CN1450512A - 自动调节等离子体显示面板的复位斜坡波形的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于自动调节等离子体显示面板的复位斜坡波形的梯度的装置和方法，以便自动调节在复位周期所产生的斜坡波形，所述的复位周期是用于电路组件之间与面板之间偏差调节。所述的装置制造过程简单，并且，通过传感器检测与等离子体显示面板的复位斜坡波形梯度相关的图像信息，以及根据所检测到的图像信息自动产生最适合的梯度的斜坡波形，来自动调节复位斜坡波形梯度，而不用手动调节复位斜坡波形梯度。

Description

自动调节等离子体显示面板的复位斜坡波形的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于驱动等离子体显示面板的装置和方法，具体地讲，涉及一种用于自动调节等离子体显示面板的复位斜坡波形的梯度的装置和方法，以便自动调节在复位周期所产生的斜坡波形，所述的复位周期是用于在电路组件之间、以及在面板之间的偏差调节。
背景技术
一般认为，等离子体显示面板(PDP)是下一代平面显示装置，使用由气体放电所产生的等离子体来表示字符和图像。在等离子体显示面板中，几十万到几百万或更多的像素，根据等离子体显示面板的尺寸以矩阵形式排列。
如图1中所示，传统的等离子体显示面板驱动电路包括：扫描电极驱动板110、等离子体显示面板120、公共电极驱动板130、以及地址驱动器集成电路(IC)140。
等离子体显示面板的驱动顺序被划分成复位周期、扫描周期和保持周期。复位周期，通过对所有的单元(cell)放电和同时消除壁电荷来消除显示滞后。扫描周期，从行电极和列电极的组合产生的矩阵结构中选择放电单元，以便形成定址放电(address discharge)。在使用能量恢复过程对扫描周期中形成的放电单元重复充电/放电的同时，保持周期就显示图像。
使用图2A和图2B中所示的斜坡波形，使得在指示先前的图像信号的单元中的壁电荷消除均匀，并使用于指示复位周期中的下一个图像信号的壁电荷稳定产生。
等离子体显示面板中，精确图像显示放电的高质量和高可靠性的对比度，大受复位周期中所施加的斜坡波形的梯度的影响。等离子体显示面板驱动电路的复位周期中所施加的斜坡波形产生电路具有三种波形，即，X上升斜坡波形发生器130A、Y上升斜坡波形发生器110C、以及Y下降斜坡波形发生器110D。
通过根据等离子体显示面板之间的特性偏差、以及在电路元件之间的特性偏差而改变各个斜坡波形发生器中所产生的斜坡波形的梯度，来显示最合适的图像。
传统地，斜坡波形的梯度按如下手动调节。
图3是按照现有技术的传统的X上升斜坡波形发生器的详细电路图。
栅极驱动器31放大输入方波信号X_rr_sig，以提供足够的能量来导通/断开金属氧化物半导体场效应晶体管开关X31。在将金属氧化物半导体场效应晶体管开关X31的源极端从信号地线分离的情况中，必须提供足够的能量以导通/断开金属氧化物半导体场效应晶体管开关X31。
在由栅极驱动器31放大的输入方波信号X_rr通过可变电阻Rg之后，信号X_rr被输入到金属氧化物半导体场效应晶体管开关X31的栅极。如果信号X_rr是‘导通’(栅极驱动器的输出端电压是Vgg)，则流经路径Rg-Cgd-D2的栅极电流ig就由下面的方程1给出： i g = V gg - V th R g · · · · · · · · · · · · ( 1 )
在这里，Vth是金属氧化物半导体场效应晶体管开关X31的阈值电压，典型地大约为5V。这时候，Cgd两端的电压上升梯度dVgd/dt被表达为如下的方程2： dV DG dt = dV DS dt = i g C gd = V gg - V th R g C gd · · · · · · · · · · · · ( 2 )
如从上面的方程2所示的，如果调节可变电阻Rg，则金属氧化物半导体场效应晶体管开关X31的漏极端和源极端之间的电压梯度就会改变，其中，可以调节施加到等离子体显示面板的两端的斜坡波形的电压梯度。
如果信号X_rr是“断开’，则通过路径Cgs-D1的栅极电流ig剧烈地下降。在这里，Cgs被称为是金属氧化物半导体场效应晶体管开关X31的寄生栅极-源极电容。图4示出了按照使用Pspice的可变电阻Rg的改变，等离子体显示面板的X上升电压梯度的仿真结果。如图4所示，斜坡波形的梯度随可变电阻Rg的增加而降低。
按照具有上述的电路结构的现有技术，等离子体显示面板复位斜坡波形的梯度的调节，是通过在直接观看图像调节过程步骤中输出的图像的同时，手动调节可变电阻Rg来进行的。这样，就存在图像调节过程复杂和在批量生产中难于进行精确的图像调节的问题，
发明内容
为解决上述的和其它问题，本发明的一个目的是提供一种用于自动调节等离子体显示面板的复位斜坡波形的装置和方法，以便根据输出到等离子体显示面板的图像的被检测到的对比度和亮度，来自动调节等离子体显示面板的斜坡波形的梯度，以在复位周期中消除壁电荷。
根据本发明的一个方面，一种用于自动调节等离子体显示面板的复位斜坡波形的装置包括：传感器，检测与等离子体显示面板的复位斜坡波形的梯度调节相关的图像信息；查找表，存储复位斜坡波形的梯度参考数据，所述的梯度参考数据与复位斜坡波形的梯度调节相关的图像信息的数字数据数值相对应；控制电路，用于将所检测到的图像信息转换成数字数据、从查找表读取复位斜坡波形梯度参考数据、并将所读取的梯度参考数据转换成模拟信号，所述的复位斜坡波形梯度参考数据与图像信息的转换的数字数据数值相对应；斜坡波形产生电路，用于按照被转换成模拟信号的复位斜坡波形梯度参考信号的电平，来改变复位斜坡波形的梯度。
根据本发明的另一个方面，一种用于驱动等离子体显示面板的装置包括：传感器，用于检测与等离子体显示面板的复位斜坡波形的梯度调节相关的图像信息；查找表，用于存储复位斜坡波形梯度参考数据，所述的复位斜坡波形梯度参考数据与复位斜坡波形的梯度调节相关的图像信息的数字数据数值相对应，且被分别施加到复位公共电极和复位扫描电极；控制电路，用于将由传感器所检测到的图像信息转换成数字数据、从查找表读取复位斜坡波形梯度参考数据、并将所读取的斜坡波形梯度参考数据转换成模拟信号，所述的复位斜坡波形梯度参考数据与图像信息的转换的数字数据数值相对应，并被分别施加到复位公共电极和复位扫描电极；公共电极驱动电路，包括公共电极斜坡波形产生电路，所述的公共电极斜坡波形产生电路，按照被转换成模拟信号的、施加到复位公共电极上的复位斜坡波形梯度参考信号的电平，来改变施加到复位公共电极的复位斜坡波形梯度，因此，产生等离子体显示面板的公共电极的驱动电压；以及扫描电极驱动电路，包括扫描电极斜坡波形产生电路，所述的扫描电极斜坡波形产生电路，按照被转换成模拟信号的、施加到复位扫描电极上的复位斜坡波形梯度参考信号的电平，来改变施加到复位扫描电极上的复位斜坡波形梯度，因此，产生等离子体显示面板的扫描电极的驱动电压。
根据本发明的又另一个方面，一种用于控制等离子体显示的驱动的方法包括步骤：通过传感器来检测与等离子体显示面板的复位斜坡波形的梯度调节相关的图像信息；从查找表读取与所检测到的图像信息相对应的复位斜坡波形梯度参考数据，所述的图像信息与复位斜坡波形的梯度调节相关；产生复位斜坡波形信号，所述的复位斜坡波形信号具有与所读取的复位斜坡波形梯度参考数据数值相对应的梯度。
附图说明
通过参照附图详细说明本发明的优选实施例，本发明的上述的和其它目的和优点将会变得更加明显，其中：
图1是按照现有技术的等离子体显示面板驱动电路的结构示意图；
图2A到图2C是按照等离子体显示面板的X-Y电极的操作周期的电压波形图；
图3是图1中所示的传统的X上升斜坡波形的详细电路图；
图4是根据图3的电路中的可变电阻的变化的等离子体显示面板的X上升斜坡波形的电压梯度的变化图；
图5是根据本发明的、使用了用于自动调节复位斜坡波形的装置的等离子体显示驱动系统的结构示意图；
图6是按照图5的电路中的数模转换器(DAC)的输出电压变化的等离子体显示面板的X上升斜坡波形的电压梯度的变化图；
图7是根据本发明的Y下降斜坡波形产生电路的详细电路图。
具体实施方式
如图5中所示，根据本发明的、用于自动调节等离子体显示面板的复位斜坡波形的装置包括：等离子体显示面板510、传感器520、控制电路530、X上升斜坡波形产生电路540、以及扫描电极驱动器电路550。
控制电路530包括：模数转换器(ADC)530A；数模转换器530B、530C和530D；控制单元530E和查找表530F。X上升斜坡波形产生单元540包括：栅极驱动器540A、调节器540B、推拉缓冲器540C、开关电路540D和光耦合器540E。
开关电路540D包括：电阻Rg和Rf、电容器Cgd、二极管D2、以及金属氧化物半导体场效应晶体管开关X31，并具有将方波信号转换成斜坡波形信号的功能。
查找表530F被设计成能使：与从等离子体显示面板检测到的复位斜坡波形的梯度调节相关的图像信息，与适合于所检测到的图像信息的复位斜坡波形的梯度参考数据相匹配，并且存储梯度参考数据。
在这里，对比度信息和图像亮度信息是与复位斜坡波形的梯度调节相关的图像信息的例子。而且，复位斜坡波形的梯度参考数据包括：施加到等离子体显示面板的扫描电极上的Y上升斜坡波形的梯度参考数据、和Y下降斜坡波形的梯度参考数据，以及施加到公共电极上的X上升斜坡波形的梯度参考数据。
查找表，可以通过实验地获得与对比度值和亮度值相对应的、被施加到复位周期的最合适的X/Y斜坡波形梯度来设计。即，根据所检测到的对比度值和亮度值，在实验地确定用于消除壁电荷的最适合的斜坡波形梯度，以便写出查找表。
在通过传感器520检测到等离子体显示面板510中显示的图像的对比度和亮度信号之后，通过模数转换器530A将所检测到的对比度和亮度信号转换成数字信号，然后，将数字信号输入到控制单元530。
控制单元530从查找表530F读取与所输入的对比度和亮度数字信号数值相对应的斜坡波形的梯度信息。在这里，斜坡波形梯度信息包括：扫描电极的Y上升斜坡波形梯度参考数据、和Y下降斜坡波形梯度参考数据、以及公共电极的X上升斜坡波形梯度参考数据。
在通过数模转换器530D将X上升斜坡波形梯度参考数据转换成模拟信号之后，就将模拟信号输入到光耦合器540E。
光耦合器540E用于X上升斜坡波形产生单元540的理由是：由于金属氧化物半导体场效应晶体管开关X31的源极端从地线分离出来，因此，就通过将光耦合器540E的输入/输出端的地线分离，将X上升斜坡波形的梯度参考信号“X_rr_sig，参考”转换成基于等离子体公共电极端的电压的一个信号。
虽然在本发明的一个实施例中，一个线性调节器被用作调节器540B，在其它实施例中，可以使用一个开关模式电源供应(SMPS)。
如图5中所示的调节器540B包括：误差放大器(E/A)、电阻R1和R2、以及电容器Co。而且，调节器540B跟随施加到输入端的X上升斜坡波形的梯度参考信号“X_rr_sig，参考”的电压，并输出该电压。
X上升定时的复位方波信号X_rr_sig被输入到栅极驱动器540A中，以便栅极驱动器540A放大用于供应等离子体显示面板驱动装置所要求的足够的能量的输入信号。
在栅极驱动器540A中被放大的X上升定时的复位方波信号X_rr_sig被输入到推拉缓冲器540C中。调节器540B的输出电压被施加到推拉缓冲器540C的电源供应端。
如果X上升定时的复位方波信号X_rr_sig是“高”状态，则导通推拉缓冲器540C的晶体管Q1，这样，开关电路540D的金属氧化物半导体场效应晶体管开关X31的栅极电流ig就表达为如下的方程3：ig＝Vo/Re..................(3)
在这个时候，在开关电路540D的电容器Cgd的两端的电压上升梯度dVgd/dt就表达为如下的方程4： dV gd dt = dV ds dt = i g C gd = V o R e C gd · · · · · · · · · · · ( 4 )
如上面的方程4所示的，如果调节推拉缓冲器540C的供应电压Vo，则金属氧化物半导体场效应晶体管开关的漏极端与源极端之间的电压梯度就被改变，这样，根据供应电压Vo，等离子体显示面板两端的电压梯度就被调节。
如上所述，推拉缓冲器540C的供应电压Vo是调节器540B的输出电压，并且，调节器540B跟随X上升斜坡波形的梯度参考信号“X_rr_sig，参考”的电压。
这样，可以在最适合于消除壁电荷的状态中，根据传感器520所检测到的对比度信息和亮度信息，而自动调节X上升斜坡波形的梯度。
图6示出了根据X上升斜坡波形的梯度参考信号“X_rr_sig，参考”的变化，等离子体显示面板的X上升电压梯度的仿真结果，所述的梯度参考信号“X_rr_sig，参考”是使用Pspice的数模转换器530D的输出信号。
扫描电极驱动器电路550，可以使用与X上升斜坡波形的梯度调节方法相同的方法，在最合适的状态中，根据传感器520所检测到的对比度信息和亮度信息，而自动调节Y上升斜坡波形和Y下降斜坡波形的梯度。
图7示出了一种Y下降斜坡波形产生电路，用于根据从查找表存储装置读出的复位斜坡波形的梯度参考数据，而自动调节Y下降斜坡波形的梯度。
除了未使用光耦合器540E以外，图7的Y下降斜坡波形产生电路与图5的X上升斜坡波形产生电路540相比具有相同的结构。
在Y下降斜坡波形产生电路中不使用光耦合器540E的原因是：开关电路540D的金属氧化物半导体场效应晶体管开关X31的源极端连接到地线，这样，输入地线和输出地线就不必分离。
除了输入到调节器540B′和栅极驱动器540A的信号是Y上升斜坡波形的梯度参考信号“Y_rr_sig，参考”和Y上升定时的复位方波信号Y_rr_sig以外，Y上升斜坡波形产生电路也具有与Y下降斜坡波形产生电路相同的电路结构。
根据本发明的用于自动调节等离子体显示面板的复位斜坡波形的方法按如下实现：
首先，通过传感器来检测与等离子体显示面板的复位斜坡波形的梯度调节相关的图像信息。
接下来，由查找表读取与第一步中所检测到的图像信息相对应的复位斜坡波形的梯度参考数据。
最后，产生具有与第二步中所读出的复位斜坡波形的梯度参考数据相对应的梯度的复位斜坡波形信号。如已经在图5中所描述的，这种操作可以被理解为是一个调节器，用于跟随复位斜坡波形的梯度参考信号的电压，以及输出该电压，并且，这种可以由一个电路来实现，在所述的电路中，复位斜坡波形的梯度根据调节器的输出电压而自动改变。
如上所述，本发明的装置和方法具有如下优点：由于不需要手动调节复位斜坡波形梯度，所以，装置的制造过程简单，而且，通过传感器来检测与等离子体显示面板的复位斜坡波形梯度相关的图像信息，并根据所检测到的图像信息而自动产生最适合的梯度的斜坡波形，降低了由手动操作而引起的调节偏差。
本发明可以实现为方法、装置和系统等。当本发明实现为软件时，本发明的组件是执行必要操作的代码段。程序或代码段可以存储在处理器可读的介质中，或可以在传输介质或通信网络中通过与载波耦合的计算机数据信号来发送。处理器可读的介质包括能够存储或发送信息的任何介质。处理器可读介质的例子是电子电路、半导体存储设备、只读存储器、闪存存储器、电可擦除可编程只读存储器、软盘、光盘、硬盘、光纤介质和射频(RF)网络。计算机数据信号包括能够在诸如电子网络信道、光纤、空气、电磁场、射频网络之类的传输介质中传播的任何信号。
虽然已经参照本发明的优选实施例，特别示出并说明了本发明，但那些本领域的普通技术人员将会明白，在不脱离如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的前提下，可以进行各种形式上和细节上的改变。

Claims (22)

1.一种用于自动调节等离子体显示面板的复位斜坡波形的装置，包括：
传感器，检测与等离子体显示面板的复位斜坡波形的梯度调节相关的图像信息；
查找表，用于存储：与复位斜坡波形的梯度调节相关的图像信息的数字数据数值相对应的、复位斜坡波形的梯度参考数据；
控制电路，用于将所检测到的图像信息转换成数字数据、从查找表读取复位斜坡波形梯度参考数据、并将所读取的梯度参考数据转换成模拟信号，其中，所述的复位斜坡波形梯度参考数据与图像信息的转换的数字数据数值相对应；以及
斜坡波形产生电路，用于按照转被换成模拟信号的复位斜坡波形梯度参考信号的电平来改变复位斜坡波形的梯度。
2.如权利要求1的装置，其中，与复位斜坡波形的梯度调节相关的图像信息是对比度信息。
3.如权利要求1的装置，其中，与复位斜坡波形的梯度调节相关的图像信息是亮度信息。
4.如权利要求1的装置，其中，复位斜坡波形梯度参考数据包括：扫描电极的Y上升斜坡波形梯度参考数据、Y下降斜坡波形梯度参考数据，和公共电极的X上升斜坡波形梯度参考数据。
5.如权利要求1的装置，其中，斜坡波形产生电路包括：扫描电极的Y上升斜坡波形产生单元、Y下降斜坡波形产生单元，和公共电极的X上升斜坡波形产生单元。
6.如权利要求5的装置，其中，X上升斜坡波形产生单元包括：
光耦合器，通过输入/输出端的地线分离，将复位斜坡波形梯度参考信号转换成基于等离子体公共电极端的电压的信号，并将其输出；
调节器，输入光耦合器的输出电压，并跟随和输出所述的输入电压；
缓冲器，使用调节器的输出电压作为供应电压，来输入和放大复位方波信号；
开关电路，包括预定的无源电路元件，用于将从缓冲器输出的复位方波信号转换成斜坡波形信号。
7.如权利要求6的装置，其中，复位方波信号是由放大电压的栅极驱动器来放大的输出信号。
8.如权利要求6的装置，其中，调节器包括线性调节器。
9.如权利要求6的装置，其中，调节器包括开关模式电源供应。
10.如权利要求6的装置，其中，缓冲器包括推拉缓冲器。
11.如权利要求6的装置，其中，开关电路包括金属氧化物半导体场效应晶体管、电阻、电容器和二极管，所述的电阻和电容器串联连接在金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极端与漏极端之间，所述的二极管并联连接到电容器的两端，金属氧化物半导体场效应晶体管的源极端连接到等离子体显示面板的公共电极端，并将供应电压施加到金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极端。
12.如权利要求5的装置，其中，Y上升斜坡波形产生单元或Y下降斜坡波形产生单元包括：
调节器，输入复位斜坡波形梯度参考信号，并跟随和输出所述的复位斜坡波形梯度参考信号的电压；
缓冲器，使用调节器的输出电压作为供应电压，来输入和放大复位方波信号；
开关电路，包括预定的无源电路元件，用于将从缓冲器输出的复位方波信号转换成斜坡波形信号。
13.如权利要求12的装置，其中，复位方波信号是由放大电压的栅极驱动器来放大的输出信号。
14.如权利要求12的装置，其中，调节器包括线性调节器。
15.如权利要求12的装置，其中，调节器包括开关模式电源供应。
16.如权利要求12的装置，其中，缓冲器包括推拉缓冲器。
17.如权利要求12的装置，其中，开关电路包括金属氧化物半导体场效应晶体管、电阻、电容器和二极管，所述的电阻和电容器串联连接在金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极端和漏极端之间，所述的二极管并联连接到电容器的两端，金属氧化物半导体场效应晶体管的源极端连接到等离子体显示面板的公共电极端，并将供应电压施加到金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极端。
18.一种用于驱动等离子体显示面板的装置，包括：
传感器，用于检测与等离子体显示面板的复位斜坡波形的梯度调节相关的图像信息；
查找表，用于存储复位斜坡波形梯度参考数据，所述的复位斜坡波形梯度参考数据与复位斜坡波形的梯度调节相关的图像信息的数字数据数值相对应，且被分别施加到复位公共电极和复位扫描电极；
控制电路，用于将传感器所检测到的图像信息转换成数字数据、从查找表读取复位斜坡波形梯度参考数据、并将所读取的梯度参考数据转换成模拟信号，所述的复位斜坡波形梯度参考数据与图像信息的转换的数字数据数值相对应，并被分别施加到复位公共电极和复位扫描电极；
公共电极驱动电路，包括公共电极斜坡波形产生电路，所述的公共电极斜坡波形产生电路按照被转换成模拟信号的、被施加到复位公共电极的复位斜坡波形梯度参考信号的电平，来改变施加到复位公共电极上的复位斜坡波形梯度，因此产生等离子体显示面板的公共电极的驱动电压；
扫描电极驱动电路，包括扫描电极斜坡波形产生电路，所述的扫描电极斜坡波形产生电路按照被转换成模拟信号的、施加到复位扫描电极的复位斜坡波形梯度参考信号的电平，来改变施加到复位扫描电极上的复位斜坡波形梯度，因此产生等离子体显示面板的扫描电极的驱动电压。
19.一种用于控制等离子体显示的驱动的方法，包括：
通过传感器来检测与等离子体显示面板的复位斜坡波形的梯度调节相关的图像信息；
从查找表读取与所检测到的图像信息相对应的复位斜坡波形梯度参考数据，所述的图像信息与复位斜坡波形的梯度调节相关；
产生复位斜坡波形信号，所述的复位斜坡波形信号具有与所读取的复位斜坡波形梯度参考数据数值相对应的梯度。
20.如权利要求19的方法，其中，与复位斜坡波形的梯度调节相关的图像信息是对比度信息。
21.如权利要求19的方法，其中，与复位斜坡波形的梯度调节相关的图像信息是亮度信息。
22.如权利要求19的方法，其中，复位斜坡波形梯度参考数据包括：扫描电极的Y上升斜坡波形梯度参考数据、Y下降斜坡波形梯度参考数据，以及公共电极的X上升斜坡波形梯度参考数据。
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