专利名称：等离子体显示板及其能量恢复电路定时控制方法
技术领域：
本发明涉及一种等离子体显示板，尤其涉及一种用于控制等离子体显示板的能量恢复电路(ERC)定时的方法。
背景技术：
已经研制出各种平板显示器，例如液晶显示器(LCD)、场致发射显示器(FED)和等离子体显示板(PDP)。与其他平板显示器相比，PDP具有更高的分辨率、更高速率的发射效率以及更宽的视角。因此，PDP作为能替代传统阴极射线管(CRT)的显示器，特别是在大于四十英寸的大尺寸显示器方面，令人瞩目。
PDP是使用由气体放电产生的等离子体来显示字符或图像的平板显示器，并且包括以矩阵格式排列的几十万至几百万个像素，其中像素的数量由PDP的尺寸来确定。根据施加的驱动电压波形和放电单元结构，PDP被分成直流(DC)PDP和交流(AC)PDP。
DC PDP的电极暴露在放电空间内，当施加电压时，电流流入放电空间，因此，存在为了限定电流而提供电阻器的问题。然而，AC PDP的电极覆盖有电介质层，因为电容部件的自然形成而限定了电流，在放电的情况下，电极受到保护而不受离子冲击，因此AC PDP的寿命比DC PDP的寿命更长。
图1给出了AC PDP的局部透视图。成对的扫描电极4和维持电极5平行地形成在第一玻璃衬底1上，并且覆盖有电介质层2和保护膜3。多个地址电极8设立在第二玻璃衬底6上。地址电极8覆盖有绝缘层7。隔板(barrierrib)9与地址电极8平行地形成在地址电极8之间的绝缘层7上。磷光体10形成在隔板9之间的绝缘层7的表面上以及隔板9的两侧上。第一和第二玻璃衬底1、6被提供成彼此面对，在它们之间具有放电空间11，以便扫描电极4和维持电极5可以分别与地址电极8交叉。在地址电极8与一对扫描电极4和维持电极5的交叉部分之间的放电空间11形成放电单元12。
图2给出了用于表示图1中所示的PDP的三电极表面放电结构的简图。在由隔板形成的放电空间内，地址电极被提供成与扫描电极和维持电极面对和交叉。在此结构中，为了选择地址电极和扫描电极之间的像素，产生放电来形成壁电荷(wall charge)，并在预定时间内在扫描电极和维持电极之间重复产生用于显示图像的放电。
为了防止相邻单元之间的串扰，隔板操作不但形成放电空间，而且在产生放电时中断发光。多个单元结构以矩阵格式形成在衬底上，磷光体涂敷在每个单元结构内以形成像素，这些像素形成PDP。商品化的PDP通过在每个像素里产生放电并由放电产生的紫外线激励涂敷在像素内壁中的磷光体而显示理想颜色。
用于每个维持脉冲的单位光强根据PDP内的屏幕负荷而变化。当屏幕负荷大时，电流强度增加，并因此维持脉冲的压降通过面板和电路的电阻也增加。因此，在不保持从电源施加的维持电压情况下，电压电势降低了，当产生放电时，电势差降低，并因此减少单位光。当负荷更小时，由于维持脉冲的压降更小，并且由与从电源施加的维持电压对应的电势差产生放电，所以用于每个维持脉冲的单位光增加。当负荷大时，由压降产生的维持脉冲的电势差减小可以引起误放电。
当维持脉冲施加到驱动电路的电极时，通过控制ERC定时而引起硬开关操作来改善放电状态。然而，通过由硬开关操作增加放电电流和当负荷小时应用最大维持脉冲，来影响驱动温度是成问题的。当负荷小时，由于单位光增加并因此相邻灰度级之间的亮度差增加，所以灰度级表示是不正确的，而且由于根据具有更大屏幕负荷和更小屏幕负荷两者的屏幕边界上的负荷的维持脉冲的单位光之间的差值，产生亮度差拖尾，所以图象质量也恶化。由于当开发具有更大屏幕、更高亮度和更高分辨率的PDP时，将增加面板的负荷和电阻，所以这些问题严重得令人担心。因此，为了解决本问题，通过控制驱动电路的ERC定时来控制根据负荷的单位光。然而，因为传统ERC定时控制是由单个值进行控制的，解决本问题受到限制。
传统ERC定时控制的问题如下a)驱动电路温度应力PDP通过顺序施加由应用LC谐振和使用电容负荷特性而生成的维持放电脉冲来工作。维持放电脉冲的上升时间Tr影响PDP的放电特性，并且通过切换驱动电路的开/关定时由外部进行控制。
从图3A、3B、3C和3D能看出，用于每个维持脉冲的单位光的大小根据PDP内的屏幕负荷而变化。当如图3A中所示屏幕负荷大时，电流强度增加，并因此维持脉冲的压降通过面板和电路的电阻也增加。因此，在不保持从电源施加的维持电压情况下，电势降低，当产生放电时，电势差降低，并因此减少单位光，如图3B中所示。当负荷更小时，如图3C中所示，由于维持脉冲的压降更小，并由与从电源施加的维持电压对应的电势差产生放电，所以，如图3D中所示，用于每个脉冲的单位光增加了。当负荷大时，由压降产生的维持脉冲的电势差减小可以引起误放电。从图4中能看出，在PDP的放电特性中，当维持脉冲的上升时间短时(A)，因为放电电流增加，并因此壁电压增加(i1)，所以正确产生放电。然而，当维持脉冲的上升时间长时(B)，因为放电电流减少并因此壁电压减少(i2)，所以放电情形变得更差。从图5能看出，根据这些特性，通过控制驱动电路的ERC定时，人为进行硬切换操作(Ts1)，减少上升时间(Tr1)，并引入强放电，从而改善了放电状态。然而，通过由硬开关操作来增加放电电流和当负荷小时应用最大维持脉冲来影响驱动温度应力是成问题的。当制造产品时，放电误差模块改进受到限制，因为当改善放电误差改善时，增加驱动温度应力是成问题的。
b)具体灰度级表示误差随着PDP的发展，有一种趋势是逐渐增加峰值亮度。如图6中所示，在低自动功率控制(APC)级，亮度高，并因此当显示灰度级时，相邻灰度级之间的亮度差增加。因此，当实现活动图像时，由于边界线显示在屏幕上，所以图像质量恶化。当APC级更小也就是负荷更小时，由于用于每个维持脉冲的单位光增加，所以相邻灰度级之间的亮度差增加。
图6中图示了由于相邻灰度级之间的亮度差增加而引起的灰度级误差APC区域。
c)亮度差拖尾从图7A、7B和7C中能看出，因为在大屏幕负荷部分和较小屏幕负荷部分之间的边界上，由每个维持脉冲的单位光产生亮度差，所以线条显示为边界线。
发明内容
根据本发明，提供一种PDP和一种用于通过控制ERC定时并控制维持脉冲的上升时间而控制单位光大小的能量恢复电路(ERC)定时控制方法。避免了驱动温度应力增加、错误灰度级表示和亮度差拖尾。
本发明的实施例包括具有多个地址电极、多个扫描电极和多个维持电极的PDP。控制器接收外部图像信号，并生成维持电极驱动信号、扫描电极驱动信号和地址电极驱动信号。控制器控制与图像信号负载比对应的ERC定时。地址电极驱动器根据来自所述控制器的地址驱动信号把电压施加给所述等离子体板的地址电极。维持电极驱动器根据来自所述控制器的维持驱动信号把维持电压施加到所述维持电极。扫描电极驱动器根据来自所述控制器的扫描电极驱动信号把扫描电压施加到所述扫描电极。
根据本发明的示例性实施例，同时也提供一种PDP的ERC定时控制方法。接收图像信号并确定负载比。确定与所述负载比对应的自动功率控制级来控制功率。确定与所述负载比对应的ERC定时。生成用于通过确定的ERC定时驱动所述维持电极和扫描电极的维持电极驱动信号和扫描电极驱动信号。
图1示出AC PDP的局部透视图。
图2示出用于表示图1中PDP的三电极表面放电结构的图。
图3A、3B、3C和3D示出用于表示根据负载特性的维持脉冲和单位光的图。
图4示出用于表示根据维持脉冲上升时间的放电电流特性的图。
图5示出用于表示根据能量灰复电路(ERC)定时控制的光特性的图。
图6示出用于表示根据自动功率控制(APC)级的亮度的图。
图7A、7B和7C示出用于表示亮度差拖尾的图。
图8示出用于表示根据本发明示例性实施例的PDP结构的图。
图9示出用于更详细地表示图8中所示的控制器结构的图。
图10A、10B、10C和10D示出用于表示根据本发明示例性实施例的维持脉冲波形的图。
图11示出用于根据本发明示例性实施例表示按照APC级的亮度的图。
具体实施例方式
现在参照图8，PDP包括等离子体板100、控制器200、地址电极驱动器300、扫描电极驱动器400(下文中称为Y电极驱动器)、以及维持电极驱动器500(下文中称为X电极驱动器)。
等离子体板100包括列向排列的多个地址电极A1至Am、以及行向排列的多个扫描电极Y1至Yn和多个维持电极X1至Xn。X电极X1至Xn形成为与Y电极Y1至Yn对应，并且每个维持电极的终端与其他维持电极共同连接。等离子体板100包括在其上排列有X电极X1至Xn和Y电极Y1至Yn的玻璃衬底(未图示)、以及在其上排列有地址电极A1至Am的玻璃衬底(未图示)。这两个玻璃衬底提供成彼此面对(类似于图1中所示)，在它们之间具有放电空间，以便X电极X1至Xn和Y电极Y1至Yn可以分别与地址电极A1至Am交叉。地址电极A1至Am与X电极X1至Xn和Y电极Y1至Yn的交叉部分之间的放电空间形成放电单元。控制器200把一帧分割成多个子域。这些子域具有根据时间的操作变化来表示的复位周期、寻址周期和维持周期。具体地说来，通过计算负载比、在预定的APC范围内控制预定的负载比或ERC定时、并减少光量，控制器200减少相邻灰度级之间的亮度差。地址电极驱动器300从控制器200接收地址电极驱动信号，并且把用于选择要显示的放电单元的数据信号施加到各个地址电极A1至Am。X电极驱动器500从控制器200接收X电极驱动信号，并且把驱动电压施加到X电极X1至Xn。Y电极驱动器从控制器200接收Y电极驱动信号，并且把驱动电压施加到Y电极Y1至Yn。
图9示出图8中所示控制器的更详细的图。控制器包括伽马校正器210，用于接收图像信号，伽马校正该信号和输出该信号。平均信号电平计算器230计算伽马校正的图像数据的负载比。存储器250按查询表方式存储与负载比对应的维持脉冲数。自动功率控制器240参照存储器来确定与在平均信号电平计算器内计算的负载比对应的APC级。定时发生器270控制与APC级对应的ERC定时。X/Y控制器280根据APC级和ERC定时来生成X电极驱动信号和Y电极驱动信号。子域数据发生器220根据伽马校正的图像数据生成子域数据，并且输出作为地址电极驱动信号的所述数据。接口单元260用作自动功率控制器240、存储器250和定时发生器270之间的接口。
现在将更详细地描述具有上述根据本发明示例性实施例的结构的PDP的操作。控制器200的伽马校正器210从外部接收图像信号，根据PDP的特性伽马校正该图像信号，并且输出校正的图像信号。子域数据发生器220根据校正的图像信号生成n个子域，并且输出用于每个子域的地址电极驱动信号。平均信号电平计算器230计算伽马校正的图像信号的负载比并输出它。自动功率控制器240根据存储器250来确定与负载比对应的APC级。定时发生器270通过接口单元260接收APC级，并控制将与APC级对应的ERC定时。具体说来，定时发生器270在预定APC范围内控制ERC定时，以减少维持脉冲的光量，并因此，降低了相邻灰度级之间的亮度差。如图9中所示，定时发生器270内的存储器272以查询表格式或以其他格式存储与负载比或APC级对应的ERC定时数据，APC传感器271按照APC级选择相应的ERC定时数据。通过试验可以把存储在存储器272内的数据确定为最佳值。X/Y控制器280根据APC级和ERC定时来生成X电极驱动信号和Y电极驱动信号。地址电极驱动器300接收地址电极驱动信号，并且把用于选择要显示的放电单元的显示数据信号施加到地址电极A1至Am。X电极驱动器500接收X电极驱动信号，并把驱动电压施加到X电极X1至Xn。Y电极驱动器400接收Y电极驱动信号，并把驱动电压施加到Y电极Y1至Yn。没有亮度差的数据显示在等离子体板100上。
现在将更详细描述定时控制方法。如图10A至10D中所示，驱动电路的温度应力得到最大化，因为当负载比是1％时，也就是，当APC级是0时，维持脉冲数得到最大化，如同对Tsn进行控制并提高在100％负载比的屏幕上的放电质量而降低维持脉冲的上升时间那样。确定满足驱动温度的Ts0，确定与每个负荷相应的最佳Ts。
当可以根据APC级提供ERC组时，难以控制这些组，因为这些组的数量很大，并因此应用了100组或用于各个负荷预定数量的组。在本发明的示例性实施例中应用32组。
图11示出了用于表示通过每个APC的ERC定时控制减少相邻灰度级之间亮度差的图。如图10A至10D中所示，通过控制预定APC级的ERC定时控制，增加维持脉冲的上升时间和减少光量，改善由于低APC级范围内的相邻灰度级之间的亮度差增加而引起的失败灰度级表示。
同样，通过控制对应APC的ERC定时，减少光量和减少所述差的程度，解决亮度差拖尾。
尽管在本发明的示例性实施例中，按照APC级来控制维持脉冲的上升时间，从而控制光量，但如果必要，可以根据负载比精确控制维持脉冲的上升时间。
将省略改进结构的详细描述，因为定时发生器270从自动功率控制器240接收负载比或从图9内的平均信号电平计算器230直接接收负载比，并且其他结构相同。
由ASL(平均信号电平)值确定APC级。定时发生器270把由检测的APC级确定的ERC定时值传递给X/Y控制器280，X/Y控制器280控制X电极驱动器400和Y电极驱动器500的ERC定时。在相同的APC级上可以改变负载比，即ASL，并因此根据ASL控制ERC定时是有效的。
如上所述，在本发明的示例性实施例中可以提供具有下列效果的PDP和ERC定时控制方法。
第一，当研制42HD V3型PDP时，驱动温度应力峰值亮度达到1000cd/m2，并且同时满足驱动温度应力。
第二，解决了由于相邻灰度级之间的亮度差增加而引起的失败灰度级表示，并且当实现活动图像时，解决了特定屏幕上的失败灰度级表示。
第三，当不应用本发明的示例性实施例时，产生高达30cd/m2的亮度差。然而，当应用本发明的示例性实施例时，它减少到10cd/m2。
对于本领域技术人员来说显而易见，在不脱离由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变化。因此，本发明旨在覆盖本发明提供的修改和变化，它们均落入所附权利要求及其等价物的范围内。
权利要求
1.一种等离子体显示板，包括等离子体板，包括多个地址电极、多个扫描电极和多个维持电极；控制器，用于接收外部图像信号，生成维持电极驱动信号、扫描电极驱动信号和地址电极驱动信号，以及控制与图像信号的负载比相对应的能量恢复电路定时；地址电极驱动器，用于根据来自所述控制器的地址驱动信号把电压施加到所述等离子体板的地址电极；维持电极驱动器，用于根据来自所述控制器的维持电极驱动信号把维持电压施加到所述维持电极；以及扫描电极驱动器，用于根据来自所述控制器的扫描电极驱动信号把扫描电压施加到所述扫描电极。
2.如权利要求1所述的等离子体显示板，其中所述控制器控制所述能量恢复电路定时以便控制维持脉冲波形的上升时间。
3.如权利要求1所述的等离子体显示板，其中所述控制器通过在预定范围内调节所述能量恢复电路定时来减少光量，在所述预定范围内，负载比低于预定值。
4.如权利要求1所述的等离子体显示板，其中所述控制器通过在预定范围内调节所述能量恢复电路定时来减少光量，在所述预定范围内，与负载比相对应的自动功率控制级低于预定值。
5.如权利要求1所述的等离子体显示板，其中所述控制器包括伽马校正器，用于接收图像信号，伽马校正所述图像信号和输出所述图像信号；平均信号电平计算器，用于计算已伽马校正的图像数据的负载比；存储器，用于按查询表方式存储与负载比对应的维持脉冲数；自动功率控制器，用于参考存储器来确定与在平均信号电平计算器内计算的负载比对应的自动功率控制级；以及定时发生器，用于控制与所述负载比对应的能量恢复电路定时；X/Y控制器，用于根据自动功率控制级和能量恢复电路定时来生成X电极驱动信号和Y电极驱动信号；子域数据发生器，用于根据已伽马校正的图像数据生成子域数据，并且输出所述数据来作为地址电极驱动信号。
6.如权利要求5所述的等离子体显示板，还包括接口单元，用于在所述自动功率控制器、存储器和定时发生器之间进行连接。
7.如权利要求6所述的等离子体显示板，其中所述定时发生器通过在预定范围内调节所述能量恢复电路定时来减少光量，在所述预定范围内，负载比低于预定值。
8.如权利要求5所述的等离子体显示板，其中所述定时发生器控制与由所述负载比确定的自动功率控制级相对应的能量恢复电路定时。
9.如权利要求8所述的等离子体显示板，其中所述定时控制器通过在预定范围内调节所述能量恢复电路定时来减少光量，在所述预定范围内，与负载比对应的自动功率控制级低于预定值。
10.一种等离子体板的能量恢复电路定时控制方法，所述等离子体板包括多个地址电极、多个扫描电极和多个维持电极，所述方法包括a)接收图像信号和确定负载比；b)通过确定与所述负载比对应的自动功率控制级以及确定与所述负载比对应的能量恢复电路定时来控制功率；以及c)通过所确定的能量恢复电路定时来生成用于驱动所述维持电极和扫描电极的维持电极驱动信号和扫描电极驱动信号。
11.如权利要求10所述的能量恢复电路定时控制方法，其中所述控制功率包括为了减少光量而增加维持脉冲波形的上升时间，以及在预定范围内调节所述能量恢复电路定时，在所述预定范围内，负载比低于预定值。
12.如权利要求10所述的能量恢复电路定时控制方法，其中所述控制功率包括根据由负载比确定的自动功率控制级来控制能量恢复电路定时。
13.如权利要求12所述的能量恢复电路定时控制方法，其中所述控制功率包括为了减少光量，通过在预定范围内调节所述能量恢复电路定时，来增加维持脉冲波形的上升时间，在所述预定范围内，与负载比对应的自动功率控制级低于预定值。
全文摘要
一种包括多个地址电极、多个扫描电极和多个维持电极的等离子体显示板及其能量恢复电路(ERC)定时控制方法。所述等离子体显示板包括等离子体板、控制器、地址电极驱动器、维持电极驱动器和扫描电极驱动器。根据图像信号确定负载比。将ERC定时确定为与所述负载比对应，或与所述负载比对应的自动功率控制级对应。维持电极和扫描电极响应于所确定的ERC定时来工作。
文档编号G09G3/28GK1667680SQ2005100656
公开日2005年9月14日 申请日期2005年3月10日 优先权日2004年3月10日
发明者金容进, 仓承佑, 金雨镇, 金熙焕 申请人:三星Sdi株式会社