專利名稱：等離子體顯示器中掃描電極的共同驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子體顯示器中掃描電極的共同驅(qū)動(dòng)電路，尤其是涉及一種具有較低的功率損耗的驅(qū)動(dòng)電路。
傳統(tǒng)的等離子體顯示器的架構(gòu)是由一顯示面板及一驅(qū)動(dòng)電路所組成，其在每一放電單元(discharging cell)內(nèi)都具有三個(gè)電極，而該驅(qū)動(dòng)電路則按驅(qū)動(dòng)方式、程序，分別驅(qū)動(dòng)該三個(gè)電極。該三個(gè)電極分別為一地址電極(addresselectrode，A-electrode)及兩個(gè)維持放電電極(sustain discharge electrode)，該兩個(gè)維持放電電極又可區(qū)分為一掃描電極(scan electrode，Y-electrode)及一共同電極(common electrode，X-electrode)。
以下現(xiàn)有技術(shù)中的參考資料，與等離子體顯示器的驅(qū)動(dòng)電路有關(guān)。
1、美國專利號(hào)5，446，3442、美國專利號(hào)5，541，618

圖1示出了一種現(xiàn)有技術(shù)的一等離子體顯示器。圖1A示出了在一等離子體顯示面板中一放電單元(discharging cell)的一局部視圖。圖1B示出了以一等離子體顯示面板的電極及地址電極與掃描電極形成m×n個(gè)的交叉點(diǎn)(cross-point)來概略描述該等離子體顯示面板的結(jié)構(gòu)。該等離子體顯示面板為一具有三個(gè)電極的面放電(surface discharge)型態(tài)等離子體顯示面板。這里要注意圖1A顯示圖1B中的等離子體顯示面板，其一放電單元在第i行掃描電極(Yi)與第j列地址(Aj)所形成的交叉點(diǎn)處形成一像素(pixel)。
圖1A中，標(biāo)號(hào)11代表一后玻璃基板，12代表一介電層，13代表一MgO(氧化鎂)保護(hù)層，14代表一前玻璃基板，15代表一涂布在分隔壁(partition wall)之間的螢光材料(介電螢光體)，以及17代表一放電空間(discharge cavity)。進(jìn)一步，標(biāo)號(hào)Aj代表一地址電極，并且X及Yi代表維持放電電極。這里要注意一對(duì)維持放電電極(X和Yi)沿圖平面的橫向方向延伸。
如圖1A所示，維持放電電極X和Yi形成在該后玻璃基板11上，并且在其上覆設(shè)該介電層12，該介電層12為積聚壁電荷(wall charge)之用。該MgO保護(hù)層13覆設(shè)在該介電層12上。該地址電極Aj形成在面向后玻璃基板11的該前玻璃基板14面上，并且沿圖平面的縱向方向延伸。該地址電極Aj之上覆設(shè)一介電螢光體15。該分隔壁16沿著該像素的一邊界形成在該前玻璃基板14上。該放電空間定義在該MgO保護(hù)層13與該螢光體15之間。放電氣體(如Ne-Xe)被密封在該放電空間17內(nèi)。
如圖1B所示，該等離子體顯示面板具有m×n個(gè)像素(其中第i行的i從1至m，第j列的j從1至n)。為了可以點(diǎn)亮及熄滅在該維持放電電極Yi的任一個(gè)與該地址電極Aj的任一個(gè)所形成的交叉點(diǎn)上的一放電單元(像素)，該維持放電電極(Y1至Yn)彼此間相互隔絕，并且該地址電極(A1至Am)彼此間也相互隔絕。該維持放電電極X分別與該維持放電電極(Y1至Yn)成平行延伸，并且所有維持放電電極X的一端連接在一起。
現(xiàn)行的驅(qū)動(dòng)方法都會(huì)將一顯示幀(frame)分成數(shù)個(gè)子場(chǎng)(sub-field)，如圖2所示，一顯示幀被分割成八個(gè)子場(chǎng)(第一子場(chǎng)至第八子場(chǎng))。為了確定256色階(shade of gray)的解析，該第一子場(chǎng)至第八子場(chǎng)的維持放電期間的時(shí)間比例為1∶2∶4∶8∶16∶32∶64∶128。圖2中標(biāo)號(hào)1至N代表維持放電電極Y1至Yn。
在顯示頻率為60Hz情況下，一顯示幀要維持16.6微秒(microsecond，10-6秒)。如果一幀涉及510次維持放電循環(huán)數(shù)(每一次放電循環(huán)有兩次放電)，則第一子場(chǎng)至第八子場(chǎng)依序分別有2、4、8、16、32、64及256次維持放電循環(huán)數(shù)。這里的一維持放電循環(huán)周期經(jīng)計(jì)算為8納秒(nanosecond，10-9秒)，而一幀中維持放電期間占有4．08微秒。
圖3A、B示出了一種三電極面放電型態(tài)等離子體顯示器的一種驅(qū)動(dòng)方法?，F(xiàn)行的驅(qū)動(dòng)方法都會(huì)將一顯示幀分成數(shù)個(gè)子場(chǎng)，該圖中的(ⅰ)、(ⅱ)和(ⅲ)分別顯示在一子場(chǎng)的重置(復(fù)位)及定址期間依照該驅(qū)動(dòng)方法加載至地址電極Aj、維持放電電極X及維持放電電極Yi的電壓波形。
在正常的放電單元內(nèi)，圖3A中的a-過程及b-過程主要為完全中和壁電荷，或?qū)⑵浣抵敛恢乱l(fā)顯示錯(cuò)誤的殘留量。在另一方面，由于在制造過程中所留下的缺陷，一些放電單元可能會(huì)有不正常的性質(zhì)而造成不充分的自我消除放電，并且留下大量的壁電荷，或是未達(dá)成自我消除放電，而由全程的寫入放電留下壁電荷。這些不正常的放電單元在維持放電期間，即使沒有定址放電也會(huì)發(fā)射不必要的光。因此，該驅(qū)動(dòng)方法強(qiáng)制在定址放電前作放電及消除壁電荷的動(dòng)作，由此避免在維持放電期間發(fā)射不必要的光，進(jìn)而改善等離子體顯示器的顯示品質(zhì)。
在接續(xù)的c-過程中，所有電極被設(shè)定為0V，并且一電位為Vs的脈中被加載至維持放電電極Y1至Yn，放電單元響應(yīng)該脈沖保持一維持放電，使負(fù)電荷累積在維持放電電極X上來造成放電。此放電可能會(huì)改變壁電荷的極性，而使得正電荷累積在維持放電電極X上，而負(fù)電荷累積在維持放電電極Y上。在維持放電期間在符合下列方程式的條件下，該維持脈沖的電位可不為Vs。
Vsmin＜=Vs＜Vfaymin (1)其中Vsmin為所有放電單元保持維持放電所需的一最小電壓，Vfxymin為維持放電電極X與維持放電電極(Y1至Yn)間的一最小放電起始電壓，而Vfaymax為地址電極(A1至An)與維持放電電極(Y1至Yn)間的一最大放電起始電壓。
在d-過程中，所有電極被設(shè)定為0V，并且一電位為Va的脈沖被加載在維持放電電極X上，以及一電位為-Vy的脈沖分別被加載在維持放電電極Yl至Yn上。此脈中的電位與在定址期間加載在維持放電電極X和Yi上的相同。此電壓必須滿足下列方程式Vsmin＜=Va+Vy＜Vfxymin(2)為響應(yīng)該脈沖，放電單元響應(yīng)該脈沖產(chǎn)生一放電，使正電荷累積在維持放電電極X上來造成放電。由于此放電，該壁電荷的極性被改變?yōu)樨?fù)電荷累積在維持放電電極X上，而正電荷累積在維持放電電極Y上。
該殘留壁電荷的極性由c-過程及d-過程所累積。除此之外，該c-過程及d-過程中的放電會(huì)將壁電荷均勻分布。下一消除脈沖的電壓被加至該壁電荷上，用以調(diào)整壁電荷至足夠放電的量。
在e-過程中，所有電極被設(shè)定為0V，并且一電位為Vs的消除脈沖被加載在維持放電電極Y1至Yn上，該消除脈沖緩慢上升。在此同時(shí)，一脈沖Vaw被加載至該地址電極A1至An上。即使不同放電單元的放電起始電壓不同，e-過程也可將絕大部分的壁電荷消除，只有一小量的壁電荷可能會(huì)殘留。該殘留的壁電荷為正電荷，其極性與下一消除脈沖的極性相反，用以避免不必要的地址放電或發(fā)光，由此可改善顯示品質(zhì)。該電位為Vaw的脈沖之所以被加載在該位址電極A1至Am上，是為了避免該維持放電電極Y1至Yn與地址電極A1至Am之間不必要的放電。之后定址期間開始，地址電極A1至Am被持續(xù)加載電位為Va的定址脈沖，維持放電電極Y1至Yn被持續(xù)加載電位為-Vsc的掃描脈沖，而維持放電電極X被設(shè)定在Va。
在f-過程中，地址電極A1至Am被設(shè)定為Vaw，并且一電位為Vs的維持放電脈沖被交替地加載在維持放電電極X及維持放電電極Y1至Yn上，維持放電脈沖數(shù)目的多少則依該子場(chǎng)實(shí)際設(shè)計(jì)的需求而定。
圖4示出一三電極面放電直流電型態(tài)等離子體顯示器的一個(gè)例子，其中采用圖1中的等離子體顯示面板及上述的驅(qū)動(dòng)方法。該圖為一方塊圖，示出了等離子體顯示面板與驅(qū)動(dòng)電路間的關(guān)系。在圖4中，標(biāo)號(hào)21代表一等離子體顯示面板，22代表一電源電路，23代表一地址驅(qū)動(dòng)器，24代表一Y-共同驅(qū)動(dòng)器，25代表一掃描驅(qū)動(dòng)器，26代表一X-共同驅(qū)動(dòng)器，以及27代表一控制電路。
該顯示面板21有一第一玻璃基板，在其上地址電極A1至Am被平行鋪設(shè)。一第二玻璃基板面向該第一玻璃基板，面向該第一玻璃基板面上并具有維持放電電極X(共同電極)及Y1至Yn(掃描電極)，該維持放電電極X及Y1至Yn的鋪設(shè)方向與該地址電極(A1至Am)垂直。該維持放電電極X與維持放電電極Y1至Yn形成一對(duì)。所有維持放電電極X的一端被共同連接在一起。
如圖4所示，該電源電路22產(chǎn)生電壓，經(jīng)由該地址驅(qū)動(dòng)器23、Y-共同驅(qū)動(dòng)器24、掃描驅(qū)動(dòng)器23以及X-共同驅(qū)動(dòng)器而加載至該電極群。該地址驅(qū)動(dòng)器23、Y-共同驅(qū)動(dòng)器24、掃描驅(qū)動(dòng)器25以及X-共同驅(qū)動(dòng)器26，被控制來針對(duì)該控制電路27所提供的信號(hào)產(chǎn)生反應(yīng)。須注意該控制電路27所產(chǎn)生的信號(hào)根據(jù)外部所加入的顯示數(shù)據(jù)DATA(在每一顏色以8比特解析，具有256灰階的情形)、一與該顯示數(shù)據(jù)同步的點(diǎn)計(jì)時(shí)信號(hào)CLOCK、一垂直同步信號(hào)VSYNC以及一水平同步信號(hào)HSYNC。
該地址驅(qū)動(dòng)器23具有一移位寄存器(shift register)231，其具有一連續(xù)數(shù)據(jù)輸入端，其用以接受來自該控制電路27的連續(xù)顯示數(shù)據(jù)；一計(jì)時(shí)器輸入端，用以接受來自該控制電路27的一變動(dòng)脈沖；一鎖存電路(latch circuit)232，用以在該移位寄存器231確認(rèn)一顯示線的顯示數(shù)據(jù)后將存儲(chǔ)在該移位寄存器內(nèi)的平行顯示數(shù)據(jù)鎖存?。灰坏刂冯姌O驅(qū)動(dòng)電路233，向應(yīng)該鎖存電路232的一輸出作開或關(guān)的動(dòng)作，并且響應(yīng)來自該控制電路27的一控制信號(hào)提供一驅(qū)動(dòng)電壓。該地址電極驅(qū)動(dòng)電路233具有m個(gè)輸出端，分別連接至該地址電極A1至Am。
該掃描驅(qū)動(dòng)器25具有一Y-驅(qū)動(dòng)電路251。該Y-驅(qū)動(dòng)電路251可區(qū)分為n個(gè)Yi驅(qū)動(dòng)電路251i，排列為一連續(xù)數(shù)據(jù)輸入端，用于接收在每一子場(chǎng)(subfield)內(nèi)與一定址期間的同步開始的信號(hào)“1”。該Y-驅(qū)動(dòng)電路251還具有一計(jì)時(shí)器輸入端，用于接收與一定址周期同步的一變動(dòng)脈沖。該掃描驅(qū)動(dòng)器25還具有一Y-驅(qū)動(dòng)電路252。該Y驅(qū)動(dòng)電路252響應(yīng)來自該Y-驅(qū)動(dòng)電路251的輸出比特而作開或關(guān)的動(dòng)作，并且響應(yīng)來自該控制電路27的一控制信號(hào)而提供一驅(qū)動(dòng)電壓。該Y-驅(qū)動(dòng)電路252可區(qū)分為n個(gè)Yi驅(qū)動(dòng)電路252i，該n個(gè)Yi驅(qū)動(dòng)電路分別具有連接到Y(jié)1至Yn的輸出端。該Y-共同驅(qū)動(dòng)器24經(jīng)由該Y-驅(qū)動(dòng)電路252提供一共同驅(qū)動(dòng)電壓至該掃描電極Y1至Yn。須注意在圖4中，電位Vcc供給邏輯電路群，而電位Vd供給驅(qū)動(dòng)電路群。
目前等離子體顯示器仍有許多問題仍待克服，如發(fā)光效率的提升、制作成本的降低、驅(qū)動(dòng)方式的改善及損耗功率的降低等。特別是等離子體顯示器功率的損耗問題，由于功率損耗絕大部分會(huì)轉(zhuǎn)換成熱，而熱的累積會(huì)影響到等離子體顯示器的正常運(yùn)作。尤其是在現(xiàn)今顯示面板朝向薄板化的趨勢(shì)下，等離子體顯示器如何散熱，更積極地如何降低功率的損耗，一直是等離子體顯示器在設(shè)計(jì)上的重要課題。
本發(fā)明的目的即在于針對(duì)等離子體顯示器的驅(qū)動(dòng)電路作改進(jìn)。特別是對(duì)其中較為復(fù)雜的掃描驅(qū)動(dòng)電路作改進(jìn)，以降低其功率的損耗，進(jìn)而確保等離子體顯示器的顯示品質(zhì)。
本發(fā)明提供一種等離子體顯示器的掃描電極共同驅(qū)動(dòng)電路，該等離子體顯示器具有多個(gè)地址電極、多個(gè)與地址電極互相垂直的掃描電極及共同電極，該等離子體顯示器還具有多個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置，每一第一驅(qū)動(dòng)裝置都與該掃描電極共同驅(qū)動(dòng)電路相連接并且與一個(gè)對(duì)應(yīng)的掃描電極作連接，該掃描電極共同驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)由每一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置提供驅(qū)動(dòng)電壓至該相對(duì)應(yīng)的掃描電極，該掃描電極共同驅(qū)動(dòng)電路包括一第一裝置，該第一裝置的一第一輸出端經(jīng)由一第一連線SD分別與每一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置連接，并且其一第二輸出端經(jīng)由一第二連線SU分別與每一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置連接，該第一裝置提供給每一第一驅(qū)動(dòng)裝置在維持放電期間所需的維持放電脈沖；一第二裝置，該第二裝置分別與每一第一驅(qū)動(dòng)裝置連接，該第二裝置對(duì)每一第一驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生一浮動(dòng)電壓；一柵極電路，該柵極電路與該第一連線SD串聯(lián)，該柵極電路用以區(qū)隔每一第一驅(qū)動(dòng)裝置在掃描期間的點(diǎn)火電壓及工作電壓；一第三裝置，該第三裝置的一輸出端連接至該柵極電路靠近該第一驅(qū)動(dòng)裝置側(cè)的第一連線SD上，該第三裝置提供每一第一驅(qū)動(dòng)裝置在掃描期間所需的工作電壓；一第四裝置，該第四裝置的一輸出端連接至該柵極電路靠近該第一驅(qū)動(dòng)裝置側(cè)的第一連線SD上，該第四裝置提供每一第一驅(qū)動(dòng)裝置在掃描期間所需的負(fù)電壓；一第五裝置，該第五裝置的一輸出端連接至該第二連線SU上，該第五裝置提供每一第一驅(qū)動(dòng)裝置在復(fù)位期間所需的緩升消除脈沖；一第六裝置，該第六裝置的一輸出端連接至該第二連線SU上，該第六裝置提供每一第一驅(qū)動(dòng)裝置在掃描期間所需的點(diǎn)火電壓。
本發(fā)明還提供一種等離子體顯示器的掃描驅(qū)動(dòng)電路，該等離子體顯示器具有多個(gè)地址電極、多個(gè)與地址電極互相垂直的掃描電極及共同電極，該掃描驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)該多個(gè)掃描電極，該掃描驅(qū)動(dòng)電路包括多個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置，每一第一驅(qū)動(dòng)裝置都與該等離子體顯示器的一控制電路相連接；多個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置，每一第二驅(qū)動(dòng)裝置分別與一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置及一個(gè)掃描電極對(duì)應(yīng)并作連接，該控制電路經(jīng)由每一第一驅(qū)動(dòng)裝置輸出控制信號(hào)至其所對(duì)應(yīng)的第二驅(qū)動(dòng)裝置，并且該對(duì)應(yīng)的第二驅(qū)動(dòng)裝置響應(yīng)控制信號(hào)作開關(guān)切換動(dòng)作；一共同驅(qū)動(dòng)裝置，其與該控制電路連接并與每一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置分別連接，該共同驅(qū)動(dòng)裝置響應(yīng)該控制電路的控制信號(hào)而分別經(jīng)由每一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置提供驅(qū)動(dòng)電壓至該相對(duì)應(yīng)的掃描電極，該共同驅(qū)動(dòng)裝置具有一第一裝置，該第一裝置的一第一輸出端經(jīng)由一第一連線SD分別與每一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置連接，并且其一第二輸出端經(jīng)由一第二連線SU分別與每一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置連接，該第一裝置提供每一第二驅(qū)動(dòng)裝置在維持放電期間所需的維持放電脈沖，一第二裝置，該第二裝置分別與每一第二驅(qū)動(dòng)裝置連接，該第二裝置對(duì)每一第二驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生一浮動(dòng)電壓，一柵極電路，該柵極電路與第一連線SD串聯(lián)，該柵極電路用以區(qū)隔每一第二驅(qū)動(dòng)裝置在掃描期間的點(diǎn)火電壓及工作電壓，一第三裝置，該第三裝置的一輸出端連接至該柵極電路靠近該第二驅(qū)動(dòng)裝置例的第一連線SD上，該第三裝置提供每一第二驅(qū)動(dòng)裝置在掃描期間所需的工作電壓，一第四裝置，該第四裝置的一輸出端連接至該柵極電路靠近該第二驅(qū)動(dòng)裝置側(cè)的第一連線SD上，該第四裝置提供每一第二驅(qū)動(dòng)裝置在掃描期間所需的負(fù)電壓，一第五裝置，該第五裝置一輸出端連接至該第二連線SU上，該第五裝置提供每一第二驅(qū)動(dòng)裝置在復(fù)位期間所需的緩升消除脈中，一第六裝置，該第六裝置一輸出端連接至該第二連線SU上，該第六裝置提供每一第二驅(qū)動(dòng)裝置在掃描期間所需的點(diǎn)火電壓。
一三電極面放電型態(tài)直流電等離子體顯示器具有多個(gè)地址電極、多個(gè)與地址電極互相垂直的掃描電極及共同電極。本發(fā)明針對(duì)該等離子體顯示器的多個(gè)掃描電極提供一共同驅(qū)動(dòng)電路。該共同驅(qū)動(dòng)電路提供驅(qū)動(dòng)電壓給該多個(gè)掃描電極。
該共同驅(qū)動(dòng)電路與多個(gè)第一及第二掃描驅(qū)動(dòng)裝置組成一掃描驅(qū)動(dòng)電路。該掃描驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)該多個(gè)掃描電極。其中每一第二掃描驅(qū)動(dòng)裝置分別與一個(gè)第一掃描驅(qū)動(dòng)裝置及一個(gè)掃描電極對(duì)應(yīng)并作連接，每一個(gè)第二掃描驅(qū)動(dòng)裝置響應(yīng)其相對(duì)應(yīng)的第一掃描驅(qū)動(dòng)裝置的輸出信號(hào)作開關(guān)切換動(dòng)作；該共同驅(qū)動(dòng)裝置與每一個(gè)第二掃描驅(qū)動(dòng)裝置分別連接，該共同驅(qū)動(dòng)裝置分別經(jīng)由每一個(gè)第二掃描驅(qū)動(dòng)裝置提供驅(qū)動(dòng)電壓給該相對(duì)應(yīng)的掃描電極。
該共同驅(qū)動(dòng)電路于維持放電期間，維持放電脈沖僅經(jīng)過必要的功能裝置，不流經(jīng)不必要的功能裝置，避免不必要的功率損耗。因此該共同驅(qū)動(dòng)電路具有較低的功率損耗，可降低該等離子體顯示器中熱量的累積，進(jìn)而確保該等離子體顯示器的顯示品質(zhì)，并可減少對(duì)散熱處理的設(shè)計(jì)。
圖1A為關(guān)于等離子體顯示器的一現(xiàn)有技術(shù)，示出了一等離子體顯示器的局部剖視圖，來揭示一放電單元的結(jié)構(gòu)。
圖1B為關(guān)于等離子體顯示器的一現(xiàn)有技術(shù)，示出了一等離子體顯示面板的結(jié)構(gòu)。
圖2示出一顯示畫面分割成數(shù)個(gè)子場(chǎng)的方式。
圖3A、B示出一等離子體顯示器的驅(qū)動(dòng)方法。
圖4示出一根據(jù)圖3的驅(qū)動(dòng)方法的一驅(qū)動(dòng)電路。
圖5示出圖4中該驅(qū)動(dòng)電路的掃描電極共同驅(qū)動(dòng)器的詳細(xì)電路。
圖6示出掃描電極在加載維持放電脈沖時(shí)其放電的情形。
圖7為根據(jù)本發(fā)明的一掃描電極共同驅(qū)動(dòng)器電路圖。
圖8示出了圖5中該掃描電極共同驅(qū)動(dòng)電路的詳細(xì)電路。
本發(fā)明針對(duì)一等離子體顯示器提出一改進(jìn)的掃描驅(qū)動(dòng)電路，該等離子體顯示器為一三電極面放電型態(tài)的交流電等離子體顯示器。為對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例能有清楚的了解，關(guān)于等離子體顯示器的掃描驅(qū)動(dòng)電路的現(xiàn)有技術(shù)，其架構(gòu)及缺點(diǎn)在此將詳加介紹。
圖5示出圖4中該掃描驅(qū)動(dòng)電路有關(guān)該Y共同驅(qū)動(dòng)器24及Yi驅(qū)動(dòng)電路252i部分的詳細(xì)電路。
在圖5中，開關(guān)單元SW1、SW2、SW4、SW6、SW7以及SW9為n型金屬氧化膜半導(dǎo)體(nMOS)晶體管，而開關(guān)單元SW3、SW5以及SW8為p型金屬氧化膜半導(dǎo)體(pMOS)晶體管。每一MOS晶體管的源極與漏極之間逆向連接一二極管，此二極管作為每一MOS晶體管的保護(hù)性二極管。該開關(guān)單元SW3、SW4、SW5以及SW7的每一MOS晶體管的柵極與源極之間以一電阻器連接，此電阻器作為該柵極泄漏用的一泄漏電阻器(leakresistor)。一Zener(齊納)二極管以并聯(lián)方式連接至該電阻器，作為定義一用以開啟該MOS晶體管的柵-源極的電壓。
一般而言，為讓各開關(guān)單元達(dá)到快速切換的目的，都會(huì)應(yīng)用MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)來驅(qū)動(dòng)MOS晶體管。在圖5中，標(biāo)號(hào)M1至M5即為MOSFET驅(qū)動(dòng)器積體電路(IC)，例如Micrel公司出產(chǎn)的MIC4428，其經(jīng)常被用在等離子體顯示器的驅(qū)動(dòng)器的電路中，用以產(chǎn)生一柵極電壓Vgs來開啟被驅(qū)動(dòng)的MOS晶體管。該柵極電壓Vgs經(jīng)由一電容器提供脈沖。標(biāo)號(hào)M6也為一MOSFET驅(qū)動(dòng)器IC(也可采用IR公司所生產(chǎn)的2110)，其輸出端連接至該開關(guān)單元SW1以及SW2，用以形成一推-挽電路(push-pull circuit)。對(duì)于大尺寸的等離子體顯示器的設(shè)計(jì)，為了降低輸出阻抗，大多會(huì)利用多組MOSFET并聯(lián)的設(shè)計(jì)。例如一個(gè)Micrel MIC 4428的漏極-源極通路阻抗RDS(ON)為0.55Ω，一般會(huì)將兩個(gè)Micrel MIC 4428并聯(lián)，其總阻抗RTotal則為0.275Ω。
標(biāo)號(hào)M7為一三端子調(diào)整器(3-terminal regulator)，用于對(duì)該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i產(chǎn)生5V的浮動(dòng)電壓(floating voltage)。因?yàn)樵赮共同驅(qū)動(dòng)器24電路上Vss有三種電壓電平，分別為Vs、-Vy及0V，所以Vcc則具有Vs+5V、-Vy+5V及+5V三種電壓電平。
依照運(yùn)作的功能，圖5中該Y驅(qū)動(dòng)器24的電路可區(qū)分為一電路塊Block1、一電路塊Block2、一電路塊Block3、一電路塊Block4、一電路塊Block5及一電路塊Block6(如圖5所示)。
電路塊Block1主要功能是提供掃描電極Yi維持放電脈沖。電路塊Block2主要功能是對(duì)該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i產(chǎn)生5V的浮動(dòng)電壓。電路塊Block3主要提供該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i在掃描期間所需的工作電壓。電路塊Block4主要用來提供該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i在復(fù)位期間所需的負(fù)電壓。電路塊Block5主要用來提供該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i在復(fù)位期間所需的緩升消除脈沖。電路塊Block6主要用來提供該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i在掃描期間所需的點(diǎn)火電壓。
以下將說明圖5所示的Y共同驅(qū)動(dòng)器24電路為一具有高功率損耗的電路。請(qǐng)參照?qǐng)D3所示的驅(qū)動(dòng)方式及圖5所示的電路。該Y共同驅(qū)動(dòng)器24所損耗的功率集中在維持放電期間，并且因維持放電脈沖是經(jīng)由電路塊Block1及Block6加載至該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i，所以該Y共同驅(qū)動(dòng)器24所損耗的功率主要是電路塊Block1及Block6在維持放電期間所產(chǎn)生。
電路塊Block1及Block6所損耗的功率可依照功率公式計(jì)算PLoss=IPeak2×RTotal(3)其中PLoss為電路塊損耗的功率，也就是電路塊所產(chǎn)生的熱功率，IPeak為維持放電期間流經(jīng)電路塊的電流峰值，而RTotal為該電路塊的總輸出阻抗。所以只需量測(cè)出電路塊在維持放電期間的電流峰值，即可計(jì)算出電路塊所損耗的功率。
然而，功率及電流都為時(shí)間的函數(shù)，單以維持放電期間所損耗的功率不足以代表一顯示畫面全程所產(chǎn)生的功率。況且電路塊所損耗的功率與放電脈沖波形全程有關(guān)，僅以電流峰值計(jì)算出的損耗功率仍須乘以一放電比例(discharging duty)作為修正。因此計(jì)算電路塊所損耗的功率的方程式(3)須修正為下列方程式 以下將對(duì)維持放電總時(shí)程與一顯示畫面時(shí)程比例的估算作一說明?，F(xiàn)有的將顯示器的驅(qū)動(dòng)方法都會(huì)將一顯示畫面分割成數(shù)個(gè)子場(chǎng)，如圖2所示。以一具有八比特、256色階解析的顯示器為例，其一幀畫面通常會(huì)分割成八個(gè)子場(chǎng)。在顯示頻率為60Hz的情況下，一顯示畫面則須維持16.6微秒。并且此例中的一畫面一般會(huì)涉及510次維持放電循環(huán)數(shù)(每一次維持放電循環(huán)有兩次放電)，其中每一子場(chǎng)至第八子場(chǎng)依次分別有2、4、8、16、32、64及256次維持放電循環(huán)數(shù)。上述驅(qū)動(dòng)方法中的一維持放電循環(huán)周期經(jīng)計(jì)算為8納秒(nanosecond，10-9秒)，而一幀中全部維持放電期間占有4.08微秒。也就是維持放電總時(shí)程與一顯示畫面時(shí)程的比值為4.08微秒／16.6微秒，約為1／4。
電流峰值的測(cè)量與放電比例的估算描述于圖6。圖6為在維持放電期間，維持放電脈沖流經(jīng)掃描電極Yi造成放電脈沖的示意圖。該圖中的(ⅰ)、(ⅱ)和(ⅲ)分別為維持放電脈沖(電壓值)、點(diǎn)亮及未點(diǎn)亮?xí)r掃描電極Yi的放電脈沖(電流值)。上文已提及在維持放電期間掃描電極Yi在一維持放電循環(huán)內(nèi)放電兩次，也就是在維持放電脈沖的上升沿(rising edge)及下降(falling edge)掃描電極Yi各放電一次。在圖6中也可清楚了解掃描電極Yi在點(diǎn)亮?xí)r放電脈沖的高度大于未點(diǎn)亮?xí)r的高度。
由于流經(jīng)電路塊的電流不易測(cè)量，相比之下流經(jīng)掃描電極Yi的電流值則較易測(cè)量。由圖6可明顯看出放電脈沖具有一電流峰值，由此測(cè)量所得的電流峰值與流經(jīng)和掃描電極Yi串聯(lián)的電路塊的情況下相等。
由圖6還可清楚看出放電比例即為在一維持放電循環(huán)中兩放電脈沖的面積與維持放電循環(huán)的周期乘以電流峰值所形成的面積的比值，然而放電比例仍須取決于實(shí)際的電路設(shè)計(jì)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，經(jīng)實(shí)際測(cè)量在一周期為8納秒的維持放電循環(huán)中，該放電比例經(jīng)估算約為1／5。
以下將舉一實(shí)例來估算出圖5中電路塊Block1及Block6所產(chǎn)生的高損耗功率。以一具有852×480像素的等離子體顯示器為例，Y共同驅(qū)動(dòng)器24在維持放電期間對(duì)120條掃描電極Yi提供電位為Vs的維持放電脈沖，然而電路塊Block1及Block6所損耗的功率損耗仍須依每一條掃描電極Yi的實(shí)際驅(qū)動(dòng)狀況而定。在此，將列舉畫面全暗(功率損耗最低時(shí))及畫面全亮(功率損耗最高時(shí))兩特殊情況作進(jìn)一步說明。
當(dāng)畫面全暗時(shí)，經(jīng)實(shí)際測(cè)量每一掃描電極Yi在維持放電脈沖的電流峰值為50mA，則流經(jīng)電路塊Block1的電流峰值為24A(50mA×240)，因電路塊Block1的RTotal為0.275Ω，因此電路塊Block1所損耗的功率依照方程式(4)計(jì)算如下PLoss=(24A)2×0．275Ω×1／4×1／5≌2W因圖5中的電路塊Block6與電路塊Block1串聯(lián)，且其RTotal也為0.275Ω。所以在畫面為全暗的情況下，電路塊Block6所損耗的功率與電路塊Block1一樣同為2W。因該Y共同驅(qū)動(dòng)器24所損耗的功率主要是電路塊Block1及Block6在維持放電期間所產(chǎn)生。所以當(dāng)畫面全暗時(shí)，該Y共同驅(qū)動(dòng)器24所損耗的功率約為4W。
當(dāng)畫面全亮?xí)r，經(jīng)實(shí)際測(cè)量每一掃描電極Yi于維持放電脈沖的電流峰值為150mA，則流經(jīng)電路塊Block1的電流峰值為72A(150mA×240)，因電路塊Block1的RTotal為0.275Ω，因此電路塊Block1所損耗的功率依照方程式(4)計(jì)算如下PLoss=(72A)2×0．275Ω×1／4×1／5≌16W當(dāng)畫面全亮?xí)r，電路塊Block6因與電路塊Block1串聯(lián)，且其RTotal同為0.275Ω，因此所損耗的功率也為16W。因該Y共同驅(qū)動(dòng)器24所損耗的功率主要是電路塊Block1及Block6在維持放電期間所產(chǎn)生。所以當(dāng)畫面全亮?xí)r，該Y共同驅(qū)動(dòng)器24所損耗的功率約為32W。
由以上的計(jì)算可得知，以一具有852×480像素的等離子體顯示器為例，實(shí)施圖5中所示的Y共同驅(qū)動(dòng)器24，所損耗的功率為4W(畫面全暗)～32W(畫面全亮)。然而，分析電路可發(fā)現(xiàn)在維持放電期間電路塊Block1所損耗的功率無可避免，但電路塊Block6卻因與該SU線串聯(lián)，致使維持放電期間的電流也流經(jīng)該電路塊Block6，導(dǎo)致不必要的功率損耗。
本發(fā)明的特征即在將Y共同驅(qū)動(dòng)器24內(nèi)的各功能裝置都不與該SU線串聯(lián)，使得在維持放電期間只有電路塊Block1損耗功率，進(jìn)而該Y共同驅(qū)動(dòng)器24整體所損耗的功率可降為原有的二分之一。
圖7所示的Y共同驅(qū)動(dòng)器24即為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例。圖7以方塊圖來表示該Y共同驅(qū)動(dòng)器24各功能裝置，包括一電路塊Block1、一電路塊Block2、一電路塊Block3、一電路塊Block4、一電路塊Block5、一電路塊Block6及一柵極電路Gate。
該電路塊Block1的兩輸出端分別經(jīng)由一SU線及一SD線與該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i連接，其主要功能是提供掃描電極Yi維持放電脈沖。該電路塊Block2與該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i連接，并且對(duì)該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i產(chǎn)生5V的浮動(dòng)電壓。
與現(xiàn)有技術(shù)所不同的是，在本發(fā)明的電路中并沒有與該SU線串聯(lián)的功能裝置。該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i在掃描期間所需的點(diǎn)火電壓由該電路塊Block6所提供，該電路塊Block6只以一輸出端連接至該SU線上，而未與該SU線串聯(lián)。本發(fā)明中的電路塊Block6在功用上雖與現(xiàn)有技術(shù)的電路塊Block6相似，然而因與SU線的串連接不同，致使兩者在實(shí)際的電路設(shè)計(jì)上相差甚大，兩者不可混為一談。在此為了解釋方便所以仍沿用“Block6”的標(biāo)示。為了確保能區(qū)隔該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i在掃描期間的點(diǎn)火電壓及工作電壓，在該SD線上串聯(lián)該柵極電路Gate。
該電路塊Block3的一輸出端連接至該柵極電路Gate靠近該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i側(cè)的SD線上，該電路塊Block3提供該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i在掃描期間所需的工作電壓。該電路塊Block4的一輸出端連接至該柵極電路Gate靠近該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i側(cè)的SD線上，該電路塊Block4主要是提供該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i在復(fù)位期間所需的負(fù)電壓。該電路塊Block5的一輸出端連接至該SU線上，該電路塊Block5主要是提供該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i在復(fù)位期間所需的緩升消除脈沖。
由于該Y共同驅(qū)動(dòng)器24所損耗的功率集中在維持放電期間，在本發(fā)明的電路中維持放電脈沖只經(jīng)過電路塊Block1，不是象現(xiàn)有技術(shù)(如圖5所示)中那樣維持放電脈沖經(jīng)過電路塊Block1及Block6。由此可明顯看出本發(fā)明的Y共同驅(qū)動(dòng)器電路所損耗的功率僅為現(xiàn)有技術(shù)中的一半，也就是在一具有852×480像素的等離子體顯示器的實(shí)施例中，其所損耗的功率為2W(畫面全暗)～16W(畫面全亮)。
采用本發(fā)明具有較低損耗功率的Y共同驅(qū)動(dòng)器電路，可以降低等離子體顯示器內(nèi)部熱的累積，也可在設(shè)計(jì)等離子體顯示器時(shí)減少對(duì)散熱處理的設(shè)計(jì)。
圖8示出圖7中該Y共同驅(qū)動(dòng)器24的詳細(xì)電路。在圖8中，開關(guān)單元SW1至SW12為MOS晶體管，并且以MOSFET驅(qū)動(dòng)器1C(M1至M6及M8、M9)驅(qū)動(dòng)MOS晶體管，來讓各開關(guān)單元達(dá)到快速切換的目的。M6的兩輸出端連接至該開關(guān)單元SW1以及SW2，用以形成一推挽電路。M7為一三端子調(diào)整器，其用以提供5V的浮動(dòng)電壓給該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i。該開關(guān)單元SW11及SW12的切換用以區(qū)隔該Yi驅(qū)動(dòng)電路252i在掃描期間的點(diǎn)火電壓及工作電壓點(diǎn)火電壓。從圖8中關(guān)于電路塊Block6的設(shè)計(jì)，可明顯看出本發(fā)明不同于圖5中關(guān)于電路塊Block6的設(shè)計(jì)。在具體的實(shí)施例中，對(duì)于大尺寸的等離子體顯示器的設(shè)計(jì)，可利用多組MOSFET并聯(lián)的設(shè)計(jì)，來降低輸出阻抗。
權(quán)利要求
1．一種等離子體顯示器的掃描電極共同驅(qū)動(dòng)電路，該等離子體顯示器具有多個(gè)地址電極、多個(gè)與地址電極互相垂直的掃描電極及共同電極，該等離子體顯示器還具有多個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置，每一第一驅(qū)動(dòng)裝置都與該掃描電極共同驅(qū)動(dòng)電路相連接并且與一個(gè)對(duì)應(yīng)的掃描電極作連接，該掃描電極共同驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)由每一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置提供驅(qū)動(dòng)電壓至該相對(duì)應(yīng)的掃描電極，該掃描電極共同驅(qū)動(dòng)電路包括一第一裝置，該第一裝置的一第一輸出端經(jīng)由一第一連線(SD)分別與每一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置連接，并且其一第二輸出端經(jīng)由一第二連線(SU)分別與每一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置連接，該第一裝置提供給每一第一驅(qū)動(dòng)裝置在維持放電期間所需的維持放電脈沖；一第二裝置，該第二裝置分別與每一第一驅(qū)動(dòng)裝置連接，該第二裝置對(duì)每一第一驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生一浮動(dòng)電壓；一柵極電路，該柵極電路與該第一連線(SD)串聯(lián)，該柵極電路用以區(qū)隔每一第一驅(qū)動(dòng)裝置在掃描期間的點(diǎn)火電壓及工作電壓；一第三裝置，該第三裝置的一輸出端連接至該柵極電路靠近該第一驅(qū)動(dòng)裝置側(cè)的第一連線(SD)上，該第三裝置提供每一第一驅(qū)動(dòng)裝置在掃描期間所需的工作電壓；一第四裝置，該第四裝置的一輸出端連接至該柵極電路靠近該第一驅(qū)動(dòng)裝置側(cè)的第一連線(SD)上，該第四裝置提供每一第一驅(qū)動(dòng)裝置在掃描期間所需的負(fù)電壓；一第五裝置，該第五裝置的一輸出端連接至該第二連線(SU)上，該第五裝置提供每一第一驅(qū)動(dòng)裝置在復(fù)位期間所需的緩升消除脈沖；一第六裝置，該第六裝置的一輸出端連接至該第二連線(SU)上，該第六裝置提供每一第一驅(qū)動(dòng)裝置在掃描期間所需的點(diǎn)火電壓。
2．如權(quán)利要求1所述的掃描電極共同驅(qū)動(dòng)電路，其中該等離子體顯示器進(jìn)一步包括一控制電路，該掃描電極與該控制電路相連接，并且響應(yīng)該控制電路的控制信號(hào)來輸出驅(qū)動(dòng)電壓。
3．如權(quán)利要求2所述的掃描電極共同驅(qū)動(dòng)電路，其中該等離子體顯示器進(jìn)一步包括多個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置，每一第二驅(qū)動(dòng)裝置與該控制電路相連接并且與一個(gè)對(duì)應(yīng)的第一驅(qū)動(dòng)裝置相連接，該控制電路經(jīng)由每一第二驅(qū)動(dòng)裝置輸出控制信號(hào)至其所對(duì)應(yīng)的第一驅(qū)動(dòng)裝置，并且該對(duì)應(yīng)的第一驅(qū)動(dòng)裝置響應(yīng)控制信號(hào)作開關(guān)切換動(dòng)作。
4．如權(quán)利要求1所述的掃描電極共同驅(qū)動(dòng)電路，其中該等離子體顯示器為一三電極面放電型態(tài)的交流電等離子體顯示器。
5．如權(quán)利要求1所述的掃描電極共同驅(qū)動(dòng)電路，其中該第一裝置為一推挽電路。
6．如權(quán)利要求1所述的掃描電極共同驅(qū)動(dòng)電路，其中該第二裝置為一三端子調(diào)整器。
7．一種等離子體顯示器的掃描驅(qū)動(dòng)電路，該等離子體顯示器具有多個(gè)地址電極、多個(gè)與地址電極互相垂直的掃描電極及共同電極，該掃描驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)該多個(gè)掃描電極，該掃描驅(qū)動(dòng)電路包括多個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置，每一第一驅(qū)動(dòng)裝置都與該等離子體顯示器的一控制電路相連接；多個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置，每一第二驅(qū)動(dòng)裝置分別與一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)裝置及一個(gè)掃描電極對(duì)應(yīng)并作連接，該控制電路經(jīng)由每一第一驅(qū)動(dòng)裝置輸出控制信號(hào)至其所對(duì)應(yīng)的第二驅(qū)動(dòng)裝置，并且該對(duì)應(yīng)的第二驅(qū)動(dòng)裝置響應(yīng)控制信號(hào)作開關(guān)切換動(dòng)作；一共同驅(qū)動(dòng)裝置，其與該控制電路連接并與每一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置分別連接，該共同驅(qū)動(dòng)裝置響應(yīng)該控制電路的控制信號(hào)而分別經(jīng)由每一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置提供驅(qū)動(dòng)電壓至該相對(duì)應(yīng)的掃描電極，該共同驅(qū)動(dòng)裝置具有一第一裝置，該第一裝置的一第一輸出端經(jīng)由一第一連線(SD)分別與每一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置連接，并且其一第二輸出端經(jīng)由一第二連線(SU)分別與每一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)裝置連接，該第一裝置提供每一第二驅(qū)動(dòng)裝置在維持放電期間所需的維持放電脈沖，一第二裝置，該第二裝置分別與每一第二驅(qū)動(dòng)裝置連接，該第二裝置對(duì)每一第二驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生一浮動(dòng)電壓，一柵極電路，該柵極電路與第一連線串聯(lián)，該柵極電路用以區(qū)隔每一第二驅(qū)動(dòng)裝置在掃描期間的點(diǎn)火電壓及工作電壓，一第三裝置，該第三裝置的一輸出端連接至該柵極電路靠近該第二驅(qū)動(dòng)裝置側(cè)的第一連線(SD)上，該第三裝置提供每一第二驅(qū)動(dòng)裝置在掃描期間所需的工作電壓，一第四裝置，該第四裝置的一輸出端連接至該柵極電路靠近該第二驅(qū)動(dòng)裝置側(cè)的第一連線(SD)上，該第四裝置提供每一第二驅(qū)動(dòng)裝置在掃描期間所需的負(fù)電壓，一第五裝置，該第五裝置一輸出端連接至該第二連線(SU)上，該第五裝置提供每一第二驅(qū)動(dòng)裝置在復(fù)位期間所需的緩升消除脈沖，一第六裝置，該第六裝置的一輸出端連接至該第二連線(SU)上，該第六裝置提供每一第二驅(qū)動(dòng)裝置在掃描期間所需的點(diǎn)火電壓。
8．如權(quán)利要求7所述的掃描驅(qū)動(dòng)電路，其中該等離子體顯示器為一三電極面放電型態(tài)的交流電等離子體顯示器。
9．如權(quán)利要求7所述的掃描驅(qū)動(dòng)電路，其中該第一裝置為一推挽電路。
10．如權(quán)利要求7所述的掃描驅(qū)動(dòng)電路，其中該第二裝置為一三端子調(diào)整器。
全文摘要
一等離子體顯示器具有多個(gè)地址電極、多個(gè)與地址電極互相垂直的掃描電極及共同電極,本發(fā)明針對(duì)該多個(gè)掃描電極提供一共同驅(qū)動(dòng)電路,其提供驅(qū)動(dòng)電壓給該多個(gè)掃描電極。該共同驅(qū)動(dòng)電路具有較低的功率損耗,可降低該等離子體顯示器中熱量的累積,并可確保該等離子體顯示器的顯示品質(zhì)。該共同驅(qū)動(dòng)電路于維持放電期間,維持放電脈沖只經(jīng)過必要的功能裝置。未流經(jīng)不必要的功能裝置,避免不必要的功率損耗。
文檔編號(hào)G09G3/28GK1286461SQ9911819
公開日2001年3月7日 申請(qǐng)日期1999年8月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月30日
發(fā)明者黃日鋒 申請(qǐng)人:達(dá)碁科技股份有限公司