CN1637807A - 等离子体显示面板及驱动该显示面板的装置和方法 - Google Patents

等离子体显示面板及驱动该显示面板的装置和方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种等离子体显示面板和驱动该等离子体显示面板的装置和方法。在本发明的方法中，接收图像信号并根据图像灰度校正曲线执行图像灰度校正。根据子场生成压缩曲线生成该图像灰度校正的图像信号作为子场数据。计算该图像信号的平均信号电平并根据关于生成每个灰度级子场的平均信号电平校正反转曲线执行校正并且输出与该平均信号电平相应的维持电极驱动信号和扫描电极驱动信号。

Description

等离子体显示面板及驱动该显示面板的装置和方法
相关申请的交叉参考
本申请要求2003年10月23日提交的韩国专利申请No.10-2003-0074235的优先权，为了这里提出的所有目的结合其内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种等离子体显示面板(PDP)，特别涉及一种用于驱动该PDP的装置和方法。
背景技术
近来已经开发了诸如液晶显示器(LCD)、场致发光显示器(FED)和PDP的平板显示器。通常，与其它平板显示器相比，等离子体显示面板更亮、具有更高的发光效率和更宽的视角。因此，PDP被看作是传统的阴极射线管(CRT)的替代品、特别是大于40英寸的大尺寸显示器的替代品。
PDP用气体放电生成的等离子体显示字符或图像，并且根据其尺寸，它可以具有以矩阵形式排布的几十万或上百万个像素。根据其放电单元的结构和驱动电压波形的形状，所述机PDP通常被分类为直流型(DC)或交流型(AC)PDP。
直流PDP具有以下缺点，当对放电空间中的电极施加电压时，电流在放电空间中流动，这需要使用限制电流的电阻器。相反，交流PDP中的电流被自然形成的电容成分限制了，并且由于电极被介电层所覆盖，所以在放电过程中可以保护电极免受离子的撞击，因此，交流PDP的寿命比直流PDP更长。
图1是传统交流PDP的部分透视图。
如图1所示，由介电层2和保护层3覆盖的成对的扫描电极4和维持电极5，平行地形成在第一基板1上。由绝缘层7覆盖的多个地址电极8形成在第二基板6上。隔离肋9与地址电极8平行地形成在地址电极8之间的绝缘层7上。此外，荧光物质10形成在绝缘层7表面上和隔离肋9的两侧。第一基板1和第二基板6密封在一起，从而在其间形成放电空间11，并以这种方式使得扫描电极4和维持电极5垂直于地址电极8。在地址电极8与一对扫描电极4和维持电极5的交点之间部分放电空间11形成放电单元12。
图2示出PDP的三电极平面放电结构。
在这种结构中，在地址电极和扫描电极之间发生用于形成壁电荷以选择一像素的放电，然后在扫描电极和维持电极之间的某个时间段内反复地发生用于显示所述图像的放电。
壁电荷意味着在诸如放电单元介电层的各电极附近的壁上上形成并且在电极上积累的电荷。这种壁电荷实际上并不与电极接触，只是被描述为“形成”、“积累”或“堆积”在电极上。所述壁电压是指由壁电荷在放电单元的壁上所形成电势差。
阻挡肋形成放电空间并且阻挡由放电所生成的光，以防和相邻的像素串音。PDP通过在像素中执行放电显示所需的颜色，该放电会激发荧光物质发光生成紫外线。
为了使所述PDP足以被用作彩色显示器应实现中间灰度级，并且已经使用了采用分时控制显示中间灰度级的方法。
图3示出交流PDP的6位灰度级实现方法，其中，一个TV场被分为六个子场SF1-SF6，并且每个子场进一步被分为地址周期A1-A6和显示放电维持期S1-S6。
但是，在使用具有N个子场的传统灰度级表示方法时，可能由于过多的单元光而在低和高灰度级时生成色带。
发明内容
本发明提供一种PDP、用于驱动所述PDP的装置和方法，它们都具有在保持灰度级的线性和亮度的同时增强表示单元灰度级的能力。
本发明的其它特点将在随后的说明中执行说明，并且一部分将从说明中显现出来，或者可以从本发明的实践中了解到。
本发明披露了一种用于驱动等离子体显示面板的装置，包括图像灰度校正器、子场数据发生器、平均信号电平计算器和自动功率控制器。
该图像灰度校正器接收图像信号并根据图像灰度校正曲线执行图像灰度校正。
所述子场数据发生器根据子场生成压缩曲线生成从图像灰度校正器输出的图像信号作为子场数据，并且输出该子场数据作为地址电极驱动信号。
所述平均信号电平计算器计算从图像灰度校正器输出的图像信号的平均信号电平，并且根据关于生成每个灰度级的子场的平均信号电平校正反转曲线来执行校正。
所述自动功率控制器施加与该平均信号电平相应的维持电极驱动信号和扫描电极驱动信号。
本发明还披露了一种用于驱动等离子体显示面板的装置，包括一图像灰度校正器和一子场数据发生器。
所述图像灰度校正器接收图像信号并根据图像灰度校正曲线执行图像灰度校正。
所述子场数据发生器根据子场生成压缩曲线从图像灰度校正器输出的图像信号生成子场数据，并且输出该子场数据作为地址电极驱动信号。
本发明还披露了一种等离子体显示面板(PDP)，包括一控制器、一地址电极驱动器、一维持电极驱动器和一扫描电极驱动器。
所述PDP包括多个地址电极和成对排列的多个扫描电极和维持电极。
所述控制器根据图像灰度校正来校正输入到其中的图像信号、根据子场生成压缩曲线生成子场数据并且输出该子场数据作为地址电极驱动信号。所述控制器还计算被校正图像灰度的图像信号的平均信号电平、根据关于生成每个灰度级的子场的平均信号电平校正反转曲线来执行校正并且输出与校正平均信号电平相应的维持电极驱动信号和扫描电极驱动信号。
本发明还公开了一种用于驱动等离子体显示面板的方法。
在该方法中，根据图像灰度校正曲线对一图像信号执行图像灰度校正。
根据一子场生成压缩曲线生成经过图像灰度校正的图像信号作为子场数据，并且输出该子场数据作为地址电极驱动信号。
计算该经过图像灰度校正的图像信号的平均信号电平并且根据关于生成每个灰度级的子场的平均信号电平校正反转曲线执行校正。
应当理解，前面的概述性说明和随后的详细说明都是示意性和范例性的，是对所要求的本发明的进一步解释。
附图说明
用于提供对本发明的进一步理解并结合进来组成本说明书一部分的附图解释了本发明的实施例，并且和说明内容一起用于解释本发明的原理。
图1是交流PDP的局部透视图；
图2示出图1中交流PDP的典型三电极平面放电结构；
图3示出用于图1中交流PDP的通常的中间灰度级实现方法。
图4示出在根据本发明第一范例性实施例的每个子场处0.5灰度级和0.25灰度级的维持加权(sustain weight)。
图5示出单元光强度的比较结果。
图6示出用0.5灰度级和0.25灰度级的非线性灰度级对表达灰度级的能力和生成色带的频率的比较结果。
图7示出子场生成表的比较结果。
图8是根据本发明第三范例性实施例的PDP的方框图。
图9示出图8的控制器。
图10示出在本发明第三范例性实施例中采用的图像灰度校正曲线和子场生成压缩曲线。
图11示出在本发明第三范例性实施例中采用的平均信号电平(ASL)校正曲线和子场生成压缩曲线。
具体实施方式
在随后的详细说明中，仅仅通过实施本发明的发明人计划的最佳模式示出并说明了本发明的优选实施例。可以在不脱离本发明范围的基础上对本发明的各个方面执行修改，因此，附图和详细说明应该被视为是一种说明，而不是限制。
此后，将参考附图详细说明本发明的范例性实施例。
图4示出了在根据本发明第一范例性实施例的每个子场处0.5灰度级和0.25灰度级的维持加权(sustain weight)。
参考图4，对所述子场加权(SF加权)执行调节，以便降低单元灰度级光的强度。
在第一范例性实施例中，在SF的N个元素中，形成并添加具有1/2最低有效位(LSB)的维持脉冲的一个SF，以便表示0.5灰度级(0.5LSB)。
为了进一步降低单元灰度级光的强度，形成1/2的0.5LSB的维持数量以表示0.25灰度级(0.25LSB)。
根据如图4所示维持加权为0.5LSB/0.25LSB的第一范例性实施例，由于减小了单元灰度级光强度而可以提高表示低灰度级的能力，但是会生成灰度级的非线性。
图5示出现有技术(1LSB)和第一范例性实施例之间的单元光强度比较的结果，其中提供了0.25LSB来用于灰度级的不规则增加。
图6示出在1LSB线性灰度级和0.5LSB/0.25LSB非线性灰度级之间表示灰度级的能力和生成色带的频率的比较结果。
参考图6，由于在第一范例性实施例中灰度级是非线性的，所以在低和高负荷处灰度级表示不正确。
为了修正这种非线性，第二范例性实施例执行一压缩的子场生成表(SF-Gen表)映像，即非线性数据映像。
由于可以分配给SF-Gen表映像的灰度级数量有限，因此，在第二范例性实施例中，可能有很多分配的低灰度级和很少分配的高灰度级。
其中，将512个输出压缩成256个输出的非线性SF-Gen表被应用于0.5LSB，和其中将1024个输出压缩成512个输出的非线性SF-Gen表被应用于0.25LSB。
图7示出了在本发明第二范例性实施例的1LSB和0.25LSB(和0.5LSB)之间所述SF-Gen表的比较结果。
当应用图7的SF-Gen表时，根据带图像灰度的SF-Gen表生成关于输入灰度级的亮度。([0059])
但是，当根据第二范例性实施例应用压缩的SF-Gen表时仍然会生成亮度非线性。
因此，在第三范例性实施例中，通过使用图像灰度块处的图像灰度校正曲线来修改SF-Gen表的非线性亮度特性可以实现线性亮度特性。
图8是根据本发明第三范例性实施例的PDP的方框图。
参考图8，该PDP包括等离子体面板100、控制器200、地址电极驱动器300、扫描(“Y”)电极驱动器400和维持(“X”)电极驱动器500。
等离子体面板100包括在列的方向上排布的多个地址电极A1-Am，在行的方向上以Z字形排布的多个X电极X1-Xn和多个Y电极Y1-Yn。该X电极X1-Xn与各个Y电极Y1-Yn对应。此外，该等离子体面板100由其上排布了X和Y电极X1-Xn和Y1-Yn的第一玻璃基板(未示出)和其上排布了地址电极A1-Am的第二玻璃基板(未示出)组成。这两个玻璃基板密封在一起，其间具有放电空间，因此X电极X1-Xn和Y电极Y1-Yn垂直于地址电极A1-Am。在地址电极A1-Am和X和Y电极X1-Xn和Y1-Yn之间形成的交点处的放电空间形成放电单元。
控制器200根据所存储的图像灰度校正曲线对输入图像信号执行图像灰度校正、根据子场生成压缩曲线生成子场数据并输出该子场数据作为地址电极驱动信号。控制器200还计算图像灰度校正的图像信号的平均信号电平(ASL)、根据关于生成每个灰度级的子场的ASL校正反转曲线来执行校正和输出与校正的ASL相应的维持电极驱动信号和扫描电极驱动信号。
该地址电极驱动器300接收来自控制器200的地址电极驱动信号并将一显示数据信号施加到各地址电极A1-Am，借此选择要被显示的放电单元。
X电极驱动器500接收来自控制器200的X电极驱动信号并给X电极X1-Xn施加一驱动电压。
Y电极驱动器400接收来自控制器200的Y电极驱动信号并给Y电极Y1-Yn施加一驱动电压。
图9是控制器200的细节视图。
参考图9，控制器200由图像灰度校正器210、子场数据发生器220、ASL计算器和自动功率控制器(APC)250组成，其中图像灰度校正器210用于接收图像信号并根据其中储存的图像灰度校正曲线对其执行图像灰度校正，子场数据发生器220用于根据子场生成压缩曲线生成子场数据并输出该子场数据作为地址电极驱动信号，ASL计算器230用于计算从图像灰度校正器输出的图像信号的ASL并根据关于生成每个灰度级的子场的ASL校正反转曲线来执行校正，自动功率控制器(APC)250用于施加与ASL相应的维持电极驱动信号和扫描电极驱动信号。
现在将详细说明根据本发明第三说明性实施例的PDP的操作。
图像灰度校正器210接收输入图像信号、如图10所示根据其中储存的图像灰度校正曲线自行图像灰度校正并输出该校正结果。
子场数据发生器220接收从图像灰度校正器210输出的图像信号、如图10所示根据其中储存的压缩的SF-Gen表生成子场数据并输出该子场数据作为地址电极驱动信号。
如图10所示，由于图像灰度校正器210的图像灰度校正曲线校正所述压缩的SF-Gen表的非线性特性，所以，该PDP具有最终的线性亮度特性。
此外，ASL计算器230计算图像信号的ASL并如图11所示根据其中储存的ASL校正曲线执行校正。
然后，APC控制器250施加与ASL对应的维持电极驱动信号和扫描电极驱动信号。
在这种情况下，当利用图像灰度校正器210输出数据的总和来计算所述图像的负荷比ASL时，通常采用线性灰度映像。但是用于显示在屏幕上的图像数据的SF-Gen表可能引起功耗和ASL之间的非线性关系。因此，为了保持ASL和功耗之间的线性关系，可以采用考虑了以每个灰度级生成子场的ASL校正反转曲线。
地址电极驱动器300从子场数据发生器220接收地址电极驱动信号，并将一显示数据信号施加到各地址电极A1-Am，借此以选择要显示的放电单元。
X电极驱动器500从APC控制器250接收X电极驱动信号并将一驱动电压施加给X电极X1-Xn，并且Y电极驱动器400从APC控制器250接收Y电极驱动信号并将驱动电压施加给Y电极Y1-Yn。
然后，在等离子体面板100上显示所述图像数据。
在本发明的第三范例性实施例中，图像灰度校正器210通过使用图像灰度校正曲线执行校正来校正子场压缩曲线的非线性，和ASL计算器230使用ASL校正反转曲线来保持功耗和ASL的线性关系。
可以单独使用所述图像灰度校正曲线和所述ASL校正反转曲线。
根据本发明的范例性实施例，提供了一PDP和用于驱动该PDP的装置和方法，其中通过减少单元灰度级光可以减少点噪音，通过减小每个单元步骤的光强度可以提高表示低灰度级的能力。
本领域普通技术人员可以理解，在不脱离本发明精神和范围的情况下可以对本发明执行各种调整和变化。因此，涵盖本发明的调整和变化的发明在附加的权利要求及其等同物的范围内。

Claims (12)

1.一种等离子体显示面板，包括：
多个地址电极和成对排布的多个扫描电极和维持电极；
一控制器，用于：
对图像信号执行图像灰度校正，
根据子场生成压缩曲线生成子场数据并将该子场数据作为地址电极驱动信号输出，
计算图像灰度校正图像信号的平均信号电平并根据平均信号电平校正反转曲线来校正图像灰度校正图像信号，和
输出与校正平均信号电平相应的维持电极驱动信号和扫描电极驱动信号；
一地址电极驱动器，用于给该地址电极输送地址电极驱动信号；
一维持电极驱动器，用于给该维持电极输送维持电极驱动信号；和
一扫描电极驱动器，用于给该扫描电极输送扫描电极驱动信号。
2.权利要求1的等离子体显示面板，其中，该控制器包括：
一图像灰度校正器，用于根据图像灰度校正曲线图像灰度来校正图像信号；
一子场数据发生器，用于根据子场生成压缩曲线从图像灰度校正图像信号生成子场数据并输出该子场数据作为地址电极驱动信号；
一平均信号电平计算器，用于计算图像灰度校正的图像信号的平均信号电平并根据平均信号电平校正反转曲线来校正该图像灰度校正的图像信号；和
一自动功率控制器，用于输出与该平均信号电平相应的维持电极驱动信号和扫描电极驱动信号。
3.权利要求2的等离子体显示面板，其中，该图像灰度校正器校正该子场生成压缩曲线的非线性。
4.权利要求3的等离子体显示面板，其中，使用平均信号电平校正反转曲线的校正来保持线性功耗。
5.权利要求1的等离子体显示面板，其中，该控制器包括：
一图像灰度校正器，用于根据其中储存的图像灰度校正曲线来校正该图像信号的图像灰度；和
一子场数据发生器，用于根据子场生成压缩曲线从该图像灰度校正的图像信号生成子场数据，然后输出该子场数据作为地址电极驱动信号。
6.用于驱动等离子体显示面板的装置，包括：
一图像灰度校正器，用于图像信号进行图像灰度校正；
一子场数据发生器，用于根据子场生成压缩曲线生成从图像灰度校正器输出的图像信号并输出该子场数据作为地址电极驱动信号；
一平均信号电平计算器，用于计算图像灰度校正器输出的图像信号的平均信号电平并根据关于生成每个灰度级子场的平均信号电平校正反转曲线来执行校正；和
一自动功率控制器，用于施加与该平均信号电平相应的维持电极驱动信号和扫描电极驱动信号。
7.根据权利要求6的装置，其中，该图像灰度校正器通过使用一图像灰度校正曲线执行校正来校正所述子场生成压缩曲线的非线性。
8.根据权利要求6的装置，其中，使用该平均信号电平校正反转曲线的校正来保持线性功耗。
9.一种用于驱动等离子体显示面板的装置，包括：
一图像灰度校正器，用于根据一图像灰度校正曲线对一图像信号进行图像灰度校正；和
一子场数据发生器，用于根据子场生成压缩曲线从由该图像灰度校正器输出的图像信号中生成子场数据，并输出该子场数据作为地址电极驱动信号。
10.一种驱动等离子体显示面板的方法，包括：
接收一图像信号并根据一图像灰度校正曲线对该图像信号进行图像灰度校正；
根据一子场生成压缩曲线从经图像灰度校正的图像信号中生成子场数据，并输出该子场数据作为地址电极驱动信号；
计算该经图像灰度校正的图像信号的平均信号电平，并根据关于生成每个灰度级的子场的平均信号电平校正反转曲线来执行校正；和
施加与该平均信号电平相应的维持电极驱动信号和扫描电极驱动信号。
11.根据权利要求10的方法，其中，通过图像灰度校正来校正该子场生成压缩曲线的非线性。
12.权利要求10的方法，其中，使用该平均信号电平校正反转曲线的校正来保持线性功耗。
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