CN1975819A - 等离子显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种等离子显示装置及其驱动方法。该等离子显示装置包括：等离子显示面板、面板驱动器、子场映射单元和控制器。该等离子显示面板包括多个电极，通过从外部输入的视频信号而在该面板上显示图像。该面板驱动器驱动该多个电极。该子场映射单元根据视频信号的数据负载的量来控制子场的数目。该控制器将子场映射单元设置到与视频信号的帧频相对应的子场数目，并且将面板驱动器设置到与该帧频成比例的维持脉冲频率。

Description

等离子显示装置及其驱动方法
技术领域
本文件涉及等离子显示装置及其驱动方法。
背景技术
等离子显示面板具有这样的结构，其中在前面板和后面板间形成的阻挡条形成单位放电单元或多个放电单元。每一放电单元填充有包含例如氖(Ne)、氦(He)和Ne及He的混合气体的主要放电气体，以及少量的氙(Xe)。当等离子显示面板由于高频电压而放电时，该惰性气体产生真空紫外线，从而使得形成在阻挡条之间的荧光体发光，从而显示图像。
图1示出了现有技术的等离子显示面板的结构。
如图1中所示，该等离子显示面板包括前面板100和后面板110，其平行结合以其间给定的间隔彼此相对。前面板100包括作为显示图像的显示表面的前基片101。后面板100包括构成后表面的后基片111。在前基片101上成对形成多个扫描电极102和多个维持电极103，以形成多个维持电极对。在后基片111上形成多个寻址电极113，以使其与该多个维持电极对交叉。
扫描电极102和维持电极103每一包括由透明铟锡氧化物(ITO)材料制成的透明电极102a和103a，以及由金属材料制成的总线电极102b和103b。扫描电极102和维持电极103在一个放电单元中在它们之间产生公共放电，并且维持放电单元的光发射。
扫描电极102和维持电极103覆盖有一个或多个上介质层104，其用于限制放电电流并提供维持电极对之间的绝缘。在上介质层104的上表面上，形成具有淀积的MgO的保护层105，以促进放电条件。
在后面板110的后基片111上，布置多个条状(或井状)阻挡条112，以形成多个放电空间(即，多个放电单元)。与阻挡条112平行地设置多个寻址电极113，用于进行寻址放电以产生真空紫外线。
后基片111的上表面覆盖有红(R)、绿(G)和蓝(B)荧光体114，其用于在进行寻址放电时发射用于图像显示的可见光。在寻址电极113和荧光体114之间形成下介质层115，以保护寻址电极113。
图2示出了根据现有技术的等离子显示面板的驱动方法的驱动波形的一个示例。
如图2中所示，通过将每一子场划分成用于初始化所有放电单元的复位周期、用于选择要放电的单元的寻址周期、用于维持所选择的单元的放电的维持周期、以及用于擦除放电单元内积累的壁电荷的擦除周期，来驱动等离子显示面板。
该复位周期进一步划分为建立周期和撤除周期。在建立周期期间，将上升波形(Ramp-up)同时提供到所有扫描电极Y，从而在整个屏幕的放电单元内产生弱的无光放电。这导致正极性的壁电极积累在寻址电极和维持电极上，而负极性的壁电荷积累在扫描电极上。
在撤除周期期间，将从小于该上升脉冲(Ramp-up)的最高电压的正电压下降到低于地电平电压的给定电压电平的下降波形(Ramp-down)提供到扫描电极Y，从而在放电单元内产生弱的擦除放电。进而，剩余的壁电荷在单元内均匀到能稳定地进行寻址放电的程度。
在寻址周期期间，将负极性的扫描脉冲(Scan)顺序提供到扫描电极Y，同时，将与扫描脉冲(Scan)同步的正极性的数据脉冲(Date)有选择地提供到寻址电极X。由于扫描脉冲(Scan)和数据脉冲(Date)之间的电压差与在复位周期期间产生的壁电压相叠加，故而在被提供了数据脉冲(Date)的放电单元内产生寻址放电。
壁电荷形成在通过进行寻址放电而选择的放电单元内，使得在提供了维持电压Vs时发生放电。在撤除周期和寻址周期期间，将正电压Vz提供到维持电极Z，从而通过降低维持电极Z和扫描电极Y之间的电压差使得在维持电极Z和扫描电极Y之间不出现错误放电。
在维持周期期间，将维持脉冲(Sus)交替地提供到扫描电极Y和维持电极Z。由于通过进行寻址放电而选择的单元内的壁电压与维持脉冲(Sus)相叠加，故每次提供维持脉冲(Sus)，都在扫描电极Y和维持电极Z之间产生维持放电，即，显示放电。
最后，在擦除周期期间(即，在完成了维持放电后)，将具有小的脉冲宽度和低的电压电平的擦除波形(Ramp-ers)提供到维持电极Z，以擦除在所有放电单元内剩余的壁电荷。
下面参考图3详细说明用于在如上驱动的现有技术的等离子显示面板上显示的图像的灰度级的方法。
图3示出了用于实现在现有技术的等离子显示面板上显示的图像的灰度级的方法。
如图3中所示，将等离子显示面板中的帧划分成数个具有不同发射次数的子场。每一子场被细分成用于初始化所有单元的复位周期、用于选择要被放电的单元的寻址周期以及用于根据放电次数表示灰度级的维持周期。例如，如果要显示具有256级灰度级的图像，则将等于1/60秒的帧周期(例如，16.67ms)划分成八个子场SF1至SF8。这八个子场SF1至SF8的每一个都被细分成复位周期、寻址周期和维持周期。
一个子场中的复位周期的持续时间等于其余子场中的复位周期的持续时间。一个子场中的寻址周期的持续时间等于其余的子场中寻址周期的持续时间。在寻址电极与透明电极(其是扫描电极)之间的电压差产生用于选择要被放电的单元的寻址放电。
在每一子场中，维持周期以2n(其中，n＝0、1、2、3、4、5、6、7)的比率增加。由于维持周期从一个子场到下一子场地变化，通过控制用于使每一选择的单元放电的维持周期，即，在每一放电单元中实现的维持放电的次数，来实现特定的灰度级。
当特定的帧频(vertical frequency)(例如，60Hz的帧频)被输出到现有技术的等离子显示装置时，响应于该特定的帧频执行时序处理或子场映射处理。如果在图像显示的中间输入帧频被修改(例如，如果输入70Hz的帧频)，则分配用于维持周期的时间降低，因为帧频的周期变短了。这导致维持脉冲数目的减少以及亮度的降低。
发明内容
在一个方面，等离子显示装置包括：等离子显示面板，通过从外部输入的视频信号而在其上显示图像，其包括多个电极；面板驱动器，其驱动等离子显示面板的多个电极；子场映射单元，其根据视频信号的数据负载的量来控制子场的数目；以及控制器，其将子场映射单元设置到与视频信号的帧频相应的子场数目，并且将面板驱动器设置到与该帧频成比例的维持脉冲频率。
该控制器可以包括：检测器，其检测帧频；以及比较器，其从预先设定的多个区域和多个模式中选择与所检测的帧频相应的区域和模式。
该比较器可以将包括与所选择的区域及所选择的模式相对应的子场数目和维持脉冲频率的控制信号发送到该面板驱动器。
至少一个子场中的维持脉冲频率可以不同于其余的子场中的维持脉冲频率。
在一帧的至少一个子场中，该维持脉冲频率可以是两个或更多个。
该维持脉冲频率可以被线性地设置在该帧频的最小值和最大值之间。
该等离子显示面板可以包括扫描电极、维持电极以及寻址电极。
该等离子显示面板可以包括扫描电极、维持电极以及寻址电极的至少其一。
该面板驱动器可以包括驱动寻址电极的数据驱动器、驱动扫描电极的扫描驱动器、以及驱动维持电极的维持驱动器。
随着该视频信号的帧频增加，该控制器可以增加在一帧的多个子场期间提供的维持脉冲的平均频率。
在另一方面，一种驱动等离子显示装置的方法，包括：以预定区域和预定模式存储与视频信号的帧频对应的子场的数目以及与该帧频成比例的维持脉冲频率；检测该视频信号的帧频；从预先设定的多个区域和多个模式中选择与所检测帧频对应的区域和模式；以及设置与所选择的区域和所选择的模式对应的子场数目及维持脉冲频率。
所述设置子场的数目和维持脉冲频率可以包括发送控制信号，该控制信号包括与所选择的区域和所选择的模式对应的子场的数目和维持脉冲频率。
至少一个子场中的该维持脉冲频率可以不同于在其余子场中的维持脉冲频率。
在一帧的至少一个子场中该维持脉冲频率可以是两个或更多个。
在该子场数目和维持脉冲频率的存储中，可以将该维持脉冲频率线性地设置在该帧频的最小值和最大值之间。
随着该视频信号的帧频的增加，在一帧的多个子场期间提供的维持脉冲的平均频率可以增加。
附图说明
本申请包括附图以提供对本发明的进一步理解，其被结合进并构成本说明书的一部分，其示出了本发明的实施例，并与说明书一起来解释本发明的原理。
图1示出了现有技术的等离子显示面板的结构；
图2示出了根据现有技术的等离子显示面板的驱动方法的驱动波形的一个示例；
图3示出用于实现在现有技术的等离子显示面板上显示的图像的灰度级的方法；
图4是根据实施例的等离子显示装置的框图；
图5示出根据输入到图4的等离子显示装置的帧频上的增加的维持脉冲的增加；以及
图6是根据实施例的等离子显示装置的驱动方法的流程图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细说明本发明的示例实施例。
图4是根据实施例的等离子显示装置的框图。
如图4中所示，根据实施例的等离子显示装置包括：等离子显示面板410、面板驱动器420、子场映射单元430以及控制器440。面板驱动器420包括数据驱动器421、扫描驱动器422以及维持驱动器423。控制器440包括检测器441和比较器442。
通过对从外部输入的视频信号进行数据处理，在等离子显示面板410上显示图像。尽管图4示出了包括扫描电极Y1至Yn、维持电极Z以及寻址电极X1至Xm的等离子显示面板410，但是等离子显示面板410可以包括扫描电极Y1至Yn、维持电极Z以及寻址电极X1至Xm的至少其中之一。可以应用于本实施例的等离子显示面板410必须仅包括提供有驱动电压的多个电极。
面板驱动器420通过将预定的驱动电压提供到在等离子显示面板410中形成的多个电极，来驱动该多个电极。
数据驱动器421接收在经反向伽马校正电路(未示出)和误差扩散电路(未示出)等而被反向伽马校正和误差扩散之后通过子场映射电路(未示出)对每一子场映射的数据。该数据驱动器421在控制器440的控制下对映射的数据取样和锁存，并然后将该数据提供到寻址电极X1至Xm。
扫描驱动器422驱动等离子显示面板410的扫描电极Y1至Yn。例如，在寻址周期后的维持周期期间，将具有维持电压Vs的维持脉冲提供到扫描电极Y1至Yn。
维持驱动器423驱动等离子显示面板410的维持电极Z。例如，在维持周期期间，将具有维持电极Vs的维持脉冲提供到维持电极Z。
在每一个子场期间，扫描驱动器422和维持驱动器423每个提供维持脉冲到等离子显示面板410的多个电极，从而驱动等离子显示面板410。
由于面板驱动器420是根据本实施例的等离子显示装置的一个例子，因而面板驱动器420尽管采用不同方法，比如单个维持方法，也能够驱动多个扫描电极。
子场映射单元430根据视频信号的数据负载的量控制子场的数目。控制器440根据通过子场映射单元预先设置的子场图形(pattern)提供映射的数据到数据驱动器421，并然后控制子场的数目。
控制器440将子场映射单元430设置成与帧频对应的子场的数目，并将面板驱动器420设置到与该帧频成比例的维持脉冲频率。随着输入的视频信号的帧频增加，控制器440增加在一帧的多个子场期间提供的维持脉冲的平均频率。
换句话说，检测器441检测输入的帧频。然后，比较器442从预先设置的多个区域和多个模式中选择与所检测的帧频对应的区域和模式。
更具体的，区域1、区域2、区域3和区域4分别设置为50-59Hz、60-69Hz、71-90Hz以及91-120Hz。区域1和2的范围内的帧频被设置为模式1，而区域3和4的范围内的帧频被设置为模式2。
如果所检测的帧频是在区域1和2的范围内，则比较器442发送与模式1对应的包括子场数目和维持脉冲频率的控制信号到面板驱动器420。如果所检测的帧频是在区域3和4的范围内，则比较器442发送与模式2对应的包括子场数目和维持脉冲频率的控制信号到面板驱动器420。
将参考图5说明设置与帧频对应的子场数目和维持脉冲频率的原理。
可以不同地设置区域的范围和模式的范围，并且可以将其进一步细分。该帧频可以划分成经常使用的帧频和不经常使用的帧频，并且然后设置区域和模式。
至少一个子场中的维持脉冲频率不同于其余子场中的维持脉冲频率。另外，可以将不同的维持脉冲频率应用到同一子场中，并且该同一子场可以包括一个或多个维持脉冲频率。
每一子场中的维持脉冲频率可以不同于另一子场的。另外，在同一子场中可以设置不同维持脉冲频率。
设置输入的帧频的最小值和最大值。然后，可以将维持脉冲频率线性地设置在该输入的帧频的最小值和最大值之间。
图5示出根据输入到图4的等离子显示装置的帧频的增加的维持脉冲的增加。
图5的(a)、(b)、(c)和(d)分别示出当帧频被设置为50Hz、60Hz、80Hz和100Hz时的周期。随着帧频增加，能够显示一帧的周期降低。因此，在相同的维持脉冲频率的条件下，该维持脉冲的数目下降。
因此，如图5中所示，通过在增加帧频的同时增加维持脉冲频率，来使在帧频的一个周期期间产生的维持脉冲的数目被保持不变。其结果是，等离子显示装置的亮度保持不变。
图6是根据本实施例的等离子显示装置的驱动方法的流程图。
如图6中所示，在步骤S610中，以预定区域和预定模式存储对应于输入的帧频的子场数目以及与该帧频成比例的维持脉冲频率。例如将区域1、区域2、区域3和区域4预先设置成50-59Hz、60-70Hz、71-90Hz以及91-120Hz。在区域1和2的范围内的帧频存储与模式1对应的子场的数目和维持脉冲频率。在区域3和4的范围内的帧频存储与模式2对应的子场数目和维持脉冲频率。随着输入的视频信号的帧频增加，在一帧的多个子场期间提供的维持脉冲的平均频率增加。
在步骤620中，检测器441检测输入的帧频。比较器442从预先设置的多个区域中选择所检测的帧频所属的区域，然后在步骤S630中选择与该所述区域对应的模式。在步骤S630中设置与所选的模式对应的维持脉冲频率。比较器422将子场映射单元430设置成所设定的子场数目，并且该比较器442发送控制信号到面板驱动器420，以便将面板驱动器420设置成设定的维持脉冲频率。换句话说，比较器442发送控制信号到面板驱动器420，以便利用设定的子场数目和设定的维持脉冲频率来控制面板驱动器420，从而在步骤S650中驱动等离子显示面板410。
在步骤S640中，如果所检测的帧频在区域1和2的范围内，该比较器442发送包括与模式1对应的子场数目和维持脉冲频率的控制信号到面板驱动器420。如果所检测的帧频在区域3和4的范围内，该比较器442发送包括与模式2对应的子场数目和维持脉冲频率的控制信号到面板驱动器420。
在至少一个子场中的维持脉冲频率不同于其余子场中的维持脉冲频率。另外，可以在同一子场中施加不同的维持脉冲频率，并且该同一子场包括一个或多个维持脉冲频率。
每一子场中的维持脉冲频率可以不同于另一个子场。另外，可以在同一子场中设置不同的维持脉冲频率。
在步骤S610中，设置帧频的最小值和最大值。然后，可以将维持脉冲频率设置在该帧频的最小值和最大值之间。
如上所述，在驱动该等离子显示面板时，不考虑输入的帧频的变化，屏幕的亮度保持不变。
上述的实施例和优点仅是示例性的，而不认为是对本发明的限制。本发明的教导可以容易地应用到其他类型的装置。上述实施例的说明意图是解释性的，而不是限制权利要求的范围。对于本领域技术人员而言，许多的替换、修改和变化都是显而易见的。在权利要求中，装置加功能的语句意图是覆盖在此描述的执行所引述的功能的结构，以及不仅结构上的等效而且等效的结构。另外，除非在权利要求的限定中明确陈述了术语“means”，否则该限定不以在35 USC 112(6)来解释。

Claims (16)

1.一种等离子显示装置，包括：
等离子显示面板，通过从外部输入的视频信号而在其上显示图像，其包括多个电极；
面板驱动器，其驱动等离子显示面板的多个电极；
子场映射单元，其根据视频信号的数据负载的量来控制子场的数目；以及
控制器，其将子场映射单元设置到与视频信号的帧频相对应的子场的数目，并且将面板驱动器设置到与该帧频成比例的维持脉冲频率。
2.如权利要求1所述的等离子显示装置，其中，该控制器包括：
检测器，其检测帧频；以及
比较器，其从预先设定的多个区域和多个模式中选择与所检测的帧频相对应的区域和模式。
3.如权利要求2所述的等离子显示装置，其中，该比较器将包括与所选择的区域及所选择的模式相对应的子场的数目和维持脉冲频率的控制信号发送到该面板驱动器。
4.如权利要求1所述的等离子显示装置，其中，在至少一个子场中的维持脉冲频率不同于其余的子场中的维持脉冲频率。
5.如权利要求1所述的等离子显示装置，其中，在一帧的至少一个子场中，该维持脉冲频率是两个或多个。
6.如权利要求1所述的等离子显示装置，其中，该维持脉冲频率被线性地设置在该帧频的最小值和最大值之间。
7.如权利要求1所述的等离子显示装置，其中，该等离子显示面板包括扫描电极、维持电极以及寻址电极。
8.如权利要求1所述的等离子显示装置，其中，该等离子显示面板包括扫描电极、维持电极以及寻址电极的至少其中之一。
9.如权利要求1所述的等离子显示装置，其中，该面板驱动器包括驱动寻址电极的数据驱动器、驱动扫描电极的扫描驱动器、以及驱动维持电极的维持驱动器。
10.如权利要求1所述的等离子显示装置，其中，随着该视频信号的帧频增加，该控制器增加在一帧的多个子场期间提供的维持脉冲的平均频率。
11.一种驱动等离子显示装置的方法，包括：
以预定区域和预定模式存储与视频信号的帧频对应的子场的数目以及与该帧频成比例的维持脉冲频率；
检测该视频信号的帧频；
从预先设置的多个区域和多个模式中选择与所检测的帧频对应的区域和模式；以及
设置与所选择的区域和所选择的模式对应的子场数目及维持脉冲频率。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述设置子场的数目和维持脉冲频率包括发送控制信号，该控制信号包括与所选择的区域和所选择的模式对应的子场的数目和维持脉冲频率。
13.如权利要求11所述的方法，其中，在至少一个子场中的该维持脉冲频率不同于在其余子场中的维持脉冲频率。
14.如权利要求11所述的方法，其中，在一帧的至少一个子场中的该维持脉冲频率是两个或多个。
15.如权利要求11所述的方法，其中，在该子场数目和维持脉冲频率的存储中，将该维持脉冲频率线性地设置在该帧频的最小值和最大值之间。
16.如权利要求11所述的方法，其中，随着该视频信号的帧频的增加，在一帧的多个子场期间提供的维持脉冲的平均频率增加。
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