自動調節等離子體顯示面板的復位斜坡波形的裝置和方法
2023-10-22 23:01:12 2
專利名稱：自動調節等離子體顯示面板的復位斜坡波形的裝置和方法
技術領域：
本發明涉及一種用於驅動等離子體顯示面板的裝置和方法，具體地講，涉及一種用於自動調節等離子體顯示面板的復位斜坡波形的梯度的裝置和方法，以便自動調節在復位周期所產生的斜坡波形，所述的復位周期是用於在電路組件之間、以及在面板之間的偏差調節。
背景技術：
一般認為，等離子體顯示面板(PDP)是下一代平面顯示裝置，使用由氣體放電所產生的等離子體來表示字符和圖像。在等離子體顯示面板中，幾十萬到幾百萬或更多的像素，根據等離子體顯示面板的尺寸以矩陣形式排列。
如圖1中所示，傳統的等離子體顯示面板驅動電路包括掃描電極驅動板110、等離子體顯示面板120、公共電極驅動板130、以及地址驅動器集成電路(IC)140。
等離子體顯示面板的驅動順序被劃分成復位周期、掃描周期和保持周期。復位周期，通過對所有的單元(cell)放電和同時消除壁電荷來消除顯示滯後。掃描周期，從行電極和列電極的組合產生的矩陣結構中選擇放電單元，以便形成定址放電(address discharge)。在使用能量恢復過程對掃描周期中形成的放電單元重複充電/放電的同時，保持周期就顯示圖像。
使用圖2A和圖2B中所示的斜坡波形，使得在指示先前的圖像信號的單元中的壁電荷消除均勻，並使用於指示復位周期中的下一個圖像信號的壁電荷穩定產生。
等離子體顯示面板中，精確圖像顯示放電的高質量和高可靠性的對比度，大受復位周期中所施加的斜坡波形的梯度的影響。等離子體顯示面板驅動電路的復位周期中所施加的斜坡波形產生電路具有三種波形，即，X上升斜坡波形發生器130A、Y上升斜坡波形發生器110C、以及Y下降斜坡波形發生器110D。
通過根據等離子體顯示面板之間的特性偏差、以及在電路元件之間的特性偏差而改變各個斜坡波形發生器中所產生的斜坡波形的梯度，來顯示最合適的圖像。
傳統地，斜坡波形的梯度按如下手動調節。
圖3是按照現有技術的傳統的X上升斜坡波形發生器的詳細電路圖。
柵極驅動器31放大輸入方波信號X_rr_sig，以提供足夠的能量來導通/斷開金屬氧化物半導體場效應電晶體開關X31。在將金屬氧化物半導體場效應電晶體開關X31的源極端從信號地線分離的情況中，必須提供足夠的能量以導通/斷開金屬氧化物半導體場效應電晶體開關X31。
在由柵極驅動器31放大的輸入方波信號X_rr通過可變電阻Rg之後，信號X_rr被輸入到金屬氧化物半導體場效應電晶體開關X31的柵極。如果信號X_rr是『導通』(柵極驅動器的輸出端電壓是Vgg)，則流經路徑Rg-Cgd-D2的柵極電流ig就由下面的方程1給出ig=Vgg-VthRg(1)]]>在這裡，Vth是金屬氧化物半導體場效應電晶體開關X31的閾值電壓，典型地大約為5V。這時候，Cgd兩端的電壓上升梯度dVgd/dt被表達為如下的方程2dVDGdt=dVDSdt=igCgd=Vgg-VthRgCgd(2)]]>如從上面的方程2所示的，如果調節可變電阻Rg，則金屬氧化物半導體場效應電晶體開關X31的漏極端和源極端之間的電壓梯度就會改變，其中，可以調節施加到等離子體顯示面板的兩端的斜坡波形的電壓梯度。
如果信號X_rr是「斷開』，則通過路徑Cgs-D1的柵極電流ig劇烈地下降。在這裡，Cgs被稱為是金屬氧化物半導體場效應電晶體開關X31的寄生柵極-源極電容。圖4示出了按照使用Pspice的可變電阻Rg的改變，等離子體顯示面板的X上升電壓梯度的仿真結果。如圖4所示，斜坡波形的梯度隨可變電阻Rg的增加而降低。
按照具有上述的電路結構的現有技術，等離子體顯示面板復位斜坡波形的梯度的調節，是通過在直接觀看圖像調節過程步驟中輸出的圖像的同時，手動調節可變電阻Rg來進行的。這樣，就存在圖像調節過程複雜和在批量生產中難於進行精確的圖像調節的問題，
發明內容
為解決上述的和其它問題，本發明的一個目的是提供一種用於自動調節等離子體顯示面板的復位斜坡波形的裝置和方法，以便根據輸出到等離子體顯示面板的圖像的被檢測到的對比度和亮度，來自動調節等離子體顯示面板的斜坡波形的梯度，以在復位周期中消除壁電荷。
根據本發明的一個方面，一種用於自動調節等離子體顯示面板的復位斜坡波形的裝置包括傳感器，檢測與等離子體顯示面板的復位斜坡波形的梯度調節相關的圖像信息；查找表，存儲復位斜坡波形的梯度參考數據，所述的梯度參考數據與復位斜坡波形的梯度調節相關的圖像信息的數字數據數值相對應；控制電路，用於將所檢測到的圖像信息轉換成數字數據、從查找表讀取復位斜坡波形梯度參考數據、並將所讀取的梯度參考數據轉換成模擬信號，所述的復位斜坡波形梯度參考數據與圖像信息的轉換的數字數據數值相對應；斜坡波形產生電路，用於按照被轉換成模擬信號的復位斜坡波形梯度參考信號的電平，來改變復位斜坡波形的梯度。
根據本發明的另一個方面，一種用於驅動等離子體顯示面板的裝置包括傳感器，用於檢測與等離子體顯示面板的復位斜坡波形的梯度調節相關的圖像信息；查找表，用於存儲復位斜坡波形梯度參考數據，所述的復位斜坡波形梯度參考數據與復位斜坡波形的梯度調節相關的圖像信息的數字數據數值相對應，且被分別施加到復位公共電極和復位掃描電極；控制電路，用於將由傳感器所檢測到的圖像信息轉換成數字數據、從查找表讀取復位斜坡波形梯度參考數據、並將所讀取的斜坡波形梯度參考數據轉換成模擬信號，所述的復位斜坡波形梯度參考數據與圖像信息的轉換的數字數據數值相對應，並被分別施加到復位公共電極和復位掃描電極；公共電極驅動電路，包括公共電極斜坡波形產生電路，所述的公共電極斜坡波形產生電路，按照被轉換成模擬信號的、施加到復位公共電極上的復位斜坡波形梯度參考信號的電平，來改變施加到復位公共電極的復位斜坡波形梯度，因此，產生等離子體顯示面板的公共電極的驅動電壓；以及掃描電極驅動電路，包括掃描電極斜坡波形產生電路，所述的掃描電極斜坡波形產生電路，按照被轉換成模擬信號的、施加到復位掃描電極上的復位斜坡波形梯度參考信號的電平，來改變施加到復位掃描電極上的復位斜坡波形梯度，因此，產生等離子體顯示面板的掃描電極的驅動電壓。
根據本發明的又另一個方面，一種用於控制等離子體顯示的驅動的方法包括步驟通過傳感器來檢測與等離子體顯示面板的復位斜坡波形的梯度調節相關的圖像信息；從查找表讀取與所檢測到的圖像信息相對應的復位斜坡波形梯度參考數據，所述的圖像信息與復位斜坡波形的梯度調節相關；產生復位斜坡波形信號，所述的復位斜坡波形信號具有與所讀取的復位斜坡波形梯度參考數據數值相對應的梯度。
通過參照附圖詳細說明本發明的優選實施例，本發明的上述的和其它目的和優點將會變得更加明顯，其中圖1是按照現有技術的等離子體顯示面板驅動電路的結構示意圖；圖2A到圖2C是按照等離子體顯示面板的X-Y電極的操作周期的電壓波形圖；圖3是圖1中所示的傳統的X上升斜坡波形的詳細電路圖；圖4是根據圖3的電路中的可變電阻的變化的等離子體顯示面板的X上升斜坡波形的電壓梯度的變化圖；圖5是根據本發明的、使用了用於自動調節復位斜坡波形的裝置的等離子體顯示驅動系統的結構示意圖；圖6是按照圖5的電路中的數模轉換器(DAC)的輸出電壓變化的等離子體顯示面板的X上升斜坡波形的電壓梯度的變化圖；圖7是根據本發明的Y下降斜坡波形產生電路的詳細電路圖。
具體實施例方式
如圖5中所示，根據本發明的、用於自動調節等離子體顯示面板的復位斜坡波形的裝置包括等離子體顯示面板510、傳感器520、控制電路530、X上升斜坡波形產生電路540、以及掃描電極驅動器電路550。
控制電路530包括模數轉換器(ADC)530A；數模轉換器530B、530C和530D；控制單元530E和查找表530F。X上升斜坡波形產生單元540包括柵極驅動器540A、調節器540B、推拉緩衝器540C、開關電路540D和光耦合器540E。
開關電路540D包括電阻Rg和Rf、電容器Cgd、二極體D2、以及金屬氧化物半導體場效應電晶體開關X31，並具有將方波信號轉換成斜坡波形信號的功能。
查找表530F被設計成能使與從等離子體顯示面板檢測到的復位斜坡波形的梯度調節相關的圖像信息，與適合於所檢測到的圖像信息的復位斜坡波形的梯度參考數據相匹配，並且存儲梯度參考數據。
在這裡，對比度信息和圖像亮度信息是與復位斜坡波形的梯度調節相關的圖像信息的例子。而且，復位斜坡波形的梯度參考數據包括施加到等離子體顯示面板的掃描電極上的Y上升斜坡波形的梯度參考數據、和Y下降斜坡波形的梯度參考數據，以及施加到公共電極上的X上升斜坡波形的梯度參考數據。
查找表，可以通過實驗地獲得與對比度值和亮度值相對應的、被施加到復位周期的最合適的X/Y斜坡波形梯度來設計。即，根據所檢測到的對比度值和亮度值，在實驗地確定用於消除壁電荷的最適合的斜坡波形梯度，以便寫出查找表。
在通過傳感器520檢測到等離子體顯示面板510中顯示的圖像的對比度和亮度信號之後，通過模數轉換器530A將所檢測到的對比度和亮度信號轉換成數位訊號，然後，將數位訊號輸入到控制單元530。
控制單元530從查找表530F讀取與所輸入的對比度和亮度數位訊號數值相對應的斜坡波形的梯度信息。在這裡，斜坡波形梯度信息包括掃描電極的Y上升斜坡波形梯度參考數據、和Y下降斜坡波形梯度參考數據、以及公共電極的X上升斜坡波形梯度參考數據。
在通過數模轉換器530D將X上升斜坡波形梯度參考數據轉換成模擬信號之後，就將模擬信號輸入到光耦合器540E。
光耦合器540E用於X上升斜坡波形產生單元540的理由是由於金屬氧化物半導體場效應電晶體開關X31的源極端從地線分離出來，因此，就通過將光耦合器540E的輸入/輸出端的地線分離，將X上升斜坡波形的梯度參考信號「X_rr_sig，參考」轉換成基於等離子體公共電極端的電壓的一個信號。
雖然在本發明的一個實施例中，一個線性調節器被用作調節器540B，在其它實施例中，可以使用一個開關模式電源供應(SMPS)。
如圖5中所示的調節器540B包括誤差放大器(E/A)、電阻R1和R2、以及電容器Co。而且，調節器540B跟隨施加到輸入端的X上升斜坡波形的梯度參考信號「X_rr_sig，參考」的電壓，並輸出該電壓。
X上升定時的復位方波信號X_rr_sig被輸入到柵極驅動器540A中，以便柵極驅動器540A放大用於供應等離子體顯示面板驅動裝置所要求的足夠的能量的輸入信號。
在柵極驅動器540A中被放大的X上升定時的復位方波信號X_rr_sig被輸入到推拉緩衝器540C中。調節器540B的輸出電壓被施加到推拉緩衝器540C的電源供應端。
如果X上升定時的復位方波信號X_rr_sig是「高」狀態，則導通推拉緩衝器540C的電晶體Q1，這樣，開關電路540D的金屬氧化物半導體場效應電晶體開關X31的柵極電流ig就表達為如下的方程3ig＝Vo/Re..................(3)在這個時候，在開關電路540D的電容器Cgd的兩端的電壓上升梯度dVgd/dt就表達為如下的方程4dVgddt=dVdsdt=igCgd=VoReCgd(4)]]>如上面的方程4所示的，如果調節推拉緩衝器540C的供應電壓Vo，則金屬氧化物半導體場效應電晶體開關的漏極端與源極端之間的電壓梯度就被改變，這樣，根據供應電壓Vo，等離子體顯示面板兩端的電壓梯度就被調節。
如上所述，推拉緩衝器540C的供應電壓Vo是調節器540B的輸出電壓，並且，調節器540B跟隨X上升斜坡波形的梯度參考信號「X_rr_sig，參考」的電壓。
這樣，可以在最適合於消除壁電荷的狀態中，根據傳感器520所檢測到的對比度信息和亮度信息，而自動調節X上升斜坡波形的梯度。
圖6示出了根據X上升斜坡波形的梯度參考信號「X_rr_sig，參考」的變化，等離子體顯示面板的X上升電壓梯度的仿真結果，所述的梯度參考信號「X_rr_sig，參考」是使用Pspice的數模轉換器530D的輸出信號。
掃描電極驅動器電路550，可以使用與X上升斜坡波形的梯度調節方法相同的方法，在最合適的狀態中，根據傳感器520所檢測到的對比度信息和亮度信息，而自動調節Y上升斜坡波形和Y下降斜坡波形的梯度。
圖7示出了一種Y下降斜坡波形產生電路，用於根據從查找表存儲裝置讀出的復位斜坡波形的梯度參考數據，而自動調節Y下降斜坡波形的梯度。
除了未使用光耦合器540E以外，圖7的Y下降斜坡波形產生電路與圖5的X上升斜坡波形產生電路540相比具有相同的結構。
在Y下降斜坡波形產生電路中不使用光耦合器540E的原因是開關電路540D的金屬氧化物半導體場效應電晶體開關X31的源極端連接到地線，這樣，輸入地線和輸出地線就不必分離。
除了輸入到調節器540B′和柵極驅動器540A的信號是Y上升斜坡波形的梯度參考信號「Y_rr_sig，參考」和Y上升定時的復位方波信號Y_rr_sig以外，Y上升斜坡波形產生電路也具有與Y下降斜坡波形產生電路相同的電路結構。
根據本發明的用於自動調節等離子體顯示面板的復位斜坡波形的方法按如下實現首先，通過傳感器來檢測與等離子體顯示面板的復位斜坡波形的梯度調節相關的圖像信息。
接下來，由查找表讀取與第一步中所檢測到的圖像信息相對應的復位斜坡波形的梯度參考數據。
最後，產生具有與第二步中所讀出的復位斜坡波形的梯度參考數據相對應的梯度的復位斜坡波形信號。如已經在圖5中所描述的，這種操作可以被理解為是一個調節器，用於跟隨復位斜坡波形的梯度參考信號的電壓，以及輸出該電壓，並且，這種可以由一個電路來實現，在所述的電路中，復位斜坡波形的梯度根據調節器的輸出電壓而自動改變。
如上所述，本發明的裝置和方法具有如下優點由於不需要手動調節復位斜坡波形梯度，所以，裝置的製造過程簡單，而且，通過傳感器來檢測與等離子體顯示面板的復位斜坡波形梯度相關的圖像信息，並根據所檢測到的圖像信息而自動產生最適合的梯度的斜坡波形，降低了由手動操作而引起的調節偏差。
本發明可以實現為方法、裝置和系統等。當本發明實現為軟體時，本發明的組件是執行必要操作的代碼段。程序或代碼段可以存儲在處理器可讀的介質中，或可以在傳輸介質或通信網絡中通過與載波耦合的計算機數據信號來發送。處理器可讀的介質包括能夠存儲或發送信息的任何介質。處理器可讀介質的例子是電子電路、半導體存儲設備、只讀存儲器、快閃記憶體存儲器、電可擦除可編程只讀存儲器、軟盤、光碟、硬碟、光纖介質和射頻(RF)網絡。計算機數據信號包括能夠在諸如電子網絡信道、光纖、空氣、電磁場、射頻網絡之類的傳輸介質中傳播的任何信號。
雖然已經參照本發明的優選實施例，特別示出並說明了本發明，但那些本領域的普通技術人員將會明白，在不脫離如所附權利要求所限定的本發明的精神和範圍的前提下，可以進行各種形式上和細節上的改變。
權利要求
1.一種用於自動調節等離子體顯示面板的復位斜坡波形的裝置，包括傳感器，檢測與等離子體顯示面板的復位斜坡波形的梯度調節相關的圖像信息；查找表，用於存儲與復位斜坡波形的梯度調節相關的圖像信息的數字數據數值相對應的、復位斜坡波形的梯度參考數據；控制電路，用於將所檢測到的圖像信息轉換成數字數據、從查找表讀取復位斜坡波形梯度參考數據、並將所讀取的梯度參考數據轉換成模擬信號，其中，所述的復位斜坡波形梯度參考數據與圖像信息的轉換的數字數據數值相對應；以及斜坡波形產生電路，用於按照轉被換成模擬信號的復位斜坡波形梯度參考信號的電平來改變復位斜坡波形的梯度。
2.如權利要求1的裝置，其中，與復位斜坡波形的梯度調節相關的圖像信息是對比度信息。
3.如權利要求1的裝置，其中，與復位斜坡波形的梯度調節相關的圖像信息是亮度信息。
4.如權利要求1的裝置，其中，復位斜坡波形梯度參考數據包括掃描電極的Y上升斜坡波形梯度參考數據、Y下降斜坡波形梯度參考數據，和公共電極的X上升斜坡波形梯度參考數據。
5.如權利要求1的裝置，其中，斜坡波形產生電路包括掃描電極的Y上升斜坡波形產生單元、Y下降斜坡波形產生單元，和公共電極的X上升斜坡波形產生單元。
6.如權利要求5的裝置，其中，X上升斜坡波形產生單元包括光耦合器，通過輸入/輸出端的地線分離，將復位斜坡波形梯度參考信號轉換成基於等離子體公共電極端的電壓的信號，並將其輸出；調節器，輸入光耦合器的輸出電壓，並跟隨和輸出所述的輸入電壓；緩衝器，使用調節器的輸出電壓作為供應電壓，來輸入和放大復位方波信號；開關電路，包括預定的無源電路元件，用於將從緩衝器輸出的復位方波信號轉換成斜坡波形信號。
7.如權利要求6的裝置，其中，復位方波信號是由放大電壓的柵極驅動器來放大的輸出信號。
8.如權利要求6的裝置，其中，調節器包括線性調節器。
9.如權利要求6的裝置，其中，調節器包括開關模式電源供應。
10.如權利要求6的裝置，其中，緩衝器包括推拉緩衝器。
11.如權利要求6的裝置，其中，開關電路包括金屬氧化物半導體場效應電晶體、電阻、電容器和二極體，所述的電阻和電容器串聯連接在金屬氧化物半導體場效應電晶體的柵極端與漏極端之間，所述的二極體並聯連接到電容器的兩端，金屬氧化物半導體場效應電晶體的源極端連接到等離子體顯示面板的公共電極端，並將供應電壓施加到金屬氧化物半導體場效應電晶體的漏極端。
12.如權利要求5的裝置，其中，Y上升斜坡波形產生單元或Y下降斜坡波形產生單元包括調節器，輸入復位斜坡波形梯度參考信號，並跟隨和輸出所述的復位斜坡波形梯度參考信號的電壓；緩衝器，使用調節器的輸出電壓作為供應電壓，來輸入和放大復位方波信號；開關電路，包括預定的無源電路元件，用於將從緩衝器輸出的復位方波信號轉換成斜坡波形信號。
13.如權利要求12的裝置，其中，復位方波信號是由放大電壓的柵極驅動器來放大的輸出信號。
14.如權利要求12的裝置，其中，調節器包括線性調節器。
15.如權利要求12的裝置，其中，調節器包括開關模式電源供應。
16.如權利要求12的裝置，其中，緩衝器包括推拉緩衝器。
17.如權利要求12的裝置，其中，開關電路包括金屬氧化物半導體場效應電晶體、電阻、電容器和二極體，所述的電阻和電容器串聯連接在金屬氧化物半導體場效應電晶體的柵極端和漏極端之間，所述的二極體並聯連接到電容器的兩端，金屬氧化物半導體場效應電晶體的源極端連接到等離子體顯示面板的公共電極端，並將供應電壓施加到金屬氧化物半導體場效應電晶體的漏極端。
18.一種用於驅動等離子體顯示面板的裝置，包括傳感器，用於檢測與等離子體顯示面板的復位斜坡波形的梯度調節相關的圖像信息；查找表，用於存儲復位斜坡波形梯度參考數據，所述的復位斜坡波形梯度參考數據與復位斜坡波形的梯度調節相關的圖像信息的數字數據數值相對應，且被分別施加到復位公共電極和復位掃描電極；控制電路，用於將傳感器所檢測到的圖像信息轉換成數字數據、從查找表讀取復位斜坡波形梯度參考數據、並將所讀取的梯度參考數據轉換成模擬信號，所述的復位斜坡波形梯度參考數據與圖像信息的轉換的數字數據數值相對應，並被分別施加到復位公共電極和復位掃描電極；公共電極驅動電路，包括公共電極斜坡波形產生電路，所述的公共電極斜坡波形產生電路按照被轉換成模擬信號的、被施加到復位公共電極的復位斜坡波形梯度參考信號的電平，來改變施加到復位公共電極上的復位斜坡波形梯度，因此產生等離子體顯示面板的公共電極的驅動電壓；掃描電極驅動電路，包括掃描電極斜坡波形產生電路，所述的掃描電極斜坡波形產生電路按照被轉換成模擬信號的、施加到復位掃描電極的復位斜坡波形梯度參考信號的電平，來改變施加到復位掃描電極上的復位斜坡波形梯度，因此產生等離子體顯示面板的掃描電極的驅動電壓。
19.一種用於控制等離子體顯示的驅動的方法，包括通過傳感器來檢測與等離子體顯示面板的復位斜坡波形的梯度調節相關的圖像信息；從查找表讀取與所檢測到的圖像信息相對應的復位斜坡波形梯度參考數據，所述的圖像信息與復位斜坡波形的梯度調節相關；產生復位斜坡波形信號，所述的復位斜坡波形信號具有與所讀取的復位斜坡波形梯度參考數據數值相對應的梯度。
20.如權利要求19的方法，其中，與復位斜坡波形的梯度調節相關的圖像信息是對比度信息。
21.如權利要求19的方法，其中，與復位斜坡波形的梯度調節相關的圖像信息是亮度信息。
22.如權利要求19的方法，其中，復位斜坡波形梯度參考數據包括掃描電極的Y上升斜坡波形梯度參考數據、Y下降斜坡波形梯度參考數據，以及公共電極的X上升斜坡波形梯度參考數據。
全文摘要
提供了一種用於自動調節等離子體顯示面板的復位斜坡波形的梯度的裝置和方法，以便自動調節在復位周期所產生的斜坡波形，所述的復位周期是用於電路組件之間與面板之間偏差調節。所述的裝置製造過程簡單，並且，通過傳感器檢測與等離子體顯示面板的復位斜坡波形梯度相關的圖像信息，以及根據所檢測到的圖像信息自動產生最適合的梯度的斜坡波形，來自動調節復位斜坡波形梯度，而不用手動調節復位斜坡波形梯度。
文檔編號G09G3/296GK1450512SQ0216088
公開日2003年10月22日 申請日期2002年12月31日 優先權日2002年3月30日
發明者盧政煜, 李尚勳, 金惠廷 申請人:三星電子株式會社