專利名稱：等離子體顯示板的驅動電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種電容性負載的驅動電路，且特別是有關于一種等離子體顯示板的驅動電路，其可以避免等離子體顯示單元(電容性負載)因兩極間突然短路或施加高壓而出現(xiàn)的大電流，并進而減少能量損失及電磁干擾。
等離子體顯示板(plasma display panel)的尺寸大而薄，而且沒有輻射線，因此是未來大尺寸顯示器的主流。等離子體顯示板的原理是借由高壓高頻的交流電使等離子體中的電荷來回驅動，在驅動的過程中放出紫外線來打擊管壁上的螢光劑而發(fā)出光線。等離子體顯示板的電路特性可約略用一個電容來表示。在驅動等離子體顯示板時，對電容性負載的兩極突然短路或施加高壓，會在瞬間造成很大的電流而產生不少能量損失與電磁干擾，這是驅動等離子體顯示板的驅動電路所急需解決的問題。傳統(tǒng)等離子體顯示板的驅動電路為了降低上述的瞬間電流，采用電感與電容共振的方式，使等離子體顯示板和緩的充放電，但普遍都有電路過于復雜與成本過高的問題。
請參考

圖1，此為已知單邊驅動電路10的電路圖。單邊驅動電路10是用來驅動等離子體顯示單元14。等離子體顯示單元14是以一等效的負載電容CL來表示。單邊驅動電路10包含有一個雙向控制開關12，四個晶體管M11、M12、M15與M16，二個二極管D11及D12，一個電感L11，一大電容C11以及二直流電壓源V與VG。雙向控制開關12包含二個晶體管M13與M14以及二個用來限壓的齊納(Zener)二極管ZD11與ZD12。
圖2則是圖1單邊驅動電路10的時序圖。其中A表示雙向控制開關12輸入點的電位，B表示雙向控制開關12輸出點的電位，C表示晶體管M11的柵極的電位，D表示晶體管M12的柵極的電位，E表示晶體管M15的柵極的電位，F(xiàn)表示晶體管M16的柵極的電位，Vo表示等離子體顯示單元14輸出端的電位，而Io則表示流經等離子體顯示單元14的電流。在控制晶體管M11及M15時，由于晶體管M11及M15的源極均是電連接于一高電位，因此將晶體管M11及M15的柵極的電位控制在低電位時會使晶體管M11及M15導通，反之則會將其斷路。在控制晶體管M12及M16時，由于晶體管M12及M16的源極均是接地，因此將晶體管M12及M16的柵極的電位控制在高電位時會使晶體管M12及M16導通，反之則會將其斷路。圖2的控制時序圖所顯示的控制程序如下步驟(1)在時段T1前，等離子體顯示單元14的電位Vo為0，晶體管M11與M15為斷路，M12與M16為導通步驟(2)在時段T1中，晶體管M11的柵極C會被控制成為低電位22，因此會使晶體管M11導通，A點電位會上升至VG以控制雙向開關12動作，B電位也會跟著上升至V/2，此時電感與等離子體顯示單元14開始共振，輸出端電位Vo會被緩慢充電至V；步驟(3)在時段T2中，晶體管M12的柵極D會被控制成為高電位24，這會使晶體管M12導通，A點電位會為降為0以控制雙向開關12，這會使B電位更向上升至V，此時輸出端電位仍保持在V；由于此時晶體管M15漏極與源極間的電位差趨近于0而使漏極與源極間的寄生二極管導通，此時將晶體管M15的柵極E降為低電位26以使晶體管M15產生零電位切換；步驟(4)在時段T3中，晶體管M11的柵極C會再度被降為低電位28使晶體管M11導通，A點電位會再度上升以導通雙向開關12使B點電位降至V/2，晶體管M15的柵極E會被控制為高電位而使晶體管M15斷路，此時電感與等離子體顯示單元14開始共振，負載電容CL緩慢放電而使輸出端電位Vo降為0；步驟(5)在時段T4中，晶體管M12的柵極D會被控制為高電位使晶體管M12導通，A點電位會降為0以使雙向開關12斷路，此時輸出端電位Vo保持為0，B點電位也降至0，由于晶體管M16漏極與源極間的電位差趨于為0而使漏極與源極間的寄生二極管導通，此時將晶體管M16的柵極F升高為高電位30以使晶體管M16導通以達成零電位切換；步驟(6)重復步驟(2)至(5)以使等離子體顯示單元14得以持續(xù)的來回充電。
由于單邊驅動電路10的電感L與負載電容CL會形成一具有能量交換功能的諧振電路，因此儲存在電感L與負載電容CL上的能量便會互相交換。然而在交換的過程中，為了使能量不會大量的被晶體管M15與M16的導通電阻消耗掉并使輸出端Vo的電位能做平緩的變化，因此借由控制晶體管M15與M16的導通時間，使其在共振完成亦即輸出端Vo的電位為0或V時才導通，如此便可大量減少負載電容充放電所消耗的能量。而晶體管M15與M16都是在本身的漏極到源極間的電位為0時才導通，因此稱為零電位切換。
請參考圖3，此為由圖1所示單邊驅動電路10構成的雙邊驅動電路40的電路圖。雙邊驅動電路40具有兩個單邊驅動電路10電連接于等離子體顯示單元14的兩端，用來以來回的方式驅動等離子體顯示單元14內的等離子體以使等離子體顯示單元14得以經由持續(xù)的來回充電來維持圖像訊號的顯示。單邊驅動電路10內的雙向開關42是由圖1驅動電路10的雙向控制開關12、晶體管M11與M12以及直流電壓源VG所構成，而開關Qa與Qb則是由晶體管M15與M16所構成。由于雙邊驅動電路40所用的元件復雜，且需使用一大電容C11，因此其電路復雜、控制不易且成本也高。
因此本發(fā)明的主要目的便是提供一種等離子體顯示板的驅動電路，其利用四個開關(MOS場效應晶體管)控制等離子體顯示單元，使其電壓拉升/拉降前預先通過一LC電路共振走高/走低，借以避免等離子體顯示單元(電容性負載)因兩極間突然短路或施加高壓所產生的大電流，進而減少能量損失及電磁干擾。
根據(jù)本發(fā)明所提出的，等離子體顯示板的驅動電路具有彼此串聯(lián)的第一、第二開關及第三、第四開關，分別連接于正負電源間。而電感元件則連接在第一、第二開關的接點及第三、第四開關的接點間。第三、第四開關的接點是用以負載一等離子體顯示單元。當欲拉升等離子體顯示單元的電壓時，控制裝置首先會導通第一開關，并在第一預定時間后，截止第一開關及導通第三開關。而當欲拉降等離子體顯示單元的電壓時，控制裝置則首先導通第二開關，并在第二預定時間后，截止第二開關及導通第四開關。在這種驅動電路中，第一預定時間及第二預定時間分別為等離子體顯示單元共振升降至正電源及負電源附近所需要的時間，而第一、第二、第三、第四開關則可分別由MOS場效應晶體管所構成，其漏極源極間寄生有限壓用的二極管結構。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下
附圖簡要說明圖1是已知單邊驅動電路的電路圖；圖2是圖1中單邊驅動電路的時序圖；圖3是由圖1單邊驅動電路構成的雙邊驅動電路的電路圖；圖4是本發(fā)明等離子體顯示板的單邊驅動電路的電路圖；圖5是本發(fā)明等離子體顯示板的驅動電路中，等離子體顯示單元CL電壓與開關M1～M4控制信號的時序圖；以及圖6是本發(fā)明等離子體顯示板的單邊驅動電路的另一電路圖。
當?shù)入x子體顯示單元CL的電壓欲拉升時，開關M1首先導通，此時，正電源V透過電感元件L、等離子體顯示單元CL共振，使等離子體顯示單元CL的電壓上升。待等離子體顯示單元CL的電壓上升至正電源V附近、并導通二極管D3后，導通開關M3并截止開關M1，如此，電感能量量便可經由二極管D2與開關M3、二極管D3回送至正電源V，并使等離子體顯示單元CL的電壓維持在正電源V。
當?shù)入x子體顯示單元CL的電壓欲拉降時，開關M2首先導通，此時，負電源(地點)透過電感元件L、等離子體顯示單元CL共振，使等離子體顯示單元CL的電壓下降。待等離子體顯示單元CL的電壓下降至負電源(地點)附近、并導通二極管D2后，導通開關M4并截止開關M2，如此，電感能量量便可經由二極管D4、開關M4與二極管D1回送至正電源V，并使等離子體顯示單元CL的電壓維持在負電源(地點)。
接著，說明此電路的詳細動作。
請參考圖5，此為等離子體顯示單元CL電壓與開關M1～M4的控制信號G1～G4的時序圖。其中，等離子體顯示單元CL電壓的拉升是在第一時段(t1)及第二時段(t2)內完成；而等離子體顯示單元CL電壓的拉降則是在第三時段(t3)及第四時段(t4)內完成。
在第一時段(t1)中，開關M1、M2、M3、M4的控制信號分別為低電位、低電位、高電位、低電位，因此，開關M1、M2、M3、M4分別為導通、截止、截止、截止。此時，正電源V透過電感元件L及等離子體顯示單元CL共振，使等離子體顯示單元CL的電壓緩步走高。
第二時段(t2)則在等離子體顯示單元CL的電壓升至正電源附近、并導通二極管D3后展開。在第二時段(t2)中，開關M1、M2、M3、M4的控制信號分別為高電位、低電位、低電位、低電位，因此，開關M1、M2、M3、M4分別為截止、截止、導通、截止。此時，等離子體顯示單元CL是透過開關M3直接連接正電源V，因此電壓可維持在高壓。并且，由于等離子顯示單元CL已在連接正電源V前共振升至正電源V附近，因等離子體顯示單元CL，兩極間施加高壓而出現(xiàn)的大電流可獲得改善。
在第三時段(t3)中，開關M1、M2、M3、M4的控制信號分別為高電位、高電位、高電位、低電位，因此，開關M1、M2、M3、M4分別為截止、導通、截止、截止。此時，負電源(地點)透過電感元件L及等離子體顯示單元CL共振，使等離子體顯示單元CL的電壓緩步走低。
第四時段(t4)則在等離子體顯示單元CL的電壓降至負電源(地點)附近、并導通二極管D4后展開。在第四時段(t4)中，開關M1、M2、M3、M4的控制信號分別為高電位、低電位、高電位、高電位，因此，開關M1、M2、M3、M4分別為截止、截止、截止、導通。此時，等離子體顯示單元CL是透過開關M4直接連接負電源(地點)，因此電壓可維持在低壓。并且，由于等離子體顯示單元CL已在連接負電源(地點)前共振降至負電源(地點)附近，因等離子體顯示單元CL兩極間突然短路而出現(xiàn)的大電流可獲得改善。
請參考圖6，此為本發(fā)明等離子體顯示器的驅動電路的另一電路圖。不同于圖1的驅動電路，此電路中的開關M1、M2、M3、M4及二極管D1、D2、D3、D4分別以MOS場效應晶體管T1、T2、T3、T4取代。其中，開關M1、M2、M3、M4的連接兩端分別由MOS場效應晶體管T1、T2、T3、T4的漏極、源極所構成，開關M1、M2、M3、M4的控制信號則分別由MOS場效應晶體管T1、T2、T3、T4的柵極G1、G2、G3、G4輸入，而二極管D1、D2、D3、D4則分別由MOS場效應電晶體管T1、T2、T3、T4在漏極源極間的寄生二極管D1＇、D2′、D3′、D4′所構成。
這種驅動電路的操作原理及動作與圖4中的驅動電路完全相同，因此不再予以重述。至于開關M1、M2、M3、M4或MOS場效應晶體管T1、T2、T3、T4的控制信號則可由一控制裝置所提供，其可以是微處理器或其他方式得到的時序控制電路。
綜上所述，本發(fā)明的驅動電路是利用四個開關(MOS場效應晶體管)控制等離子體顯示單元，使其電壓拉升/拉降前預先通過一LC電路共振走高/走低，借以避免等離子體顯示單元(電容性負載)因兩極間突然短路或施加高壓所產生的大電流，進而減少能量損失及電磁干擾。
雖然本發(fā)明已以一較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視本發(fā)明的權利要求范圍所界定者為準。
權利要求
1．一種等離子體顯示板的驅動電路，用以驅動該等離子體顯示板的等離子體顯示單元，其特征在于，該等離子體顯示板的驅動電路包括一第一開關及一第二開關，彼此串聯(lián)于高低電位間；一第三開關及一第四開關，彼此串聯(lián)于高低電位間，且接點連接至該等離子體顯示單元；一緩和電路，連接于該第一、第二開關的接點及該第三、第四開關的接點之間，用以使該等離子體顯示單元的電位緩升至高電位或緩降至低電位；以及借此，在拉升該等離子體顯示單元至高電位時，首先導通該第一開關，并在第一預定時間后，截止該第一開關、導通該第三開關，以及，在拉降該等離子體顯示單元至低電位時，首先導通該第二開關，并在第二預定時間后，截止該第二開關、導通該第四開關。
2．如權利要求1所述等離子體顯示板的驅動電路，其特征在于，該第一、第二、第三及第四開關分別并連一第一二極管、一第二二極管、一第三二極管及一第四二極管。
3．如權利要求2所述等離子體顯示板的驅動電路，其特征在于，該第一預定時間是該等離子體顯示單元的電壓，共振升高至導通該第三二極管所需的時間。
4．如權利要求2所述等離子體顯示板的驅動電路，其特征在于，該第二預定時間是該等離子體顯示單元的電壓，共振降低至導通該第四二極管所需的時間。
5．如權利要求2所述等離子體顯示板的驅動電路，其特征在于，該第一、第二、第三、第四開關分別由一MOS場效應晶體管所構成，而該第一、第二、第三、第四二極管則是該些MOS場效應晶體管的寄生二極管。
6．如權利要求2所述等離子體顯示板的驅動電路，其特征在于，該緩和電路是由一電感元件所構成，其連接于該第一、第二開關的接點及該第三、第四開關的接點之間，用以使該等離子體顯示單元的電位緩升至高電位及緩降至低電位。
全文摘要
一種等離子體顯示板的驅動電路,其具有彼此串聯(lián)的第一、第二開關及第三、第四開關,分別連接于正負電源間。而電感元件則連接在第一、第二開關的接點及第三、第四開關的接點間。第三、第四開關的接點是用以負載一等離子體顯示單元。當欲拉升等離子體顯示單元的電壓時,控制裝置首先會導通第一開關,并在第一預定時間后,截止第一開關及導通第三開關。而當欲拉降等離子體顯示單元的電壓時,控制裝置則首先導通第二開關,并在第二預定時間后,截止第二開關及導通第四開關。
文檔編號G09G3/28GK1284702SQ9911772
公開日2001年2月21日 申請日期1999年8月12日 優(yōu)先權日1999年8月12日
發(fā)明者陳秋麟, 林宋宜 申請人:達碁科技股份有限公司