CN1702707A - 等离子体显示面板及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种等离子体显示面板及其驱动方法。该驱动方法包括：评估输入图像信号的灰阶并检查在表示该灰阶的子场中放电室的开/关图案；识别具有在所述放电室的开/关图案之间的不充分放电图案的不充分的放电单元；以及增加在所述子场的寻址期期间施加至不充分放电室的第一电极的扫描脉冲的宽度，在所述子场中识别的不充分放电室被放电。使用此方法，能提高寻址放电的效率。

Description

等离子体显示面板及其驱动方法
                         技术领域
本发明涉及一种等离子体显示面板(PDP)及该PDP的驱动方法，特别涉及一种PDP以及提高维持放电效率的PDP的驱动方法。
                         背景技术
最近，一直积极地开发平板显示器，如液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)以及PDP。PDP由于具有高亮度、高发光效率以及宽视角的特点而优于其它的平板显示器。因此，PDP最显著的是作为大于40英寸的传统阴极发射管(CRT)显示器的替代品。
PDP使用通过气体放电产生的等离子体来显示字符或图像。PDP能包括多于几万乃至几百万以矩阵排列的象素。根据驱动电压的波形图案和放电室的结构，PDP分为直流(DC)型和交流(AC)型。
DC PDP具有直接暴露在放电空间中的电极，因此导致在施加电压期间电流流经放电空间。DC PDP需要用于限制电流的电阻器。另一方面，AC PDP中的电极被介电层覆盖，该介电层自然形成电容以限制电流，同时保护电极在放电期间免受离子的碰撞。结果，AC PDP的寿命长于DC PDP。
在AC PDP中，时间中的单元帧由一系列子场组成。每个子场由复位期、寻址期和维持期组成，选择象素的寻址期在复位期之后，生成主要图像的维持期在寻址期之后。每个象素的灰阶由在一帧内子场的不同的放电组合来确定，在一帧内的每个子场表示不同权数。当在一行内的一个或多个子场没有选择象素时，就必须要通过寻址放电在当前的子场选择象素，问题就产生了。因为最近没有选择该象素，所以存在的点火粒子少于如果最近选择了该象素情况下存在的点火粒子。点火粒子的缺乏能阻止该象素适当地放电。因此，当先前的一个或更多子场不包含寻址放电或维持放电时，所需要的是一种用于克服寻址期内误放电(mis-discharging)的方法和一种设备。
                         发明内容
本发明的目的在于提供一种方法，当没有选择用以那个特殊象素的先前的一个或更多子场时该方法用于克服在子场内的误放电问题。
本发明的目的还在于提供一种设备，用以克服最近没有被选择的室的误放电。
可以通过一种方法和一种设备实现这些和其它目的，这种方法和设备就是，在最近没有被选择的象素的子场的寻址期期间，延长施加到电极的扫描脉冲的时间宽度。延长扫描脉冲的宽度所分配的时间是从位于不同单元帧之间的间歇期(pausing peiod)借用的。
更为特别地，本发明涉及一种PDP，包括：面板，顺序包括多个第一和第二电极；控制器，用于评估输入图像信号的灰阶，基于评估的灰阶检查在子场中放电室的开/关图案，并基于开/关图案调整扫描脉冲的宽度；以及驱动器，基于从控制器输入的信号将扫描脉冲交替地施加到多个第一电极。
控制器通过确定在先前的两个子场顺序为第(n-1)个和第(n-2)个子场内放电室是否已被选择用于放电，并且在当前第n个子场内放电室是否将要放电，检测不充分的放电室，并且增加在当前子场的寻址期期间施加到不充分的放电室的至少第一电极的扫描脉冲的宽度。
该控制器包括：图案检测器，用于检查输入图像信号的灰阶，通过查询存储器以检查在与灰阶对应的子场内放电室的开/关图案，以及识别不充分的放电室；和数据转换器，当不充分的放电室被图案检测器识别时，增加在当前子场的寻址期期间施加到第一电极的扫描脉冲的宽度，从当前子场通过查询自动能量控制模块然后输出扫描脉冲而产生不充分的放电室。
数据转换器使扫描脉冲的宽度增加不超过包括当前子场的该帧的间歇期的宽度。数据转换器使间歇期减少的量等于扫描脉冲的宽度的增加量以补偿扫描脉冲的宽度增加。数据转换器增加在产生不充分的放电室的当前子场的寻址期期间施加到第一电极的扫描脉冲的宽度。
在本发明的另一方面，一种具有多个第一电极和多个第二电极的PDP的驱动方法，包括：评估输入图像信号的灰阶并在表示该灰度的子场内检查放电室的开/关图案；识别具有在放电室的开/关图案之间的不充分放电图案的不充分放电室；增加在被识别的不充分的放电室放电的子场的寻址期期间施加到不充分的放电室的第一电极的扫描脉冲的宽度。
不充分的放电室是在当前的第n个子场中放电的放电室，而不是在先前的两个子场即第(n-1)个和第(n-2)个子场内放电的放电量。不充分的放电室能用在第二个子场内当前被放电而不是在一帧的第一个子场内放电的室代替。
增加扫描脉冲的宽度增加了施加到子场的第一电极的扫描脉冲的宽度，在该内子场产生不充分的放电室。增加扫描脉冲的宽度使包括该子场的一帧的间歇期减少的量等于已增加的扫描脉冲宽度的量。
                         附图说明
当参照附图来详细描述本发明时，本发明的更全面的解释及其所附的优点将更加清楚，同时也更易于理解，相同的标号始终表示相同的元件，其中：
图1是示出普通AC PDP的局部的透视图；
图2示出了图1中的PDP的电极的排列；
图3示出了表示AC PDP的灰阶的方法；
图4示出了表示灰阶子场数据的一个例子；
图5示出了PDP的驱动波形；
图6示出了根据本发明实施例的PDP；
图7是根据本发明实施例的图6中的PDP的控制器内部构造。
                       具体实施方式
现在看这些图，图1是示出AC PDP的局部的透视图。如图1所示，用介电层2和保护层3覆盖的扫描电极4和维持电极5，成对平行地排列在第一玻璃基板1上。用绝缘层7覆盖的多个寻址电极8排列在第二玻璃基板6上。隔壁(partition wall)9形成在绝缘层7上且平行于寻址电极8，从而每个隔壁9位于两个相邻的寻址电极8之间。荧光层10涂覆在绝缘层7的表面和每个隔壁9的两侧上。
第一和第二玻璃基板1和6密封在一起并且限定二者之间的放电空间11，从而寻址电极8正交于扫描电极4并且正交于维持电极5。每个寻址电极8与每对扫描和维持电极4和5之间的交叉形成了在放电空间11内的放电室12。
现在看图2，图2示出了图1中的PDP中电极的排列。如图2所示，PDP的电极具有nxm矩阵格式。特别地，寻址电极(A1到Am)按列排列，扫描电极(Y1到Yn)和维持电极(X1到Xn)按行排列。从现在开始，扫描电极(或第一电极)被称作“Y”电极，维持电极(或第二电极)被称作“X”电极。在图2中示出的放电室12与图1所示的放电室12相对应。
现在看图3，图3是PDP的驱动波形图。当帧驱动PDP时，单一帧被分成多个子场，每个子场表示不同的权数，这些子场的组合表示灰阶。图3示出了表示AC PDP的灰阶的方法。每个子场包括寻址期A和维持期S。
根据这种驱动示图，当表示放电室的不同灰阶时，在先前的两个子场内没有发生放电的放电室的初始放电可在子场中发生。另外，当在一帧的第一子场没有发生放电时，第一放电可在第二子场发生来代替。这可通过查看图4的表格得以明白。图4示出了使用具有四个子场的一帧从权数0到8的灰阶表示。如图4内的加粗线所示，灰阶2、4、6和8的每个要求在先前的子场没有放电的子场内放电。在这些实例中，由于缺少点火粒子致使寻址放电时间滞后会相当长。因为用于图4中的每次放电的每个扫描脉冲的宽度是相同的，所以当最近没有发生寻址放电时，存在寻址放电和随后的维持放电的发生不适当地形成的可能。
现在看图5，图5示出单一帧由四个子场组成处PDP驱动波形。如图5所示，由一帧分成的子场的每个包括复位期、寻址期和维持期。在复位期，通过先前维持放电形成的壁电荷被擦除，每个室被调整以稳定地执行下一次寻址。在寻址期内，室被选择性地启动和关闭，并且壁电荷累积在启动的室(即，寻址的室或选择的室)上。在维持期内，通过对X电极和Y电极交替地施加维持放电脉冲Vs，在寻址期期间选择的放电室内发生维持放电。
壁电荷指累积在电极附近的电荷，并且形成在放电室的壁(例如，介电层)上，紧密地邻近各个电极。实际上壁电荷并不接触电极本身，即使他们被描述为“形成在”“存储在”和/或“累积到”电极上。另外，壁电压表示由壁电荷在放电室的壁上形成的电位差。不充分的放电意思是放电不充分地发生，不充分的放电室意思是该放电室产生不充分的放电。
当实现基于帧的运动图像时，在从图像源输入的信号中每一帧的周期根据图像的类型而变化，因此当设计驱动波形时周期最短的帧就变成基准帧。一帧内最短周期的任何剩余保留片断合并成帧间的惰性间歇期(pausingperiod)，如图5所示。
典型地，PDP因其驱动方面消耗许多能量。因此，必须基于将被显示的帧的负载来控制能量消耗。自动能量控制(APC)是一种用于控制能量消耗的技术。根据此技术，当显示亮屏时，寻址放电被调整以少于通常发生，当显示黑屏时，寻址放电的发生增加。因此，在显示亮屏的帧和显示黑屏的帧之间的间歇期变长。这种间歇期可保证在设计新驱动技术中的灵活性，如下所述。
现在看图6，图6示出了根据本发明实施例的PDP。如图6所示，根据本发明实施例的PDP包括PDP100、寻址驱动器200、Y电极驱动器320、X电极驱动器340和控制器400。PDP100包括按列排列的寻址电极A1到Am以及按行排列的第一电极Y1到Yn(下文称作“Y”电极)和第二电极X1到Xn(下文称作“X”电极)。
寻址驱动器200从控制器400接收寻址驱动控制信号SA，并将显示数据信号发送到寻址电极(A1到Am)以选择期望的放电室。Y电极驱动器320和X电极驱动器340分别从控制器400接收Y电极驱动信号SY和X电极驱动信号SX，并分别将Y电极驱动信号和X电极驱动信号施加到Y电极和X电极。
控制器400接收外部图像信号并产生寻址驱动信号SA，Y电极驱动信号SY和X电极驱动信号SX，并且将这些信号(SA、SY和SX)分别发送到寻址驱动器200、Y电极驱动器320和X电极驱动器340。
现在看图7，图7示出了根据本发明实施例的控制器400的内部构造。如图7所示，根据本发明的控制器400包括图像数据处理器410、子场数据产生器420、数据转换器430、图案检测器440、存储器450和自动能量控制器(APC)460。
图像数据处理器410补偿图像信号并输出补偿的图像信号，子场数据产生器420将每帧的补偿的图像信号转换成数据从而以子场来驱动面板。存储器450存储表示每个灰阶的子场的开/关图案。图案检测器440检测每帧图像信号的灰阶，检查存储在存储器450中的检测的灰阶的图案，并且输出检查结果。特别地，图案检测器440确定在子场的寻址期期间表示相应灰阶的子场的图案不充分地放电是否有很大的可能。换句话说，图案检测器440确定对于将要放电的放电室在两个进行的子场内是否已经发生放电。此外，如果当前子场是帧内的第二子场，则图案检测器确定在该帧的第一子场内该子场是否被放电。如果存在这两个图案中的一个，则该放电室的当前子场被识别为具有不充分的放电图案，并且其驱动信号的处理与其它子场放电室组合不同。
图7中控制器400的APC460评估输入图像信号的荷载率，并参照存储在存储器450内的自动能量控制查寻表(APC LUT)确定维持放电脉冲数量的上限和下限。图7中控制器400的数据转换器430基于从APC460和图案检测器440输出的信号转换子场数据产生器420的输出信号，并将转换的信号输出到图6所示的各个驱动器。
现在将参照图7详细描述具有前述结构的PDP的操作。外部图像信号被输入到图像数据处理器410。图像数据处理器410检测图像信号的灰阶，并检查来自于存储器450的灰阶的图案。当灰阶的图案被识别为不充分的放电图案时，信号被发送到数据转换器430以增加在当前子场的寻址期期间产生的扫描脉冲的宽度。数据转换器430基于从图案检测器440发送的信号来转换该子场的数据信号，并输出转换的信号到图6中的各个驱动器。
在上述处理中，寻址期延长等于扫描脉冲增加的宽度的量，但此增加的宽度不能长于间歇期。除了增加扫描脉冲的宽度之外，数据转换器430还使间歇期减少相同的延长量以补偿扫描脉冲增加的宽度。因此，对于单一帧总的驱动时间并没有因这些信号修改而改变。
除了由数据转换器430从图案检测器440带来的这些变化之外，APC460也确定是否还修改间歇期的长度。因此，APC460根据参照APC LUT评估的荷载率来评估输入图像信号的荷载率，并确定维持放电脉冲数量的上和下限。间歇期的长度由维持放电脉冲的数量确定。因此，数据转换器430基于参照从APC460输出的信号来确定间歇期的部分并增加扫描脉冲的宽度减少间歇期。通过增加具有不充分放电图案的子场的扫描脉冲的宽度，寻址电极在具有较长寻址放电时间滞后的子场内活跃地发生。
在本发明实施例中，施加到子场的所有扫描行的扫描脉冲的宽度增加，在该子场中的放电室具有不充分的放电图案。然而，施加到放电室具有不充分的放电图案的子场的扫描行的扫描脉冲的宽度可被增加，因此寻址期可被相对减少。因此，施加到该扫描行的扫描脉冲的宽度得以增加，这样寻址期得以相对减少。因此，通过识别来自于输入图像信号的不充分的放电图案和增加表示相应的灰阶的子场的扫描脉冲的宽度可提高寻址放电的效率。
尽管参照示例性实施例已经具体地示出和描述了本发明，但对于本领域的技术人员应该理解，在不脱离以下权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对形式和细节做出各种修改。

Claims (20)

1、一种等离子体显示面板，包括：
面板，包括多个第一电极和多个第二电极；
控制器，被程序化并构造以用于评估输入图像信号的灰阶、基于所述评估的灰阶检查在子场中放电室的开/关图案以及基于所述开/关图案调整扫描脉冲的宽度；以及
驱动器，适于基于从所述控制器输出的信号选择性地将所述扫描脉冲施加到所述多个第一电极，其中，所述控制器还被程序化并构造以识别不充分的放电室为在所述当前子场内被选择用以放电的放电室，该放电室在先前的两个子场内没有放电，所述控制器也被程序化并构造以增加施加到用于所述当前子场的识别的不充分放电室的至少所述第一电极的所述扫描脉冲的所述宽度。
2、如权利要求1所述的等离子体显示面板，其中所述控制器包括：
图案检测器，适于检查所述输入图像信号的灰阶，查询存储器以检查在所述当前子场之前所述放电室的所述开/关图案，以及识别所述不充分的放电室；以及
数据转换器，适于基于来自于所述图案检测器的信号和自动能量控制器的输出信号，增加在识别的不充分放电室的所述当前子场的寻址期期间施加到所述第一电极的所述扫描脉冲的所述宽度，当所述图案检测器识别到所述不充分的放电室时，所述数据转换器还适于将所述扫描脉冲输出到所述驱动器。
3、如权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，对于所述子场所述数据转换器使所述扫描脉冲的所述宽度增加不超过一帧的间歇期长度。
4、如权利要求2所述的等离子体显示面板，其中，对于所述子场所述数据转换器使所述扫描脉冲的所述宽度增加不超过一帧的间歇期长度。
5、如权利要求3所述的等离子体显示面板，其中，所述数据转换器使所述间歇期减少的量等于所述扫描脉冲的所述宽度增加的量。
6、如权利要求4所述的等离子体显示面板，其中，所述数据转换器使所述间歇期减少的量等于所述扫描脉冲的所述宽度增加的量。
7、如权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，当放电室被选择用于当前子场时，所述放电室被识别为当前子场的不充分的放电室，所述当前子场是帧内的所述第二子场，且所述放电室在所述第一子场内没有被选择。
8、一种驱动等离子体显示面板的方法，包括：
提供包括多个第一电极和多个第二电极的所述等离子体显示面板；
评估输入图像信号的灰阶并在表示所述灰阶的当前子场内检查放电室的开/关图案；
基于所述放电室的所述开/关图案和基于所述放电室在所述当前子场内是否将要放电来识别不充分的放电室；以及
增加在所述当前子场的寻址期期间施加到所述不充分放电室的第一电极上的扫描脉冲的宽度。
9、如权利要求8所述的方法，其中，所述不充分的放电室是在当前子场内放电且在任一两个先前的子场内没有放电的放电室。
10、如权利要求8所述的方法，其中，所述不充分的放电室是所述当前子场是一帧的第二子场处的放电室，所述不充分的放电室在一帧的所述第二子场内放电且在所述帧的所述第一子场内没有放电。
11、如权利要求8所述的方法，其中，还包括使在包括所述当前子场的一帧内的间歇期的宽度减少的量等于所述扫描脉冲的所述宽度的增加量。
12、如权利要求9所述的方法，其中，还包括使在包括所述当前子场的一帧内的间歇期的宽度减少的量等于所述扫描脉冲的所述宽度的增加量。
13、如权利要求10所述的方法，其中，还包括使在包括所述当前子场的一帧内的间歇期的宽度减少的量等于所述扫描脉冲的所述宽度的增加量。
14、如权利要求11所述的方法，其中，还包括基于来自于所述自动能量控制器的信号还修改所述间歇期的长度，所述自动能量控制器基于所述PDP的屏幕的亮度。
15、一种等离子体显示面板，包括：
面板，包括多个第一电极和多个第二电极；
控制器，被程序化并构造为基于当前的和以往的子场数据的结合来修改施加到所述第一电极的驱动波形；以及
驱动器，适于从所述控制器接收所述修改的波形信号并将所述修改的波形信号施加到所述第一电极。
16、如权利要求15所述的等离子体显示面板，其中，所述控制器包括：
输入信号处理器，适于分析当前子场数据；
存储器，适于存储以往的子场数据；
图案检测器，适于从所述子场数据处理器和所述存储器接收数据并识别问题放电室；以及
数据转换器，适于从所述图案检测器接收信号并修改识别为问题放电室的放电室的所述当前驱动波形信号。
17、如权利要求16所述的等离子体显示面板，其中，所述当前子场数据被用于一帧内特定的子场，并且以往的子场数据是所述帧内先前子场的信号。
18、如权利要求16所述的等离子体显示面板，其中，所述数据转换器还适于基于所述放电室是否被识别为问题放电室来修改在所述当前子场的寻址期期间施加的扫描脉冲的宽度，所述数据转换器不适于基于所述放电室是否被列为问题放电室来修改在复位和维持期中的任一期间的驱动波形信号。
19、如权利要求16所述的等离子体显示面板，所述控制器还包括自动能量控制器，适于将信号发送到所述数据转换器以基于所述等离子体显示面板屏幕的亮度来修改驱动波形信号。
20、如权利要求18所述的等离子体显示面板，所述数据转换器还适于在所述寻址期内使间歇期的长度缩短以补偿对所述扫描脉冲宽度的修改。
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