CN101185111A - 等离子体显示模块及其驱动方法和等离子体显示装置 - Google Patents
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Abstract
在抑制等离子体显示模块的分辨率下降的同时提高亮度。在包括面板部(12)、(18)和电路部(27),并接收交错信号后进行显示的等离子体显示模块中,在各奇数场和偶数场中上下相邻的2条水平线成为组,在属于成组的该2条水平线的上下相邻的两个单元显示一个像素,各个场由多个子帧构成,至少在某显示负载率时,在某子帧中,成组的两个单元同时点亮或同时不点亮,该点亮时的发光强度的比是1以外的比例。
Description
技术领域
本发明涉及等离子体显示面板的驱动方法。
背景技术
为了减少驱动电极数,已知存在共有相邻单元(cell)的电极的共同电极型等离子体显示面板这样的技术(参照专利文献1)。以下称该技术为Alternate Lighting of Surfaces(ALIS)Method。如图3所示那样,在ALIS面板中,将显示线(line)分为odd组/even组,进行交错(interlace)驱动,在odd(奇数)场(field)期间使odd线点亮,在even(偶数)场期间使even线点亮。在ALIS面板中,肋(rib)是直的,因为放电向上下方向扩展,所以即使仅将odd线点亮,放电也会扩展到even线的区域,具有亮度(辉度)高的优点。另一方面,因为放电向上下方向扩展,所以在上下方向的单元放电互相干涉,有难以驱动的缺点。
为了除去该放电干涉,虽然也能将肋制成BOX型从而在单元的上下方向制作边界,但是如果这样放电就不能向上下方向扩展,具有亮度降低的缺点。
为了克服该亮度降低的缺点,在专利文献2中,公开有将相同的1线的数据通过相邻的上下2条线表示,通过odd场期间和even场期间使得该线的组合轮换的技术。例如,如图4所示那样,在odd场中,所组合的2条线的上侧的线是odd线,在even场中,所组合的2条线的上侧的线是even线。另外,作为其它的现有技术,如专利文献3那样,有使仅仅一部分的子帧(sub frame)相邻连接的两个单元以同样的发光强度发光的技术。
专利文献1:日本特开平9-160525号公报
专利文献2:日本特开2003-233346号公报
专利文献3:日本特表2004-516513号公报
在专利文献2中,有图像的上下方向的分辨率降低的问题。将y作为画面的上下方向的坐标,如果将s(y)作为某上下方向的线上的数据,则2条线同时点亮时所表示的odd场和even场的平均图像g(y)是:
在此,p是上下方向的像素间距。即,将移动了像素间距的图像与原来的图像重叠,进行显示。这样起到低通滤波的效果。如果以f为上下方向的空间频率,其滤波特性h2(f)就是:
h2(f)=cos(πpf) (2)。
上下方向的分辨率仅仅降低该低通滤波的量。另外,在专利文献3中,在只通过按组使之发光的子帧进行显示的灰度(階調)中,同样也存在有分辨率降低的问题。
在本发明中,抑制分辨率降低的同时还提高亮度。
发明内容
在本发明中,在使两个单元点亮的子帧中,在成组的两个单元中、确定主单元,通过使另一个成为副单元的单元的发光强度比主单元的发光强度弱,保持发光强度和分辨率的平衡。
而且,着眼于由于显示负载率而所必需的分辨率和2条线点亮时的效果的差异,通过进行依存于显示负载率的控制,进行更加细致的控制。
在现在的一般等离子体显示面板PDP中,根据显示负载率的不同,亮度受到限制的机构不一样。当是比称为APC(automatic power control:自动功率控制)点(point)(通常是10%~20%)的显示负载率高的负载率时,控制亮度而使面板的消耗电力一定。因此,在这个范围内,根据每单位消耗电力的亮度(实际效率)而决定面板的亮度。为了使说明简单,在此使成组的两个单元的强度一样。当将2条线同时点亮时,亮度虽然变为2倍,但是放电电力(放電電力)也变为2倍,面板电容的充放电电力虽然不变为2倍但是也会增加。因此,实际效率不怎么增加,在APC点之上时即使不将2条线同时点亮,亮度的下降也不怎么成为问题。
另一方面,在APC点之下的负载率的区域时,对亮度进行控制使维持(sustain)放电次数一定。因此,如果在这个区域将2条线同时点亮,亮度就会变为2倍。因此,在本发明中,主要是在APC点之下的区域增大副单元的发光强度,减少分辨率下降的情况的同时提高面板亮度。
即,通过根据显示负载率对正副的发光强度的比进行调节,进行更加细致的显示控制。
发明效果
根据本发明,能够进行分辨率和亮度得到平衡的图像显示。
附图说明
图1是BOX-ALIS面板的说明图。
图2是肋与电极的位置关系的说明图。
图3是通常的交错显示中的显示形式的说明图。
图4是2条线显示的交错显示的说明图。
图5是标准等离子体显示面板的驱动结构的说明图。
图6是实施例1的1条线显示的交替驱动结构的说明图。
图7是实施例1的2条线显示的交替驱动结构的说明图。
图8是实施例1的驱动结构的说明图。
图9是实施例1的子帧的结构的说明图。
图10是APC控制的说明图。
图11是2条线点亮率控制的说明图。
图12是实施例1的驱动电路结构的说明图。
图13是实施例1的驱动波形(odd场)的说明图。
图14是实施例1的驱动波形(even场)的说明图。
图15是实施例1的驱动波形(α=0时,odd场)的说明图。
图16是实施例1的驱动波形(α=0时,even场)的说明图。
图17是实施例2的驱动结构的说明图。
图18是实施例2的驱动电路的说明图。
图19是实施例2的驱动波形(odd场)的说明图。
图20是实施例2的驱动波形(even场)的说明图。
图21是实施例2的驱动波形(α=0时,odd场)的说明图。
图22是实施例2的驱动波形(α=0时,even场)的说明图。
图23是实施例3的显示方法的说明图。
图24是实施例4的2条线点亮率控制方法的说明图。
图25是实施例6的控制方法的说明图。
符号的说明
12、13:显示电极
18:寻址(address)电极
具体实施方式
下面,对用于实施本发明的最佳实施方式进行说明。
关于本发明的等离子体显示模块以及等离子体显示装置的实施例,利用图加以说明。
实施例1
对实施例1加以说明。在图1中对本实施例的等离子体显示模块的面板结构加以表示。从与BOX肋组合的ALIS面板的意思的角度,将其称呼为BOX-ALIS面板。在图2中对正面看面板时的BOX肋和电极的位置关系进行表示。通过BOX肋,放电空间被区划为矩形并形成单元。1列横排的单元在横方向形成显示线。下面,只要没有特别说明,所谓的显示线就表示横方向的线。线间距(line pitch)是相邻显示线的中心位置的间隔距离。
在BOX-ALIS中如果进行通常的交错显示(1条线显示的交错显示),就会成为图3那样的显示形式。在odd场用odd线的单元显示odd线的数据,在even场用even线的单元显示even线的数据,
与此相对,在专利文献2的技术中,进行用2条线显示同样数据的交错显示。在这种情况下,虽然像通常的交错显示那样在各个场中没有进行休止的线,但是在各个场如果将成组的2条线看作1条线,在奇数场和偶数场就成为偏离了显示线位置的显示,在这个意思上,在本发明中对这种显示也称为交错显示。另外,在下面出现2条线的发光强度比不是1的显示形式的例子,对于这种显示,作为概念的扩张也将它称为交错显示。
那么,将2条线显示的交错显示时的显示形式在图4中加以表示。在odd(奇)场,将odd线的数据用odd线在上的相邻的2条线来显示。另一方面,在even(偶)场,将even线的数据用even线在上的相邻的2条线来显示。
看图3和图4的显示形式就知道,2条线显示的交错显示时,每放电一次时的亮度变为大约2倍。而且,将图3与图4的显示比较后就知道,2条线显示的交错显示是将1线显示的交错显示的2张图像错开一个线间距再重叠进行显示的。如上所述,这样的显示是对原来的图像进行低通滤波而成,分辨率下降。
在本实施例中,将该1线显示的交错显示与2线显示的交错显示组合在一起进行显示。
接着,为了说明该组合显示,首先在图5中对标准PDP驱动的结构加以说明。1个场(field)(odd/even)由多个子帧(SF:sub frame)构成。在图5中,虽然因为作图上的原因图示的是6SF的结构,但是一般是10SF结构~12SF结构。并且,一个SF由复位(reset)期间,寻址(address)期间和维持(sustain)期间构成。在复位期间中,将电极上的壁电荷状态初始化,在寻址期间根据显示数据调整壁电荷状态,在维持期间使与显示数据对应的单元点亮。在一个单元中,在一个维持期间,要么全期间点亮,要么全期间不点亮。通过选择在哪个SF使之点亮来进行灰度(階調)表现。
接着,在图6对1线显示的交错显示的驱动结构加以表示。在图6中因作图的关系采用4SF结构。在1个场一半的线不点亮。另一方面,在专利文献2的技术中,如图7所示,虽然所有线都点亮,但是相邻2线是同一数据。
在本实施例中,进行部分的2线显示来抑制分辨率的下降。在图8中表示本实施例的驱动结构。在成组的2线内,使一方(虽然在图8中是下侧,但上下颠倒也没关系)的显示放电数以一定的比例少于另一方。于是,成为1线显示与2线显示的中间图像。使较少一方的维持放电数对另一方的放电数的比为α,且0<α<1。即,在以于某场不减少维持放电数的线的SF全部点亮时的亮度作为1时,将另一方的线全部点亮时的亮度是α。以后,也把α称为“2线点亮率”。即使假设有制造偏差,为了提高亮度,有必要将α优选为0.05以上。另外,为了得到更加提高亮度的效果,有必要将α优选为0.2以上。另一方面,为了清楚地得到分辨率上升的效果,有必要将α优选为0.8以下,进一步将α优选为0.5以下。在图9中仅选择1SF对其驱动结构加以表示。这时,以某上下方向的线的显示数据为s(y)时,被显示的odd场和even场的平均图像是公式:
作用在上下方向的低通滤波的效果hA(α,f)是公式:
比起公式(1)所表示的专利文献2的2线显示的交错图像,能够知道分辨率得到了提高。例如,如果在能够由面板进行显示的原理上的空间频率的上限f=1/2p这点将式(2)与式(4)的值进行比较,则为,
本实施例的分辨率更高。
接着,就亮度加以比较,这之前,首先对PDP的APC控制进行说明。不改变议论的本质,PDP的消耗电力仅是在维持期间消耗的电力。在此,在维持期间消耗的电力由直接有助于发光的放电电力和对电极间的电容进行充放电时所消耗的无效电力构成。在图10中表示相对于显示负载率的最大亮度(最高灰度时的亮度)与消耗电力的关系。最大亮度和无效电力与维持频率大致成比例,在APC点之下时将维持频率(最大亮度和无效电力)保持一定,在APC点之上时维持频率(最大亮度和无效电力)随着负荷率的上升而减少。另一方面,在APC点之下时全部电力随着负荷率的上升而上升,在APC点之上时,将全部电力保持一定。以上就是通常实施的APC控制。
以该APC控制为前提,对2线显示时的最大亮度进行观察。例如,列举对角为42英寸,像素为1024×1024(纵横尺寸比16∶9),放电气体为Xe8%+He30%+Ne62%(500Torr)的面板。首先,当维持频率为60kHz时,在1线点亮情况下,APC点以下的最大亮度是618cd/m2,在2线点亮(2线点亮率100%)的情况下,最大亮度变为1215cd/m2,通过采用2线点亮使亮度大致变为2倍。另一方面,在全部电力263W时,在1线点亮情况下,显示负载率100%时的最大亮度是210cd/m2,在2线点亮(2线点亮率100%)的情况下,最大亮度是222cd/m2,即使采用2线点亮,亮度也就只上升6%。这是因为在APC点之上时将全部电力控制为一定。通过采用2线点亮,虽然每一个维持周期的亮度大致变为2倍,但是因为消耗电力也增加,所以将全部电力控制为一定时,因为2线点亮时的维持频率比1线点亮时的维持频率低,结果是最大亮度几乎不增加。如果对显示负载率100%时的消耗电力进行说明,在1线点亮时,放电电力是204W,无效电力是59W,维持频率是26kHz。另一方面,在2线点亮时(2线点亮率100%),放电电力是215W,无效电力是48W,维持频率是14kHz。并且,通过采用2线点亮,每一个维持周期的放电电力变为2倍,无效电力变为1.5倍。通过采用2线点亮,因为在全部电力中无效电力所占的比例减少,所以获得了亮度上升6%的效果。
如上所述,在APC点以下时,通过采用2线点亮而获得的亮度上升的效果虽然非常大,但是当显示负载率为100%时,几乎没有亮度上升的效果。因此,在负载率大的区域,降低2线点亮率,成为高分辨率的图像,相反,在负载率小的区域,提高2线点亮率,成为高亮度的图像,通过采用以上控制能够获得平衡度较好的显示图像。将2线点亮率作为显示负载率的函数进行表示,并在图11中对其控制例加以表示。例如,当重视分辨率时,仅在APC点以下的区域进行2线显示,因为显示负载率在某值(例如10%)以下,随着负载率的下降,使2线点亮率上升(参照图11a)。另外,在某负载率(例如5%)以下,即使使2线点亮率为100%也没关系。另一方面,当重视亮度时,包含APC点以上的区域,进行2线显示(参照图11b),这样的控制是可行的。或者,为了使控制简单,也可以与负载率无关而使得2线点亮率为一定,根据亮度和分辨率的平衡来决定2线点亮率的值。
最后,在图12中表示实施例1的驱动电路结构,在图13~图16中表示驱动波形。其具有寻址电极驱动电路22,第一以及第二扫描电极驱动电路23-1、23-2,和控制电路27。控制电路27进行由输入影像信号生成子帧信号,对每个场生成如上述那样对电极进行驱动的控制信号等的信号处理。并且,当输入影像信号是逐行(progressive)信号时,进行将它变换为交替信号的处理。在此,在odd场期间Y电极(第二扫描电极)成为扫描电极,在even场期间X电极(第一扫描电极)成为扫描电极。因此,扫描电路追随X电极(第一扫描电极)、Y电极(第二扫描电极)这两者。
标准驱动波形是图13和图14所示的波形,它是2线点亮时的波形。当完全是2线点亮时该驱动波形变为没有图13和图14的后半维持期间的形状。当完全是1线点亮时驱动波形有点不一样,变为图15、图16那样。即,在不点亮的线上,如果寻址时仅仅在A-Y期间放电,不发生维持放电,就有不能顺利进行下个复位的情况,设置有用于此的后处理的脉冲。
实施例2
对实施例2进行说明。在通常的PDP驱动电路中尽管扫描电路仅仅具有Y电极用的扫描电路,但是与此相对,在实施例1的驱动电路中还具有X电极用的扫描电路,成本较高。因此,在实施例2中对扫描电路仅有Y电极的结构加以表示。
具体而言,根据场(field)不改变2线的组而进行固定,仅在Y电极进行扫描。即,夹着Y电极的2线与场无关而成为组合。但是,在odd场odd线成为主要线,在even场even线成为主要线这点与实施例1一样。
在图17中表示实施例2的驱动的全体结构,在图18中表示驱动电路。这时的驱动波形是从图19~图22。驱动电路由寻址电极驱动电路2,扫描电极驱动电路3,维持电极驱动电路4和控制电路5构成。在实施例2中,扫描电极电路仅有一个系统,电路结构变简单的另外方面,分辨率下降。在本实施例中,因为2线的组合被固定,所以2线点亮部分变为线数为一半的逐行的图像,该图像成分原理上只能表现至1/4p的空间频率。1线点亮的图像成分是通常的线数的交错显示,能够显示更高频率成分。
实施例1与2的选择是到底重视电路的简单度和分辨率中的哪一个这种设计问题。
实施例3
下面对实施例3加以说明。如果从另一个角度看,实施例2的点亮方式在成组的两个单元(cell)的发光重心对数据进行显示。因此,如果保持实施例2不变,输入数据的位置与被表示的位置会发生偏离。为了调整该偏离,可以从输入数据进行内插(内挿),从而求出显示位置的数据,并对该数据进行显示。
在实施例3中,在主线位置表示出各场所表示的数据,以D(n)为该数据,以I(n)为输入数据,则有:
(参照图23)。
式(6)、式(7)中,输入信号虽然是交错信号,但是当信号是同样线数的逐行信号时(对于1080线的面板信号是1080p的信号时),能够进行更高精度的调整。虽然通常是将输入的逐行信号间隔剔除转换成交错信号后进行显示,但是在本实施例不对信号进行间隔剔除而是利用下式进行数据的调整。
另外,根据子帧当2线点亮率不同时,将全部子帧的2线点亮率的加权平均值(重心位置)利用到上述计算中。那时的加权即各个子帧的亮度的加权。
实施例4
下面对实施例4加以说明。在通常的影像信号中高频成分的振幅较小。另一方面,小振幅的成分以亮度加权(重み)轻的下位的SF进行表现。因此,如果采用在下位的SF将2线点亮率设定得较低,在上位的SF将其设定的较高的方法,则实质上不怎么抑制分辨率即能够提高亮度。
具体而言,如图24所示那样,将对显示负载率的2线点亮率在下位SF设定地较低(图24a),在上位SF设定地较高(图24b)。
实施例5
下面对实施例5加以说明。在上述实施例中,显示负载率越小使2线点亮率越大,因为负载率接近100%的区域其整个画面接近于全是白色的状态,所以在这个区域对分辨率的要求不高,即使将2线点亮率设定得较大也没关系(参照图25a)。另外,在负载率比某一定值大时,使得2线点亮率为100%也没有关系(参照图25b)。另外,当显示负载率在0%附近或某定值以下时,没有必要使2线点亮率为100%,例如能够设定为80%以上。
实施例6
下面对实施例6加以说明。是重视分辨率还是重视亮度根据用户的喜好而异。因此,就2线点亮率的设定而言,优选预先准备多个菜单,使得编入了等离子体显示模块的等离子体显示装置的用户能够自己进行设定。例如,使用户能够对于通常的TV节目设定为高亮度(2线点亮率较高的设定),欣赏电影时选择分辨率高的设定(2线点亮率较低的设定,极端时将全部SF固定为1线点亮)。另外,当显示负载率在0%附近时,没有必要使2线点亮率为100%,例如能够设定为80%以上。
实施例7
下面对实施例7加以说明。如果将全部SF的2线点亮率固定为100%,该面板就会成为水平线数一半的逐行面板。例如,如果线数是1080根,就会成为540p的面板。因此,对于540p的影像源适合进行540p的逐行显示。
在主线位置表示各场所显示的数据,作为D(n),以I(n)为输入数据,则有:
D(2n+1)=I(n):odd field (10)
D(2n+2)=I(n):even field (11)。
可以由等离子体显示装置的用户来决定是否采用逐行显示,也可以由信号自动辨别。
产业上的可利用性
本发明在抑制等离子体显示模块或等离子体显示装置的分辨率下降的同时提高亮度,能够进行具有分辨率和亮度的平衡的图像显示。
Claims (20)
1.一种等离子体显示模块,其特征在于,包括:
面板部;
由奇数场和偶数场构成的交错信号的处理机构;和
用将1场期间分割成多个子帧,将所述面板部的上下相邻的两个单元作为一个组且与所述交错信号的1条水平扫描线相对应的信号驱动的驱动部,其中,
所述驱动部按照使所述多个子帧中的至少一个子帧的所述两个单元各自的发光强度不同的方式进行驱动。
2.如权利要求1所述的等离子体显示模块,其特征在于:
所述处理机构构成为包括将逐行信号变换为所述交错信号的机构。
3.如权利要求1所述的等离子体显示模块,其特征在于,包括:
对所述面板部的显示负载率进行检测的机构,
并构成为根据所述显示负载率,对所述的两个单元的各自发光强度进行控制。
4.如权利要求1所述的等离子体显示模块,其特征在于:
使所述两个单元的发光强度的比大致一定。
5.如权利要求1所述的等离子体显示模块,其特征在于:
构成所述一个组的两个单元在所述奇数场和所述偶数场不同,
所述两个单元中发光亮度高的单元是两者的场都为上侧或下侧的任意一侧。
6.如权利要求1所述的等离子体显示模块,其特征在于:
构成所述一个组的两个单元在所述奇数场和所述偶数场相同,
所述两个单元中发光亮度高的单元在所述奇数场和所述偶数场不同。
7.如权利要求3所述的等离子体显示模块,其特征在于:
所述显示负载率在0%附近时,按照随着所述显示负载率变小所述两个单元的发光强度的比接近1的方式进行控制。
8.如权利要求3所述的等离子体显示模块,其特征在于:
所述显示负载率在100%附近时,按照随着所述显示负载率变大所述两个单元的发光强度的比接近1的方式进行控制。
9.如权利要求3所述的等离子体显示模块,其特征在于:
构成为在所述显示负载率在规定值以上时,按照使所述两个单元中的一个单元熄灭的方式进行控制。
10.如权利要求4所述的等离子体显示模块,其特征在于:
所述两个单元各自中的所述多个子帧的各发光强度的比均大致一定。
11.如权利要求1所述的等离子体显示模块,其特征在于:
所述两个单元中亮度低的单元相对亮度高的单元的、所述两个单元各自中的所述多个子帧各自的发光亮度的比,权重大的所述子帧比权重小的所述子帧设定得大。
12.如权利要求9所述的等离子体显示模块,其特征在于:
构成为能够对使得所述两个单元中的一个单元熄灭的所述显示负载率的值进行设定。
13.如权利要求1所述的等离子体显示模块,其特征在于:
所述多个子帧各自具有显示放电期间,至少在一个子帧的所述显示放电期间,由所述两个单元同时进行显示放电。
14.如权利要求13所述的等离子体显示模块,其特征在于:
所述两个单元各自中的所述多个子帧各自在所述显示放电期间的放电次数的比均大致一定。
15.如权利要求3所述的等离子体显示模块,其特征在于:
所述多个子帧各自具有显示放电期间,根据所述显示负载率对所述两个单元各自中的所述多个子帧各自在所述显示放电期间的放电次数的比进行控制。
16.如权利要求6所述的等离子体显示模块,其特征在于:
所述驱动部构成为,根据来自所述处理机构的输入数据与所述发光强度的比,对所述两个单元的发光重心位置的图像数据与所述多个子帧各自对应地进行计算,利用该图像数据进行驱动。
17.一种等离子体显示模块的驱动方法,其特征在于:
该等离子体显示模块包括面板部;和由奇数场和偶数场构成的交错信号的处理机构,
根据将1场期间分割成多个子帧,将所述面板部的上下相邻的两个单元作为一个组且与所述交错信号的1条水平扫描线相对应的信号,
按照使所述多个子帧中的至少一个的子帧的、所述两个单元各自的发光强度不同的方式进行驱动。
18.如权利要求17所述的等离子体显示模块的驱动方法,其特征在于:
所述处理机构构成为包括将逐行信号变换为所述交错信号的机构,对于逐行信号和交错信号中的任意的输入信号都能够进行驱动。
19.一种等离子体显示装置,其特征在于,包括:
面板部;
由奇数场和偶数场构成的交错信号的处理机构;
用将1场期间分割成多个子帧,将所述面板部的上下相邻的两个单元作为一个组且与所述交错信号的1条水平扫描线相对应的信号驱动的驱动部:和
从所述两个单元点亮时的多个发光强度比中选择一个的选择控制机构,
根据所选择的发光强度比,按照使所述多个子帧中的至少一个子帧的、所述两个单元各自的发光强度不同的方式进行驱动。
20.如权利要求19所述的等离子体显示装置,其特征在于:
所述处理机构构成为包括将逐行信号变换为所述交错信号的机构,对于逐行信号和交错信号中的任意输入信号都能够进行驱动。
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