一種輸出管共用的低功耗高壓驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公布了一種輸出管共用的低功耗高壓驅(qū)動(dòng)電路，包括用于驅(qū)動(dòng)上驅(qū)動(dòng)管柵極的電平轉(zhuǎn)換電路、上驅(qū)動(dòng)管和多個(gè)下驅(qū)動(dòng)管；所述下驅(qū)動(dòng)管由獨(dú)立的低壓控制信號(hào)控制，其特征在于：所述多個(gè)下驅(qū)動(dòng)管共用一個(gè)上驅(qū)動(dòng)管，每個(gè)下驅(qū)動(dòng)管與上驅(qū)動(dòng)管之間通過(guò)隔離二極管隔離。本發(fā)明由于相關(guān)輸出（同組輸出）之間共用了輸出級(jí)上驅(qū)動(dòng)管以及相關(guān)的柵極驅(qū)動(dòng)電路，所以可以有效的減少輸出上驅(qū)動(dòng)管所占芯片面積的比例，同時(shí)降低了芯片功耗，從而減少整體芯片的面積，降低成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種輸出管共用的低功耗高壓驅(qū)動(dòng)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于PDP驅(qū)動(dòng)芯片【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種輸出管共用的低功耗高壓驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]平板顯示器具有完全平面化、輕、薄、省電等特點(diǎn)，符合未來(lái)圖像顯示器發(fā)展的必然趨勢(shì)，近年來(lái)發(fā)展迅猛。作為在21世紀(jì)仍被廣泛使用的主流平板顯示技術(shù)之一，等離子技術(shù)其實(shí)已經(jīng)走過(guò)了 80多年的歷程。全球第一臺(tái)等離子顯示設(shè)備誕生于1964年的美國(guó)。由于等離子技術(shù)自身具有的巨大優(yōu)勢(shì)，其在各領(lǐng)域迅速得到了長(zhǎng)足發(fā)展，其中PDP等離子電視就是一個(gè)方面。
[0003]在平板電視領(lǐng)域，等離子技術(shù)較液晶技術(shù)更優(yōu)秀。從技術(shù)原理角度，等離子技術(shù)在多方面超越液晶，更適合作為電視使用。比如在屏幕的響應(yīng)時(shí)間方面，等離子是微秒級(jí)(百萬(wàn)分之一秒)，液晶處于毫秒級(jí)(千分之一秒)，所以，等離子電視播放快速變化的畫(huà)面時(shí)不存在“拖影現(xiàn)象”;在顏色的表現(xiàn)力上，等離子電視迄今最高可以達(dá)到5490億色，而液晶只可以達(dá)到10.7億色，因此等離子畫(huà)面的真實(shí)度更勝一籌。
[0004]在各類(lèi)顯示電路系統(tǒng)中，高壓驅(qū)動(dòng)電路是比較關(guān)鍵的部分，出色的驅(qū)動(dòng)電路甚至可以彌補(bǔ)顯示屏的性能缺陷，提高顯示效果。高壓驅(qū)動(dòng)電路包括尋址驅(qū)動(dòng)電路、掃描驅(qū)動(dòng)電路和維持驅(qū)動(dòng)電路等。
[0005]芯片功耗主要包括邏輯部分功耗和高壓驅(qū)動(dòng)功耗部分。一般要求邏輯部分功耗小于20mW，高壓部分功耗小于200mW。隨著芯片輸出路數(shù)的增加以及頻率的提高，功耗也顯著增加，高壓部分的功耗已經(jīng)遠(yuǎn)大于200mW。由于顯示器件長(zhǎng)期工作在高壓狀態(tài)，功耗過(guò)大會(huì)導(dǎo)致電路過(guò)熱，引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。降低芯片功耗已經(jīng)成為芯片設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。
[0006]節(jié)能環(huán)保是二十一世紀(jì)的一切技術(shù)發(fā)展的核心，而能夠有效減少芯片的面積，在同等工藝條件下，降低芯片的制造成本，同時(shí)減低芯片功耗，也是實(shí)現(xiàn)環(huán)保的一種手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷提供一種有效的減小芯片的面積、降低芯片功耗的輸出管共用的低功耗高壓驅(qū)動(dòng)電路。
[0008]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案:
一種輸出管共用的低功耗高壓驅(qū)動(dòng)電路，包括用于驅(qū)動(dòng)上驅(qū)動(dòng)管柵極的電平轉(zhuǎn)換電路、上驅(qū)動(dòng)管和多個(gè)下驅(qū)動(dòng)管；所述下驅(qū)動(dòng)管由獨(dú)立的低壓控制信號(hào)控制，其特征在于:所述多個(gè)下驅(qū)動(dòng)管共用一個(gè)上驅(qū)動(dòng)管，每個(gè)下驅(qū)動(dòng)管與上驅(qū)動(dòng)管之間通過(guò)隔離二極管隔離。
[0009]其進(jìn)一步特征在于:所述高壓驅(qū)動(dòng)電路每路輸出OUT與各自的下驅(qū)動(dòng)管漏極相連，并通過(guò)隔離二極管與共用的上驅(qū)動(dòng)管漏極相連，所有輸出OUT之間通過(guò)一個(gè)正向二極管、一個(gè)反向二極管隔離。
[0010]更進(jìn)一步的:所述高壓驅(qū)動(dòng)電路包括多組電平轉(zhuǎn)換電路、上驅(qū)動(dòng)管和多個(gè)下驅(qū)動(dòng)管；每一組的多個(gè)輸出OUT狀態(tài)相同。
[0011]上述輸出OUT狀態(tài)為全高、全低和高阻。
[0012]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
由于相關(guān)輸出(同組輸出)之間共用了輸出級(jí)上驅(qū)動(dòng)管以及相關(guān)的柵極驅(qū)動(dòng)電路，所以可以有效的減少輸出上驅(qū)動(dòng)管所占芯片面積的比例，同時(shí)降低了芯片功耗，從而減少整體芯片的面積，降低成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是傳統(tǒng)的單路高壓驅(qū)動(dòng)電路圖。
[0014]圖2是采用傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路的6路輸出驅(qū)動(dòng)電路圖。
[0015]圖3是本發(fā)明低功耗高壓驅(qū)動(dòng)電路圖。
[0016]圖4是采用3組本發(fā)明6路輸出驅(qū)動(dòng)電路圖。
[0017]圖5是傳統(tǒng)輸出級(jí)電路逐行掃描時(shí)的各路輸出的輸出波形。
[0018]圖6是本發(fā)明提及的輸出級(jí)電路逐行掃描時(shí)各路輸出上的輸出波形。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，在以下的電路示意圖中都省去了輸出上驅(qū)動(dòng)管的電平轉(zhuǎn)化電路，這里只針對(duì)高壓輸出級(jí)電路進(jìn)行描述和討論:
圖1中給出的是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的單路高壓輸出級(jí)電路示意圖。在傳統(tǒng)的高壓輸出級(jí)電路中，每一路高壓輸出OUT都連接到顯示屏上的一個(gè)行電極，每個(gè)輸出級(jí)都包含一個(gè)上驅(qū)動(dòng)管、一個(gè)二極管和一個(gè)下驅(qū)動(dòng)管。這樣的話，一個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片中包含有多少路高壓輸出，對(duì)應(yīng)的就要有多少個(gè)上驅(qū)動(dòng)管和多少的下驅(qū)動(dòng)管。圖2給出了采用傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路的6路輸出驅(qū)動(dòng)電路?？梢钥吹?，在傳統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)中，多路輸出即是單路高壓輸出電路的簡(jiǎn)單重復(fù)。譬如，對(duì)于6路輸出的驅(qū)動(dòng)電路，就應(yīng)該有6個(gè)上驅(qū)動(dòng)管(IN1-5?IN6-5)和6個(gè)下驅(qū)動(dòng)管(IN1-6?IN6-6)。這樣的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，重復(fù)性強(qiáng)，控制電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是由于驅(qū)動(dòng)管都是大尺寸的管子，所以會(huì)占用更多的芯片面積。有些設(shè)計(jì)人員考慮減小芯片面積，會(huì)將上、下驅(qū)動(dòng)管之間的二極管7省去。此二極管作用是隔離，減小輸出級(jí)對(duì)上驅(qū)動(dòng)管的干擾，去除此二極管是以犧牲性能的代價(jià)換取面積上的節(jié)省。
[0020]圖3是本發(fā)明所提出的高壓驅(qū)動(dòng)電路示意圖。此電路結(jié)構(gòu)的作用相當(dāng)于多個(gè)傳統(tǒng)電路，有多個(gè)輸出，具體的路數(shù)可以根據(jù)實(shí)際要求來(lái)設(shè)置。然而，不同于傳統(tǒng)的輸出電路的是，本發(fā)明所提出的多個(gè)輸出級(jí)電路共用一個(gè)上驅(qū)動(dòng)管，而所有輸出的下驅(qū)動(dòng)管是獨(dú)立的。在本發(fā)明中，隔離二極管是必不可少的，其作用，不只是減小輸出對(duì)上驅(qū)動(dòng)管的干擾，更用于各路輸出之間的隔離。而本電路單獨(dú)使用的一個(gè)限制便是，無(wú)法實(shí)現(xiàn)各路輸出之間，有輸出為高、輸出為低的同時(shí)存在。因此，對(duì)于規(guī)模龐大、或者輸出復(fù)雜、或者對(duì)輸出要高低要求的電路，可以對(duì)整個(gè)模塊電路的輸出進(jìn)行分組，采用多個(gè)本發(fā)明所提出的輸出電路。歸屬于同組的輸出共用一個(gè)上驅(qū)動(dòng)管，不同組的輸出使用不同的上驅(qū)動(dòng)管。具體的輸出分組方式可以根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用的需求來(lái)設(shè)計(jì)。圖4給出了采用3組本發(fā)明組成的6路輸出驅(qū)動(dòng)電路，是以輸出的路數(shù)對(duì)3取模為例，也即按將輸出的路數(shù)除以3的余數(shù)作為分組的依據(jù)，有相同余數(shù)的歸屬于同一組。即第I路對(duì)3取模余1，就歸為第I組。同樣的，第4路輸出對(duì)3取模也余1，也歸為第I組。相應(yīng)的，第2，3路輸出根據(jù)其對(duì)3取模的余數(shù)分別歸為第2，3組。同一組內(nèi)的輸出共用一個(gè)上驅(qū)動(dòng)管，所以輸出I和輸出4共用了一個(gè)上驅(qū)動(dòng)管IN1-5，輸出
2和輸出5共用了一個(gè)上驅(qū)動(dòng)管IN2-5，依次類(lèi)推。而輸出級(jí)下管則是各路輸出單獨(dú)控制的。這樣，可以很好的實(shí)現(xiàn)第3n+l路(η=0，1，……)輸出與第3η+2 (η=0，1，……)路、第3n+3(η=0,1,……)路的隔離，實(shí)現(xiàn)其在同一時(shí)刻分別為高與為低。因此，采用3組本發(fā)明組成輸出驅(qū)動(dòng)電路，可以很好的實(shí)現(xiàn)逐行掃描(相鄰2路輸出一高一低)、隔行掃描(相隔I路，如第I路和第3路輸出一高一低)，但要實(shí)現(xiàn)隔2行掃描(相隔2路，如第I路和第4路輸出一高一低)，則至少需要采用4個(gè)本發(fā)明輸出電路組。同時(shí)，可以看到，由于采用了上驅(qū)動(dòng)管共用的設(shè)計(jì)，采用本發(fā)明所提出的輸出級(jí)電路可以節(jié)省高壓上驅(qū)動(dòng)管的面積以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路。理論上講，輸出的路數(shù)越多，采用本發(fā)明所提出的輸出級(jí)電路所能節(jié)省的芯片面積就越大。
[0021]圖5中給出的是采用傳統(tǒng)輸出級(jí)電路時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行逐行掃描時(shí)的各路輸出的輸出波形。如前文所述，由于每一路輸出的上驅(qū)動(dòng)管和下驅(qū)動(dòng)管都是獨(dú)立控制的，所以在逐行掃描時(shí)，輸出低脈沖會(huì)依次在各個(gè)輸出端出現(xiàn)。各個(gè)輸出路之間沒(méi)有相關(guān)性。
[0022]圖6中給出的是采用本專(zhuān)利提及的輸出級(jí)電路在進(jìn)行低電平脈沖逐行掃描時(shí)各路輸出上的輸出波形。信號(hào)分組是以3取模為例進(jìn)行分組的。和傳統(tǒng)電路的輸出波形不同的是，在本專(zhuān)利提及的電路的輸出波形中，同組輸出之間的信號(hào)存在非常明顯的相關(guān)性。相應(yīng)的就需要在共用的上驅(qū)動(dòng)管的控制控制信號(hào)INn_5上做特殊處理。而對(duì)于非同組即非共用上管的路之間，沒(méi)有相關(guān)性，可以任意輸出高或低。在應(yīng)用中，一旦某組內(nèi)有至少一路輸出需要輸出為低時(shí)，對(duì)應(yīng)的組上驅(qū)動(dòng)管控制信號(hào)INn_5就一定要處于高，以使得共用的上驅(qū)動(dòng)管5處于關(guān)閉狀態(tài)，這樣某路輸出若為低，其對(duì)應(yīng)的下驅(qū)動(dòng)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)IN6_n為高，對(duì)應(yīng)的下驅(qū)動(dòng)管6就開(kāi)啟，此時(shí)該路的輸出端輸出為低；對(duì)于輸出非低的共用上管的同組其它路，其對(duì)應(yīng)的下驅(qū)動(dòng)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)IN6_n也為低，對(duì)應(yīng)的下驅(qū)動(dòng)管6關(guān)閉，由于共用上管被關(guān)閉，所以此時(shí)這些輸出處于高`阻態(tài)。然而，當(dāng)同組內(nèi)有一路輸出需要為高時(shí)，由于共用上驅(qū)動(dòng)管5的開(kāi)啟，所有同組內(nèi)的下驅(qū)動(dòng)管6必須同時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)。換而言之，同組內(nèi)的所有輸出只能同時(shí)為高。
[0023]由于共用上驅(qū)動(dòng)管的存在，當(dāng)同組輸出中有至少一路的輸出信號(hào)為低的話，同組的其它輸出狀態(tài)就只能同為低或者處于高阻態(tài)，而不能像傳統(tǒng)的輸出級(jí)電路一樣可以為任意態(tài)。因?yàn)樵谕M輸出之間的上驅(qū)動(dòng)管是共用的，一旦有一路輸出需要為高，則意味著同組的所有輸出上接的上驅(qū)動(dòng)管IN5都處于開(kāi)啟狀態(tài)。這樣，一旦其它路輸出為低的話，對(duì)應(yīng)的輸出的下驅(qū)動(dòng)管IN6就也將處于開(kāi)啟狀態(tài)，這樣就會(huì)形成在該輸出級(jí)的高壓電源VPP和地GND之間的通路。所以為避免這種狀況的出現(xiàn)，當(dāng)一組輸出中有一路輸出為高時(shí)，同組的所有輸出的下驅(qū)動(dòng)管IN6必須關(guān)閉；同理，一組輸出中有一路輸出確定為低時(shí)，同組的所有輸出的上驅(qū)動(dòng)管同時(shí)關(guān)閉。也即，在同一組輸出中，不能同時(shí)出現(xiàn)高或低的信號(hào)輸出。
【權(quán)利要求】
1.一種輸出管共用的低功耗高壓驅(qū)動(dòng)電路，包括用于驅(qū)動(dòng)上驅(qū)動(dòng)管柵極的電平轉(zhuǎn)換電路、上驅(qū)動(dòng)管和多個(gè)下驅(qū)動(dòng)管；所述下驅(qū)動(dòng)管由獨(dú)立的低壓控制信號(hào)控制，其特征在于:所述多個(gè)下驅(qū)動(dòng)管共用一個(gè)上驅(qū)動(dòng)管，每個(gè)下驅(qū)動(dòng)管與上驅(qū)動(dòng)管之間通過(guò)隔離二極管隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出管共用的低功耗高壓驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述高壓驅(qū)動(dòng)電路每路輸出OUT與各自的下驅(qū)動(dòng)管漏極相連，并通過(guò)隔離二極管與共用的上驅(qū)動(dòng)管漏極相連，所有輸出OUT之間通過(guò)一個(gè)正向二極管、一個(gè)反向二極管隔離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輸出管共用的低功耗高壓驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述高壓驅(qū)動(dòng)電路包括多組電平轉(zhuǎn)換電路、上驅(qū)動(dòng)管和多個(gè)下驅(qū)動(dòng)管；每一組的多個(gè)輸出OUT狀態(tài)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸出管共用的低功耗高壓驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述輸出OUT狀態(tài)為全高、全低和高阻。
【文檔編號(hào)】G09G3/28GK103761940SQ201410006056
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】吳虹, 李海松, 陶平, 易揚(yáng)波, 張立新, 陳健 申請(qǐng)人:無(wú)錫芯朋微電子股份有限公司