专利名称：等离子显示设备及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及等离子显示设备及其驱动方法，并且更为具体的说，涉及一种等离子显示设备及其驱动方法，其中考虑图像的亮度减小了轮廓噪声(contour noise)和闪烁。
背景技术：
等离子显示面板(在下文中称为PDP)适于通过使用当由诸如He+Xe或Ne+Xe的混合惰性气体放电期间产生的紫外光来光辐射荧光材料从而显示图像。该PDP相比于现有技术可以被容易地制造得薄而且大，并且可以提供大大改进的图像质量。具体地说，三电极AC表面放电类型PDP具有驱动电压低和产品寿命较长的优点，这是因为在放电中在表面累积壁电荷，且保护电极不受放电产生的溅射影响。
图1是示出了现有的3电极AC表面放电类型PDP的放电单元的结构的透视图。
参考图1，三电极AC表面放电类型PDP包括在上基片10的下表面上形成的多个扫描电极Y和多个维持电极Z，以及在下基片18上形成的寻址电极X。
在扫描电极Y、维持电极Z和寻址电极X的每个交叉点形成PDP的放电单元，并且以矩阵形式布置。
每个扫描电极Y和维持电极Z包括透明电极12，以及具有小于透明电极12的行宽度的行宽度、并且被设置在透明电极12的一侧的金属总线电极13，其通常由ITO(铟锡氧化物)制成，并且在上基片10的下表面上形成。金属总线电极11通常由金属制成，并且在透明电极12上形成，并用于减少由具有高阻抗的透明电极12引起的电压降。在其中设置扫描电极Y和维持电极Z的上基片10的下表面上层压(laminate)上介质层13和保护层14。在上介质层13上累积在等离子放电期间产生的壁电荷。保护层14用于保护电极Y和Z以及上介质层13不受在等离子放电的情况下产生的溅射的影响，并且改进次级电子辐射的效率。通常将氧化镁(MgO)用作保护层14。
在下基片18上以与扫面电极Y1-Yn和维持电极Z的交叉方向形成寻址电极X。在下基片18上形成下介质层17和阻挡条15。在下介质层17和阻挡条15的表面上涂覆荧光材料层16。将阻挡条15物理地划分放电单元。荧光材料层16由在等离子放电期间产生的紫外光激发以产生红色、绿色和蓝色光线的任意一个可见光。
将用于放电的诸如He+Xe、Ne+Xe或He+Xe+Ne的惰性混合气体注入放电单元的放电空间，该放电空间被定义在上基片10和阻挡条15之间以及在下基片18和阻挡条15之间。
这种三电极AC表面放电类型PDP由被划分为多个子场的一帧来驱动，其中该子场具有不同的发射数量以实现图像的灰度级。如果希望以256灰度级显示图像，将对应于1/60秒的帧周期(16.67ms)划分为八个子场SF1-SF8，如图2所示。将每个子场SF1-SF8划分为用于初始化放电单元的复位周期、用于选择放电单元的寻址周期和用于根据放电的数量实现灰度级的维持周期。每个子场SF1-SF8，每一子场的复位周期和寻址周期相同，然而在每一子场中维持周期和它的放电数量以2n(n＝0，1，2，3，4，5，6，7)的比率增加。
同时，当在PAL(逐行倒相彩色电视制式)电视制式中画面信号的频率是50Hz时，20ms的一帧周期包括许多子场并且将其时间划分为具有发射中心的两个子场组。这个子场图形如图3所示。在图3中，“Vsync”是垂直同步信号，而SFP是包括多个子场的子场图形。图3的子场图形能够具有分别含有辐射中心的两个子场组SFG1，SFG2(其以重叠方式设置)，使得能够减少闪烁。但是，如果在PDP上以基于50Hz的子场图像显示映射的数据，如图3所示，轮廓噪声的发生可能是在一帧周期中的两倍或更多倍。还发生对比度特性因为依靠子场布置的驱动波形而恶化的问题。
另外，如图3所示的基于50Hz的子场图形用作根据图像的亮度区分画面质量恶化因素的原因。例如，如图3所示，在其中在PDP上以基于50Hz的子场图形显示图像的情况下，当图像的亮度低时，显示图像的画面质量因为轮廓噪声而恶化，并且当图像的亮度相对高时，显示图像的画面质量因为闪烁而恶化。这是因为两个子场组SFG1、SFG2的每一个的开始位置相同的而不考虑图像的亮度，也就是，平均画面电平(在下文中称为“APL”)，如图4所示。在图4中，开始标志(flag)Fst是指示和帧周期的开始时间点同步的第一子场组SFG1的开始位置的信号。中间标志Fmid是被设置为大约是帧周期的一半时间点的第二子场组SFG2的开始时间点。
同时，当APL是高(H)时，分配大量维持脉冲，并且当APL是低(L)时，分配相对少量的维持脉冲。因此，从图4可以看到，存在每个子场组SFG1、SFG2的有效长度根据APL而改变的问题。
发明内容
因此，考虑上述现有技术中出现的问题做出本发明，并且本发明的目的在于提供一种等离子显示设备及其驱动方法，其中当APL低时能够最小化轮廓噪声并且当APL高时能够防止产生闪烁。
为实现上述目的，根据本发明的一个方案，提供了一种驱动等离子显示设备的方法，其包括步骤计算输入画面的平均画面电平，映射输入的画面的数据到第一子场组和第二子场组，并且根据平均画面电平控制在映射到第一子场组的数据和映射到第二子场组的数据之间的距离。
能够以分布的方式将第一子场组和第二子场组设置在一个帧周期中。
一帧周期优选地在大约16ms-20ms之间。
控制在映射到第一子场组的数据和映射到第二子场组的数据之间的距离的步骤能够包括步骤如果确定平均画面电平为第一电平，使得映射到第二子场组的数据的产生时间点变慢，并且如果确定平均画面电平为第二电平，使得映射到第二子场组的数据的产生时间点变快。
控制在映射到第一子场组的数据和映射到第二子场组的数据之间的距离的步骤能够进一步包括步骤固定映射到第一子场组的数据的产生时间点。
如权利要求4所述的方法，其中控制在映射到第一子场组的数据和映射到第二子场组的数据之间的距离的步骤能够进一步包括步骤如果确定平均画面电平为第一电平，使得映射到第一子场组的数据的产生时间点变快，以及如果确定平均画面电平为第二电平，使得映射到第一子场组的数据的产生时间点变慢。
控制在映射到第一子场组的数据和映射到第二子场组的数据之间的距离的步骤能够进一步包括步骤如果确定平均画面电平为第一电平，使得映射到第二子场组的数据的产生时间点变快，并且如果确定平均画面电平为高于第一电平的第二电平，使得映射到第一子场组的数据的产生时间点变慢。
根据本发明的一个方案，提供了一种等离子显示设备，其包括计算单元，其用于计算输入画面的平均画面电平；子场映射单元，其用于映射输入画面的数据到第一子场组和第二子场组；以及控制器，其用于根据平均画面电平控制在映射到第一子场组的数据和映射到第二子场组的数据之间的距离。
该控制器能够包括标志发生器，其用于根据平均画面电平，产生指示映射到第一子场组的数据的产生时间点的开始标志和指示映射到第二子场组的数据的产生时间点的中间标志；以及数据对准单元，其用于响应于开始标志提供映射到第一子场组的数据到等离子显示面板，并且响应于中间标志提供映射到第二子场组的数据到等离子显示面板。
下面通过结合附图的详细说明能够更为全面的理解本发明的另外的目的和优点，在附图中图1是示出了现有的三电极AC表面放电类型PDP的放电单元的结构的透视图；图2示出了在一帧周期中被时间划分的包括八个子场的子场图形；图3示出了用于解释50Hz驱动方法的子场图形；图4示出了不考虑子场图像中图像的亮度被固定的每个子场组；图5示出了根据本发明的实施例的用在PDP中的子场图形的实例；图6示出了分配给如图3所示的子场图形的加权的实例；图7示出了分配给如图5所示的子场图形的加权的实例；
图8和9是示出了在根据本发明第一实施例的PDP驱动方法中，根据图像的亮度改变的第二子场组的开始位置的视图；图10和11是示出了在根据本发明第二实施例的PDP驱动方法中，根据图像的亮度改变的第一和第二子场组的开始位置的视图；图12和13是示出了在根据本发明第三实施例的PDP驱动方法中，根据图像的亮度改变的第二子场组的开始位置的视图；图14是示出根据本发明实施例的用于驱动PDP的设备的框图；图15是示出了在如图14所示的APL计算单元中预先设置的，APL对维持脉冲数目的视图。
具体实施例方式
下面将参考附图详细描述本发明的优选实施例。
参考图3和5，应用根据本发明的实施例的PDP的驱动方法的子场图形包括两个子场组SFG1、SFG2以及ISFG1、ISFG2，将其以降低加权(lower weight)和相反的顺序设置。
表1和图6示出了如图3所示的子场图形的实例。
表1
表2和图7示出了如图5所示的子场图形的实例。
表2
在表2的子场图形中，第一子场组ISFG1具有高加权的子场用于显示设置在它的前侧的高灰度级，以及中间加权的子场用于显示中间灰度级，和低加权的子场用于显示设置在它的后侧的低灰度级。因此，第一子场组ISFG1具有以降低加权的顺序设置的子场。
在表2的子场图形中，第二子场组ISFG2被设置在第一子场组ISFG1之后。第二子场组ISFG2具有高加权的子场用于显示设置在它的前侧的高灰度级，以及中间加权的子场用于显示设置在它的后侧的中间灰度级。因此，在第二子场组ISFG2中，以从高加权到中间加权的顺序设置 子场，而没有低加权的子场图形。
假定当PDP以全白色显示时的最高亮度是100％，在表2的子场图形中，低加权的子场被定义为分配7255×100=2.745%]]>以下的加权的子场。中间亮度的子场被定义为分配从8255×100=3.13%]]>到80255×100=31.373%]]>的加权的子场。另外，高加权的子场被定义为分配从8255×100=31.764%]]>到255255×100=100%]]>的加权的子场。
表2的子场图形表示使用在第一子场组ISFG1中的低加权的子场低灰度级，将其大约设置在一帧周期的中间时间点的之前和之后；并且表示使用在第一子场组ISFG1中的中间和高加权子场和在第二子场组ISFG2中的中间和高加权子场的中间和高灰度级，将其以分布方式设置在一帧周期的前一半和后一半中。当以表2的子场图形表示低灰度级时，放电单元在相邻低加权的子场中连续变为大的。当以表2的子场图形表示中间和高灰度级时，放电单元在中间和高加权的子场中连续变为大的，该子场被以分布方式设置在第一子场组ISFG1和第二子场组ISFG2中。因此，在表2的子场图形中，当表示动画中的低灰度级时子场连续变为大的。因此，可以最小化在低灰度级中的伪轮廓噪声，当表示中间和高灰度级时，在临时平衡的同时分布发光分布，并且很少锐化辐射中心。因此，其优点在于能够在中间和高灰度级中减少闪烁。
中，根据图像的亮度不同地控制映射到第二子场组SFG2、ISFG2的数据的开始位置的方法的视图；参考图8和9，根据本发明第一实施例的PDP的驱动方法包括在帧周期的开始时间点产生开始标志Fst，将第一子场组SFG1、ISFG1的开始点和帧周期的开始位置同步，产生当APL变低之后的中间标志Fmid，并且改变在第一子场组SFG1、ISFG1和第二子场组SFG2、ISFG2之间的距离。
当APL变高时，以更少数量的维持脉冲分配第一和第二子场组SFG1、ISFG1和SFG2、ISFG2的每一个。
在本发明中，第一子场组SFG1、ISFG1的每一个的开始位置是固定的，而且第二子场组SFG2、ISFG2的每一个的开始位置是可变的。第二子场组SFG2、ISFG2的每一个的开始位置当APL变高时在直到H1之下的APL之下变快，并且当APL变高时在H1和H2之间的APL的范围中变慢。因此，如果图像的亮度低，也就是，APL低，则在第一子场组SFG1、ISFG1和第二子场组SFG2、ISFG2之间的距离变宽。因此，分布的光的量和闪烁降低。但是，如果APL变高，在第一子场组SFG1、ISFG1和第二子场组SFG2、ISFG2之间的距离变窄。因此，放电单元连续变大得越大，轮廓噪声越低。另外，在H2之上的高APL中，在第一子场组SFG1、ISFG1和第二子场组SFG2、ISFG2之间的距离变远。
图10和11是用于描述在根据本发明第二实施例的PDP驱动方法中，不同地控制根据图像的亮度映射到第一子场组SFG1、ISFG1的数据的开始位置和映射到第二子场组SFG2、ISFG2的数据的开始位置的方法的视图；参考图10和11，在根据本发明的第二实施例的PDP的驱动方法中，改变开始标志Fst和中间标志Fmid的产生时间点，使得在第一子场组SFG1、ISFG1和第二子场组SFG2、ISFG2之间的距离改变。
当APL变高时，以更少数量的维持脉冲分配第一和第二子场组SFG1、ISFG1和SFG2、ISFG2的每一个。
第一子场组SFG1、ISFG1的每一个的开始位置当APL变高时在直到H1之下的APL之下变慢，并且当APL变高时在H1和H2之间的APL范围中变快。第二子场组SFG2、ISFG2的每一个的开始位置当APL变高时在直到H1之下的APL之下变快，并且当APL变高时在H1和H2之间的APL范围中变慢。因此，如果图像的亮度低，也就是，APL低，则在第一子场组SFG1、ISFG1和第二子场组SFG2、ISFG2之间的距离变宽。因此，分布的光的量和闪烁降低。但是，如果APL高，则在第一子场组SFG1、ISFG1和第二子场组SFG2、ISFG2之间的距离变窄。因此，当放电单元连续变大，轮廓噪声越低。另外，在H2之上的高APL中，在第一子场组SFG1、ISFG1和第二子场组SFG2、ISFG2之间的距离变远。
图12和13是用于描述在根据本发明的第三实施例的PDP驱动方法中，根据图像的亮度区别地控制映射到第二子场组SFG2、ISFG2的数据的开始位置的方法的视图。
参考图12和13，根据本发明第三实施例的PDP的驱动方法包括在帧周期的开始时间点产生开始标志Fst，将第一子场组SFG1、ISFG1的开始点和帧周期的开始位置同步，产生当APL变低时快的中间标志Fmid，并且改变在第一子场组SFG1、ISFG1和第二子场组SFG2、ISFG2之间的距离。
在本发明中，固定第一子场组SFG1、ISFG1的每一个的开始位置，然而第二子场组SFG2、ISFG2的每一个的开始位置变化。第二子场组SFG2、ISFG2的每一个的开始位置当APL更高时直到H之下的APL变慢。
结果，根据本发明的PDP驱动方法能够通过改变在第一和第二子场组SFG1、ISFG1和第二子场组SFG2、ISFG2之间的距离，消除根据图像的亮度不同地表现的的画面质量恶化因素。
更为具体的说，根据本发明的PDP驱动方法能够最小化轮廓噪声(其当APL低时更容易被裸眼看到)和闪烁(其当APL高时更容易被裸眼看到)。
图14示出了根据本发明实施例的用于驱动PDP的设备的框图。
参考图14，根据本发明的PDP的画面质量控制设备包括增益控制器2、半色调处理器3和子场映射单元4，所有这些连接在第一反向伽马控制器1a和数据对准单元5之间，还包括连接在第二反向伽马控制器1b和波形发生器7之间的APL计算单元8，以及根据APL产生开始标志Fst和中间标志Fmid的标志发生器9。
第一和第二反向伽马控制单元1a、1b在从输入线(line)接收的数字视频数据(RGB)上执行2.2反向伽马修正处理，以线性地转换用于画面信号的灰度级值的亮度。
增益控制器2通过控制红、绿和蓝的每个数据的有效增益来补偿色温。
半色调处理器3在从增益控制器2接收的数字视频数据(RGB)上执行误差扩散处理，以扩散量化误差到相邻单元，并且通过使用预定的抖动掩码来对量化误差进行取阈值来精细地控制亮度值。
子场映射单元4在比特的基础上将从半色调处理器3接收的数据预先映射到如表1和表2所示的子场图形，并且提供映射的数据到数据对准单元5。
数据对准单元5将从子场映射单元4接收的数字视频数据提供给PDP6的数据驱动电路。该数据驱动电路包括多个集成电路并且被连接到PDP6的寻址电极。数据驱动电路用于在每一个水平线锁存从数据对准单元5接收的数据，并且基于水平周期提供锁存的数据到PDP6的寻址电极。另外，数据对准单元5根据从标志发生器9输出的标志Fst、Fmid改变在表1和表2所示的子场图形中第一子场组SFG1、ISFG1和第二子场组SFG2、ISFG2之间的距离。数据对准单元5响应于从标志发生器9输出的标志Fst、Fmid改变映射到第一子场组SFG1、ISFG1的数据和映射到第二子场组SFG2、ISFG2的数据的每一个的提供时间点。
波形发生器7响应于从APL计算单元8输出的维持脉冲数量Nsus产生时序控制信号，并且提供时序控制信号到PDP6的扫描驱动电路(没有示出)和维持驱动电路(没有示出)。在维持周期期间，扫描驱动电路和维持驱动电路响应于来自波形发生器7的时序控制信号提供维持脉冲到PDP6的扫描电极和维持电极。
APL计算单元8包括其中以查询表的形式存储如图15所示的APL曲线的ROM，以及用于访问ROM的地址控制电路。根据图15的APL曲线，如果画面信号的亮度高，也就是，如果APL高，APL计算单元8相对减少维持脉冲数量Nsus，但是如果画面信号的亮度低，也就是，如果APL低，则增加维持脉冲数量Nsus。
标志发生器9对作为时钟信号的垂直同步信号计数以产生如图8到13所示的开始标志Fst和中间标志Fmid，并且将开始标志Fst和中间标志Fmid提供到数据对准单元5。另外，标志发生器9能够检测从波形发生器7产生的驱动波形，从第一子场组SFG1、ISFG1的最后一个驱动波形对时间计数，并且产生中间标志Fmid。
APL计算单元8、标志发生器9和数据对准单元5用作于根据图像的亮度控制在映射到第一子场组SFG1、ISFG1的数据和映射到第二子场组SFG2、ISFG2的数据之间的距离的装置。
如上所述，根据本发明，将用于50Hz的输入画面的一帧图像映射到分别具有发射中心的两个子场组，并且在PDP上连续显示映射到一帧周期(20ms)中不同子场组的数据。这引起在将映射到根据子场组映射相同画面的每个不同子场组的数据上执行最优化的画面质量处理。因此，可以减少显示图像的闪烁和轮廓噪声，并且改进灰度级显示性能。
虽然参考特定的所示实施例描述本发明，本发明不由实施例而是由所附的权利要求限定。应该认为本领域普通技术人员能够在不脱离本发明的范围和精神的情况下修改或变更实施例。
权利要求
1.一种驱动等离子显示设备的方法，其包括步骤计算输入画面的平均画面电平；映射输入的画面的数据到第一子场组和第二子场组；以及根据平均画面电平控制在映射到第一子场组的数据和映射到第二子场组的数据之间的距离。
2.如权利要求1所述的方法，其中，该第一子场组和第二子场组以分布方式被设置在一个帧周期中。
3.如权利要求2所述的方法，其中，该一帧周期是在大约16ms-20ms之间。
4.如权利要求1所述的方法，其中，该控制在映射到第一子场组的数据和映射到第二子场组的数据之间的距离的步骤包括下列步骤如果确定平均画面电平为第一电平，使得映射到第二子场组的数据的产生时间点变慢；以及如果确定平均画面电平为高于第一电平的第二电平，使得映射到第二子场组的数据的产生时间点变快。
5.如权利要求4所述的方法，其中，该控制在映射到第一子场组的数据和映射到第二子场组的数据之间的距离的步骤进一步包括固定映射到第一子场组的数据的产生时间点的步骤。
6.如权利要求4所述的方法，其中，该控制在映射到第一子场组的数据和映射到第二子场组的数据之间的距离的步骤进一步包括步骤如果确定平均画面电平为第一电平，使得映射到第一子场组的数据的产生时间点变快；以及如果确定平均画面电平为第二电平，使得映射到第一子场组的数据的产生时间点变慢。
7.如权利要求1所述的方法，其中，该控制在映射到第一子场组的数据和映射到第二子场组的数据之间的距离的步骤进一步包括步骤如果确定平均画面电平为第一电平，使得映射到第二子场组的数据的产生时间点变快；以及如果确定平均画面电平为高于第一电平的第二电平，使得映射到第二子场组的数据的产生时间点变慢。
8.如权利要求7所述的方法，其中，该控制在映射到第一子场组的数据和映射到第二子场组的数据之间的距离的步骤进一步包括固定映射到第一子场组的数据的产生时间点的步骤。
9.一种等离子显示设备，其包括计算单元，其用于计算输入画面的平均画面电平；子场映射单元，其用于映射输入画面的数据到第一子场组和第二子场组；以及控制器，其用于根据平均画面电平控制在映射到第一子场组的数据和映射到第二子场组的数据之间的距离。
10.如权利要求9所述的等离子显示设备，其中，该第一子场组和第二子场组被以分布方式设置在一个帧周期中。
11.如权利要求10所述的等离子显示设备，其中，该一帧周期在大约16ms-20ms之间。
12.如权利要求9所述的等离子显示设备，其中，该控制器包括标志发生器，其用于根据平均画面电平，产生指示映射到第一子场组的数据的产生时间点的开始标志和指示映射到第二子场组的数据的产生时间点的中间标志；以及数据对准单元，其用于响应于开始标志提供映射到第一子场组的数据到等离子显示面板，并且响应于中间标志提供映射到第二子场组的数据到等离子显示面板。
13.如权利要求9所述的等离子显示设备，其中，如果确定平均画面电平是第一电平，则该控制器控制映射到第二子场组的数据的产生时间点变慢，以及如果确定平均画面电平是高于第一电平的第二电平，则控制映射到第二子场组的数据的产生时间点变快。
14.如权利要求13所述的等离子显示设备，其中，该控制器固定映射到第一子场组的数据的产生时间点。
15.如权利要求13所述的等离子显示设备，其中，如果确定平均画面电平是第一电平，则该控制器控制映射到第一子场组的数据的产生时间点变快，并且如果确定平均画面电平是第二电平，则控制映射到第一子场组的数据的产生时间点变慢。
16.如权利要求9所述的等离子显示设备，其中，如果确定平均画面电平是第一电平，则该控制器控制映射到第二子场组的数据的产生时间点变快，以及如果确定平均画面电平是高于第一电平的第二电平，则控制映射到第二子场组的数据的产生时间点变慢。
17.如权利要求16所述的等离子显示设备，其中，该控制器固定映射到第一子场组的数据的产生时间点。
全文摘要
本发明涉及等离子显示设备及其驱动方法。根据本发明，等离子显示设备包括计算单元，其用于计算输入画面的平均画面电平；子场映射单元，其用于映射输入画面的数据到第一子场组和第二子场组；以及控制器，其用于根据平均画面电平控制在映射到第一子场组的数据和映射到第二子场组的数据之间的距离。
文档编号G09G3/291GK1691104SQ20051006768
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月25日 优先权日2004年4月23日
发明者崔一熏, 尹相辰 申请人:Lg电子株式会社