专利名称：用于驱动等离子显示面板的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于使用光发射的占空度调制(P.W.M为脉宽调制)原理来驱动显示面板的方法。
背景技术：
将结合等离子显示面板(PDP)描述本发明，但本发明可以应用于使用与上述相同原理的其他类型的显示器。
众所周知，用于图像再现(例如显示电视图像)的等离子显示面板(PDP)要么是AC型的，要么是DC型的。此外，PDP可以是矩阵或共面(coplanar)型的。为了简单起见，这里将仅描述共面AC型PDP。PDP包括与第一组两个平行电极相关联的透明前板，以及与垂直于第一组的第二组平行电极相关联的背板。前板和背板之间的间隙以包含气体(例如氙气和氖气的混合物)的放电室(cell)来分割，所述气体在被施加到电极的电压选择性地适当激发时，产生紫外(UV)光，并且该紫外光激发淀积于放电室壁上的荧光体，从而产生可见光。由于这种结构，因而放电室只能是“开”或者“关”。此外，不像在诸如CRT(彩色射线管)或LCD(液晶显示器)的其他显示器中那样由发光的模拟控制表示灰度等级，PDP通过调制每帧的光脉冲的数量来控制灰度等级。光脉冲就是通常所说的维持脉冲。将由眼睛在对应于眼睛时间响应的时间段上合成该时间调制。由于视频幅度由以给定频率发生的光脉冲的数量来描述，更大的幅度意味着更多的光脉冲，以及更多的“开”时间。由于这个原因，这种类型的调制又被称为PWM(脉宽调制)。
已知各种寻址等离子显示面板的方法。在传统的方法中，视频帧被分为N个子场，在子场期间可以激活发光元件在对应于子场码的小脉冲中发光，所述子场码用于亮度控制。每个子场包括用于选择放电室的寻址周期和用于实现取决于光脉冲数量的灰度等级的发光或维持周期，以及最终用于统一引起放电的擦除周期或重置周期。
事实上，根据由寻址放电所选择的放电室的发射，将PDP驱动方法主要分类为选择写方法和选择擦除方法。
在传统的选择写方法中，以下面的方式实现PDP的控制在每个场的开始，实现放电室的引火，以使得在所有放电室的壁上产生电荷。在这种情况下，已经带有电荷的放电室不改变状态，而没有电荷的放电室积累电荷。然后，擦除所有的放电室以便消除这些壁电荷。这一系列操作是消除壁电荷所需要的。事实上，如果在擦除之前不引火，则不带有电荷的放电室在擦除期间将积累电荷。在擦除后，寻址必须发光的放电室。在寻址或写周期中，在所选放电室的壁上生成电荷。在寻址周期后，将维持电压施加到所寻址的放电室。放电室仅在该维持周期内发射有用的光。因此，在引火和擦除周期内，所有放电室都发光。这种光是未被选中的放电室所不期望的。这解释了PDP所获得的相对较差的对比度。
图1示出如上所述的选择写方法。在这种情况下，使用下面8位的组合获得每种色彩的255个等级(level)1-2-4-8-16-32-64-128为了实现这种编码，将帧周期分为8个子场，每个对应于1位。位“2”的光脉冲数量是位“1”的两倍，等等。使用这8个子周期，可以通过组合来创建256个灰度等级。眼睛将在帧周期上合成这些子周期，以捕获正确的灰度等级。在这种情况下，如图1所示，选择性地写所有的子场，并且在维持周期后完全擦除所有的子场。更特别地，每个子场包括引火周期、写周期、维持周期和擦除周期，引火、写和擦除周期对于每个子场具有相同的持续时间。在该图中，只有对应于维持周期的方框产生光；其余的时间被浪费了。这些浪费的时间在一个子帧与另一子帧之间是相同的。事实上，最花费时间的操作是选择操作。
在第一选择擦除方法中，以下列方式实现PDP的控制在这种情况下，首先使用例如硬(hard)引火来写面板的所有放电室。然后，选择性地擦除不应当为“开”的放电室。然后，施加维持操作到所有放电室。只有未擦除的放电室将产生光脉冲。处于中性状态的放电室中不会有气体放电。图2示出这种方法。因此，对于每个子场，将有引火周期、擦除周期和维持周期，对每个子场，引火周期和擦除周期的持续时间是恒定的。这种方法唯一的优点在于节省时间，同时具有与选择写方法相同的灵活性。然而，使用这种选择擦除方法，对所有子场黑色像素需要选择性地擦除。此外，使用引火产生光，并且选择擦除产生干扰光，因而对它们的使用可能降低黑色等级和对比度的质量。
另一种选择擦除方法是由Pioneer开发的概念，称为“CLEAR”。因此，在帧的开始，引火操作将激发所有放电室。然后，将执行选择擦除操作。在接下来的维持操作期间，只有之前没有被擦除的放电室才会发光。
为了纠正上述缺点，提出了选择写和选择擦除的组合。例如，在以LGElectronics Inc.的名义提交的欧洲专利申请EP 1172794中，提出了具有改善的对比度的、高速驱动等离子显示面板的方法。在该方法中，使用至少一个选择写子场来开启在寻址间隔中所选的放电室，并且使用至少一个选择擦除子场来关闭在寻址间隔中所选的放电室。选择写子场和选择擦除子场被排列在一帧内。更特别地，在第一子场上完成一个选择写操作，随后在帧的最后的子场上完成选择擦除操作。根据特定实施例，选择写和选择擦除操作可以周期性地交替，在几个连续的子场中完成选择擦除。该方法对于编码的灵活性较小。
发明内容
本发明提出了对上述应用中所述的方法的改进。
本发明涉及一种用于驱动显示面板的方法，该显示面板包括可以是“开”或“关”的放电室的矩阵阵列，其中，为了显示图像，将视频帧分成N个子场，每个子场包括至少一个寻址周期和一个维持周期，寻址周期由选择写周期或选择擦除周期构成，而维持周期的持续时间对应于与所述子场相关联的权重，其特征在于，所述子场在具有选择写周期的子场和具有擦除周期的子场之间连续交替，具有选择擦除周期的子场跟随着具有选择写周期的子场，第一子场中至少一个是具有选择写周期的子场。
根据本发明的另一特点，子场的权重是这样的N个子场中给定的一个子场绝不会有比两个先前子场的权重之和高的权重。具有这种性质的码又称为Fibonacci子场码。
根据一个实施例，子场的权重遵守下列规则-如果第i个子场使用选择写，则其权重应当低于先前多个子场的权重之和加1；-如果第i个子场使用选择擦除，则其权重应当低于除去前一子场外的先前多个子场的权重之和加1。
根据本发明的另一实施例，所述N个子场被分在两个组中，第一组具有低权重的子场而第二组具有高权重的子场，第一组的每个子场与第二组的一个子场组合，组合的第一子场具有选择写周期，而组合的第二子场具有选择擦除周期。在这种情况下，在每个组内，权重顺序可以严格地增加。然而，为了改善面板关于例如闪烁或假轮廓的性能，权重顺序可以是不同的。
下文中将参照下面的描述和附图更详细的说明本发明，其中图1已经描述过，其示出了根据现有技术的、在具有选择写周期的子场的情况下子场组织结构的例子；图2已经描述过，其示出了具有选择擦除周期的子场组织结构的例子；图3示出根据本发明第一实施例的子场组织结构的例子；图4示出根据图3的实施例的变型的子场组织结构的例子；图5示出根据本发明第二实施例的子场组织结构的例子。
具体实施例方式
在图3中，示出了具有14个子场SF1到SF14的子场组织结构。子场的权重如下1-1-2-3-5-6-8-11-15-20-28-39-51-65在所述子场SFi(1≤i≤14)中特定的权重表示将要以8位视频模式呈现的256个视频等级的子划分。然后，从0到255的每个视频等级将通过这些子场的组合来呈现，每个子场为完全激活或去激活。图3示出例如60Hz帧周期的16.6ms的帧周期及其子场SF的子划分。根据本发明，在该周期内使用的子场是两种类型的，并且相互交替。更特别地，奇子场SF1、SF3、SF5...SF11、SF13是具有选择写周期的子场。因此，如图所示，每个子场是其中放电室连续完成下列过程的时间周期1.存在一个引火周期，在该周期中激发所有放电室以减少放电室的惰性(inertia)。
2.存在一个选择写周期，在该周期中只有那些应当被激活的放电室选择性地接收第一放电。其他放电室进入中性状态。这两个周期可以是固定的持续时间。
3.存在一个取决于子场权重的维持周期，在该周期中，使用短电压脉冲进行气体放电，从而导致相对应的短发光脉冲。在这种情况下，只有先前被激发的放电室会产生发光脉冲。
偶子场SF2、SF4、SF6...SF12、SF14是具有选择擦除周期的子场。它们紧跟具有选择写周期的子场。如图3所示，每个子场是其中放电室连续完成下列过程的时间周期1.存在一个选择擦除周期，在该周期中选择性地移除所写或所寻址的放电室中的电荷。如果没有擦除信号被施加到放电室，则它将保持其电荷。
2.存在一个取决于子场权重的维持周期，在该周期中，与上面关于具有选择写周期的子场进行的描述一样，进行气体放电。
此外，在这个特定的子场组织结构中，子场的权重是基于PCT专利申请No.WO 01/56003中所述的数学上的Fibonacci序列的。这种最优的子场码使得在两个“开”子场之间具有不超过一个“关”子场(SOL概念)。然而，本领域技术人员应当清楚，当权重的编码不是基于这个特定的序列时，也可以应用本发明。因此对于上述的子场组织结构，256个等级具有下列的码字为了清晰起见，下面只给出了它们中的一些，具有选择擦除周期的子场用粗体标出，而具有选择写周期的子场用下划线标出，具有写周期的子场是用于激活具有选择擦除周期的下一子场所必需的。
等级0编码为00000000000000等级137编码为00111111111100等级1编码为10000000000000等级2编码为11000000000000等级3编码为10100000000000等级4编码为11100000000000等级15编码为1110110000000等级16编码为00111100000000 等级253编码为00111111111111等级17编码为10111100000000 等级254编码为10111111111111等级18编码为11111100000000 等级255编码为11111111111111
如上所见，使用这种组织结构，只可能具有00、10、11。
事实上，这种组织结构为编码提供了比已经描述的解决方案更多的灵活性。在这种情况下，只有当激活先前子场的情况下，才能使用(即激活)利用选择擦除周期的子场。
在图4中，示出了具有14个子场的子场组织结构的变型。在这种情况下，子场的权重如下1-2-3-3-5-6-8-11-15-20-28-39-50-64；根据本发明，在这个变型中，第一子场中的一些只是具有选择写周期的子场。更特别地，前三个子场SF1、SF2、SF3是具有选择写周期的子场。对于后面的子场，它们如上面提到的那样交替。因此，偶子场SF4、SF6...SF12、SF14是具有选择擦除周期的子场，而其他奇子场是具有选择写周期的子场。因此对于上述子场组织结构，256个等级具有下列码字为了清晰起见，下面只给出了它们中的一些，具有选择擦除周期的子场用粗体标出，而具有选择写周期的子场用下划线标出，所述具有写周期的子场是用于激活具有选择擦除周期的下一子场所必需的。
等级0编码为00000000000000等级1编码为10000000000000等级2编码为01000000000000等级3编码为11000000000000等级4编码为10100000000000等级5编码为01100000000000等级253编码为10111111111111等级254编码为01111111111111等级255编码为11111111111111因此在本实施例中，可以具有00、10、11。
根据本发明，更一般地说，如果要实现所有的等级，则子场的权重需要遵守两条规则●如果第i个子场使用选择写，则其权重应当低于先前多个子场的权重之和加1。例如，在上述实施例中
W5(5)≤W1+W2+W3+W4+1(1+2+3+3+1＝10)●如果第i个子场使用选择擦除，则其权重应当低于除去(使用选择写的)前一子场外的先前多个子场的权重之和加1。例如，在上述实施例中W6(6)≤W1+W2+W3+W4+1(1+2+3+3+1＝10)W8(11)≤W1+W2+W3+W4+W5+W6+1(1+2+3+3+5+6+1＝21)这些本发明的第一实施例给出了关于假轮廓的较好的性能。使用上面所示的14个子场码，可以实现与仅使用具有选择写周期的子场、使用12个子场码相同的质量。如果选择擦除周期足够快，则这两个码在时间上是等效的，但在这种情况下使用的引火的数量更低，因此对比度更高。
下面将参照图5描述本发明的另一实施例。在这种情况下，14个子场被分在两组中，第一组的7个子场具有较低的权重，而第二组的7个子场具有较高的权重，第一组的每个子场与第二组的一个子场组合，所述组合中的第一子场具有选择写周期，而组合的第二子场具有选择擦除周期。
例如，如下具有14个子场的递增码1-2-3-5-7-9-12-16-20-24-29-35-42-50该码是Fibonacci码，子场被分在两组中，具有低权重的子场的第一组1-2-3-5-7-9-12-16和具有高权重的子场的第二组20-24-29-35-42-50。然后，第i个(1≤i≤7)子场与第(7+i)个子场组合，来获得图5中所示的下列组1-16，2-20，3-24，5-29，7-35，9-42，12-50，每个组合的第一子场是具有选择写周期的子场，而第二子场是具有选择擦除周期的子场。根据本发明，可以使用与上述顺序不同的顺序来进行组合，从而提高关于例如闪烁或假轮廓的性能。
在图5中，示出了实现本发明的最简单的方式。在这种情况下，按递增权重排列子场。也可以使用另外的组合顺序，例如，1-16，3-24，7-35，12-50，2-20，5-29，9-42。这一顺序具有产生较少闪烁的优点。
在图5的实施例中，低等级(从0到39；由于39是n个最小子场之和，1+2+3+5+7+9+12＝39)将仅使用具有选择写周期的子场，由于这些子场的任一个可以独立地开启或关闭，因此这些等级将具有完全的编码灵活性。对于较高的等级，将需要较高的子场，并且不可能再独立地使用小子场。例如，当使用具有权重16的子场时(只在视频等级大于39的情况下)，具有权重1的子场需要开启，但这并不那么重要，这是因为对于大于39的视频等级来说1的差别没有太大关系，因而灵活使用它并不是必须的；一些等级可能漏掉，由于所使用的等级之间的差的百分比很低，因此不会产生差别。
对于其他小子场也会发生同样的限制；例如当使用具有权重35的子场时，具有权重7的子场需要被开启，但如之前所述，由于所提供的等级之间的差的百分比总是较低，因此失去灵活性也不是那么重要。最坏的情况是对于较高等级，在239(255-16，由于16是可以独立使用的最小子场的权重)和255之间没有提供的视频等级，但这种等级的缺少(通过使用抖动部分地对其进行补偿)由于人的视觉系统亮度敏感度(Weber-Fechner定律)而难以察觉；实际上这种情况下相差的百分比仅为6％(16/255＝6％)。
在图5所示的组织结构的情况中编码的视频等级的一些例子(其他编码也是可以的)如下等级1610001010100000---------------------------------等级3910101010101010等级4011100010101000---------------------------------等级8011111100101000---------------------------------等级14111001111111010---------------------------------等级23910111111111111由于所有视频等级无法编码得到(至少在239和255之间的所有等级)，因此需要对画面应用在EP专利申请1256924A1中所述的改变比例和映射。
相比在前两个实施例中所呈现的，本发明的这个特定实施例的主要优点是对低等级的完全灵活性以及对高等级的可选的灵活性。
本实施例的另一优点是减少了具有选择寻址操作的子场数量。因此如果选择擦除操作比选择写操作快的话，则节省下来的一些时间可以更好地用于增加维持的数量，从而增加亮度和对比度。
可以在不背离权利要求的范围的前提下对上述实施例进行修改。
权利要求
1.一种用于驱动显示面板的方法，该显示面板包括可以是“开”或“关”的放电室的矩阵阵列，其中，为了显示图像，将视频帧分成N个子场，每个子场包括至少一个寻址周期和一个维持周期，寻址周期由选择写周期或选择擦除周期构成，而维持周期的持续时间对应于与所述子场相关联的权重，其特征在于，所述子场在具有选择写周期的子场和具有选择擦除周期的子场之间连续交替，具有选择擦除周期的子场跟随着具有选择写周期的子场，第一子场中至少一个是具有选择写周期的子场。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子场的权重是这样的N个子场中给定的一个子场绝不具有比两个先前子场的权重之和高的权重。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述子场的权重遵守下列规则如果第i个子场使用选择写，则其权重应当低于先前多个子场的权重之和加1；如果第i个子场使用选择擦除，则其权重应当低于除去前一子场外的先前多个子场的权重之和加1。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述N个子场被分在两个组中，第一组具有低权重的子场而第二组具有高权重的子场，第一组的每个子场与第二组的一个子场组合，组合中的第一子场具有选择写周期，而组合中的第二子场具有选择擦除周期。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在每个组中，权重顺序是严格增加的。
全文摘要
本发明涉及一种用于驱动显示面板的方法，该显示面板包括可以是“开”或“关”的放电室的矩阵阵列，其中，为了显示图像，将视频帧分成N个子场，每个子场包括至少一个寻址周期和一个维持周期，寻址周期由选择写周期或选择擦除周期构成，而维持周期的持续时间对应于与所述子场相关联的权重。在本发明中，子场在具有选择写周期的子场(SF
文档编号G09G3/293GK1754196SQ200380109949
公开日2006年3月29日 申请日期2003年12月23日 优先权日2003年2月24日
发明者锡德里克·特博尔特, 卡洛斯·科雷亚, 塞巴斯蒂恩·韦特布鲁赫 申请人:汤姆森特许公司