专利名称：等离子体显示面板中灰度级表示方法及其驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在等离子体显示面板(PDP)中表示灰度级的方法和一种用于PDP的驱动装置，尤其是涉及一种表示灰度级的方法和一种具有改进了的彩色坐标(color coordinate)调节的PDP。
背景技术：
近年来，平板显示器，如液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)和PDP被活跃地开发。由于PDP具有高亮度、高发光效率和宽视角，所以它优于其他平板显示器。因此，它正作为用于大于40英寸显示器的常规阴极射线管(CRT)的替代物而受到关注。
PDP使用由气体放电产生的等离子体来显示符号或图像，并且它可以包括以矩阵形式排列的多于几万到上百万的像素。根据驱动电压波形的形式和放电单元结构，PDP分为直流(DC)型或交流(AC)型。
DC PDP具有露出于放电空间的电极，因此施加电压期间使电流流过放电空间，这需要用来限制电流的电阻器。另一方面，AC PDP的电极被介电层所覆盖，该介电层自然形成了电容元件以限制电流并且保护电极免受放电期间离子的碰撞。因此，AC PDP具有比DC PDP更长的寿命。
图1是说明部分AC PDP的透视图。
参考图1，被介电层2和保护层3覆盖的扫描电极4和维持电极5平行成对排列在第一玻璃衬底1上。覆盖有绝缘层7的多个寻址电极8排列在第二玻璃衬底6上。分隔壁9以平行于寻址电极8的方式形成在绝缘层7上，使得每个分隔壁9置于相邻的寻址电极8之间。荧光物质13涂覆在绝缘层7的表面上和每个分隔壁9的两侧上。第一和第二玻璃衬底1和6密封在一起以在其中形成放电空间11，并且寻址电极8垂直于扫描电极4和维持电极5。在放电空间11内每个寻址电极8与每对扫描电极4和维持电极5之间的交叉处形成放电单元12。
目标彩色坐标中的偏差用来作为确定PDP产品是否是高品质的参考。换句话说，PDP产品是否是高品质是基于将要显示的目标彩色坐标与在PDP中显示的实际彩色坐标之间的差别。为了确保目标彩色坐标，可以使用亮度和对比度系数调节器。
图2是说明用来在常规PDP中校正彩色坐标的逻辑的方框图。图3a和图3b显示了用于图2的亮度系数调节器和对比度系数调节器的操作原理。
如图2中所示，常规的PDP可以包括亮度系数调节器10、伽玛校正器20和对比度系数调节器30。
亮度系数调节器10基于外部调节信号(在产品制成后为调节彩色坐标随意施加的信号)，应用补偿(offset)原理来调节输入图像信号的值。当输入图像信号的输入灰度值小于预定的补偿值时，亮度系数调节器10可以将灰度值调节到不小于预定的补偿值，如图3a中所示。例如，在预定的补偿值为3的地方，亮度系数调节器10可以调节输入灰度值0、1或2，从而灰度值与3相对应。
伽玛校正器20将输入图像信号的n位(典型地，8位)映射为反伽玛曲线以将信号较正成具有m位(m≥n并且m典型为12位)的图像信号。伽玛校正器20可以包括面板伽玛校正功能和图像伽玛校正功能，面板伽玛校正功能依照面板的特征来执行伽玛校正，图像伽玛校正功能依照输入图像的特征来执行伽玛校正。
对比度系数调节器30基于外部调节信号(在产品制成后为已经彩色坐标随意施加的信号)，使用增益(gain)原理调节从伽玛校正器20输出的图像信号数据，如图3b中所示。
当在图2的彩色坐标调节系统中逐级地实现亮度系数的增量/减量时，亮度系数调节器10的输出电平(level)(伽玛校正器20的输入电平)也逐级地增加/降低。例如，当输入图像信号的值为34时，亮度系数逐级地增加/降低时，亮度系数调节器10的输出电平可以变化为34±1，34±2，34±3...。
图4显示了伽玛校正器20的输入和输出的变化以及彩色坐标的变化，彩色坐标的变化取决于由亮度系数调节器10逐级产生的亮度系数的增量/减量。在图4中，彩色坐标x和y是以10-3项表示的。当亮度系数的增量/减量逐级实现时，如图4所示，伽玛校正器20的输出电平也逐级地变化，因此引起彩色坐标的变化。然而，在每一值产生的彩色坐标变化的值为从0.007至0.016，并且产生了大于0.010的变化，如图4中所示。因此，不能获得令人满意的彩色坐标调节。换句话说，不能精细地调节生产的PDP的彩色坐标会导致低品质PDP的数量增加。
发明内容
本发明提供了一种在PDP中表示灰度级的方法，和一种用于PDP的驱动装置，其具有精细校正彩色坐标的提高了的能力。
本发明的附加特征将在下面的描述中进行阐述，并且在某种程度上从描述中将变得显而易见，或者可以通过对本发明的实践而获知。
本发明公开了一种等离子体显示面板(PDP)中的灰度级表示方法，用于通过将图像帧分成多个子域并且组合子域以显示灰度级来在PDP上显示图像。该方法包括当图像信号的亮度系数依照第一外部调节信号逐级变化时，向图像信号的灰度级施加高频振动(dithering)算法，并且对图像信号的灰度级进行伽玛校正。利用伽玛校正过的图像信号的数据的低阶位，对多个像素进行误差扩散。
本发明还公开了一种用于驱动等离子体显示面板(PDP)的装置，该装置通过将图像帧分为多个子域并且组合子域来显示灰度值以在PDP上显示图像。该装置包括亮度系数调节器和高频振动单元，该亮度系数调节器依照第一外部调节信号逐级改变图像信号的亮度系数，当亮度系数变化时该高频振动单元向亮度系数调节器的输出施加高频振动算法。伽玛校正器对由高频振动单元输出的图像信号的灰度级进行伽玛校正，并且误差扩散器使用由伽玛校正器伽玛校正过的图像信号的数据的低阶位作为误差对多个像素进行误差扩散。
本发明还公开了一种在等离子体显示面板中表示灰度级的方法，包括当图像信号的亮度系数依照外部调节信号逐级改变时向图像信号的灰度级施加高频振动算法。
应了解的是，前面的概括性描述和下面的详细描述均是代表性的和解释性的，并且意在提供对所要求的本发明的进一步的说明。
随后的图例，被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且结合进说明书并构成本说明书的一部分，图示说明了本发明的实施例并且与描述一起用来解释本发明的原理。
图1是说明部分普通AC PDP的透视图。
图2是说明用于调节彩色坐标的常规装置的方框图。
图3a显示了亮度系数调节的原理，并且图3b显示了对比度系数调节的原理。
图4显示了伽玛校正器输出数据的变化和基于由常规的亮度系数调节器逐级改变的亮度系数变化的彩色坐标变化。
图5是一个方框图，说明依照本发明的代表性实施例的能够精细调节PDP中彩色坐标的用于PDP的驱动装置。
图6a显示了一个例子，其中，当在亮度系数调节器中依照外部调节信号逐级改变输入图像信号的亮度系数时，施加2×2空间算法，并且图6b显示了施加高频振动(dithering)算法后伽玛校正器的输出电平。
图7显示了由图5的装置产生的彩色坐标偏差。
具体实施例方式
在下面的详述中，用图解的方式对本发明的代表性实施例进行了显示和描述。正如本领域技术人员所了解的那样，可以以不同的方式对描述的代表性实施例进行修改，只要不偏离本发明的精神或范围。因此，附图和描述将被认为本质上是解释性的，而不是限制性的。
在附图中，为了更清楚地呈现本发明的主题，省略了与本发明无关的元件的图例。在说明书中，用相同的附图标记表示相同或相似的元件，即使在不同的附图中描述它们。
现在将参考附图详细描述本发明的代表性实施例。
图5是说明依照本发明代表性实施例的能够精细调节PDP中彩色坐标的用于PDP的驱动装置的方框图。
如图5中所示，驱动装置可包括亮度系数调节器100、伽玛校正器200、对比度系数调节器300、误差扩散器400、存储控制器500、寻址驱动器600、维持/扫描脉冲驱动控制器700和维持/扫描脉冲驱动器800。亮度系数调节器100包括高频振动单元110。作为选择，高频振动单元110可以独立排列在亮度系数调节器100与伽玛校正器200之间。在这种情况下，从高频振动单元110输出的图像信号位数可能会大于输入进它的位数。
亮度系数调节器100基于外部调节信号(在产品制成后为调节彩色坐标随意施加的信号)，使用补偿原理调节输入图像信号的值。当输入图像信号的输入灰度值小于预定的补偿值时，亮度系数调节器100可以将灰度值调节到不小于该预定的补偿值，如图3a所示。
这里，可以实施“亮度调节”将图像信号的零电平设置为与屏幕上的黑色相当，并且“亮度调节”主要用来校正低灰度级的输出电平。换句话说，当面板对特定的图像信号表现出低光发射率或者具有不能达到预期要求的彩色坐标时，即使使用屏幕上显示的亮度校正图样对亮度和彩色坐标进行校正之后，也不能表示等效的黑/白。在这种情况下，为了满足面板的亮度和彩色坐标，可以调节输入图像信号的亮度系数来表示等效的白色。
当施加外部调节信号以将亮度系数调节一级(one step)时，亮度系数调节器100使用高频振动算法(由高频振动单元110执行)来增强灰度等值表达能力。特别地，亮度系数会依照该外部调节信号改变一级(onestep)，因此使用2×2的空间高频振动算法将亮度系数调节器100的输出电平改变0.25的值。该高频振动算法由高频振动单元110执行，该高频振动单元110可以包括在亮度系数调节器100中。可选择地，如上所述，高频振动单元110可以独立排列在亮度系数调节器100和伽玛校正器200之间。将亮度系数调节器100的输出电平应用到高频振动单元可以增强灰度等值表示能力。
图6a表示一个例子，其中，当亮度系数调节器100依照外部调节信号逐级改变具有34电平的输入图像信号的亮度系数时，应用2×2的空间算法。如图6a中所示，当输入图像信号的亮度系数从34电平、2×2像素改变一级(one step)以应用2×2空间高频振动算法时，按照行的顺序具有33、34、34和34的亮度系数。在这种情况下，相应地，伽玛校正器200具有33.75的输入电平。当输入图像信号的亮度系数改变两级(two steps)时，依照应用高频振动算法，按照行的顺序，像素具有34、33、33和34的亮度系数。在这种情况下，伽玛校正器200具有33.50的输入电平。当输入图像信号的亮度系数改变三级(three steps)时，依照应用高频振动算法，按照行的顺序，像素具有33、34、33和33的亮度系数。在这种情况下，伽玛校正器200具有33.25的输入电平。因此，每次亮度系数改变一级，伽玛校正器200的输入电平改变0.25。因此，依照应用高频振动算法，亮度系数调节器100将8-位输入信号转变为10-位输出信号。
虽然参考2×2的空间算法描述了亮度系数调节器100的高频振动单元110，但是也可以应用N×N的空间算法。在这种情况下，与2×2的空间算法相比，N×N的空间算法可以将伽玛校正器200的输入电平转换为相当低的电平。因此，获得更精细的彩色坐标调节成为可能。
同样，可以对每一帧以不同的方式应用如图6a所示的高频振动算法来计算随时间变化像素的电平，从而使像素的值在垂直同步帧(1v)中按照行的顺序为33、34、34和34，在下一垂直同步帧(2v)中按照行的顺序为34、33、34和34，以防止形成规则图样。
图6b显示了当应用高频振动算法时伽玛校正器200的输出电平。参考图6b，每次依照外部调节信号亮度系数改变一级，伽玛校正器200的输出电平改变0.25的值。
图7显示了每次依照外部调节信号在亮度系数调节器100中亮度系数改变一值时产生的彩色坐标偏差。色彩系数x和y以10-3的形式表示。
如图7中所示，每次亮度系数调节器100的亮度系数降低一级，伽玛校正器200的输入电平降低0.25的值。因此，依照输入电平的每次降低，伽玛校正器200的输出电平降低0.25的值。图7表明通过亮度系数调节，表现出不超过±0.002的彩色坐标偏差。
当亮度系数调节器100利用如上面讨论的高频振动算法逐级改变亮度系数时，可能令人满意地降低彩色坐标偏差为不超过0.002。因此，可以降低由不能调节其彩色坐标所引起的低质量产品的比例，并且可以提高表示低灰度级色彩的能力。
再次参考图5，伽玛校正器200对输入电平(灰度级)进行伽玛校正，因此将10-位图像信号转变为12-位图像信号，该输入电平依照由亮度系数调节器100所引起的亮度系数的每次增加/减少改变0.25的值。在这种情况下，伽玛校正器200包括面板伽玛校正功能和图像伽玛校正功能，平板伽玛校正功能依照面板特征执行伽玛校正，图像伽玛校正功能依照输入图像的特征执行伽玛校正。当伽玛校正器200的输入电平以0.25、0.25逐级改变时，伽玛校正器200的输出电平(灰度级)同样以0.25、0.25逐级改变。然而，伽玛校正器200的输出电平(灰度级)对应于12-位图像信号。
对比度系数调节器300基于外部调节信号(在产品制成后为调节彩色坐标随意施加的信号)，使用增益原理调节从伽玛校正器200输出的图像信号数据的值，因此执行对比度系数调节。换句话说，对比度系数调节器300调节图像信号数据的值，如图3b中所示。
这里，在亮度调节完成后，用“对比度调节”来放大输入图像信号或将从监控器屏幕输出的光设置为令人舒适的值，并且还用于调节输出信号中低灰度级和高灰度级之间的比值。当面板对特定图像信号表现出低光发射率或具有不能达到预期要求的彩色坐标时，即使是在用显示在屏幕上的亮度调节图样对亮度和彩色坐标进行调节之后，也不能表示等效的黑/白。在这种情况下，调节输入信号的对比度系数从而可以表示等效的白色，以满足面板的亮度和彩色坐标。主要使用对比度调节对高灰度级进行亮度和彩色坐标调节。
为了提高表示低灰度级的能力，误差扩散器400接收从对比度系数调节器300输出的图像信号数据，并且通过将图像信号数据的低阶位扩散到周围的像素而将误差扩散施加给图像信号数据。
存储控制器500产生与RGB图像数据相对应的子域数据，该RGB图像数据是从误差扩散器400输出的。
寻址驱动器600产生与子域数据相对应的寻址数据，并且将寻址数据施加到PDP900的寻址电极A1、A2、...、Am，该子域数据是从存储控制器500输出的。
维持/扫描脉冲驱动控制器700产生与RGB图像数据相对应的子域排列，产生基于该子域排列的控制信号，并且将该控制信号输出给维持/扫描脉冲驱动器800，该RGB图像数据是从误差扩散器400输出的。
维持/扫描脉冲驱动器800基于从维持/扫描脉冲驱动控制器700输出的子域排列，产生维持脉冲和扫描脉冲，并分别将维持脉冲和扫描脉冲施加给PDP900的维持电极X1、X2、...、Xn和扫描电极Y1、Y2、...、Yn。
从上面的描述中明显的是，当亮度系数的变化逐级进行时，依照本发明应用高频振动算法从而将伽玛校正器的输入电平改变到相当低的值。因此，使更精细地调节彩色坐标成为可能，因此增强了表示低灰度级的能力。
对本领域技术人员来说，在不偏离本发明的精神或范围下，可以在本发明中进行各种修改和变化，这将是显而易见的。因此，本发明意在覆盖本发明的修改和变化，只要它们在附加的权利要求及其等效物的范围内。
权利要求
1.一种在等离子体显示面板中表示灰度级的方法，其通过将图像帧分成多个子域并组合子域来显示灰度级以在等离子体显示面板上显示图像，包括当图像信号的亮度系数依照第一外部调节信号逐级变化时，将高频振动算法施加给图像信号的灰度级；对图像信号的灰度级进行伽玛校正；并且使用伽玛校正过的图像信号数据的低阶位对多个像素进行误差扩散。
2.根据权利要求1的方法，其中高频振动算法是N×N的空间高频振动算法。
3.根据权利要求1的方法，其中高频振动算法是2×2的空间高频振动算法；并且其中每当亮度系数改变一级，灰度级改变0.25。
4.根据权利要求2的方法，其中高频振动算法是2×2的空间高频振动算法；并且其中每当亮度系数改变一级，灰度级改变0.25。
5.根据权利要求1的方法，其中高频振动算法将不同的值施加给后继的图像帧。
6.根据权利要求2的方法，其中高频振动算法将不同的值施加给后继的图像帧。
7.根据权利要求1的方法，进一步包括依照第二外部调节信号调节伽玛校正过的图像信号的灰度级的增益。
8.一种通过将图像帧分成多个子域并组合子域以显示灰度级来驱动等离子体显示面板以在等离子体显示面板上显示画面的装置，包括亮度系数调节器，用来依照第一外部调节信号逐级改变图像信号的亮度系数；高频振动单元，用来当亮度系数变化时将高频振动算法施加给亮度系数调节器的输出；伽玛校正器，用来对高频振动单元输出的图像信号的灰度级进行伽玛校正；以及误差扩散器，用来使用由伽玛校正器进行伽玛校正过的图像信号的数据的低阶位作为误差对多个像素执行误差扩散。
9.根据权利要求8的装置，进一步包括对比度系数调节器，用来依照第二外部调节信号对伽玛校正器输出的图像信号的灰度级的增益进行调节。
10.根据权利要求8的装置，其中高频振动算法是N×N的空间高频振动算法。
11.根据权利要求9的装置，其中高频振动算法是N×N的空间高频振动算法。
12.根据权利要求10的装置，其中高频振动算法是2×2的空间高频振动算法；并且其中每当亮度系数改变一级，灰度级改变0.25。
13.根据权利要求10的装置，其中高频振动算法将不同的数值施加给后继的图像帧。
14.根据权利要求8的装置，其中亮度系数调节器包括高频振动单元。
15.根据权利要求14的装置，其中从亮度系数调节器输出的图像信号具有比输入给亮度系数调节器的图像信号更多的位。
16.根据权利要求8的装置，其中高频振动单元单独地排列在亮度系数调节器与伽玛校正器之间。
17.根据权利要求16的装置，其中从高频振动单元输出的图像信号具有比输入给高频振动单元的图像信号更多的位。
18.一种用于在等离子体显示面板中表示灰度级的方法，包括当依照外部调节信号逐级改变图像信号的亮度系数时将高频振动算法施加给图像信号的灰度级。
19.根据权利要求18的方法，其中高频振动算法是N×N的空间高频振动算法。
20.根据权利要求19的方法，其中高频振动算法是2×2的空间高频振动算法；并且其中每当亮度系数改变一级，灰度级改变0.25。
全文摘要
一种等离子体显示面板中灰度级表示方法和一种用于等离子体显示面板改进彩色坐标调节的驱动装置。当输入图像信号的亮度系数依照外部调节信号逐级改变时，将高频振动算法施加给该图像信号，从而对于亮度系数的每次变化将图像信号的灰度级改变0.25。将高频振动算法施加给输入图像信号的像素或帧，从而使像素或帧在一个时间方向内表现出相反的特征。
文档编号G09F9/313GK1637811SQ2004100822
公开日2005年7月13日 申请日期2004年10月25日 优先权日2003年10月23日
发明者李守真 申请人:三星Sdi株式会社