置及驱动方法。

平面显示器(Flat Panel Display)包含液晶显示器(LCD)、有机发光器(OLED)以及等离子显示器(PDP)等。其中等离子显示器(Plasma Display Panel，简称PDP)具有许多优点，诸如：体积轻巧、显示能力强、可靠性高，因此已被广泛应用在各种电子设备中，作为输出图像数据的显示装置。根据现有等离子显示器的驱动方法：一个完整的画面显示(frame)是由多个(以256色的灰度等离子显示器为例，每个图像画面显示操作是由8个依一预定顺序的子画面(sub-frame)显示操作所组成，如图1A所示的一完整的画面由8个依SF0～SF7的预定顺序的子画面所排列而成，而每个子画面显示操作则分别由清除(erase)、寻址(address)、及维持放电(sustain)等三个步骤所完成。而等离子显示器是被一个由包括有清除期间(Erasing period)、寻址期间(Address period)、维持期间(Sustain period)的驱动信号所驱动。清除期间会利用时间长度较维持脉冲更短的电压脉冲以清除每个显示单元(cell)的残余壁电荷。寻址期间则会利用电压大小较维持脉冲更高的电压脉冲以将外部数据写入至显示单元。维持期间则会施加固定频率的交流电压脉冲(ACvoltage pulse)以点亮显示单元。

参阅图1B及图1C，此为公知的等离子显示器的剖面示意图及平面示意图。如图1B所示，等离子显示器是由前玻璃基板(Front glass substrate)2及后玻璃基板(Rear glass substrate)1连接而成。前玻璃基板2表面上形成有互相平行的维持电极7及扫描电极8。在后玻璃基板1的表面形成有与维持电极7及扫描电极8互相垂直的数据电极3用以写入外部数据。资料电极3的表面则形成有阻隔壁(barrier rib)4以形成等离子显示器的显示单元。维持电极7及扫描电极8的表面则覆盖有介电层6(如氧化镁层)以保护维持电极7及扫描电极8。另外，阻隔壁与阻隔壁间(显示单元区域)则沉积有荧光材料5(如磷)，藉以吸收紫外线并发出可见光。如图1C及1D图所示，等离子显示器是由许多行等离子显示线L₁～L_N所组成，其分别具有维持电极7(包括X₁～X_N)、扫描电极8(包括Y₁～Y_N)及与维持电极7(包括X₁～X_N)、扫描电极8(包括Y₁～Y_N)相互垂直的数据电极3(包括D₁～D_M)。其中，维持电极7(包括X₁～X_N)之间彼此相连；扫描电极8(包括Y₁～Y_N)间彼此分离且独立驱动。外部数据可通过维持电极7(包括X₁～X_N)及扫描电极8(包括Y₁～Y_N)的控制，经由数据电极3(包括D₁～D_M)写入等离子显示器的各个显示单元。

参阅图2，此为图1B至图1D所示公知的等离子显示器的驱动方法。如图所示，等离子显示器是由一个具有清除期间、寻址期间以及维持期间的驱动信号所驱动。在清除期间中，所有维持电极7(包括X₁～X_N)会被施加一个时间长度很短的高电压脉冲V_W且所有扫描电极8(包括Y₁～Y_N)会连接至接地点电压V_g，藉以清除残余的壁电荷。此时，数据电极3(包括D₁～D_M)并没有外部数据写入。在寻址期间中，所有维持电极7(包括X₁～X_N)会施加一个偏压V_K且扫描电极8(包括Y₁～Y_N)会根据扫描信号V_Y，依序写入外部数据至数据电极3(包括D₁～D_M)。此时，扫描电极8(包括Y₁～Y_N)会连接行地址译码器(图中未示)以取得扫描信号，外部数据则会通过数据电极3(包括D₁～D_M)来进行写入操作。在维持期间中，维持电极7(包括X₁～X_N)及扫描电极8(包括Y₁～Y_N)会交替施加一个周期性的电压脉冲V_S，藉以维持显示单元的发光。

在寻址期间，传统技术根据子画面(subfield)数据而顺序启动(enable)扫瞄电极，并由数据芯片于数据电极依序输出对应的电压。然而，若在驱动等离子显示面板时，待切换电压的单元(cell)过多，则功率损耗与切换单元数量成正比。此因在于电极间具有寄生电容C_d，要将电极的电压拉升到一预定电压V_dd时，则损耗(1/2)C_dV_dd ²的功率，此时，若要再将电极的电压下拉为低电位时，又会再消耗(1/2)C_dV_dd ²的功率。过多的功率损耗，将导致数据芯片的温度急遽上升，甚至达100℃以上。特别是当画面数据为各单元间隔点亮的情形时，由于每次扫瞄皆须切换供电电压，因此将消耗相当多的功率。所述情况不仅浪费宝贵的电力，更减少数据芯片的寿命，降低了产品的可靠度。

有鉴于此，为了解决所述问题，本发明主要目的在于提供一种平面显示器驱动装置及方法，在进行寻址扫瞄的前，先行计算待写入的子画面数据内容，以决定一较适合的扫瞄顺序，使得电极切换的次数减少至最低。

再者，本发明另一目的在于提供一种平面显示器驱动装置及方法，于进行寻址扫瞄时，检测提供等离子显示面板电力的电源装置的输出电流，当大于一特定临界值时，则改变扫瞄顺序，并继续检测输出电流，直到有效降低电源装置的输出电流地址，此时代表调整后的扫瞄顺序已减少电极电压被切换的次数。

为达到所述的目的，本发明提出一种平面显示器驱动方法，包括下列步骤。首先，通过一图像处理程序将图像信号转换为画面数据，并取得画面数据的特征信息。接着，根据特征信息而决定扫描电极的扫瞄顺序。接着，于寻址期间中，依照选取的扫瞄顺序驱动第一电极，并于驱动所述第一电极的同时，驱动第二电极以执行寻址的操作。

另外，本发明提出一种平面显示器驱动方法，包括下列步骤。首先，于寻址期间中，依照第一顺序驱动第一电极，并驱动第二电极以执行寻址的操作，接着，检测电源装置的电流输出量，当电流输出量超过一预定临界值时，则以与另外的顺序驱动第一电极，并驱动第二电极以执行寻址的操作。

                            附图说明

为使本发明的所述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，详细说明如下，其中：

图1A是公知等离子显示器的画面显示操作示意图。

图1B是公知等离子显示器的剖面示意图。

图1C是图1B等离子显示器的平面示意图。

图1D是图1B等离子显示器的平面示意图。

图2是公知等离子显示器的驱动信号图。

图3表示本发明的等离子显示器及其驱动电路的电路方块图。

图4表示本发明的等离子显示器及其驱动电路的电路方块图。

图5表示根据本发明第二实施例所述的判断扫瞄顺序的操作流程图。

第6A图及第6B图表示根据本发明第二实施例所述的判断扫瞄顺序的另一操作流程图。

符号说明：

1：后玻璃基板

2：前玻璃基板

D₁～D_M、3：资料电极

4：阻隔壁

5：荧光材料

6：介电层

X₁～X_N、7：维持电极

Y₁～Y_N、8：扫描电极

31：维持电极驱动电路

32：扫描电极驱动电路

33：数据电极驱动电路

34：控制电路

341：图像数据转换装置

343：特征值提取装置

36：数据芯片

38：电源装置

                          具体实施方式

根据本发明所述的实施例，通过控制电路控制扫描电极驱动电路32驱动扫瞄电极的顺序，使得对应数据电极被驱动时，大幅减少电压切换的次数。

第一实施例

图3表示本发明的等离子显示器及其驱动电路的电路方块图。本实施例是根据所显示的画面特性而动态选择扫瞄的顺序。扫描电极驱动电路32提供扫描脉冲及维持放电脉冲至扫描电极Y₁～Y_n；维持电极驱动电路31提供维持放电脉冲至维持电极7；数据电极驱动电路33提供数据脉冲给数据电极D₁～D_m；而控制电路34则是用来控制维持电极驱动电路31、扫描电极驱动电路32及数据电极驱动电路33的操作。

控制电路34内部具有图像数据转换装置341，用以将由外部输入的图像信号转换为子画面的画面数据。而以特征值提取装置343分析所述子画面数据，并取得其特征信息。取得特征信息的方法可利用特征参数提取法以及利用图像处理中的屏蔽(Mask)技术提取目前画面的信息。所述特征信息纪录各画面中各点亮单元彼此之间之间隔数。根据特征值提取装置343的分析结果，控制电路34即可决定于寻址期间扫描电极驱动电路32启动扫描电极(Y₁～Y_n)的顺序，并输出对应于所述判断结果的扫瞄顺序控制信号。因此，控制电路34所输出的扫瞄顺序控制信号将使得相同电压特性的扫瞄电极先依序被启动，待同样电压特性的扫瞄电极启动完毕后，再启动另一电压特性的扫描电极。

扫描电极驱动电路32，根据控制电路34所输出的扫瞄顺序控制信号而依照对应的扫瞄顺序驱动所述扫描电极(Y₁～Y_n)。例如，扫描电极驱动电路32根据控制电路34所输出的扫瞄顺序控制信号而先行启动欲点亮单元的扫描电极，然后再启动不被点亮单元的扫描电极。

数据电极驱动电路33，于扫描电极(Y₁～Y_n)被驱动的同时，驱动对应于扫描电极(Y₁～Y_n)的资料电极(D₁～D_m)。各数据电极(D₁～D_m)的驱动电压由数据芯片36所提供。由于数据电极的驱动顺序对应于同一单元的扫描电极，因此，当同样电压特性的扫瞄电极被依序启动时，对应被驱动的数据电极的电压电平也相同，因此，数据芯片36在供电电压至数据电极的时，将会先提供同样电平的电压，待所有相同驱动电压的数据电极皆启动完成后，再切换所提供的电压电平而提供至另一电压电平的数据电极。故有效减少数据芯片36的电压切换次数，大幅减少因电压切换时所消耗的功率。

第二实施例

图4是表示本发明的等离子显示器及其驱动电路的电路方块图。本实施例是通过检测等离子显示面板于扫瞄时所消耗的功率而判断是否需要调整扫瞄方式，并根据判断结果而动态调整扫瞄的顺序。

扫描电极驱动电路32提供扫描脉冲及维持放电脉冲至扫描电极Y₁～Y_n；维持电极驱动电路31提供维持放电脉冲至维持电极7；数据电极驱动电路33提供数据脉冲给数据电极D₁～D_m；而控制电路34则是用来控制维持电极驱动电路31、扫描电极驱动电路32及数据电极驱动电路33的操作。

电源装置38用以提供等离子显示面板于驱动时所需的电源。控制电路34于寻址期间输出代表第一扫瞄顺序的扫瞄顺序控制信号，并检测电源装置36的电流I_d输出量，当电流I_d输出量超过一预定临界值时，则输出代表与所述第一顺序不同的第二顺序的扫瞄顺序控制信号。

在本实施例中，提供三种扫瞄电极扫瞄方式供控制电路34选择使用，分别是依序扫瞄(sequential scan)、隔一扫瞄(interleave scan)、以及隔四扫瞄(interleave jump four scan)。以16条扫瞄电极为例，若使用依序扫瞄，则扫瞄电极的扫瞄顺序为：[1，2，3，4，......，15，16]；若使用隔一扫瞄，则扫瞄电极的扫瞄顺序为：[1，3，5，7，......，2，4，6，8...]；若使用隔四扫瞄，则扫瞄电极的扫瞄顺序为：[1，5，9，13，......，4，8，12，16]。扫瞄顺序控制信号即用来指示特定的扫瞄顺序。

图5是表示根据本发明第二实施例所述的判断扫瞄顺序的操作流程图。当显示面板于寻址扫瞄时期时，控制电路34即检测提供等离子显示面板于扫瞄时所需的电源装置38输出电流I_d。假设一开始采用隔一扫瞄(S11)，此时控制电路34的电流量控制电路345实时检测电源装置38所输出的电流I_d(S12)。当电流I_d小于一预定临界值时，代表以目前的扫瞄方式不会导致数据芯片36过度切换电压，故继续保持目前的扫瞄方式(回到S11)。当电流I_d大于预定临界值时，则改采依序扫瞄(S13)。同样的，此时控制电路34实时检测电源装置38所输出的电流I_d(S14)。当电流I_d小于一预定临界值时，继续保持目前的扫瞄方式(回到S13)。当电流I_d大于预定临界值时，则改采隔四扫瞄(S15)。同样的，此时控制电路34实时检测电源装置38所输出的电流I_d(S16)。当电流I_d小于一预定临界值时，继续保持目前的扫瞄方式(回到S15)。当电流I_d大于预定临界值时，则回到隔一扫瞄(S11)。

当扫瞄电极的扫瞄顺序决定以后，扫描电极驱动电路32即根据控制电路34所输出的扫瞄顺序控制信号而依照其所代表的扫瞄顺序驱动扫描电极(Y₁～Y_n)。

数据电极驱动电路33，于扫描电极(Y₁～Y_n)被驱动的同时，驱动对应于扫描电极(Y₁～Y_n)的资料电极(D₁～D_m)。各数据电极(D₁～D_m)的驱动电压由数据芯片36所提供。

为了避免电源装置38所输出的电流I_d受到噪声影响而导致错误的判断结果，本实施例可加入一确认的程序。

第6A图及第6B图是表示根据本发明第二实施例所述的判断扫瞄顺序的另一操作流程图。当显示面板于寻址扫瞄时期时，控制电路34即检测提供等离子显示面板于扫瞄时所需的电源装置38输出电流I_d。假设一开始采用隔一扫瞄(S21)，此时控制电路34的电流量控制电路345实时检测电源装置38所输出的电流I_d(S22)。当电流I_d小于一预定临界值时，代表以目前的扫瞄方式不会导致数据芯片36过度切换电压，故继续保持目前的扫瞄方式(回到S21)。当电流I_d大于预定临界值时，此时计数装置347开始累计次数(S23)，并判断计数装置347的计数值是否大于一预定次数(S24)，此预定次数由设计者根据实际状况而预先设定，当计数装置347的计数值尚未达到所述预定次数时，则回到步骤S21。当计数装置347的计数值达到所述预定次数时，则改依序扫瞄(S25)。同样，此时控制电路34实时检测电源装置38所输出的电流I_d(S26)。当电流I_d小于一预定临界值时，继续保持目前的扫瞄方式(回到S25)。当电流I_d大于预定临界值时，此时计数装置347开始累计次数(S27)，并判断计数装置347的计数值是否大于一预定次数(S28)，当计数装置347的计数值尚未达到所述预定次数时，则回到步骤S25。当计数装置347的计数值达到所述预定次数时，则改采隔四扫瞄(S29)。同样的，此时控制电路34实时检测电源装置38所输出的电流I_d(S30)。当电流I_d小于一预定临界值时，继续保持目前的扫瞄方式(回到S29)。当电流I_d大于预定临界值时，此时计数装置347开始累计次数(S31)，并判断计数装置347的计数值是否大于一预定次数(S32)，当计数装置347的计数值尚未达到所述预定次数时，则回到步骤S29。当计数装置347的计数值达到所述预定次数时，则回到隔一扫瞄(S21)。故，通过实时检测电源装置38所输出的电流I_d来判断目前的扫瞄方式是否能够有效减少于目前画面的数据芯片的电压切换次数，再者，根据图6所公开的操作流程，能够避免因为噪声的影响所导致的错误判断结果。因此，有效减少数据芯片36的电压切换次数，大幅减少因电压切换时所消耗的功率。

综上所述，根据本发明所述实施例所公开的内容，即通过调整扫描电极的扫瞄顺序而减少数据芯片于多次电压切换时所造成的功率消耗。再者，根据本发明所述实施例所公开的技术，能够有效提高数据芯片的使用寿命，另外，因为电极的电压切换次数减少，大幅减少电磁干扰(EMI)，提高了产品的可靠度。

本发明虽以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行更动与改进，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所限定的范围为准。

Claims (12)

1.一种平面显示器驱动方法，所述平面显示器包含一电源装置、第一电极以及对应的第二电极，其中，所述平面显示器驱动方法包括下列步骤：

在寻址期间中，依照第一顺序驱动所述第一电极，并驱动所述第二电极以执行寻址的操作；及

检测所述电源装置的电流输出量，当所述电流输出量超过一预定临界值达一预定次数时，则以所述第二顺序驱动所述第一电极。

2.如权利要求1所述的平面显示器驱动方法，其中，所述平面显示器为一等离子显示器。

3.一种平面显示器驱动装置，所述平面显示器具有第一电极以及第二电极，其中，所述平面显示器驱动装置包括：

一控制电路，用以将所述图像信号转换为一画面数据，接着根据所述画面数据的特征信息而决定所述第一电极的一扫瞄顺序，并在一寻址期间输出对应于所述扫瞄顺序的扫瞄顺序控制信号；

第一电极驱动电路，根据所述扫瞄顺序控制信号而依照所述扫瞄顺序驱动所述第一电极；及

第二电极驱动电路，在所述第一电极被驱动的同时，驱动所述第二电极，

一数据芯片，用以提供所述第二电极对应的驱动电压。

4.如权利要求3所述的平面显示器驱动装置，其中，所述画面数据为子画面数据。

5.如权利要求3所述的平面显示器驱动方法，其中，所述控制电路包括：

一图像数据转换装置，用以将所述图像信号转换为所述画面数据；及

一特征值提取装置，用以取得所述画面数据的特征信息。

6.如权利要求3所述的平面显示器驱动装置，其中，所述平面显示器为一等离子显示器。

7.一种平面显示器驱动装置，所述平面显示器具有第一电极以及第二电极，其中，所述平面显示器驱动装置包括：

一电源装置，用以提供所述平面显示面板于驱动时所需的电流；

一控制电路，用以在寻址期间输出代表第一扫瞄顺序的扫瞄顺序控制信号，并检测所述电源装置的电流输出量，当所述电流输出量超过一预定临界值时，则输出代表与所述第一顺序不同的第二顺序的扫瞄顺序控制信号；

第一电极驱动电路，根据所述扫瞄顺序控制信号而依照代表的扫瞄顺序驱动所述第一电极；及

第二电极驱动电路，在所述第一电极被驱动的同时，驱动所述第二电极；

一数据芯片，用以提供所述第二电极对应的驱动电压。

8.如权利要求7所述的平面显示器驱动装置，其中，所述平面显示器为一等离子显示器。

9.一种平面显示器驱动装置，所述平面显示器具有第一电极以及第二电极，其中，所述平面显示器驱动装置包括：

一电源装置，用以提供所述平面显示面板于驱动时所需的电流；

一控制电路，用以在寻址期间输出代表第一扫瞄顺序的扫瞄顺序控制信号，并检测所述电源装置的电流输出量，当所述电流输出量超过一预定临界值的次数达一预定次数时，则输出代表与所述第一顺序不同的第二顺序的扫瞄顺序控制信号；

第一电极驱动电路，根据所述扫瞄顺序控制信号而依照代表的扫瞄顺序驱动所述第一电极；及

第二电极驱动电路，在所述第一电极被驱动的同时，驱动所述第二电极。

10.如权利要求9所述的平面显示器驱动装置，其中，还包括一数据芯片，用以提供所述第二电极对应的驱动电压。

11.如权利要求9所述的平面显示器驱动装置，其中，所述控制电路还包括一计数装置，用以取得所述电流输出量超过预定临界值的次数。

12.如权利要求9所述的平面显示器驱动装置，其中，所述平面显示器为一等离子显示器。

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