金属网板型等离子体显示平板显示驱动系统的制作方法

专利名称：金属网板型等离子体显示平板显示驱动系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种表面对向放电型交流等离子显示平板的驱动技术， 尤其是其显示驱动系统，具体地说是一种金属网板型等离子体显示平板显示 驱动系统。
技术背景平板显示器件是近年迅猛发展起来的新型显示器件，它具有轻、薄、大、 技术含量高、图像失真小、清晰度高等特点，是今后彩色显示器的发展方向。 等离子体显示平板作为一项具体的平板显示器件，同样具有轻、薄、屏幕大、 视角宽、惰性小等优点，在大屏幕显示领域具有广阔的发展前景。等离子体显示平板按工作方式的不同，可以分为电极与气体直接接触的 直流等离子体显示平板和电极用覆盖介质层与气体相隔离的交流等离子体显 示平板，而交流等离子体显示平板又根据电极结构的不同，分为两电极的对 向放电型和三电极的表面放电型两种。目前市场上的等离子体显示平板多数属于传统表面放电型交流等离子体 显示平板，而金属网板型等离子体显示平板属于对向放电型交流等离子体显 示平板与传统表面放电型交流等离子体显示平板相比，存在两项主要特点1) 利用金属网板代替传统表面放电型交流等离子体显示平板中的非金 属的障蔽；2) 电极结构与传统表面放电型交流等离子体显示平板不同，属于对向放 电型交流等离子体显示平板。金属网板型等离子体显示平板利用金属网板代替障蔽，减少了金属网板 型等离子体显示平板制造工艺的工序，降低了制造工艺难度，大大降低了制 造成本，而且更容易提高显示屏的解析度；金属网板型等离子体显示平板电 极结构改为两电极的对向放电型交流等离子体显示平板，减少了驱动电极，
降低了驱动电路的复杂度，同时也有利于降低驱动电路的成本和提高驱动性 能。但是由于金属网板型等离子体显示平板作为一项新兴技术，研发力量和 技术投入远不及传统三电极的表面放电型交流等离子体显示平板，因此它尚 缺乏成熟可靠而性能优越的驱动电路和科学有效的驱动方法。 发明内容本实用新型的目的是针对现有对向放电型交流金属网板型等离子体显示 平板急需新的驱动电路的问题，发明一种适用于对向放电型交流金属网板型 等离子体显示平板使用的显示驱动系统。本实用新型的技术方案是一种金属网板型等离子体显示平板显示驱动系统，其特征是它由与金属 网板型等离子体显示平板Cp的数据电极相连的数据驱动芯片IC2、与金属网 板型等离子体显示平板Cp的扫描维持电极相连的扫描驱动芯片IC1及与扫描 驱动芯片IC1相连的驱动电路11组成，数据驱动芯片IC2的电源端直接接直 流稳压电源，其参考地端与系统地端相连，它直接产生所需的数据电极输出 波形，扫描驱动芯片IC1的电源端和参考地端由与其相连的驱动电路ll提供。其中的驱动电路11由正电压能量恢复模块1、正电压维持模块2、正向 复位模块3、负电压能量恢复模块4、负电压维持模块5、隔离续流模块6、 负向复位模块7、寻址模块8、直流高压电源模块9以及数字控制信号发生器 10所组成，其中的数字控制信号发生器10为正电压能量恢复模块1、正电压 维持模块2、正向复位模块3、负电压能量恢复模块4、负电压维持模块5、 隔离续流模块6、负向复位模块7及寻址模块8提供相应的XEPH、 XEPL、 XSPH、 XSPL、 XPRH、 XPRL、 XENL、 XSNH、 XENH、 XSNL、 XSWP、 XSWN、 XVG1、 XVG2、 XAD1及XAD2控制信号并将其作为相应模块的控制信号输入端，直流高压电源 模块9为正电压维持模块2、正向复位模块3、负电压维持模块5、负向复位 模块7及寻址模块8提供相应的VPS、 VPP、 VNS、 VNG、 VNA高压信号并将其 作为相应模块的另一电压信号输入端，正向复位模块3的输出端与正电压维 持模块2的一个信号输入端相连，正电压维持模块2的输出端与正电压能量
恢复模块1的输出端一起与隔离续流模块6的输入端相连，负电压能量恢复 模块4的输出端与负电压维持模块5的输入端相连，负电压维持模块5的输 出端接隔离续流模块6的另一个输入端，隔离续流模块6的一个输出端直接 与寻址模块8的一个输入端相连，隔离续流模块6的另一个输出端通过负向 复位模块7与寻址模块8的另一输入端相连，寻址模块8的输入与扫描驱动 芯片IC1的对应输入端相连，扫描驱动芯片IC1的输出与金属网板型等离子 体显示平板Cp对应的扫描维持电极相连。具体而言正电压能量恢复模块l由电容C1、场效应管Q1、场效应管Q2、 二极管D1、 二极管D2和电感L1所组成，正电压维持模块2由二极管D3、场 效应管Q3和场效应管Q4组成，正向复位模块3由电容C3、场效应管Q5、场 效应管Q6和可变电阻VR1组成，负电压能量恢复模块4由电容C2、场效应管 Qll、场效应管Q12、 二极管D6、 二极管D7和电感L2组成，负电压维持模块 5由场效应管Q13、场效应管Q14和二极管D10组成，隔离续流模块6由场效 应管Q8、场效应管Q15、 二极管D4和二极管D5组成，负向复位电路7由场 效应管Q10和可变电阻VR2组成，寻址模块9由场效应管Q9、场效应管Q16、 场效应管Q17、 二极管D8和二极管D9组成；上述正电压能量恢复模块1的输 入从场效应管Q1和场效应管Q2的栅极引出接数字控制信号发生器10的数字 开关信号端XEPH和XEPL,它的输出通过电感L1的一端引出接正电压维持模 块2;正电压维持模块2的输入从场效应管Q3、 Q4的栅极引接数字控制信号 发生器io的数字开关信号端xsra、 XSPL，其输出从场效应管Q3的源极和场 效应管Q4的漏极的连接点接前述电感L1的一端，同时接隔离续流模块6，正 电压维持模块2的电源引出端从场效应管Q3的漏极引出接正向复位模块3; 正向复位模块3的输入从场效应管Q5、 Q6的栅极引出，从场效应管Q5的栅 极通过可变电阻VR1及场效应管Q6的栅极分别接对应的数字控制信号发生器 10的数字开关信号端XPRH、 XPRL，它的输出从电容C3的一端引出接正电压 维持模块2的电源引出端即场效应管Q3的漏极；负电压能量恢复模块4的输 入通过场效应管Qll、 Q12的栅极引出接数字控制信号发生器10的数字开关 信号端XENH和XENL端，它的输出通过电感L2的一端与负电压维持模块5相
连，负电压维持模块5的输入从场效应管Q13、 Q14的栅极引出接数字控制信 号发生器10的数字开关信号端XSNH、 XSNL，其输出从场效应管Q13、 Q14的 漏极引出接前述的电感L2以及隔离续流模块6，隔离续流模块6的输入分别 从场效应管Q8、 Q15的栅极引出分别接对应的数字控制信号发生器10的数字 开关信号端XSWP、 XSWL，其输出从场效应管Q8的漏极和场效应管Q15的源极 引出分别接正电压能量恢复模块1的输出即U的一端及负电压能量恢复模块 4的输出即L2的一端，它的另一路输出从场效应管Q8的源极和场效应管Q15 的漏极引出分别接寻址模块8和负向复位模块7;复位模块7的输入从场效应 管Q10的栅极经可变电阻VR2接数字控制信号发生器10的数字开关信号端 XVG1，其输出从场效应管Q10的源极引出接寻址模块8;寻址模块8的输入端 从场效应管Q9、 Q16、 Q17的栅极引出接数字控制信号发生器10的数字开关 信号端XVG2、 XAD1、 XAD2，其输出从场效应管Q9、 Q16、 Qi7的漏极引出扫描 驱动芯片IC1的对应输入端；直流高压电源模块9的VPS、 VPP、 VNS、 VNG、 VNA高压输出端分别与正电压维护模块2中的二极管D3的正向输入端、正向 复位模块3中的场效应管Q5的漏极、负电压维持模块5中的二极管D10的负 向输入端、寻址模块8和负向复位模块7中的场效应管Q9、 Q10的源极以及 寻址模块8中的场效应管Q16、 Q17的源极连接点相连。 本实用新型具有以下优点 本实用新型成功地解决了金属网板型等离子体显示平板的驱动问题，发明 了一种驱动金属网板型等离子体显示平板的实用的驱动电路及相应科学有效 的驱动方法，本实用新型的驱动电路及控制方案只要在具体实施过程中合理 选择关键电子元器件的类型和数目，可以驱动任何解析度和屏幕大小尺寸的 金属网板型等离子体显示平板，同时本实用新型的驱动电路还适用于其它对 向放电型交流等离子体显示平板。本实用新型的驱动电路能够很好的产生金 属网板型等离子体显示平板所需基本驱动波形，它还可以通过电压叠加的方 法产生所需的部分基本驱动波形而达到降低外部电源提供的电压；可以通过 调节外加到驱动电路上的驱动电源的电压产生不同类型的驱动波形，降低了 对驱动电路金属网板型等离子体显示平板的要求。 本实用新型为驱动金属网板型等离子体显示平板提出了一种可靠而实用 的驱动系统架构方案，此驱动系统架构方案可以高性能的驱动金属网板型等 离子体显示平板，并降低驱动成本。本实用新型为驱动金属网板型等离子体显示平板提出了四种基本驱动波 形，将这四种基本驱动波形应用在金属网板型等离子体显示平板上，可以很 好的实现金属网板型等离子体显示平板的视频显示。本实用新型的驱动金属网板型等离子体显示平板的驱动电路能产生高性 能、低电路能量损耗的基本驱动波形，同时通过采取电压叠加方法，有效降 低了外部电源供给的电压幅度，提高了金属网板型等离子体显示平板显示系 统的安全性和降低了对外部高压电源的要求。本实用新型可通过调节驱动电路中的VNA、 VNG的电压大小，产生灵活的 驱动基本波形，有效降低了驱动电路对金属网板型等离子体显示平板性能特 点的要求。本实用新型的驱动方法为可靠稳定的金属网板型等离子体显示平板的视 频显示提供了保障。

图1是本实用新型的金属网板型等离子体显示平板驱动系统框图结构示意图。图2是驱动金属网板型等离子体显示平板所需基本驱动波形示意图。 图3是本实用新型的金属网板型等离子体显示平板驱动电路原理框图。 图4是本实用新型的金属网板型等离子体显示平板驱动电路原理图。 图5是本实用新型的驱动金属网板型等离子体显示平板维持期WP3的驱动波形示意图。
具体实施方式
下面结构附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。 如图1-5所示。一种金属网板型等离子体显示平板显示驱动方法，它包括以下步骤: 第一步，将数据电极与数据驱动芯片相连，将扫描维持电极与扫描驱动
芯片相连，数据电极输出波形由数据驱动芯片直接产生，扫描维持电极输出 波形通过与扫描驱动芯片相连的驱动电路驱动后再经扫描驱动芯片输出；第二步，将每个驱动周期的扫描维持电极的驱动波形分为复位波形、寻 址波形、维持波形和擦除波形四种基本驱动波型，所述的四种基本驱动波型 由与扫描驱动芯片相连的驱动电路产生并经扫描驱动芯片输出给扫描维持电 极产生所需的基本驱动波形用于驱动金属网板型等离子体显示平板，如图1 所示。一种金属网板型等离子体显示平板显示驱动系统，它由与金属网板型等 离子体显示平板Cp的数据电极相连的数据驱动芯片工C2、与金属网板型等离 子体显示平板Cp的扫描维持电极相连的扫描驱动芯片IC1及与扫描驱动芯片 IC1相连的驱动电路11组成，数据驱动芯片IC2的电源端直接接直流稳压电 源，其参考地端与系统地端相连，它直接产生所需的数据电极输出波形，扫 描驱动芯片IC1的电源端和参考地端由与其相连的驱动电路11提供。如图1 所示。其中的驱动电路11由正电压能量恢复模块1、正电压维持模块2、正向 复位模块3、负电压能量恢复模块4、负电压维持模块5、隔离续流模块6、 负向复位模块7、寻址模块8、直流高压电源模块9以及数字控制信号发生器 IO所组成，其中的数字控制信号发生器IO(使用FPGA电路板编程推动IR2113S 等芯片形成)为正电压能量恢复模块l、正电压维持模块2、正向复位模块3、 负电压能量恢复模块4、负电压维持模块5、隔离续流模块6、负向复位模块 7及寻址模块8提供相应的XEPH、 XEPL、 XSPH、 XSPL、 XPRH、 XPRL、 XENH、 XENL、 XS丽、XSNL、 XSWP、 XSWN、 XVG1、 XVG2、 XAD1及XAD2控制信号并将其 作为相应模块的控制信号输入端，直流高压电源模块9为正电压维持模块2、 正向复位模块3、负电压维持模块5、负向复位模块7及寻址模块8提供相应 的VPS、 VPP、 VNS、 VNG、 VNA高压信号并将其作为相应模块的另一电压信号 输入端，正向复位模块3的输出端与正电压维持模块2的一个信号输入端相 连，正电压维持模块2的输出端与正电压能量恢复模块1的输出端一起与隔 离续流模块6的输入端相连，负电压能量恢复模块4的输出端与负电压维持
模块5的输入端相连，负电压维持模块5的输出端接隔离续流模块6的另一 个输入端，隔离续流模块6的一个输出端直接与寻址模块8的一个输入端相 连，隔离续流模块6的另一个输出端通过负向复位模块7与寻址模块8的另 一输入端相连，寻址模块8的输入与扫描驱动芯片IC1的对应输入端相连， 扫描驱动芯片IC1的输出与金属网板型等离子体显示平板Cp对应的扫描维持 电极相连。如图3所示。具体而言正电压能量恢复模块1由电容C1、场效应管Q1、场效应管Q2、 二极管D1、 二极管D2和电感L1所组成，正电压维持模块2由二极管D3、场 效应管Q3和场效应管Q4组成，正向复位模块3由电容C3、场效应管Q5、场 效应管Q6和可变电阻VR1组成，负电压能量恢复模块4由电容C2、场效应管 Qll、场效应管Q12、 二极管D6、 二极管D7和电感L2组成，负电压维持模块 5由场效应管Q13、场效应管Q14和二极管D10组成，隔离续流模块6由场效 应管Q8、场效应管Q15、 二极管D4和二极管D5组成，负向复位电路7由场 效应管Q10和可变电阻VR2组成，寻址模块9由场效应管Q9、场效应管Q16、 场效应管Q17、 二极管D8和二极管D9组成；上述正电压能量恢复模块1的输 入从场效应管Ql和场效应管Q2的栅极引出接数字控制信号发生器10的数字 开关信号端XEPH和XEPL，它的输出通过电感L1的一端引出接正电压维持模 块2;正电压维持模块2的输入从场效应管Q3、 Q4的栅极引接数字控制信号 发生器10的数字开关信号端XSPH、 XSPL，其输出从场效应管Q3的源极和场 效应管Q4的漏极的连接点接前述电感L1的一端，同时接隔离续流模块6，正 电压维持模块2的电源引出端从场效应管Q3的漏极引出接正向复位模块3; 正向复位模块3的输入从场效应管Q5、 Q6的栅极引出，从场效应管Q5的栅 极通过可变电阻VR1及场效应管Q6的栅极分别接对应的数字控制信号发生器 10的数字开关信号端XPRH、 XPRL，它的输出从电容C3的一端引出接正电压 维持模块2的电源引出端即场效应管Q3的漏极；负电压能量恢复模块4的输 入通过场效应管Qll、 Q12的栅极引出接数字控制信号发生器10的数字开关 信号端XENH和XENL端，它的输出通过电感L2的一端与负电压维持模块5相 连，负电压维持模块5的输入从场效应管Q13、 Q14的栅极引出接数字控制信
号发生器10的数字开关信号端XSNH、 XSNL，其输出从场效应管Q13、 Q.14的 漏极引出接前述的电感L2以及隔离续流模块6，隔离续流模块6的输入分别 从场效应管Q8、 Q15的栅极引出分别接对应的数字控制信号发生器10的数字 开关信号端XSWP、 XSWL，其输出从场效应管Q8的漏极和场效应管Q15的源极 引出分别接正电压能量恢复模块1的输出即Ll的一端及负电压能量恢复模块 4的输出即L2的一端，它的另一路输出从场效应管Q8的源极和场效应管Q15 的漏极引出分别接寻址模块8和负向复位模块7;复位模块7的输入从场效应 管Q10的栅极经可变电阻VR2接数字控制信号发生器10的数字开关信号端 XVG1，其输出从场效应管Q10的源极引出接寻址模块8;寻址模块8的输入端 从场效应管Q9、 Q16、 Q17的栅极引出接数字控制信号发生器10的数字开关 信号端XVG2、 XAD1、 XAD2，其输出从场效应管Q9、 Q16、 Q17的漏极引出扫描 驱动芯片IC1的对应输入端；直流高压电源模块9的VPS、 VPP、 VNS、 VNG、 VNA高压输出端分别与正电压维护模块2中的二极管D3的正向输入端、正向 复位模块3中的场效应管Q5的漏极、负电压维持模块5中的二极管D10的负 向输入端、寻址模块8和负向复位模块7中的场效应管Q9、 Q10的源极以及 寻址模块8中的场效应管Q16、 Q17的源极连接点相连。如图4所示。下面结构附图2、 5对本实用新型的驱动波形及其产生作进一步的说明。 为了有效驱动金属网板型等离子体显示平板，本实用新型提出了一种驱 动金属网板型等离子体显示平板的驱动系统。其框图如图1所示，金属网板 型等离子体显示平板上引出了一系列金属电极，根据功能不同分成两类数 据电极与扫描维持电极，两类电极的数目与金属网板型等离子体显示平板的 解析度相关。在对金属网板型等离子体显示平板实施驱动时，需要将数据驱 动芯片、扫描驱动芯片与相应的数据电极和扫描电极相连，金属网板型等离 子体显示平板驱动电路通过给扫描驱动芯片提供扫描驱动芯片电源端(XVDD) 和参考地端(XVSS)提供金属网板型等离子体显示平板所需的基本驱动波形， 达到驱动金属网板型等离子体显示平板的目的。本实用新型给出了有效驱动 金属网板型等离子体显示平板所需的基本驱动波形，波形形式如图2所示， 根据金属网板型等离子体显示平板显示原理的需要，驱动金属网板型等离子
体显示平板时所需要的驱动波形主要由图2所示的四部分(WP1、 WP2、 WP3、 WP4)进行合理组合而形成，根据波形相应特征和功能，WP1波形被称为复位 波形，其时长可为300us—500us， WP2波形被称为寻址波形，其时长可为 500us—2ms， WP3波形被称为维持波形，其时长可为5us—5tns, WP4波形被称 为擦除波形，其时长可为20us—300us。为了能够产生扫描维持电极所需要的 上述四部分的基本驱动波形，本实用新型采用了一种实用的金属网板型等离 子体显示平板驱动电路的方案，并同时发明了上述驱动电路方案科学有效的 控制流程方法。驱动电路方案框图如图3所示，驱动电路原理图如图4所示， 驱动电路方案中主要由一系列金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)、快恢复 二级管、电容和电感组成,其中IC1表示扫描驱动芯片(比如ST公司的STV7617 芯片)，实际金属网板型等离子体显示平板显示系统中根据解析度的要求需要 较多扫描驱动芯片，这里仅提供一个框图作方案原理说明，在实际驱动过程 中金属网板型等离子体显示平板可以看成一个容性负载，这里用Cp加以表示， IC2表示数据驱动芯片(比如ST公司的STV7630芯片)，实际金属网板型等离 子体显示平板显示系统中根据解析度的要求需要较多数据驱动芯片，这里也 仅提供一个框图作方案原理说明。本实用新型的金属网板型等离子体显示平板驱动系统的结构图如图1所 示，将扫描驱动芯片IC1的输出与金属网板型等离子体显示平板扫描维持电 极一一对应相连接。数据驱动芯片IC2的输出与数据电极一一对应相连接， 数据驱动芯片IC2的电源端VA连接直流稳压电源，根据金属网板型等离子体 显示平板驱动要求选择合适电压幅度，参考地直接与系统地相连；扫描驱动 芯片IC1的电源端XVDD和参考地端XVSS均与金属网板型等离子体显示平板 驱动电路相连接。图2所示的是驱动金属网板型等离子体显示平板所需基本 驱动波形，上述的基本驱动波形由数据电极和扫描维持电极输出，数据电极 输出波形可以直接由数据驱动芯片产生，不需要驱动电路，扫描维持电极输 出的波形由扫描驱动芯片输出端输出，但是需要本实用新型的金属网板型等 离子体显示平板驱动电路11与扫描驱动芯片IC1相连接，由金属网板型等离 子体显示平板驱动电路11提供所需驱动波形，图2中的标示VPS、 VNS、 VPP、VNG、 VNA、 VA都是与图4中所提供的直流高压电源相互一一对应的电压标示， 具体电压幅值由金属网板型等离子体显示平板驱动要求决定。图3是为了产 生图2所示四种基本驱动波形而发明的金属网板型等离子体显示平板驱动电 路11的框图，该驱动电路11方案主要由正电压能量恢复模块1、正电压维持 模块2、正向复位模块3、负电压能量恢复模块4、负电压维持模块5、隔离 续流模块6、负向复位模块7、寻址模块8、直流高压电源模块9以及数字控 制信号发生器10所组成。结合图4具体驱动电路原理图，正电压能量恢复模 块1由C1、 Ql、 Q2、 Dl、 D2和L1所组成，正电压维持模块2由D3、 Q3和Q4 组成，正向复位模块3由C3、 Q5、 Q6和VR1组成，负电压能量恢复模块4由 C2、 Qll、 Q12、 D6、 D7和L2组成，负电压维持模块5由Q13、 Q14和D10组 成，隔离续流模块6由Q8、Q15、D4和D5组成，负向复位电路7由Q10和VR2 组成，寻址模块8由Q9、 Q16、 Q17、 D8和D9组成；上述正电压能量恢复模 块通过电感Ll的一端输出与正电压维持模块输出以及隔离续流模块输出相 连，正向复位模块通过电容C3与正电压维持模块另一输出端相连，负电压能 量恢复模块通过电感L2的一端输出与负电压维持模块输出以及隔离续流模块 另一输出端相连，负向复位模块输出端、寻址模块输出端与隔离续流模块的 第三个输出端相互连接，上述所提及的模块之间的连接都是模块的输出端的 连接，各模块的输入端为图4中所标注的XEPH、 XEPL、 XSPH、 XSPL、 XPRH、 XPRL、 XSWP、 XENH、 XENL、 XSNH、 XSNL、 XS丽、XVG1、 XVG2、 XAD1以及XAD2 这16个控制信号，这些控制信号都是由数字控制信号发生器所产生，与数字 信号发生器相互连接，直流高压电源模块提供图4中所标注的VPS、 VPP、 VNS、 VNG、 VNA这5组高压。对于图4所示的电容Cl的一端连接的电压VGC1大小可以有两种选择， VGC1可以等于VPS,也可以等于系统接地GND，两种选择带来的操作流程有所 差别，但是工作原理与产生的效果是相同的，这里方便起见选择VGC1等于GND， 同样对于图4所示的电容C2的一端连接的电压VGC2大小可以有两种选择， VGC2可以等于VNS,也可以等于系统接地GND,两种选择带来的操作流程有所 差别，但是工作原理与产生的效果是相同的，这里方便起见选择VGC2等于GND;
二是在图4所示的电路稳定工作的时候，可以测出电容Cl的另一端VCC1的 电压大小等于VPS/2，电容C2的另一端VCC2的电压大小等于VNS/2。通过控制图4所示的金属网板型等离子体显示平板驱动电路，可以产生 图2所示的驱动金属网板型等离子体显示平板所需要的基本驱动波形，下面 将按照四种基本驱动波形情况分别详细描述通过有效控制图4所示的金属网 板型等离子体显示平板驱动电路产生图2所示的驱动金属网板型等离子体显 示平板所需要的四种基本驱动波形。由于在产生基本驱动波形WP1、 WP2、 WP4时的控制流程需要基本驱动波 形WP3的部分控制流程，所以首先描述产生波形WP3的控制流程。图5为WP3 的基本波形放大图，Tl、 T2、 T3、 T4、 T5、 T6、 T7、 T8为波形相应的时间段 (可分别为400ns、 2us、 400ns、 400ns、 400ns、 2us、 400ns、 400ns)，在输 出WP3的基本驱动波形时候数据驱动芯片输出GND使得数据电极接地。整个 控制过程是一个能量回收利用的过程，被称为能量恢复。能量恢复的方法不 仅可以使得关键MOSFET Q3、 Q4、 Q8、 Q13、 Q14、 Q15在接近软开关条件下工 作，而且能够节省大部分由金属网板型等离子体显示平板电容Cp所导致的位 移电流在电路上所消耗的功耗。产生基本驱动波形WP3的控制流程如下在Tl之前，MOSFET中的Q4、 Q8、 Q13、 Q15处于打开导通状态，其余所有MOSFET都处于关闭截至状态，这 时所有扫描驱动芯片参考地端XVSS、电源端XVDD都直接与系统接地GND相连， 所有扫描驱动芯片输出为GND;进入T1时期，首先关闭Q8、 Q13、 Q15,然后 打开Ql，电容Cl上存储的能量通过电流流向路径Cl-Ql-Dl-LI-Q8-XVSS-Cp 给Cp进行充电，在T1结束的时候，扫描芯片输出端电压可以很接近VPS， Tl 的时间长度主要由Ll和Cp的大小所决定；进入T2时期，关闭Ql,打开Q3， VPS通过VPS-D3-Q3-Q8-XVSS-Cp给Cp提供VPS电源，用以提供金属网板型等 离子体显示平板内部单元放电所需的能量，T2的时间长度可以根据金属网板 型等离子体显示平板的具体情况以及维持频率要求灵活选择；进入T3时期， 关闭Q3，然后打开Q2， Cp上由原先Tl时期充电所得的能量反过来通过电流 流向路径Cp-XVDD-D4-L1-D2-Q2-Cl进行放电，将能量回收到C1中，在T3结 束的时候，扫描芯片输出端电压可以很接近GND, T3的时间长度主要由U和 Cp的大小所决定， 一般大小取与T1基本相等；进入T4时期，关闭Q2，然后 打开Q4、 Q13、 Q15，扫描芯片的电源端XVDD、参考地端XVSS与GM)相连， 扫描芯片输出为GND， T4时期的时间大小可以根据维持频率的需要任意选取； 进入T5时期，首先关闭Q4、 Q8、 Q13，然后打开Q12，屏电容Cp与储能电容 C2存在VNS/2的电压，Cp通过电流流向路径Cp-XVDD-Q15-L2-D7-Q12-C2对 C2进行充电，将能量回收到C2中，在T5结束的时候，扫描芯片输出端电压 可以很接近VNS， T5的时间长度主要由L2和Cp的大小所决定，在设计具体 电路时一般让电路工作在对称状态，取L2等于L1，这样T5大小与T1、 T3基 本相等；进入T6时期，关闭Q12，打开Q14，电源VNS通过 VNS-D10-Q14-Q15-XVDD-Cp给Cp提供VNS电源，用以提供金属网板型等离子 体显示平板内部单元放电所需的能量，此时由于二极管D5和扫描驱动芯片内 部寄生二极管的作用，XVSS也保持为VNS， T6的时间长度可以根据金属网板 型等离子体显示平板的具体情况以及维持频率要求灵活选择，这里考虑驱动 波形的对称性一般对称取T6等于T2;进入T7时期，首先关闭Q14，然后打 开Qll，电容C2上存储的能量通过电流流向路径C2-Qll-D6-L2-D5-XVSS-Cp 给Cp进行充电，在T7结束的时候，扫描芯片输出端电压可以很接近GND， T7 的时间长度主要由L2和Cp的大小所决定，这里同样对称选取T7的时间与T5 基本相等；进入T8时期，关闭Qll，然后打开Q13、 Q4、 Q8，扫描芯片的电 源端XVDD、参考地端XVSS与GND相连，扫描芯片输出为GND， T8时期的时间 大小可以根据维持频率的需要任意选取，这里对称选取T8等于T4。上面所阐 述的是单个维持波形发生的详细流程，在实际对金属网板型等离子体显示平 板进行驱动的时候根据实际情况需要若干重复的维持脉冲波形，这些重复的 维持脉冲波形的发生与上面所阐述的单个维持波形发生情况是相同的，此外， 根据金属网板型等离子体显示平板进行驱动不同需求，需要选择合适的T2、 T4、 T6、 T8的时间长度，发生出不同频率的维持脉冲波形进行波形组合。产生基本驱动波形WP1的控制流程如下首先与上述的WP3进入Tl之前 以及T1的控制流程相同，驱动波形由GND上升到VPS，接着关闭Q6，打开Q5，
由于MOSFET Q5栅极串联可调电阻VR1的作用，在Q5的源极输出由GND到VPP 电压三角斜坡波形，三角斜坡波形通过C3电容耦合作用，在VPS电压上叠加， 通过C3-Q3-Q8-XVSS-Cp的电流途径，在扫描电极输出端产生图2中WP1区所 示的VPS到VPS+VPP的叠加三角波形，满足金属网板型等离子体显示平板的 正电压强制复位点火的要求，整个三角上升斜坡的时间长度由金属网板型等 离子体显示平板的特性来决定，然后通过调整VR1的大小，可以得到合适斜 率的三角斜坡波形；波形达到VPS+VPP以后，接着关闭Q5，打开Q6，通过C3 电容耦合作用将输出波形从VPS+VPP回复到VPS，然后先关闭Q8、 Q3，再打 开Q15、 QIO，扫描电极输出端驱动波形沿着Cp-XVDD-Q10-VNG以三角斜坡波 形方式由VPS下降到VNG，电压VNG的绝对值大小可以任意选择调整，在图2 中取WG等于VNS，下降的三角斜坡的时间长度由金属网板型等离子体显示平 板的特性决定，通过调整Q10的栅极可调电阻VR2的值，可以改变波形斜率， 满足驱动要求。产生基本驱动波形WP2的控制流程如下首先由发生基本驱动波形WP1 结束状态时可知驱动波形处于VNG电位，先打开Q9，关闭Q15、 QIO，然后打 开Q16、 Q17，这时候XVSS处于VNG电位，XVDD处于VNA电位，实际驱动中， VNA绝对值大小小于VNG， VNG与VNA的绝对值大小之差由金属网板型等离子 体显示平板的特性和扫描芯片的耐电压特性所决定，这样在VNG确定下来的 时候可以选择合适的VNA，在WP2时期中，在需要对某一扫描电极进行寻址点 火的时候，通过控制扫描芯片输出相应扫描电极为XVSS，其余扫描电极为 XVDD,在需要寻址点火的扫描电极输出为XVSS的时候，控制相应寻址芯片的 输出让相应寻址电极的输出为电源VA，这样可以完成金属网板型等离子体显 示平板上相应像素点的寻址点火，寻址点火的脉宽宽度主要由金属网板型等 离子体显示平板的特性所决定。在整个WP2时期，可以通过对所有扫描电极 如上所述的方法依次输出XVSS，配合寻址电极上的VA寻址脉冲，完成对整个 金属网板型等离子体显示平板中所有像素的寻址点火的操作。寻址结束的时 候，先关闭Q9，再打开Q15,然XVSS等于XVDD等于VNA,接着关闭Q16、 Q17; 然后控制方法同WP3中的T7时期，打开Qll,电容C2上存储的能量通过电流
流向路径C2~Q11-D6-L2-D5-XVSS-Cp给Cp进行充电，在过了 T7时间段，扫 描芯片输出端电压可以很接近GND;最后WP2中控制流程完全与WP3中的T8 时间段的控制方法，使得扫描电极输出为GND。产生基本驱动波形WP4的控制流程与WP1后半段时期类似。首先MOSFET 中的Q4、 Q8、 Q13、 Q15处于打开导通状态，其余所有MOSFET都处于关闭截 至状态，这时所有扫描驱动芯片参考地端XVSS、电源端XVDD都直接与系统接 地GND相连，所有扫描驱动芯片输出为GND;接着关闭Q4、 Q8、 Q13，打开Q10， 扫描电极输出端驱动波形沿着Cp-XVDD-QIO-VNG以三角斜坡波形方式由GND 下降到VNG;波形由VNG回复到GND的控制过程，首先关闭QIO,接下来的控 制流程与WP3中的T7、 T8时期完全相同。综上所述，驱动金属网板型等离子体显示平板所需的基本波形WP1、 WP2、 WP3、 WP4都可以通过有效控制驱动电路而产生，实际驱动中，对于上述的基 本波形采取适当的组合方式，然后重复发生上述组合方式的波形形式，满足 对金属网板型等离子体显示平板驱动要求。
权利要求1、一种金属网板型等离子体显示平板显示驱动系统，其特征是它由与金属网板型等离子体显示平板Cp的数据电极相连的数据驱动芯片IC2、与金属网板型等离子体显示平板Cp的扫描维持电极相连的扫描驱动芯片IC1及与扫描驱动芯片IC1相连的驱动电路(11)组成，数据驱动芯片IC2的电源端直接接直流稳压电源，其参考地端与系统地端相连，它直接产生所需的数据电极输出波形，扫描驱动芯片IC1的电源端和参考地端由与其相连的驱动电路(11)提供。
2、 根据权利要求l所述的金属网板型等离子体显示平板显示驱动系统，其特 征是所述的驱动电路(ll)由正电压能量恢复模块(l)、正电压维持模块(2)、 正向复位模块(3)、负电压能量恢复模块(4)、负电压维持模块(5)、隔离 续流模块(6)、负向复位模块(7)、寻址模块(8)、直流高压电源模块(9) 以及数字控制信号发生器(10)所组成，其中的数字控制信号发生器(10) 为正电压能量恢复模块(1)、正电压维持模块(2)、正向复位模块(3)、负 电压能量恢复模块(4)、负电压维持模块(5)、隔离续流模块(6)、负向复 位模块(7)及寻址模块(8)提供相应的XEPH、 XEPL、 XSPH、 XSPL、 XPRH、 XPRL、 XSNH、 XSNL、 XENH、 XENL、 XSWP、 XS額、XVG1、 XVG2、 XAD1及XAD2控 制信号并将其作为相应模块的控制信号输入端，直流高压电源模块(9)为正 电压维持模块(2)、正向复位模块(3)、负电压维持模块(5)、负向复位模 块(7)及寻址模块(8)提供相应的VPS、 VPP、 VNS、 VNG、 VNA高压信号并 将其作为相应模块的另一电压信号输入端，正向复位模块(3)的输出端与正 电压维持模块(2)的一个信号输入端相连，正电压维持模块(2)的输出端 与正电压能量恢复模块(1)的输出端一起与隔离续流模块(6)的输入端相 连，负电压能量恢复模块(4)的输出端与负电压维持模块(5)的输入端相 连，负电压维持模块(5)的输出端接隔离续流模块(6)的另一个输入端， 隔离续流模块(6)的一个输出端直接与寻址模块(8)的一个输入端相连， 隔离续流模块(6)的另一个输出端通过负向复位模块(7)与寻址模块(8) 的另一输入端相连，寻址模块(8)的输入与扫描驱动芯片IC1的对应输入端 相连，扫描驱动芯片IC1的输出与金属网板型等离子体显示平板Cp对应的扫 描维持电极相连。
3、根据权利要求2所述的金属网板型等离子体显示平板显示驱动系统，其特 征所述的正电压能量恢复模块(1)由电容C1、场效应管Q1、场效应管Q2、 二极管D1、 二极管D2和电感L1所组成，正电压维持模块(2)由二极管D3、 场效应管Q3和场效应管Q4组成，正向复位模块(3)由电容C3、场效应管 Q5、场效应管Q6和可变电阻VR1组成，负电压能量恢复模块(4)由电容C2、 场效应管Qll、场效应管Q12、 二极管D6、 二极管D7和电感L2组成，负电压 维持模块(5)由场效应管Q13、场效应管Q14和二极管D10组成，隔离续流 模块(6)由场效应管Q8、场效应管Q15、 二极管D4和二极管D5组成，负向 复位电路(7)由场效应管Q10和可变电阻VR2组成，寻址模块(9)由场效 应管Q9、场效应管Q16、场效应管Q17、 二极管D8和二极管D9组成；上述正 电压能量恢复模块(1)的输入从场效应管Q1和场效应管Q2的栅极引出接数 字控制信号发生器(10)的数字开关信号端XEPH和XEPL，它的输出通过电感 Ll的一端引出接正电压维持模块(2);正电压维持模块(2)的输入从场效应 管Q3、Q4的栅极引接数字控制信号发生器(10)的数字开关信号端XSPH、XSPL, 其输出从场效应管Q3的源极和场效应管Q4的漏极的连接点接前述电感Ll的 一端，同时接隔离续流模块(6)，正电压维持模块(2)的电源引出端从场效 应管Q3的漏极引出接正向复位模块(3);正向复位模块(3)的输入从场效 应管Q5、 Q6的栅极引出，从场效应管Q5的栅极通过可变电阻VR1及场效应 管Q6的栅极分别接对应的数字控制信号发生器(10)的数字开关信号端XPRH、 XPRL，它的输出从电容C3的一端引出接正电压维持模块(2)的电源引出端 即场效应管Q3的漏极；负电压能量恢复模块(4)的输入通过场效应管Qll、 Q12的栅极引出接数字控制信号发生器(10)的数字开关信号端XENH和XENL 端，它的输出通过电感L2的一端与负电压维持模块(5)相连，负电压维持 模块(5)的输入从场效应管Q13、 Q14的栅极引出接数字控制信号发生器(IO) 的数字开关信号端XSNH、 XSNL，其输出从场效应管Q13、 Q14的漏极引出接前 述的电感L2以及隔离续流模块(6)，隔离续流模块(6)的输入分别从场效 应管Q8、 Q15的栅极引出分别接对应的数字控制信号发生器(10)的数字开 关信号端XSWP、 XSWL，其输出从场效应管Q8的漏极和场效应管Q15的源极引 出分别接正电压能量恢复模块(1)的输出即Ll的一端及负电压能量恢复模 块(4)的输出即L2的一端，它的另一路输出从场效应管Q8的源极和场效应 管Q15的漏极引出分别接寻址模块(8)和负向复位模块(7);负向复位模块 (7)的输入从场效应管Q10的栅极经可变电阻VR2接数字控制信号发生器 (10)的数字开关信号端XVG1，其输出从场效应管QIO的源极引出接寻址模 块(8);寻址模块(8)的输入端从场效应管Q9、 Q16、 Q17的栅极引出接数 字控制信号发生器(10)的数字开关信号端XVG2、 XAD1、 XAD2，其输出从场 效应管Q9、 Q16、 Q17的漏极引出扫描驱动芯片IC1的对应输入端；直流高压 电源模块(9)的VPS、 VPP、 VNS、 VNG、 VNA高压输出端分别与正电压维护模 块(2)中的二极管D3的正向输入端、正向复位模块(3)中的场效应管Q5 的漏极、负电压维持模块(5)中的二极管D10的负向输入端、寻址模块(8) 和负向复位模块(7)中的场效应管Q9、 Q10的源极以及寻址模块(8)中的 场效应管Q16、 Q17的源极连接点相连。
专利摘要一种金属网板型等离子体显示平板的驱动电路。它主要包括驱动金属网板型等离子体显示平板的驱动系统架构、驱动金属网板型等离子体显示平板所需的基本驱动波形、产生上述基本驱动波形的核心驱动电路以及相应控制流程，它主要由一系列金属氧化物半导体场效应管、二极管、电感以及电容所组成，通过科学有效的控制，能够很好的产生金属网板型等离子体显示平板所需的基本驱动波形。此外上述的驱动电路有两项显著优点一是可以通过电压叠加的方法产生上述部分基本驱动波形从而达到降低外部电源提供的电压；二是可以通过调节外加到上述驱动电路上的驱动电源的电压产生不同类型的驱动波形，降低了上述驱动电路对金属网板型等离子体显示平板的要求。
文档编号G09G3/28GK201035940SQ20072003601
公开日2008年3月12日 申请日期2007年4月26日 优先权日2007年4月26日
发明者忠 吴, 雄 张, 朱立锋, 汤勇明, 王保平 申请人:南京华显高科有限公司