显示器驱动装置的制作方法

xiaoxiao2020-6-26  18

专利名称:显示器驱动装置的制作方法
技术领域
本发明涉及进行等离子显示面板(下文中称为"PDP")或其它显示面板的扫描
驱动的显示器驱动装置,尤其涉及结合到集成电路中的显示器驱动装置。
背景技术
PDP利用随着稀有气体等离子体放电的电极矩阵的的交叉点处的光发射,导 致分别由扫描驱动器和数据驱动器选择的行电极和列电极的交叉点处的光发射。图 7是示出这一PDP中的现有技术扫描驱动器IC的结构的框图。
扫描驱动器IC包括众多单元电路(输出电路);该单元电路或它们的输出称为 位。来自扫描驱动器IC的数据终端的扫描数据(DATA)输入沿图中箭头的方向与时 钟信号(CLK)同步传输到移位寄存器SR1至SRN(其中N是整数)。第i位(1=1至 N)包括选择电路SEi、电平移动器LSi、高(H)侧上拉(工作)开关元件Nui和低(L) 侧下拉开关元件Ndi,并且获得了位输出Dol至DoN。选择电路SEi进行显示模 式操作和写入模式操作的选择和转换,并执行延迟时间(滞后时间)的控制,以便不
同时导通上拉开关元件Nui和下拉开关元件Ndi。
图8示出用于以上扫描驱动器IC中的一位的输出电路的结构。IGBT用于上 拉开关元件Nu和下拉开关元件Nd,但不一定要使用IGBT。 Ci表示负载电容。
在移位寄存器SR1至SRN中,当传输到Si的数据为H电平时,下拉开关元 件Ndi导通且输出Doi变为L电平,并且当传输到SRi的数据为L电平时,上拉 开关元件Nui导通且输出Doi为H电平。此外,当在如图9所示的扫描模式中时, 在N位输出Doi(i=l至N)中,L电平输出是按顺序的输出。图9是示出现有技术 的扫描驱动器IC的工作的时序图。当输出Doi为L电平时,PDP的对应的行被选 择。
然而,最近几年中迫切地需要降低以上扫描驱动器IC的成本,接着PDP电视 的降价。减小芯片尺寸是降低扫描驱动器IC的成本的有效手段。因此,建议用电 阻元件R1至RN代替H侧上拉开关元件Nul至NuN。图IO是示出另一种这样的
现有技术扫描驱动器IC的结构的框图。同样,图ll示出图IO的扫描驱动器IC中 的一位的输出电路的结构。
通过用电阻元件Ri代替上拉开关元件Nui,去除了 H侧上拉开关元件Nui, 而且驱动它们的电平移动器LSi也变得多余并可将其删除。就扫描驱动器IC而言, 将约5V的逻辑信号转换成约120V的高压信号的电平移动器LS1至LSN占据的总 面积约是整个面积的15。/。,所以去除这些电平移动器LS1至LSN有效降低了成本。
此外,为了减小上述显示器驱动装置中使用大电流的线序驱动的驱动电压源 电路的芯片尺寸,在不需要专用电路元件和程序的情况下,建议用二极管Di代替

图11中的电阻元件Ri,并将二极管Di的阴极连接到下拉开关元件Ndi,同时还提 供上拉PMOS晶体管,它为多个二极管阳极所共用地连接到该连接点和驱动电压 VHD之间(参见例如专利参考文献1)。日本专利特开No.2005-12912
发明内容
本发明解决的问题
然而,在如上所述显示PDP的现有技术的显示器驱动装置中,如果用电阻元 件Ri代替高侧上拉开关元件Nui,则在输出上升的时负载电容Ci通过这些电阻元 件Ri充电(参见图11中的虚线箭头),所以如图12所示,当电阻元件Ri的值很高 时,有输出的上升时间很长的问题(如图11中的Dol表示的)。图12示出现有技术 的扫描驱动器IC的输出波形。在图中,A是图8所示的电路的输出波形,B和C 示出图11所示的电路的输出波形;B是关于其中电阻元件Ri的值是0.7kQ的情况, 而C是关于其中电阻元件Ri比该值高的情况。
就扫描驱动器IC而言,由于PDP技术条件快速的扫描操作是必须的,所以必 须将输出上升时间保持在约300ns以内。在图8所示的现有技术的电路中,L侧下 拉开关元件Ndi具有实现约50ns的下降时间的驱动能力,而H侧上拉开关元件具 有实现约150ns的上升时间的驱动能力。然而,在图11所示的现有技术的电路中, 电阻元件Ri的值必须约为0.7kQ,以将上升时间保持在约300ns以内,并且在这 种情况下当输出是L电平时大的穿透电流在VDH和GND之间流动。就由穿透电 流引起的电流消耗和热耗散而论,当VHD420V时该穿透电流可大到约170mA, 造成PDP技术条件方面的主要问题。
此外,专利参考文献1介绍的装置(如
段所述)是在一次显示工作期间等
效于图8和图11中的Nui和Ndi的两个晶体管由众多(数量等于比输出驱动部分的 总数(等于上面的N)的1/4小的数量)的输出驱动部分所截止,使得进入高输出阻抗 的状态。此外,现解释"即时在前(immediatelypreceding)的VH电压被保持"。这 意味着VH由与输出端子相关联的寄生电容保持,并且是一种内在的危险情况,易 受噪声影响;该问题起因于在相邻的元件导通并且有大电流流动时发生的耦合(串 扰),所以要关注对PDP显示质量的不利影响。
此外,在
段中陈述了 "观看同时发生的动作…存在对耦合效应敏感的问 题",所以指出减小控制系统;但即使增加系统的数量,在本质上并未意味着降低 耦合效应。具体地,随着PDP屏幕尺寸变大的趋势,相邻元件中流动的电流倾向 于变大,所以决不能忽视耦合的影响。
鉴于这些问题设计了本发明,并且目的是提供一种显示器驱动装置,它能够 进行高速扫描工作,可使其芯片尺寸做小,因而可降低其成本,此外没有耦合的问 题。
解决问题的手段
为了解决以上问题,进行显示面板的扫描驱动的本发明的显示器驱动装置包 括上拉开关元件,连接到第一驱动电压供给线并为所有位所共用,所有位中的每 一位是所述显示器驱动装置的单元电路;用于每一位的二极管,连接在上拉开关元 件和用于每一位的驱动电压输出端子之间;用于每一位的下拉开关元件,连接在第 二驱动电压供给线和用于每一位的驱动电压输出端子之间;以及用于每一位的电阻 元件,连接在第一驱动电压供给线和下拉开关元件之间。
发明效果
本发明的显示器驱动装置采用为每一位所共用的上拉开关元件,当升高每一 位的输出时短时间导通上拉开关元件,并且当输出已经上升时利用电阻元件维持高 (H)输出,使得高速扫描工作成为可能,可减小芯片尺寸,并可实现降低成本,并 且还具有消除了耦合问题的优点。
附图简述
图1是示出本发明的第一方面的扫描驱动器IC的结构的框图。 图2示出第一方面的扫描驱动器IC的输出电路的结构。 图3是示出第一方面的扫描驱动器IC的工作的时序图。
图4示出第一方面的扫描驱动器IC中的输出波形。
图5是示出PDP中扫描驱动器IC的连接状态的框图。
图6是示出本发明的第二方面的扫描驱动器IC的结构的框图。
图7是示出现有技术的扫描驱动器IC的结构的框图。
图8示出用于现有技术的扫描驱动器IC中的一位的输出电路的结构。
图9是示出现有技术的扫描驱动器IC的工作的时序图。
图IO是示出另一种现有技术的扫描驱动器IC的结构的框图。
图11示出用于其它现有技术的扫描驱动器IC中的一位的输出电路的结构。
图12示出现有技术的扫描驱动器IC中的输出波形。
具体实施例方式
以下参考附图解释本发明的各方面。
图1是示出本发明的第一方面的扫描驱动器IC的结构的框图。该扫描驱动器 IC与未示出的数据驱动器IC 一起形成驱动PDP的显示器驱动装置。
以上的扫描驱动器IC包括众多的单元电路(输出电路);这些单元电路或它们 的输出称为位。来自扫描驱动器IC的数据终端的数据输入沿图中箭头的方向与时 钟信号同步传输到移位寄存器SR1至SRN。第i位(1=1至N)包括选择电路SEi、 电阻元件Ri、 二极管Di和L侧下拉开关元件Ndi;获得了用于每一位的输出Dol 至DoN。此外,还包括为每一位所共用的H侧上拉开关元件Nu、电平移动器LS 和选择电路SE。选择电路SE和SEi进行显示模式操作和写入模式操作的选择和转 换,并执行在上拉开关元件Nu截止后导通下拉开关元件的控制,以便不使上拉开 关元件Nu和下拉开关元件Ndi同时导通。
图2示出第一方面的扫描驱动器IC的输出电路的结构。为每一位所共用的上 拉开关元件Nu与连接到第一驱动电压VDH的第一驱动电压供给线相连接,并且 用于每一位的二极管Dl至DN连接在该上拉开关元件Nu和每一位的驱动电压输 出端子之间。此外,用于每一位下拉开关元件Ndl至NdN连接在第二驱动电压供 给线和每一位的驱动电压输出端子之间,将第二驱动电压GND提供给第二驱动电 压供给线;并且用于每一位的电阻元件R1至RN连接在用于每一位的这些下拉开 关元件Ndl至NdN和第一驱动电压供给线之间。
IGBT用于以上的上拉开关元件Nu和下拉开关元件Ndl至NdN,但可使用除 IGBT以外的器件。Cl至CN表示每一位的负载电容。
在移位寄存器SR1至SRN中,当传输到SRi(i=l至N)扫描数据为H电平时, 下拉开关元件Ndi导通且输出Doi变为L电平,并且当传输到SRi的扫描数据为L 电平时,上拉开关元件Nu导通且输出Dol至DoN变为H电平。此外,当在扫描 模式中时,在N位的输出Doi(i^至N)中,L电平是按顺序的输出(其导通-截止关 系在扫描数据电平与下拉开关元件Ndi和上拉开关元件Nu之间是相反的。相反, 在移位寄存器SRI至SRN中,L电平可作为扫描数据顺序地传输)。
上拉开关元件Nu与控制驱动电压输出端子的输出Dol至DoN的移位寄存器 SRI至SRN的时钟信号同步地工作;导通时间固定为约200ns并与时钟频率无关。 当移位寄存器SRI至SRN中的SRi中有扫描数据时上拉开关元件Nu和下拉开关 元件Ndi工作。
在第一方面的扫描驱动器IC中,通过在每一位的输出的上升沿处导通共用的 上拉开关元件Nu,可縮短输出上升时间。此外,因为在输出上升时共用的上拉开 关元件Nu用于为负载电容Cl至CN充电,所以可增加电阻元件R1至RN的值并 可抑制电流消耗。然而,因为未必每一位都需要移位寄存器,所以可减小芯片尺寸。
艮P,在第一方面,将所有位所共用的上拉开关元件Nu、电平移动器LS和选 择电路SE增加到图10和图11所示的现有技术的电路中,并且二极管D1至DN 连接在上拉开关元件Nu(其发射极)和每一个驱动电压输出端子之间。二极管Dl至 DN的总面积约是图7所示的现有技术的集成电路的芯片面积的2%,这比电平移 动器(图7中的LS1至LSN)的总面积小得多,并且即使当它们是新的连接时,也可 使芯片尺寸显著变小。此外,共用的上拉开关元件Nu、电平移动器LS和选择电 路SE的布置位置并非极大地受限制,并可将其布置在布图中以免影响芯片尺寸(或 使影响最小化)。
图3是示出第一方面的扫描驱动器IC的工作的时序图。当输出Doi(i=l至N) 为L电平时,选择PDP的对应的行。图4示出第一方面的扫描驱动器IC的输出波 形。
共用的上拉开关元件Nu仅在从时钟信号的上升沿开始的约200ns的固定时间 间隔导通。在该时间间隔中,进行控制,以使下拉开关元件Ndl至NdN截止;这 是因为如果在此时间间隔两元件都导通,则穿透电流流动。实际上,在上拉开关元 件Nu截止的同时下拉开关元件Ndi导通。
下拉开关元件Ndl至NdN具有在约50ns内降低输出Dol至DoN的驱动能力, 使得即使有从时钟信号的上升沿开始约200ns的延迟,也可在总计约250ns内降低
输出。该时间在300ns以内,并且不会引起问题。共用的上拉开关元件Nu具有在 150ns内升高输出的驱动能力,所以200ns的导通时间间隔是足够的。
因此,第一方面的扫描驱动器IC利用所有位所共用的上拉开关元件Nu,在 位的输出升高时将上拉开关元件导通很短的时间(200ns),并在输出升高时借助于 电阻元件Rl至RN维持H电平输出,使得快速的扫描工作成为可能,可减小芯片 尺寸,可降低成本,并且还有消除耦合问题的优点。
具体地,芯片尺寸可减小13%至15%,并且显著的成本降低成为可能。此外, 通过将电阻元件R1至RN的值设置为约10kQ,可将电流消耗降低到图10和图11 所示的电路的电流消耗的1/10或更低,并可使电流消耗基本等于图7和图8所示 的电路的电流消耗。
在实际的显示面板中,因为大量的扫描线,如图5所示的扫描驱动器IC在多 个级联连接中使用。图5是示出PDP中的扫描驱动器IC连接状态的框图。作为一 个例子,示出了其中连接四个96位扫描驱动器IC 1至4的情况。
在第一方面的扫描驱动器IC中,共用的上拉开关元件Nu和电平移动器LS 总是与时钟信号的上升沿同步地工作。此外,在实际的显示面板的扫描工作中,在 多个扫描驱动器IC中,仅一个扫描驱动器IC在工作(在接收扫描数据输入),所以 希望共用的上拉开关元件Nu和其它扫描驱动器IC的电平移动器LS不工作,以降 低整个系统的电流消耗。
图6是示出本发明的第二方面的扫描驱动器IC的结构的框图,构造成使得共 用的上拉开关元件Nu和电平移动器LS在非工作的时间间隔中不工作(在没有输入 扫描数据时)。
在第二方面的扫描驱动器IC中,通过将用于每一位的移位寄存器SR1至 SR(N+1)的输出输入到NOR电路10,检测到移位寄存器SR1至SR(N+1)中没有扫 描数据。为了稳定在扫描数据从SRN放出的瞬间中工作,增加了SR(N+1),以增 加从N至(N+1)的移位寄存器级的数量。SRN的输出连接到下一级扫描驱动器IC 的SR1的输入。当没有扫描数据时,选择电路SE保证共用的上拉开关元件Nu和 电平移动器LS不工作。由此,可大大降低电流消耗。如果不存在SR(N+1),因为 共用的上拉开关元件Nu和电平移动器LS在扫描数据从SRN放出的瞬间中是截止 的,所以存在每一个扫描驱动器IC的最后一位(DoN)的上升沿波形输出的延迟的 问题。
附图标记解释
1至4扫描驱动器IC
10 NOR电路
Cl至CN负载电容
Dl至DN二极管
LS电平移动器
Ndl至NdN下拉开关元件
Nu上拉开关元件
Rl至RN电阻元件
SE、 SEl至SEN选择电路
SRI至SRN、 SR(N+1)移位寄存器
权利要求
1.一种进行显示面板的扫描驱动的显示器驱动装置,包括上拉开关元件,连接到第一驱动电压供给线,并为所有位所共用,所述所有位中的每一位是所述显示器驱动装置的单元电路;用于每一位的二极管,连接在所述上拉开关元件和用于所述每一位的驱动电压输出端子之间;用于所述每一位的下拉开关元件,连接在第二驱动电压供给线和用于所述每一位的所述驱动电压输出端子之间;以及用于所述每一位的电阻元件,连接在所述第一驱动电压供给线和所述下拉开关元件之间。
2. 根据权利要求1所述的显示器驱动装置,其特征在于,所述下拉开关 元件在所述上拉开关元件截止后导通。
3. 根据权利要求1所述的显示器驱动装置,其特征在于,所述上拉开关 元件与控制所述驱动电压输出端子的输出的移位寄存器的时钟信号同步工作, 并且其导通时间是固定的。
4. 根据权利要求3所述的显示器驱动装置,其特征在于,所述移位寄存 器顺序地移动一个H数据项或L数据项,并且所述上拉开关元件和所述下拉开 关元件在所述移位寄存器电路的对应的部分中有一个H数据项或L数据项时工作。
全文摘要
[问题]在进行PDP或类似物的扫描驱动的显示驱动装置中,实现快速的扫描操作、减小芯片尺寸和降低成本以及消除耦合问题。[解决手段]显示器驱动装置具有连接到第一驱动电压(VDH)供给线并为所有位所共用的上拉开关元件Nu;用于每一位的二极管D1至DN,连接在上拉开关元件Nu和用于每一位的驱动电压输出端子之间;用于每一位的下拉开关元件Nd1至NdN,连接在第二驱动电压(GND)供给线和用于每一位的驱动电压输出端子之间;以及用于每一位的电阻元件R1至RN,连接在第一驱动电压供给线和下拉开关元件Nd1至NdN之间。
文档编号G09G3/291GK101188085SQ20071018668
公开日2008年5月28日 申请日期2007年11月19日 优先权日2006年11月20日
发明者小林英登, 松并和宏, 田中诚 申请人:富士电机电子技术株式会社

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