专利名称：等离子显示器的驱动装置及驱动方法
技术领域：
本发明是关于等离子显示器，尤其是关于能提高灰度显示能力的一种等离子显示器的驱动装置及驱动方法。
(2)背景技术随着信息处理系统的发展和不断普及，作为视觉信息传输手段的显示装置的重要性正日益提高。形成这种显示装置的主从关系的阴极射线管(CathodRay TubeCRT)具有尺寸大、工作电压高、显示的图像会发生扭曲畸变等缺点。最近，研发出了能够解决阴极射线管上述缺点的液晶显示器(LiquidCRystal DisplayLCD)、场发射显示器(Field Emission DisplayFED)，以及等离子显示器(Plasma Display Panel以下简称“PDP”)等平面显示器。
PDP通过由惰性混合气体放电时产生的真空紫外线使荧光体发光从而显示图像。这种PDP不仅容易实现薄膜化和大型化，而且结构单纯、制作容易。同时，与其它的平面显示器相比具有高亮度和高发光效率的优点。特别是，交流面放电型PDP在放电时会在表面聚集壁电荷，并依靠放电产生的溅射保护电极。因此，它具有低电压驱动和使用寿命长的优点。
参照图1，交流面放电型PDP包含形成上部面板电极9的前面玻璃面板1和形成寻址电极4的背面玻璃面板2。
前面玻璃面板1和背面玻璃面板2之间设置有一层间隔壁3，将它们平行分开。向由前面玻璃面板1、背面玻璃面板2及间隔壁3形成的放电空间注入Ne+Xe、He+Xe、He+Ne+Xe等混合气体。在一个等离子放电频道内由两个上部面板电极9形成一对。上部面板电极9各自包含幅度较宽的透明电极和与透明电极一侧边缘连接的幅度较窄的金属总线(bus)电极。一对上部面板电极9中某一个电极是在回应寻址时间段内供给的扫描脉冲，在与寻址电极4一起形成对向放电后，回应维持时间段内供给的维持脉冲，并与相邻的上部面板电极9形成面放电的扫描电极。同时，与扫描电极形成一对的其它上部面板电极9是共同供给维持脉冲的维持电极。
在形成上部面板电极9的前面玻璃面板1上叠加了上部面板电介质层7和保护膜8。在进行等离子放电时，上部面板电介质层7在限制等离子放电的放电电流的同时，发挥放电时聚集壁电荷的作用。保护膜8通常是由氧化镁(Mgo)形成的，它可以防止由等离子放电时形成的溅射对上部面板电介质层7产生损伤，并可以提高2次电子的放射效率。
在背面玻璃面板2上形成能覆盖寻址电极4的下面板电介质层6。下面板电介质层6起着保护寻址电极4的作用。在下面板电介质层6的上面形成了分割放电空间的间隔壁3。下面板电介质层6和间隔壁3的表面形成可由真空紫外线发出红、绿、蓝(R，G，B)可视光的荧光体5。
这样，PDP的放电机制如下如果PDP的两个电极之间的电压允许，在放电空间内形成电压(potential)。通过电压使气体原子和分子产生碰撞并进行离子化，同时在像素内产生放电。由这种气体放电生成的带电粒子根据电极的特性聚集在电介质层7的表面。这样，在电介质层7的表面聚集的负电荷和正电荷都叫作壁电荷(Wall chaRge)，通过壁电荷充电的像素电压叫作壁电压。如果在电介质层7的表面充分聚集的壁电荷的极性与电极所允许的外部电压的极性相反，则壁电压和外部电压相互抵消，就不会产生放电。如果外部电压的极性与壁电压的极性相同，则放电空间允许的总电压就是外部电压和壁电压之合，如果电压比放电开始时的电压大，则在像素内部产生放电。
为了体现画面的灰度，PDP通过由选择像素的寻址时间段和选择的像素引起显示放电的维持时间段分离的所谓ADS(AddRess and DisplaySepeRated)方式进行时分驱动。也就是说，一帧时间段根据灰度加权值而将维持放电次数分为多个不同的子场，各个子场又分为重启时间段、寻址时间段，以及维持时间段。例如，如果想用256灰度显示图像，如图2所示，图2是表示等离子显示器的一帧的示意图，则相当于1/60秒的帧时间段(16.67ms)分为8个子场(SF1至SF8)。如上所述，8个子场(SF1至SF8)各自又分为重启时间段、寻址时间段，以及维持时间段。各个子场的重启时间段和寻址时间段相同，但是维持时间段和与之相应的维持脉冲的数在各自的子场以2n(n＝0、1、2、3、4、5、6、7)的比例增加。
图3是概略表示PDP和其驱动装置的组件图。
参照图3可以看出，现有的PDP装置由以下几个部分构成连接输入列和PDP37的灰度系数调节装置30、增益调节装置31、误差扩散和抖动处理装置32、子场映射装置33，以及数据驱动装置34。PDP37具有包含扫描电极和维持电极形成的维持电极组和与维持电极组交叉的寻址电极，放电细胞体以矩阵形态分布在维持电极组和寻址电极的交叉部。
从外部供给的视频数据(R、G、B 8bit)经过灰度系数调节装置30、增益调节装置31、误差扩散和抖动处理装置32输入到子场映射装置33。
灰度系数调节装置30对红、绿、蓝色的数据进行反灰度系数修正，对视频数据灰度值的亮度值作线性变换。例如，灰度系数调节装置30将当前输入值分为最高输入值后，再将这个值乘以2.2至2.4R灰度系数，从而对数据进行修正。
如图4所示，增益调节装置31对由灰度系数调节装置30修正的红色、绿色和蓝色视频数据利用事先设定的值，并按照白色平衡的比例进行增益(Gain)调节。
误差扩散和抖动处理装置32利用Floyd-SteinbeRg误差扩散过滤器等对从增益调节装置31输入的数字视频数据(R，G，B)的量子化误差成份向相邻的像素扩散从而减小量子化误差，并使灰度显示变得细致。另外，误差扩散和抖动处理装置32按照设定与各个像素相对应阀值的抖动屏蔽(或者抖动行列)对输入的数据临界化。
子场映射装置33将从误差扩散和抖动处理装置32输入的数据映射到事先设定的子场模型上。
数据驱动装置34将从子场映射装置33输入的数据反复锁存，并在每1个水平时间段向PDP37的寻址电极供给1列。
扫描驱动装置35与PDP37的扫描电极连接并向扫描电极传输必要的信号，从而驱动扫描电极。
维持驱动装置36与PDP37的维持电极相连，并向维持电极传输必要的信号，从而驱动维持电极。
但是，这种现有的PDP37显示灰度的能力是有限的。如果对此再作进一步详细说明，就是说现有的增益调节装置31是以线性方式调节增益的，如图4所示。换句话说，就是增益调节装置31像图5所示的那样，以线性方式输出与输入值对应的增加输出值。
然后，误差扩散和抖动处理装置32显示与增益调节装置31输出的增益值相对应的规定灰度。在这里，增益调节装置31输出的增益值受到限制(即，以线性方式增加的灰度值)。因此，PDP37能够显示的灰度值也就受到了限制。
(3)发明内容本发明的目的在于解决上述问题，提供一种能提高灰度显示能力的等离子显示器的驱动装置及驱动方法。
为了实现上述目的，依据本发明的等离子显示器驱动装置由以下几个部分构成输入红色数据并生成至少两个以上与红色数据对应且互不相同增益值的红色增益调节装置；输入绿色数据并生成至少两个以上与绿色数据对应且互不相同增益值的绿色增益调节装置；输入蓝色数据并生成至少两个以上与蓝色数据对应且互不相同增益值的蓝色增益调节装置；控制红色、绿色和蓝色增益调节装置输出值的增益选择装置。
上述红色、绿色和蓝色增益调节装置各自由以下几个部分构成输出以线性方式增加的与按照预先设定的白色平衡比例输入的数据相对应增益值的第1索引表；输出至少一个以上以非线性方式增加的与输入的数据相对应增益值的第2索引表。
上述增益选择装置可以控制输出上述第1索引表和第2索引表增益值中的任意一个增益值。
上述增益选择装置可以控制上述第1索引表和第2索引表输出值以像素单位轮流输出。
上述增益选择装置可以控制上述第1索引表和第2索引表输出值以水平和垂直像素单位轮流输出。
上述增益选择装置可以控制上述第1索引表和第2索引表输出值以i(i是自然数)画面单位轮流输出。
上述增益选择装置可以控制上述第1索引表和第2索引表输出值以i(i是自然数)帧单位轮流输出。
依据本发明的等离子显示器驱动方法由以下几个步骤构成生成至少两个以上与从外部输入的红色数据相对应且互不相同的增益值的步骤；生成至少两个以上与从外部输入的绿色数据相对应且互不相同的增益值的步骤；生成至少两个以上与从外部输入的蓝色数据相对应且互不相同的增益值的步骤；控制输出与上述红色、绿色和蓝色数据相对应的增益值的步骤。
在生成与上述红色、绿色、蓝色数据相对应的增益值的步骤同时生成以下两个增益值按照事先设定的白色平衡比例以非线性方式增加的与红色、绿色和蓝色数据各自相对应的第1增益值；以及至少一个以上以非线性方式增加的与红色、绿色和蓝色数据各自相对应的第2增益值。
输出上述第1增益值和第2增益值中任意一个增益值。
将上述第1增益值和第2增益值以像素单位轮流输出。
将上述第1增益值和第2增益值以水平和垂直像素单位轮流输出。
将上述第1增益值和第2增益值以i(i是自然数)画面单位轮流输出。
将上述第1增益值和第2增益值以i(i是自然数)帧单位轮流输出。
本发明的效果如上所述，依据本发明的等离子显示器的驱动装置及驱动方法，有选择性地输出以线性方式增加的增益值和以非线性方式增加的增益值，从而可以提高等离子显示器的灰度显示能力。
为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
(4)
图1是表示现有的3电极交流面放电型等离子显示器的斜视图。
图2是表示等离子显示器的一帧的示意图。
图3是表示现有的等离子显示器的驱动装置的示意图。
图4至图5是表示图3所示的增益调节装置调节增益值的坐标图。
图6是表示依据本发明实施例的等离子显示器的驱动装置的示意图。
图7是表示图6所示的增益调节装置的组件图。
图8是表示图7所示的红色、绿色、蓝色增益调节装置包含的索引表示意图。
图9是表示图7所示的增益调节装置调节增益值的坐标图。
图10a和图10b是表示由图6所示的增益选择装置输出的增益值的示意图。
附图主要部分符号说明1、前面玻璃面板 2、背面玻璃面板3、间隔壁 4、寻址电极5、荧光体 6，7、电介质层9、上部面板电极 30，40、灰度系数调节装置31，41，41R，41G，41B、增益调节装置32，42、误差扩散&抖动装置 33，43、子场映射装置34，44、数据驱动装置35，45、扫描驱动装置36，46、维持驱动装置37，47、PDP48、增益选择装置53，54、像素(5)具体实施方式
下面，参照图6至图10b对依据本发明的等离子显示器的驱动装置及驱动方法的实施例进行详细说明。
图6是表示依据本发明实施例的等离子显示器的驱动装置和驱动方法的示意图。
参照图6可以看出，依据本发明的PDP驱动装置由以下几部分构成连接输入列和PDP47的灰度系数调节装置40；增益调节装置41；增益选择装置48；误差扩散和抖动处理装置42；子场映射装置43；以及数据驱动装置44。
另外，PDP47由以下几个部分构成包含扫描电极和维持电极的维持电级组；在维持电极组上交叉的寻址电极。放电细胞体以矩阵形态分布在维持电极组和寻址电极的交叉部。
从外部输入的视频数据(R，G，B 8bit)经过灰度系数调节装置40、增益调节装置41、误差扩散和抖动处理装置42后，输入到子场映射装置43上。
灰度系数调节装置40对红色、绿色和蓝色数据进行反灰度系数修正，然后将视频数据灰度值的亮度值作线性变换。例如，灰度系数调节装置40将当前输入值分为最高输入值后，再将这个值乘以2.2至2.4灰度系数，从而对数据进行修正。
增益调节装置41对由灰度系数调节装置40修正的红色、绿色和蓝色视频数据进行增益调节。增益选择装置48选择由增益调节装置41输出的增益值中的任意一个增益值。下面将对这种增益调节装置41和增益选择装置48构成及运行过程进行详细说明。
误差扩散&抖动处理装置42利用F1oyd-SteinbeRg误差扩散过滤器等将由增益调节装置41输入的数字视频数据(R，G，B)的量子化误差成份向相邻的像素上扩散，从而减小量子化误差，并使灰度显示变得细致。另外，误差扩散和抖动处理装置32按照设定与各个像素相对应阀值的抖动屏蔽(或者抖动行列)对输入的数据临界化。
另一方面，本发明也可以只执行误差扩散和抖动处理中的任意一个处理。
子场映射装置43将从误差扩散和抖动处理装置42输入的数据映射到预先设定的子场模型上。
数据驱动装置44将从子场映射装置43输入的数据反复锁存，并在每1个水平时间段向PDP47的寻址电极供给1列。
扫描驱动装置45与PDP47的扫描电极连接并向扫描电极传输必要的信号，从而驱动扫描电极。
维持驱动装置46与PDP47的维持电极相连，并向维持电极传输必要的信号，从而驱动维持电极。
另一方面，如图7所示，依据本发明的增益调节装置41分为红色增益调节装置41R、绿色增益调节装置41G、蓝色增益调节装置41B。红色增益调节装置41R调节红色数据(Rdata)的增益值，绿色增益调节装置41G调节绿色数据(Gdata)的增益值，蓝色增益调节装置41B调节蓝色数据(Bdata)的增益值。
这样，依据本发明的红色、绿色和蓝色增益调节装置(41R，41G，41B)各自具有至少2个以上的索引表(LUT1，LUT2)，参见图8，图8是表示图7所示的红色、绿色、蓝色增益调节装置包含的索引表示意图。
在这里，在第1索引表(LUT1)上存储按照预先设定的白色平衡比例，也就是说存储以像图4所示的那样的线性方式增加的增益值。换句话说，第1索引表(LUT1)输出以线性方式增加的增益值(第1增益值)，这个值与向其自身输入的输入值相对应；第2索引表(LUT2)输出以非线性方式增加的增益值(第2增益值)，这个值与向其自身输入的输入值相对应。增益选择装置48控制第1索引表(LUT1)和第2索引表(LUT2)各自的输出，以使第1索引表(LUT1)和第2索引表(LUT2)的输出值中的任意一个输出值能通过误差扩散和抖动处理装置42进行供给。
下面对此再作进一步详细说明，如图9所示，在第1索引表(LUT1)中存储与输入值相对应的以线性方式增加的值。(在这里，在红色、绿色和蓝色增益调节装置各自的第1索引表LUT1中存储的值是根据白色平衡比例而将其设定为彼此不相同)。而且，如图9所示，在第2索引表(LUT2)中存储与输入值相对应的以非线性方式增加的值。在这里，第2索引表(LUT2)输出与第1索引表LUT1的输出值不同的值。(实际上，在第2索引表LUT2中存储的非线性值可以提高PDP的灰度显示，这是通过实验之后而决定的。)增益选择装置48可以控制第1索引表(LUT1)和第2索引表(LUT2)的输出值中的任意一个值的输出。例如，增益选择装置48可以将第1索引表(LUT1)和第2索引表(LUT2)的输出值，以包含红色R、绿色G和蓝色B的子像素的像素单位轮流输出。这时，如图10a所示，第1像素53显示与从第1索引表(LUT1)输出的第1增益值相对应的灰度，第2像素54显示与从第2索引表(LUT1)输出的第2增益值相对应的灰度。在这里，观察者会识别出以第1像素53和第2像素54的平均灰度值显示的画面的灰度值。
另一方面，如图10b所示，增益选择装置48能使显示与第1索引表(LUT1)的增益值相对应灰度值的第1像素53和显示与第2索引表(LUT2)的增益值相对应灰度值的第2像素54以水平和垂直单位轮流交换位置，从而控制第1索引表(LUT1)和第2索引表(LUT2)的输出值。实际上，增益选择装置48可以通过多种方法控制第1索引表(LUT1)和第2索引表(LUT2)的输出值。例如，增益选择装置48能够控制第1索引表(LUT1)和第2索引表(LUT2)的输出，以使第1索引表(LUT1)和第2索引表(LUT2)的输出值以i(i是自然数)画面单位轮流输出。而且，增益选择装置48能够控制第1索引表(LUT1)和第2索引表(LUT2)的输出，以使第1索引表(LUT1)和第2索引表(LUT2)的输出值以i(i是自然数)帧单位轮流输出。
这样，依据本发明的增益调节装置中至少存储了两个以上的索引表，通过控制上述索引表的输出可以提高灰度显示能力。换句话说，就是本发明可以显示与第1索引表(LUT1)的增益值对应的灰度值，与第2索引表(LUT2)的增益值对应的灰度值，以及与第1和第2索引表(LUT1，LUT2)的平均增益值相对应的灰度值。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种等离子显示器的驱动装置，其特征在于包括输入红色数据并生成至少两个以上与红色数据对应且互不相同增益值的红色增益调节装置；输入绿色数据并生成至少两个以上与绿色数据对应且互不相同增益值的绿色增益调节装置；输入蓝色数据并生成至少两个以上与蓝色数据对应且互不相同增益值的蓝色增益调节装置；控制所述的红色、绿色和蓝色增益调节装置输出值的增益选择装置。
2.如权利要求1所述的等离子显示器的驱动装置，其特征在于所述的红色、绿色、蓝色增益调节装置各自由以下几个部分构成输出以线性方式增加的与按照预先设定的白色平衡比例输入的数据相对应增益值的第1索引表；输出至少一个以上以非线性方式增加的与输入的数据相对应增益值的第2索引表。
3.如权利要求2所述的等离子显示器的驱动装置，其特征在于所述的增益调节装置可以控制所述的第1索引表和第2索引表的增益值中任意一个增益值的输出。
4.如权利要求2所述的等离子显示器的驱动装置，其特征在于所述的增益选择装置可以控制所述的第1索引表和第2索引表的输出值以像素单位轮流输出。
5.如权利要求4所述的等离子显示器的驱动装置，其特征在于所述的增益选择装置可以控制所述的第1索引表和第2索引表的输出值以水平和垂直像素单位轮流输出。
6.如权利要求2所述的等离子显示器的驱动装置，其特征在于所述的增益选择装置可以控制所述的第1索引表和第2索引表的输出值以自然数i的画面单位轮流输出。
7.如权利要求2所述的等离子显示器的驱动装置，其特征在于所述的增益选择装置可以控制所述的第1索引表和第2索引表的输出值以自然数i的帧单位轮流输出。
8.一种如权利要求1所述的等离子显示器的驱动装置的驱动方法，其特征在于包括以下几个步骤生成至少两个以上与从外部输入的红色数据相对应且互不相同的增益值的步骤；生成至少两个以上与从外部输入的绿色数据相对应且互不相同的增益值的步骤；生成至少两个以上与从外部输入的蓝色数据相对应且互不相同的增益值的步骤；控制输出与所述的红色、绿色和蓝色数据相对应的增益值的步骤。
9.如权利要求8所述的等离子显示器的驱动方法，其特征在于生成与所述的红色、绿色和蓝色数据对应的增益值的步骤中，具有同时生成以下几个值的按照事先设定的白色平衡比例以非线性方式增加的与所述的红色、绿色和蓝色数据各自相对应的第1增益值；以及至少一个以上以非线性方式增加的与所述的红色、绿色和蓝色数据各自相对应的第2增益值。
10.如权利要求9所述的等离子显示器的驱动方法，其特征在于还包括可以输出所述的第1增益值和第2增益值中任意一个增益值。
11.如权利要求9所述的等离子显示器的驱动方法，其特征在于可以将所述的第1增益值和第2增益值以像素单位轮流输出。
12.如权利要求11所述的等离子显示器的驱动方法，其特征在于可以将所述的第1增益值和第2增益值以水平和垂直像素单位轮流输出。
13.如权利要求9所述的等离子显示器的驱动方法，其特征在于可以将所述的第1增益值和第2增益值以自然数i的画面单位轮流输出。
14.如权利要求9所述的等离子显示器的驱动方法，其特征在于可以将所述的第1增益值和第2增益值以自然数i的帧单位轮流输出。
全文摘要
本发明是关于等离子显示器的驱动装置及驱动方法，本发明的等离子显示器驱动装置由以下几个部分构成输入红色数据并生成至少两个以上与红色数据相对应且互不相同增益值的红色增益调节装置；输入绿色数据并生成至少两个以上与绿色数据相对应且互不相同增益值的绿色增益调节装置；输入蓝色数据并生成至少两个以上与蓝色数据相对应且互不相同增益值的蓝色增益调节装置；控制红色、绿色和蓝色增益调节装置输出值的增益选择装置。本发明有选择性地输出以线性方式增加的增益值和以非线性方式增加的增益值，从而可以提高等离子显示器的灰度显示能力。
文档编号H01J17/49GK1760948SQ20041006710
公开日2006年4月19日 申请日期2004年10月13日 优先权日2004年10月13日
发明者金大铉 申请人:南京Lg同创彩色显示系统有限责任公司