专利名称：交流等离子体显示器自适应电压维持方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于等离子体显示技术领域，涉及一种应用于交流等离子体显示器(以下简称AC PDP)的维持方法及装置，尤其是一种交流等离子体显示自适应电压维持方法及装置，其能够降低AC PDP维持功耗。
背景技术：
PDP电路与屏的关系非常密切，彩色AC PDP通常采用三电极表面放电型结构。一个像素由红、绿、蓝三个相邻子像素组成，一个显示行由一根X电极和一根Y电极构成。所有的X电极在显示屏上分别引出，然后通过柔性连接带在X驱动板上连在一起；各Y电极是独立引出的，通过柔性连接带分别与扫描IC的每一个输出端相连，完成对每一显示行的扫描和维持放电的功能。寻址电极A和X、Y电极正交排列，各电极独立引出，和Y电极一样，寻址电极也通过柔性连接带分别与寻址IC的每一个输出端相连。图2描述了 AC PDP的电极分布图。 目前主流的驱动方法是ADS驱动方法。它将一帧图像分为8个子场，每子场又分为准备期、寻址期和维持期，各子场在维持期的维持脉冲数按一定比例分配。利用人眼的视觉积分效应，在光脉冲的重复频率高于人眼的临界闪烁频率时，可以通过控制维持脉冲的个数来显示不同的亮度，维持脉冲数越多，亮度越高，通过适当的子场发光组合就可以实现256灰度级显示。图3是一种典型的ADS驱动方法原理示意图。Y电极扫描驱动电路，它和寻址电极驱动器配合，对各显示行顺序扫描，完成全屏放电单元的寻址，使各放电单元积累或擦除单元中的壁电荷。在维持期，由于在寻址期要点亮的单元已经积累了壁电荷，扫描电极(Y电极)和维持电极(X电极)交替施加高压，从而使壁电荷的极性交替反转，维持放电得以进行，使屏发光显示。图4是典型的ADS写寻址驱动方法一个子场的驱动波形图。图5描述了传统的Y电极驱动电路结构，将扫描IC的高压端和地端分别命为YP端和YG端，可以将整个电路分为四个部分扫描IC输出端电路、YP端输出电路、YG端输出电路和能量恢复电路。在不同的时期打开不同的开关，来实现不同的功能。在维持期，给Y电极加维持脉冲时，Sffll和SW8先接通，使Cl中的电荷经过SW11、D8、L2、Sff8, D2流向Y电极，当Y电极电压接近Vs时，接通SW9，使Y电极电压变为Vs，这时X电极电位为0，X和Y电极之间开始维持放电。放电结束后，先关断SWll和SW9，然后接通SfflO,使Y电极上的电荷经过Dl、D4、LI、D7、SfflO存贮到电容Cl中，然后接通开关SW7，使Y电极电压回到0V。Y电极的驱动电路采用了浮地技术，使驱动IC的电源和地之间的电压差不超过芯片允许的最大值，而不考虑芯片的地端是否是接地，即芯片工作在浮地状态，芯片所需的逻辑控制信号要通过光耦实现隔离。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种交流等离子体显示自适应电压维持方法及装置，该方法分别对有发光单元的行和没有发光单元的行施加不同的维持电压，能够自适应的分行控制维持电压。达到有效地降低维持功耗的目的。本发明的目的是通过以下技术方案来解决的这种交流等离子体显示器自适应电压维持方法为对于有发光单元的行，采用高维持电压的维持波形，对于无发光单元的行，采用低维持电压的维持波形。上述的交流等离子体显示器自适应电压维持方法具体包括以下步骤I)首先分子场统计并标记出该子场图像中每行是否有发光单元，统计方法为，把图像输入信号分为R、G、B三组，把每组数据分子场进行统计，每个子场逐行进行统计，η为每行中包含的像素点数；在每个子场中点寻址数据不同，某一子场中点寻址数据的数值有O和I两种情况；设一个变量k，其初始值为O ;逐子场逐行对每行中的η个像素点进行寻址 数据统计，将变量k逐个与该行像素点寻址数据相或，若在统计过程中变量k变为1，则把该行标记为H并立即结束该行统计跳至下一行，若在该行统计过程中变量k始终为O不产生变化，则把该行标记为L并结束该行统计进行下一行；2)其次对不同标记的行施加不同的维持电压，施加方法为，维持电极扫描IC的YP端统一与高维持电压相连、YG端统一与低维持电压相连；在维持期,对标记为H的行,将扫描IC的YP端开关打开，使该行与YP端电路相连，那么该行施加的就是高维持电压；对标记为L的行，将扫描IC的YG端开关打开，使该行与YG端电路相连，那么该行施加的就是低维持电压。进一步，无论被统计行中发光单元个数是多少，只要是该行有发光单元则采用高电压维持波形，只有该行没有一个单元发光才采用低电压维持波形。有发光单元的行通过芯片的上端管子连接到YP端，而全黑的行通过下端管子连接到YG端，而在YP端产生高电压维持波形，在YG端产生低电压维持波形。本发明还提出一种用于实现上述交流等离子体显示器自适应电压维持方法的装置由扫描IC端口驱动电路、YP端驱动电路和YG端驱动电路组成；在扫描IC端口驱动电路之外，将YP端驱动电路连接到YP端，将YG端驱动电路连接到YG端；YP端驱动电路提供高维持电压，YG端驱动电路提供低维持电压。上述扫描IC驱动电路包括二极管D11、二极管D12、开关Sll和开关S12 ;所述扫描IC驱动电路连接屏电容的端口为Y端，该端口并联二极管Dll和二极管D12 ;二极管Dll的正极连接Y端，负极命名为YP端；开关Sll与二极管Dll并联，两端分别连接Y端和YP端；二极管D12的负极连接Y端，正极命名为YG端；开关S12与二极管D12并联，两端分别连接Y端和YG端。本发明的一种方案中，上述YP端驱动电路和YG端驱动电路由一个整合驱动电路实现，所述整合驱动电路包括二极管D13、二极管D14、附加电压源Vt、开关S13和开关S14 ；二极管D13的正极连接到扫描IC端口驱动电路的YG端，负极连接到扫描IC端口驱动电路的YP端；附加电压源Vt的正极直接连接到扫描IC端口驱动电路的YP端，负极通过二极管D14连接到扫描IC端口驱动电路的YG端；二极管D14的正极连接到附加电压源Vt负极，负极连接到扫描IC端口驱动电路的YG端；在扫描IC端口驱动电路的YP端，通过开关S13连接到电压源Vs上，通过开关S14连接到地。本发明的另一方案中，所述YP端驱动电路在扫描IC端口驱动电路的YP端，通过开关S21接通电压源Vs，通过开关S22接通地；在扫描IC端口驱动电路的YP端，通过开关S23、电感L21、二极管D21和开关S24、电感L22、二极管D22两个通路接到储能电容C21上，储能电容C21另一端接地；二极管D21和二极管D22反向来实现能量的储存和释放。所述YG端驱动电路在扫描IC端口驱动电路的YG端，通过开关S31接通电压源Vc，通过开关S32接通地；在扫描IC端口驱动电路的YG端，通过开关S33、电感L31、二极管D31和开关S34、电感L32、二极管D32两个通路接到储能电容C31上，储能电容C31另一端接地；二极管D31和二极管D32反向来实现能量的储存和释放。发明具有以下有益效果本发明提出的一种交流等离子体显示器自适应电压维持方法及装置，充分考虑到很多图像在显示的时候并不是所有行都有像素点点亮这个因素，将维持电压和图像数据结合起来，对于有发光单元的行和无发光单元的行施加不同的维持电压，该方法不仅实现简单、难度不大、适用范围广，而且装置结构相对于现有的驱动电路变化不大便于实现，对不发光的行施加低维持电压，与不管该行是否有发光单元都全部行施加高维持电压相比，能有效降低维持功耗。
图I是本发明的单行装置示意图；图2是AC PDP的电极分布图；图3是ADS驱动方法原理图；图4是ADS写寻址驱动方法一个子场的驱动波形图；图5是传统的Y电极驱动电路结构图；图6是新型的Y电极驱动电路结构图，是本发明的实施例之一；图7是新型的Y电极驱动电路结构图，是本发明的实施例之二。
具体实施例方式本发明的交流等离子体显示器自适应电压维持方法为对于有发光单元的行，采用正常电压的维持波形，对于无发光单元的行，采用较低电压的维持波形。该方法的具体步骤如下I)首先分子场统计并标记出该子场图像中每行是否有发光单元，统计方法为，把图像输入信号分为R、G、B三组，把每组数据分子场进行统计，每个子场逐行进行统计，η为每行中包含的像素点数；在每个子场中点寻址数据不同，某一子场中点寻址数据的数值有O和I两种情况；设一个变量k，其初始值为O ;逐子场逐行对每行中的η个像素点进行寻址数据统计，将变量k逐个与该行像素点寻址数据相或，若在统计过程中变量k变为1，则把该行标记为H并立即结束该行统计跳至下一行，若在该行统计过程中变量k始终为O不产生变化，则把该行标记为L并结束该行统计进行下一行；2)其次对不同标记的行施加不同的维持电压，施加方法为，维持电极扫描IC的YP端统一与高维持电压相连、YG端统一与低维持电压相连；在维持期,对标记为H的行,将扫描IC的YP端开关打开，使该行与YP端电路相连，那么该行施加的就是高维持电压；对标记为L的行，将扫描IC的YG端开关打开，使该行与YG端电路相连，那么该行施加的就是低维持电压。
进一步的，由于Y电极针对每一行像素点分别控制输出，而X电极是针对全屏像素整体输出，故而该种分行控制的自适应电压维持方法仅适用于Y电极。在整个自适应分行控制维持电压过程中，对图像数据中行像素点点亮个数的统计是分子场进行的，对每一行维持电压的调整也是分子场进行的。在统计过程中，无论被统计行中发光单元个数是多少，只要是该行有发光单元则采用高电压维持波形，只有该行没有一个发光单元才采用低电压维持波形；以上无论被统计行中发光单元个数是多少，只要是该行有发光单元则采用高电压维持波形，只有该行没有一个单元发光才采用低电压维持波形。有发光单元的行通过芯片的上端管子连接到YP端，而全黑的行通过下端管子连接到YG端，而在YP端产生高电压维持波形，在YG端产生低电压维持波形。本发明的用于实现上述交流等离子体显示器自适应电压维持方法的装置如图I所示由扫描IC端口驱动电路100、YP端驱动电路200和YG端驱动电路300组成；在扫描 IC端口驱动电路100之外，将YP端驱动电路200连接到YP端，将YG端驱动电路300连接到YG端；YP端驱动电路200提供高维持电压，YG端驱动电路300提供低维持电压。其中扫描IC驱动电路100包括二极管D11、二极管D12、开关Sll和开关S12 ;所述扫描IC驱动电路100连接屏电容的端口为Y端，该端口并联二极管Dll和二极管D12 ;二极管Dll的正极连接Y端，负极命名为YP端；开关Sll与二极管Dll并联，两端分别连接Y端和YP端；二极管D12的负极连接Y端，正极命名为YG端；开关S12与二极管D12并联，两端分别连接Y端和YG端。关于本发明装置中YP端驱动电路200和YG端驱动电路300的具体结构，本发明给出两种不同的实施例，以下结合附图做进一步详细描述参见图6，为YP端驱动电路200和YG端驱动电路300的一种实施例，该电路主要包括YP端、YG端整合驱动电路400和扫描IC端口驱动电路100两部分组成。该电路主要是将YP端驱动电路200和YG端驱动电路300整合到一起，并通过一个附加电压源Vt来实现维持期波形。扫描IC驱动电路100两端内开关Sll和S12分别控制选通屏电容是接通YP端电压还是YG端电压，与其并联的二极管Dll和D12保持不变；二极管D13的正极连接到扫描IC驱动电路100的YG端，负极连接到扫描IC驱动电路100的YP端；附加电源Vt的正极直接连接到扫描IC驱动电路100的YP端，负极通过二极管D14连接到扫描IC驱动电路100的YG端；二极管D14正极连接到附加电压源Vt的负极，负极连接到扫描IC驱动电路100的YG端；在扫描IC驱动电路100的YP端，通过开关S13连接到电压源Vs上，通过开关S14连接到地。该电路的实施过程为有发光单元的行在维持期接通开关Sll和开关S13，屏电容电压为高维持电压Vs ;无发光单元的行在维持期接通开关S12和S13，由于有附加电源Vt的存在，屏电容电压为(Vs-Vt)，为低维持电压；维持期结束时接通开关Sll、S12和S14，屏电容电压降为O。为了保证在任何时刻扫描IC驱动电路100的YP和YG两端的电压差不能超过芯片的耐压，取附加电压源Vt的电压值正好小于芯片的耐压值，Vt的取值范围为O 彡 Vt 彡 200V。参见图7，是YP端驱动电路200和YG端驱动电路300的另一种实施例，该电路由扫描IC端口驱动电路部分100、YP端驱动电路部分200、YG端驱动电路部分300组成。YP端驱动电路和YG端驱动电路结构一样，所述YP端驱动电路200在扫描IC端口驱动电路100的YP端，通过开关S21接通电压源Vs，通过开关S22接通地；在扫描IC端口驱动电路100的YP端，通过开关S23、电感L21、二极管D21和开关S24、电感L22、二极管D22两个通路接到储能电容C21上，储能电容C21另一端接地；二极管D21和二极管D22反向来实现能量的储存和释放。在扫描IC端口驱动电路100的YG端，通过开关S31接通电压源Vc，通过开关S32接通地；在扫描IC端口驱动电路100的YG端，通过开关S33、电感L31、二极管D31和开关S34、电感L32、二极管D32两个通路接到储能电容C31上，储能电容C31另一端接地；二极管D31和二极管D32反向来实现能量的储存和释放。该电路的实施过程为有发光单元的行在维持期充电时接通开关Sll和S23，储能电容C21通过二极管D21和电感L21对屏电容充电，充电到一定时间时关闭开关S23、打开S21，使维持电压接通到Vs ;放电时正好相反，接通开关Sll和S24，屏电容对储能电容C21反充电保存能量，放电到一定时间时关闭开关S24、打开S22，使维持电压接通到地，一个Y 电极维持周期结束。对于无发光单元的行，YG端电路实现过程与YP端一样，只是YG端驱动电路电压源为Vt。要保证在任何时刻芯片YP和YG两端的电压差不能超过芯片的耐压。因此取电压源Vs的电压范围为0V-300V，Vc的电压范围为OV到200V。
权利要求
1.一种交流等离子体显示器自适应电压维持方法，其特征在于，对于有发光单元的行，采用高维持电压的维持波形，对于无发光单元的行，采用低维持电压的维持波形。
2.根据权利要求I所述的交流等离子体显示器自适应电压维持方法，其特征在于，包括以下步骤 1)首先分子场统计并标记出该子场图像中每行是否有发光单元，统计方法为，把图像输入信号分为R、G、B三组，把每组数据分子场进行统计，每个子场逐行进行统计，n为每行中包含的像素点数；在每个子场中点寻址数据不同，某一子场中点寻址数据的数值有O和I两种情况；设一个变量k，其初始值为O ;逐子场逐行对每行中的n个像素点进行寻址数据统计，将变量k逐个与该行像素点寻址数据相或，若在统计过程中变量k变为1，则把该行标记为H并立即结束该行统计跳至下一行，若在该行统计过程中变量k始终为O不产生变化，则把该行标记为L并结束该行统计进行下一行； 2)其次对不同标记的行施加不同的维持电压，施加方法为，维持电极扫描IC的YP端统一与高维持电压相连、YG端统一与低维持电压相连；在维持期，对标记为H的行,将扫描IC的YP端开关打开，使该行与YP端电路相连，那么该行施加的就是高维持电压；对标记为L的行，将扫描IC的YG端开关打开，使该行与YG端电路相连，那么该行施加的就是低维持电压。
3.根据权利要求2所述的交流等离子体显示器自适应电压维持方法，其特征在于，无论被统计行中发光单元个数是多少，只要是该行有发光单元则采用高电压维持波形，只有该行没有一个单元发光才采用低电压维持波形。
4.根据权利要求2所述的交流等离子体显示器自适应电压维持方法，其特征在于，有发光单元的行通过芯片的上端管子连接到YP端，而全黑的行通过下端管子连接到YG端，而在YP端产生高电压维持波形，在YG端产生低电压维持波形。
5.一种用于实现权利要求I所述交流等离子体显示器自适应电压维持方法的装置，其特征在于，由扫描IC端口驱动电路(100 )、YP端驱动电路(200 )和YG端驱动电路(300 )组成；在扫描IC端口驱动电路(100)之外，将YP端驱动电路(200)连接到YP端，将YG端驱动电路(300)连接到YG端；YP端驱动电路(200)提供高维持电压，YG端驱动电路(300)提供低维持电压。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述扫描IC驱动电路(100)包括二极管DlI、二极管D12、开关Sll和开关S12 ;所述扫描IC驱动电路(100)连接屏电容的端口为Y端，该端口并联二极管Dll和二极管D12 ;二极管Dll的正极连接Y端，负极命名为YP端；开关Sll与二极管Dll并联，两端分别连接Y端和YP端；二极管D12的负极连接Y端，正极命名为YG端；开关S12与二极管D12并联，两端分别连接Y端和YG端。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述YP端驱动电路(200)和YG端驱动电路(300)由一个整合驱动电路(400)实现，所述整合驱动电路(400)包括二极管D13、二极管D14、附加电压源Vt、开关S13和开关S14 ;二极管D13的正极连接到扫描IC端口驱动电路(100)的YG端，负极连接到扫描IC端口驱动电路(100)的YP端；附加电压源Vt的正极直接连接到扫描IC端口驱动电路(100)的YP端，负极通过二极管D14连接到扫描IC端口驱动电路(100)的YG端；二极管D14的正极连接到附加电压源Vt负极，负极连接到扫描IC端口驱动电路(100)的YG端；在扫描IC端口驱动电路(100)的YP端，通过开关S13连接到电压源Vs上，通过开关S14连接到地。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述YP端驱动电路(200)在扫描IC端口驱动电路(100)的YP端，通过开关S21接通电压源Vs，通过开关S22接通地；在扫描IC端口驱动电路(100)的YP端，通过开关S23、电感L21、二极管D21和开关S24、电感L22、二极管D22两个通路接到储能电容C21上，储能电容C21另一端接地；二极管D21和二极管D22反向来实现能量的储存和释放。
9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述YG端驱动电路(300)在扫描IC端口驱动电路(100)的YG端，通过开关S31接通电压源Vc，通过开关S32接通地；在扫描IC端口驱动电路(100)的YG端，通过开关S33、电感L31、二极管D31和开关S34、电感L32、二极管D32两个通路接到储能电容C31上，储能电容C31另一端接地；二极管D31和二极管D32反向来实现能量的储存和释放。
全文摘要
本发明公开了一种交流等离子体显示器自适应电压维持方法及装置，本发明对有发光单元和没有发光单元的行分别进行处理，施加不同的维持电压，从而能有效降低无效维持功耗。首先根据输入的图像数据，分子场统计并标出该子场图像中没有像素点亮的行。对没有发光单元的行标记为L，其余行标记为H。其次在维持期，对不同标记的行施加不同的维持电压。对标记为L的行施加低电压维持波形，对标记为H的行施加高电压维持波形。本发明应用于交流等离子体显示器，能有效地降低维持功耗。
文档编号G09G3/20GK102760401SQ20121024922
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者吴志国, 孙程程, 张军, 张小宁, 杨静远, 王耀功, 粱志虎 申请人:西安交通大学