專利名稱：功率模塊和顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功率模塊和一種使用該功率模塊的顯示裝置。
背景技術(shù)：
作為降低在等離子體顯示裝置中的電路的成本的十分公知的實例，在題為“A New Driving Technology for PDPs with Cost EffectiveSustain Circuit”(在SID 01 DIGEST第1236-1239頁)的文章中描述了一種方法。
此外，在日本專利申請公開No.2000-89724中公開了一種用于在等離子體顯示裝置中的功率模塊的方法。
(非專利文獻(xiàn)1)Kishi和其他四人的“A New Driving Technology for PDPs withCost Effective Sustain Circuit”(在SID 01 DIGEST第1236-1239頁，2001年)。
(專利文獻(xiàn)1)日本專利公開No.2000-89724。
為實現(xiàn)在SID 01 DIGEST第1237頁中在附圖2中描述的前述的電路，僅要求使用開關(guān)元件比如功率MOSFET、IGBT等作為開關(guān)SWA、SWB、SWC、SWD和SWE，并通過每個由IC等組成的預(yù)驅(qū)動電路驅(qū)動開關(guān)元件。然而，在這種預(yù)驅(qū)動電路中，根據(jù)其內(nèi)部電路的特性的不同，在輸入信號和輸出信號之間產(chǎn)生了傳輸延遲(在下文中稱為輸入輸出延遲時間)。這種輸入輸出延遲時間可以根據(jù)在該電路的環(huán)境溫度變化，在附圖16中示出了這樣的一個實例。
在SID 01 DIGEST第1237頁中在附圖2中描述的前述的電路運行時如果驅(qū)動開關(guān)元件的預(yù)驅(qū)動電路的環(huán)境溫度彼此不同，則開關(guān)元件的操作時序可能改變開始設(shè)定的值，因此操作時序的容限裕度較小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的防止降低前述的操作時序的容限裕度以進(jìn)一步提高前述的電路的可靠性。
本發(fā)明的另一個目的是降低在功率模塊的引線中存在的寄生電容以防止產(chǎn)生故障。
本發(fā)明的再一個目的是降低電路的尺寸和部件數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種功率模塊，該功率模塊包括輸入電源電壓的電源電壓端；接地端；第一電壓端；第二電壓端；第一至第三開關(guān)；和放大分別控制第一至第三開關(guān)的控制信號的第一至第三放大電路。第一開關(guān)連接在電源端子和第一電壓端之間。第二開關(guān)連接在第一電壓端和接地端之間。第三開關(guān)連接在第二電壓端和接地端之間。
在相同的功率模塊中的第一至第三開關(guān)和第一至第三放大電路的模塊化使得能夠減小由它們的環(huán)境溫度引起的第一至第三開關(guān)的操作時序的變化以保持它們的操作時序的容限裕度適當(dāng)。在顯示裝置中使用這種功率模塊可以進(jìn)一步提高顯示裝置的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種功率模塊，該功率模塊包括輸入電源電壓的電源電壓端；接地端；第一電壓端；第二電壓端；連接在電源端子和第一電壓端之間的第一開關(guān)；連接在第一電壓端和接地端之間第二開關(guān)；連接在第二電壓端和接地端之間的第三開關(guān)；放大分別控制第一至第三開關(guān)的控制信號的第一至第三放大電路；第三電壓端；第四電壓端；連接在第一電壓端和第三電壓端之間的第四開關(guān)；連接在第二電壓端和第四電壓端之間的第五開關(guān)；以及放大分別控制第四和第五開關(guān)的控制信號的第四和第五放大電路；連接到第四和第五放大電路的第一和第二輸入引線；以及金屬襯底。除了第四和第五放大電路和第一和第二輸入引線中的全部或部分之外，第一至第五開關(guān)和第一至第三放大電路都設(shè)置在金屬襯底上。
由于全部或部分的第四和第五放大電路和第一和第二輸入引線并沒有設(shè)置在金屬襯底上，因此能夠減小它們的寄生電容，由此防止了功率模塊發(fā)生故障。此外，使用金屬襯底構(gòu)造功率模塊，因此，與由離散的部件構(gòu)造相應(yīng)的電路的情況相比，能夠減小功率模塊的尺寸和它們的部件數(shù)量。


附圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的功率模塊的原理圖。
附圖2所示為第一實施例的功率模塊的第一具體實例的視圖；附圖3所示為第一實施例的功率模塊的操作波形圖；附圖4所示為功率模塊的截面剖視圖；附圖5所示為第一實施例的功率模塊的第二具體實例的視圖；附圖6所示為第一實施例的功率模塊的第三具體實例的視圖；附圖7A至7C每個所示為輸入輸出延遲時間調(diào)節(jié)電路的結(jié)構(gòu)實例的視圖。
附圖8所示為包括根據(jù)第一實施例的功率模塊的等離子體顯示裝置的視圖；附圖9A至9C每個所示為顯示單元的視圖；附圖10所示為改進(jìn)系統(tǒng)的等離子體顯示面板的視圖；附圖11所示為在等離子體顯示裝置中的操作波形圖；附圖12所示為在保持周期中的波形圖；附圖13所示為根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的功率模塊的原理圖；附圖14所示為包括根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的功率模塊的等離子體顯示裝置的視圖；附圖15所示為ALIS系統(tǒng)的等離子體顯示面板的視圖；附圖16所示為預(yù)驅(qū)動電路的特性的視圖；附圖17所示為根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的外部電路和功率模塊的視圖；附圖18A所示為在附圖17中的功率模塊的頂視圖，以及附圖18B所示為沿附圖18A中的線I-I的剖視圖；附圖19所示為在附圖17中的電路的操作的時序圖；附圖20所示為根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的功率模塊的視圖；附圖21A所示為在附圖20中的功率模塊的頂視圖，以及附圖21B所示為沿附圖21A中的線I-I的剖視圖；附圖22A和22B所示為本發(fā)明的第五實施例的功率模塊的視圖；附圖23所示為根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的外部電路和功率模塊的視圖；附圖24所示為在附圖23中所示的電路的操作的波形圖；附圖25所示為根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的外部電路和功率模塊；附圖26所示為根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的外部電路和功率模塊的視圖；附圖27所示為根據(jù)本發(fā)明的第九實施例的改進(jìn)的系統(tǒng)的等離子體顯示裝置的視圖；附圖28所示為根據(jù)本發(fā)明的第十實施例的ALIS系統(tǒng)的等離子體顯示裝置的視圖；附圖29所示為在附圖20中的電路的操作的時序圖。
具體實施例方式
第一實施例附圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的功率模塊100的原理圖。在附圖1中，第一開關(guān)HV、第二開關(guān)FV、第三開關(guān)BD、第四開關(guān)CU和第五開關(guān)CD分別對應(yīng)于在SID 01 DIGEST第1237頁中在附圖2中描述的電路中的開關(guān)SWA、SWB、SWC、SWD和SWD。
功率模塊100具有輸入正電源(例如，100V)的電源電壓端Vs、接地端GND、第一電壓端CPH、第二電壓端CPL、第三電壓端CUO和第四電壓端CDO，此外還具有如下的內(nèi)部構(gòu)造?？刂频谝恢恋谖彘_關(guān)HV、FV、BD、CU和CD的控制信號分別輸入到第一至第五控制信號端HVI、FVI、BDI、CUI和CDI。第一、第四和第五信號電平轉(zhuǎn)換電路101a、101d和101e轉(zhuǎn)換分別通過第一、第四和第五控制信號端HVI、CUI和CDI輸入的控制信號的電平。在下文中將參考附圖2詳細(xì)地描述信號電平的轉(zhuǎn)換電路101a、101d和101e。第一、第四和第五預(yù)驅(qū)動電路102a、102d和102e是分別放大從信號電平的轉(zhuǎn)換電路101a、101d和101e輸入的控制信號的放大電路。第二和第三預(yù)驅(qū)動電路102b和102c是分別放大通過控制信號端FVI和BDI輸入的控制信號的放大電路。第一至第五開關(guān)HV、FV、BD、CU和CD的打開和關(guān)閉根據(jù)分別從第一至第五放大電路102a至102e輸出的控制信號控制。
第一開關(guān)HV連接在電源電壓端Vs和第一電壓端CPH之間。第二開關(guān)FV連接在第一電壓端CPH和接地端GND之間。第三開關(guān)BD連接在第二電壓端CPL和接地端GND之間。第四開關(guān)CU連接在第一電壓端CPH和第三電壓端CUO之間。第五開關(guān)CD連接在第二電壓端CPL和第四電壓端CDO之間。
接著，解釋功率模塊100的外部電路。正電源電壓輸入到電源電壓端Vs中，并將地電位輸送到接地端GND。電容器Cs連接在電源電壓端Vs和接地端GND之間。電容器CPS連接在第一電壓端CPH和第二電壓端CPL之間。
附圖2所示為在附圖1中所示的功率模塊的第一具體實例。第一開關(guān)HV具有n-溝道功率MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)211a、寄生二極管212a和二極管213a。FET 211a具有連接到預(yù)驅(qū)動電路102a的輸出的柵極和連接到電源電壓端Vs的漏極。寄生二極管212a具有連接到FET 211a的源極的陽極和連接到FET 211a的漏極的陰極。二極管213a具有連接的FET 211a的源極和連接到第一電壓端CPH的陰極。
如在下文參考附圖3所解釋，連接到FET 211a的源極的端CPH上的電壓變化到電源電壓(Vs)或者地電位。由于FET 211a的參考電壓變化，因此它的柵極電平也需要根據(jù)這種變化而改變。信號電平轉(zhuǎn)換電路101a是改變柵極電平的電路。
第二開關(guān)FV具有n-溝道功率MOSFET 211b和寄生二極管212b。FET 211b具有連接到預(yù)驅(qū)動電路102b的輸出的柵極、連接到接地端GND的源極和連接到第一電壓端CPH的漏極。寄生二極管212b具有連接到FET 211b的源極的陽極和連接到FET 211b的漏極的陰極。
開關(guān)BD1和BD2對應(yīng)于在附圖1中的開關(guān)BD。通過使用包括p-溝道功率MOSFET 211ca的開關(guān)BD1和包括n-溝道功率MOSFET211cb的開關(guān)BD2，開關(guān)BD形成了雙向開關(guān)。
預(yù)驅(qū)動電路102ca和102cb對應(yīng)于在附圖1中的預(yù)驅(qū)動電路102c?？刂菩盘柖薆D1I和BD2I對應(yīng)于在附圖1中的控制信號端BDI。預(yù)驅(qū)動電路102ca和102cb是放大分別從控制信號端BD1I和BD2I中輸入的控制信號的放大電路。
開關(guān)BD1具有p-溝道功率MOSFET 211ca、寄生二極管212ca和二極管213ca。FET 211ca具有連接到預(yù)驅(qū)動電路102ca的輸出的柵極和連接到接地端GND的源極。寄生二極管212ca具有連接到FET211ca的漏極的陽極和連接到FET 211ca的源極的陰極。二極管213ca具有連接到FET 211ca的漏極的陽極和連接到電壓端CPL的陰極。
開關(guān)BD2具有n-溝道功率MOSFET 211cb、寄生二極管212cb和二極管213cb。FET 211cb具有連接到預(yù)驅(qū)動電路102cb的輸出的柵極和連接到接地端GND的源極。寄生二極管212cb具有連接到FET211cb的源極的陽極和連接到FET 211cb的漏極的陰極。二極管213cb具有連接到電壓端CPL的陽極和連接到FET 211cb的漏極的陰極。
開關(guān)CU具有n-溝道功率MOSFET 211d和寄生二極管212d。FET211d具有連接到預(yù)驅(qū)動電路102d的輸出的柵極、連接到電壓端CUO的源極和連接到電壓端CPH的漏極。寄生二極管212d具有連接到FET 211d的源極的陽極和連接到FET 211d的漏極的陰極。
應(yīng)該注意的是，如下文附圖3中所解釋，連接到FET 211d的源極的端子CUO上的電壓變化到正電源電壓(Vs)、地電位或者負(fù)電源電壓(-Vs)。因為FET 211d的源極的參考電位變化了，因此它的柵極電平也需要隨之而改變。信號電平轉(zhuǎn)換電路101d是改變柵極的電平的電路。
開關(guān)CD具有n-溝道功率MOSFET 211e和寄生二極管212e。FET211e具有連接到預(yù)驅(qū)動電路102e的輸出的柵極、連接到電壓端CPL的源極和連接到電壓端CDO的漏極。寄生二極管212e具有連接到FET 211e的源極的陽極和連接到FET 211e的漏極的陰極。電壓端CUO和CDO彼此都連接到該模塊之外。
應(yīng)該注意的是，如下文附圖3中所解釋，在連接到FET 211e的源極的端CPL上的電壓變化到負(fù)電源電壓(-Vs)或地電位。因為FET211e的源極的參考電位變化了，因此它的柵極電平也需要隨之而改變。信號電平轉(zhuǎn)換電路101e是改變柵極的電平的電路。
附圖3所示為在附圖2中所示的功率模塊的操作的操作波形圖。在這個附圖中，控制信號線Sa、Sb、Sca、Scb、Sd和Se分別是在附圖2中的開關(guān)HV、FV、BD1、BD2、CU和CD的控制信號線(柵極線)。
在這種操作中，開關(guān)BD2總是處于接通狀態(tài)。開關(guān)BD1具有p-溝道功率MOSFET 211ca，因此在較低電平下接通到導(dǎo)通狀態(tài)。其它的開關(guān)具有n-溝道功率MOSFET，因此在較高的電平下接通到導(dǎo)通狀態(tài)。
(1)在時間t1下，開關(guān)FV和CU切斷并且開關(guān)HV和BD1接通。在這種情況下，開關(guān)BD2處于接通狀態(tài)，開關(guān)CD處于切斷狀態(tài)。結(jié)果，電容器CPS通過開關(guān)HV從電源電壓端Vs充電。在電壓端CPH上的電壓因此變?yōu)殡娫措妷?Vs)。
(2)在時間t2下，開關(guān)CU從(1)狀態(tài)接通以通過輸出電壓端CUO輸出在電容器CPS和電容器Cs上已經(jīng)充電的電荷。因此，將輸出電壓端CUO/CDO鉗位在電源電壓(Vs)上。
(3)在時間t3時，開關(guān)CU切斷，并且開關(guān)CD從(2)的狀態(tài)接通。在這種情況下，反向電流(sink current)通過開關(guān)CD和BD2流經(jīng)輸出端CDO，因此輸出電壓端CUO/CDO鉗位在地電位。
(4)在時間t4時，開關(guān)HV和開關(guān)BD1從(3)狀態(tài)切斷，然后開關(guān)FV切斷。結(jié)果，在電壓端CHP上的電壓變?yōu)榈仉娢?，在電容器CPS的其它端上在電壓端CPL上的電壓變?yōu)樨?fù)電源電壓(-Vs)。在這種情況下，開關(guān)CD切斷，因此輸出電壓端CUO/CDO保持在地電壓。
(5)在時間t4時，開關(guān)CD從(4)的狀態(tài)接通。結(jié)果，輸出電壓端CUO/CDO鉗位在負(fù)電源電壓(-Vs)。
(6)在時間t6時，開關(guān)CD切斷并且開關(guān)CU從(5)的狀態(tài)接通。結(jié)果，輸出電壓端CUO/CDO鉗位在地電壓。
(7)在時間t7時，開關(guān)FV和CU切斷，開關(guān)HV和BD1從(6)的狀態(tài)接通，然后操作返回到上述的(1)。
為正常地輸出輸出電壓端CUO和CDO的操作波形，需要精確地設(shè)定每個開關(guān)的操作時序。例如，在上述的操作(1)中，需要在開關(guān)FV切斷之后接通開關(guān)HV。在與上述的順序相反的順序的情況下，開關(guān)HV和開關(guān)FV同時接通，因此貫通電流可以流經(jīng)它們，導(dǎo)致產(chǎn)生了故障。此外，在其它的操作(2)至(7)中，重要的是精確地設(shè)置上述的開關(guān)的操作時序。
同時，給上述的開關(guān)輸送選通脈沖的預(yù)驅(qū)動電路具有輸入輸出延遲時間tIO，該延遲時間隨環(huán)境溫度Ta變化。預(yù)驅(qū)動電路由IC等構(gòu)成，因此在輸入輸出延遲時間tIO和環(huán)境溫度Ta之間的關(guān)系可能具有如在附圖16中所示的特性。造成這種關(guān)系可能的原因是受在構(gòu)成前述的預(yù)驅(qū)動電路的IC中的部件(電阻、晶體管、二極管等)的溫度特性影響。
在SID 01 DIGEST第1237頁中在附圖2中描述的電路以具有這種特性的預(yù)驅(qū)動電路實現(xiàn)時，預(yù)驅(qū)動電路的環(huán)境溫度Ta需要考慮。例如，在預(yù)驅(qū)動電路設(shè)置在印刷電路板上時，需要考慮即使在由環(huán)境溫度Ta的差別引起它們的輸入輸出延遲時間tIO彼此不同時它們的操作仍然保持正常。
附圖4所示為在附圖2中的功率模塊100的剖視圖。在本實施例的功率模塊中，上述的預(yù)驅(qū)動電路可以設(shè)置在相同的金屬襯底上。在金屬襯底(例如鋁襯底)401上，半導(dǎo)體芯片404通過絕緣層402和由銅箔制成的引線層403形成。半導(dǎo)體芯片404具有在附圖2中的電路結(jié)構(gòu)并以樹脂405覆蓋。
結(jié)果，可以減小在預(yù)驅(qū)動電路中在環(huán)境溫度Ta方面的差別。這使得可以降低由環(huán)境溫度Ta引起的上述的輸入輸出延遲時間tIO的變化。
因此，可以減小由它們的環(huán)境溫度引起的在附圖2中所示的預(yù)驅(qū)動電路的操作時序的變化以保持合適的操作時序的容限。因此，在附圖2中所示的電路的可靠性可以進(jìn)一步提高。
如附圖1所示，已經(jīng)描述了在功率模塊中包含開關(guān)HV、開關(guān)FV、開關(guān)BD、開關(guān)CU和開關(guān)CD以及它們的預(yù)驅(qū)動電路的情況。在上述的電路中，即使在該功率模塊中僅僅包含預(yù)驅(qū)動電路，也能夠提高可靠性。此外，即使在該功率模塊中僅僅包含形成負(fù)電源電壓(-Vs)的開關(guān)HV、開關(guān)FV和開關(guān)BD和它們的預(yù)驅(qū)動電路，也能夠提高可靠性。
總之，在附圖2中所有的電路不總是需要都設(shè)置在相同的金屬襯底上。開關(guān)HV、FV和BD所需的操作時序比開關(guān)CU和CD所需的操作時序更加精確。因此，在功率模塊100劃分為第一區(qū)201、第二區(qū)202和第三區(qū)203時，僅僅第一和第二區(qū)201和202可以設(shè)置在相同的金屬襯底上。在此第一區(qū)201包括預(yù)驅(qū)動電路102a、102b、102ca和102cb。第二區(qū)202包括開關(guān)HV、FV、BD1和BD2。
此外，由于環(huán)境溫度Ta引起的在輸入輸出延遲時間tIO中的變化嚴(yán)重地受到預(yù)驅(qū)動電路的影響。因此，僅僅包括預(yù)驅(qū)動電路102a、102b、102ca和102cb的第一區(qū)201可以設(shè)置在相同的金屬襯底上。
此外，功率模塊可以設(shè)置在陶瓷襯底上而不是設(shè)置在金屬襯底上。與印刷電路板相比，金屬襯底和陶瓷襯底在導(dǎo)熱性方面非常好，因此能夠使環(huán)境溫度Ta均勻。具體地說，在導(dǎo)熱性方面金屬襯底比陶瓷襯底更加優(yōu)秀，因此比較可取的是使用金屬襯底。
附圖5所示為根據(jù)本實施例的功率模塊的第二具體實例。下文將解釋與在附圖2中的功率模塊的不同點。驅(qū)動預(yù)驅(qū)動電路102a、102b、102ca、102cb、102d和102e的放大電路電源電壓輸入到放大電路電源電壓端Vcc。電容器CHV、CFV、CBD1、CBD2、CCU和CCD分別連接在電源電壓端和預(yù)驅(qū)動電路102a、102b、102ca、102cb、102d和102e參考電壓端之間以給相應(yīng)的預(yù)驅(qū)動電路輸送穩(wěn)定的電源電壓。
第一放大電路開關(guān)SW1連接在電源電壓端Vcc和第一放大電路102a的電源電壓端之間。第二放大電路開關(guān)SW2連接在第四放大電路102d的電源電壓端和第五放大電路102e的電源電壓端之間。第三放大電路開關(guān)SW3連接在電源電壓端Vcc和第五放大電路102e的電源電壓端之間。預(yù)驅(qū)動電路102b、102ca和102cb的電源電壓端直接連接到電源電壓端Vcc。預(yù)驅(qū)動電路102a、102b、102ca、102cb、102d和102e的參考電壓端分別連接到端子CPH、GND、GND、GND、CUO和CPL。
電容器503連接在預(yù)驅(qū)動電路102ca的輸出和FET 211ca的柵極之間。電阻501連接在FET 211ca的柵極和接地端GND之間。二極管502具有連接到FET 211ca的柵極的陽極和連接到接地端GND的陰極。
使用半導(dǎo)體開關(guān)比如二極管、晶體管等構(gòu)造上述的開關(guān)SW1、SW2和SW3。在電壓端CPH(開關(guān)HV的源極電壓)接地時開關(guān)SW1接通，在該端子處于電源電壓(Vs)時切斷。在開關(guān)SW1接通時，將電容器CHV充電到電源電壓(Vcc)。
在電壓端CPL(開關(guān)CD的源極電壓)接地時開關(guān)SW3接通，在該端子處于負(fù)電源電壓(-Vs)時切斷。在開關(guān)SW3接通時，將電容器CCD充電到電源電壓(Vcc)。
在端子CUO/CDO(開關(guān)CU的源極電壓)接在負(fù)電源電壓(-Vs)時開關(guān)SW2接通，在該端子處于正電源電壓(Vs)時切斷。在開關(guān)SW2接通時，開關(guān)SW3切斷，因此將電容器CU充電到電源電壓(Vcc)。
附圖6所示為根據(jù)本實施例的功率模塊的第三具體實例。對于開關(guān)BD1，使用n-溝道功率MOSFET 611ca替換p-溝道功率MOSFET。一般地說，對于相同的芯片面積，n-溝道功率MOSFET比p-溝道功率MOSFET更能夠降低接通電阻。因此，在本實例中，在電流超過在附圖2和附圖5中所示的使用上述的p-溝道功率MOSFET 211ca的實例時可以降低電壓降。
開關(guān)BD1具有FET 611ca、寄生二極管612ca和二極管613ca。FET 611ca具有連接到預(yù)驅(qū)動電路102ca的輸出的柵極和連接到接地端GND的漏極。寄生二極管612ca具有連接到FET 611ca的源極的陽極和連接到FET 611ca的漏極的陰極。二極管613ca具有連接到FET611ca的源極的陽極和連接到電壓端CPL的陰極。
信號電平轉(zhuǎn)換電路602ca設(shè)置在控制信號端BD1I和預(yù)驅(qū)動電路102ca之間。如附圖3所示，在連接到FET 611ca的源極的電壓端CPL上的電壓變化到負(fù)電源電壓(-Vs)或地電位。由于FET 611a的源極的參考電位變化，因此它的柵極的電平也需要隨這種變化而改變。信號電平轉(zhuǎn)換電路602ca是改變柵極的電平的電路。
在使用上述的n-溝道功率MOSFET 611ca并連接在電源電壓端Vcc和預(yù)驅(qū)動電路102ca的電源電壓端之間時增加開關(guān)SW4。在附圖5中的電阻501、二極管502和電容器502不需要。在電壓端CPL(開關(guān)BD1的源極電壓)接地時開關(guān)SW4接通，而在該端子處于負(fù)電源電壓(-Vs)時切斷。在開關(guān)SW4接通時，電容器CBD1充電到電源電壓(Vcc)。
輸入輸出延遲時間調(diào)節(jié)電路601d和601e分別連接在控制信號端CUI和CDI和預(yù)驅(qū)動電路101d和101e之間以分別調(diào)節(jié)在端子CUI和CDI上對應(yīng)于驅(qū)動開關(guān)CU和CD的控制的上升邊沿的時刻和在開關(guān)CU和CD接通時的時間點之間的差值的輸入輸出延遲時間。輸入輸出延遲時間調(diào)節(jié)電路601d和601e可以調(diào)節(jié)通過預(yù)驅(qū)動電路102d和102e的延遲時間的變化和開關(guān)CU和CD的輸入電容(柵極-源極電容)和輸出電容(漏極-源極電容)的變化所產(chǎn)生的延遲量的變化。因此，可以更加精確地設(shè)置該開關(guān)的操作時序，以進(jìn)一步提高該電路的可靠性。
此外，類似地，通過在端子HVI、FVI、BD1I和BD2I之后緊接著設(shè)置輸入輸出延遲時間調(diào)節(jié)電路601a、601b、601ca和601cb以用于驅(qū)動開關(guān)HV、開關(guān)FV和開關(guān)BD1和開關(guān)BD2的控制信號，可以進(jìn)一步提高開關(guān)元件的操作時序的精度。
附圖7A所示為上述的輸入輸出延遲時間調(diào)節(jié)電路的結(jié)構(gòu)實例。輸入輸出延遲時間調(diào)節(jié)電路601具有可變電阻R11和電容器C11?？勺冸娮鑂11連接在輸入端IN和輸出端OUT之間。電容器C11連接在輸出端OUT和接地端GND之間。通過改變可變電阻R11的電阻值，可以調(diào)節(jié)輸入輸出延遲時間。
附圖7B所示為上述的輸入輸出延遲時間調(diào)節(jié)電路的另一結(jié)構(gòu)實例。輸入輸出延遲時間調(diào)節(jié)電路601具有電阻R12和可變電容器C12。電阻R12連接在輸入端IN和輸出端OUT之間。可變電容器C12連接在輸出端OUT和接地端GND之間。通過改變可變電容器C12的電容值，可以調(diào)節(jié)輸入輸出延遲時間。
附圖7C所示為上述的輸入輸出延遲時間調(diào)節(jié)電路的再一結(jié)構(gòu)實例。輸入輸出延遲時間調(diào)節(jié)電路601具有電子電位器R13和電容器C11。電子電位器R13連接在輸入端IN和輸出端OUT之間。電容器C13連接在輸出端OUT和接地端GND之間。通過給電子電位器R13的控制端CPL輸入控制信號，改變電子電位器R13的電阻值，因此可以調(diào)節(jié)輸入輸出延遲時間。
附圖8所示為使用根據(jù)本實施例的功率模塊的改進(jìn)的系統(tǒng)的等離子體顯示裝置。在這種等離子體顯示裝置中，使用兩片在附圖2中所示的功率模塊100作為功率模塊100x和100y。驅(qū)動控制電路801給功率模塊100x和100y的控制信號端HVI、FVI、BDI、CUI和CDI輸出控制信號。此外，驅(qū)動控制電路801給地址驅(qū)動電路802、掃描電路808和復(fù)位電路806輸出控制信號。
X驅(qū)動電路804具有功率模塊100x。功率模塊100x的輸出端CUO/CDO連接到公共的X電極X1，X2等。Y驅(qū)動電路805具有功率模塊100y、復(fù)位電路806、加法電路807和掃描電路808。加法電路807將功率模塊100y的輸出端CUO/CDO和來自復(fù)位電路806的輸出信號相加并將結(jié)果信號輸出到掃描電路808。掃描電路808基于相加的信號響應(yīng)控制信號給Y電極Y1、Y2等輸出信號。地址驅(qū)動電路802響應(yīng)控制信號給地址電極A1、A2等輸出信號。
在等離子體顯示面板(PDP)803中，X電極X1，X2等和Y電極Y1，Y2等交替設(shè)置，地址電極A1，A2等運行在與它們垂直的方向上以形成二維矩陣。每個顯示單元(像素)CLij由一個X電極、一個Y電極和一個地址電極構(gòu)成。
附圖9A所示為在附圖8中的顯示單元CLij的截面部分的結(jié)構(gòu)視圖。X電極Xi和Y電極Yi都形成在正面玻璃襯底911上。在其上施加使電極與放電空間917隔離的電介質(zhì)層912，MgO(氧化鎂)保護(hù)膜913進(jìn)一步施加在電介質(zhì)層912上。
地址電極Aj形成在設(shè)置在與正面玻璃襯底911相對的背面玻璃襯底914上，在其上施加電介質(zhì)層915，進(jìn)一步在電介質(zhì)層915上施加磷光劑。在MgO保護(hù)膜913和電介質(zhì)層915之間的放電空間中密封Ne+Xe彭寧氣體(Penning gas)等。
附圖9B所示為解釋AC驅(qū)動型等離子體顯示器的電容CP的視圖。電容Ca是在X電極Xi和Y電極Yi之間的放電空間917的電容。電容Cb是在在X電極Xi和Y電極Yi之間的電介質(zhì)層912的電容。電容Cc是在在X電極Xi和Y電極Yi之間的正面玻璃襯底911的電容。電容Ca、Cb和Cc之和確定了在電極Xi和Yi之間的電容。
附圖9C所示為解釋AC驅(qū)動型等離子體顯示器的發(fā)光的視圖。在肋916的內(nèi)表面上，在條上施加并設(shè)置紅色、藍(lán)色和綠色的熒光劑918以用于每種顏色，以使在X電極Xi和Y電極Yi之間的放電激發(fā)熒光劑918以產(chǎn)生光912。
附圖10所示為在附圖8中的改進(jìn)的系統(tǒng)等離子體顯示面板803的剖面圖。在玻璃襯底1001上，形成X電極Xn-1和Y電極Yn-1的顯示單元、X電極Xn和Y電極Yn的顯示單元和X電極Xn+1和的Y電極Yn+1的顯示單元。在顯示單元之間，提供光屏蔽1003。提供絕緣層1002以覆蓋光屏蔽層1003和電極Xi和Yi。
在地址電極1007之下，設(shè)置絕緣層1006和熒光劑1005。在絕緣層1002和熒光劑1005之間提供放電空間1004，并將Ne+Xe彭寧氣體等密封在放電空間104中。在顯示單元中發(fā)出的光通過熒光劑1005反射并經(jīng)過玻璃襯底1001進(jìn)行顯示。
在改進(jìn)的系統(tǒng)，在電極Xn-1和Yn-1之間的間隙、在電極Xn和Yn之間的間隙和在電極Xn+1和Yn+1之間的間隙(即構(gòu)成顯示單元的相應(yīng)的電極對之間的間隙)較小，因此在這些間隙中可以進(jìn)行放電。同時，在在電極Yn-1和Xn之間的間隙和在電極Yn和Xn+1之間的間隙(即在不同的顯示單元之間的間隙)較大，因此在這些間隙中不進(jìn)行放電。
附圖11所示為在附圖8中的等離子體顯示裝置的操作波形圖。在X驅(qū)動電路804中的功率模塊100x給X電極X1等輸出在保持周期Ts過程中產(chǎn)生的X保持脈沖1104和1106等。在Y驅(qū)動電路805中的功率模塊100y給Y電極Y1等輸出在保持周期Ts過程中產(chǎn)生的Y保持脈沖1105和1107等。在Y驅(qū)動電路805中的復(fù)位電路806給Y電極Y1等輸出在復(fù)位周期Tr中產(chǎn)生的復(fù)位脈沖1101。在Y驅(qū)動電路805中的掃描電路808給Y電極Y1輸出在地址周期Ta中產(chǎn)生的掃描脈沖1103。地址驅(qū)動電路802給地址電極A1等輸出在地址周期Ta中產(chǎn)生的地址脈沖1102。
在復(fù)位周期Tr中，復(fù)位脈沖1101施加到Y(jié)電極Yi中以執(zhí)行全部的寫和全部的電荷擦除，由此擦除先前的顯示內(nèi)容并形成預(yù)定的壁電荷。
然后，在地址周期Ta中，將正電位脈沖1102施加給地址電極Aj并通過順序掃描將負(fù)電位脈沖1103施加給所需的Y電極Yi。這造成了在地址電極Ai和Y電極Yi之間的地址放電以對顯示單元進(jìn)行尋址。
隨后，在保持周期(保持放電周期)Ts中，具有相反相位的電壓1104和1105和具有相反相位的電壓1106和1107分別施加到X電極Xi和Y電極Yi以在與地址周期Ta中所尋址的顯示單元相關(guān)的X電極Xi和Y電極Yi之間實施保持放電以進(jìn)行發(fā)光。
注意在保持周期Ts中，在附圖12中的波形也可采用。在這種情況下，在X電極和Y電極上的電壓波形改變到地電位或者電源電壓的兩倍(2×Vs)。在兩個附圖11和12中，在X電極和Y電極之間的電位差是電源電壓的兩倍(2×Vs)。在附圖12中的波形中，在功率模塊中的元件需要耐兩倍的電源電壓(2×Vs)，同時在附圖11中的波形中在功率模塊中的元件僅需要耐電源電壓的電壓(Vs)。
然而與在附圖12中所示的波形相比，在附圖11中的一個保持周期中存在兩倍的上升邊沿和下降邊沿。這對應(yīng)于兩倍的頻率。為此，重要的問題是適當(dāng)確保上述的波形的操作時序。換句話說，上述的輸入輸出延遲時間需要以較高的精度調(diào)節(jié)。由于輸入輸出延遲時間取決于如在附圖16中所示的環(huán)境溫度，因此如本實施例那樣通過使電源電路模塊化可以使環(huán)境溫度一致，以使能夠降低輸入輸出延遲時間的變化。
此外，在附圖11中的波形中，與附圖12的波形相比，由于電壓減半，因此電功率降低為四分之一，并且由于波形的上升邊沿和下降邊沿的數(shù)量(頻率)加倍，電功率加倍。因此在總體上電功率減半。
本實施例的等離子體顯示裝置的使用使得能夠使用耐在附圖1中所示的功率模塊的特性的低壓和降低的驅(qū)動功率的元件。此外，能夠降低由環(huán)境溫度造成的元件的操作時序的變化，因此可以提高電路的可靠性。
第二實施例附圖13所示為根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的功率模塊1300。功率模塊1300的特征在于在其中包含了用于兩個通道的兩片在附圖1中所示的功率模塊100。更具體地說，功率模塊1300具有第一開關(guān)電路和第二開關(guān)電路，每個開關(guān)電路構(gòu)成了在附圖1中所示的功率模塊的電路結(jié)構(gòu)。
此外，在功率模塊1300中，以垂直對稱的方式提供輸入和輸出端。結(jié)果，以垂直對稱的方式設(shè)置在其中應(yīng)用功率模塊1300的襯底的輸入和輸出部件的引線。這可以降低在由布線構(gòu)圖的電阻的差所引起的電壓降(在放電電流和引線電阻所引起的電壓變化)在通道之間的差值。因此，可以減小在等離子體顯示裝置中由在上述的電壓降中的差所引起的圖像質(zhì)量降低。與第一實施例類似地在一個金屬襯底或陶瓷襯底上提供這種功率模塊1300。
附圖14所示為在其中應(yīng)用在附圖13中所示的功率模塊1300的ALIS(交替的表面發(fā)光)系統(tǒng)的等離子體顯示裝置。在這種等離子體顯示裝置中，兩片在附圖13中所示的功率模塊1300用作功率模塊1300x和1300y。驅(qū)動控制電路1401輸出控制信號以控制功率模塊1300x和1300y的信號端HVI1、FVI1、BDI1、CUI1、CDI1等。此外，驅(qū)動控制電路1401給地址驅(qū)動電路1402、掃描電路1409和復(fù)位電路1406輸出控制信號。
X驅(qū)動電路1404具有功率模塊1300X。功率模塊1300X具有共同連接到奇數(shù)的X電極X1等的第一通道輸出端CDO1/CDO1和共同連接到奇數(shù)的X電極X2等的第二通道輸出端CDO2/CDO2。Y驅(qū)動電路1405具有功率模塊1300y、復(fù)位電路1406、加法電路1407和1408和掃描電路1409。加法電路1407將來自功率模塊1300y的第一通道輸出端CUO1/CDO1的信號YS1和來自復(fù)位電路1406的輸出信號相加并將結(jié)果信號輸出到掃描電路1409。加法電路1408將來自功率模塊1300y的第二通道輸出端CUO2/CDO2的信號YS2和來自復(fù)位電路1406的輸出信號相加并將結(jié)果信號輸出到掃描電路1409。掃描電路1409基于這些相加的信號響應(yīng)控制信號給Y電極Y1、Y2等輸出信號。地址驅(qū)動電路1402響應(yīng)控制信號給地址電極A1、A2等輸出信號。
在PDP1403中，X電極X1、X2等和Y電極Y1、Y2等交替地設(shè)置，并且地址電極A1、A2等以與它們垂直的方向運行以形成二維的矩陣。每個顯示單元CLij由一個X電極、一個Y電極和一個地址電極構(gòu)成。
附圖15所示為在附圖14中的ALIS系統(tǒng)的等離子體顯示面板1403的剖面圖。這種結(jié)構(gòu)與在附圖10中所示的改進(jìn)的系統(tǒng)的等離子體顯示面板的結(jié)構(gòu)基本相同。然而，在ALIS系統(tǒng)中，在電極Xn-1、Yn-1、Xn、Yn，Xn+1和Yn+1之間的所有的間隙都相同，在其間不存在屏蔽1003。假設(shè)在電極Xn-1和Yn-1之間的間隙、在電極Xn和Yn之間的間隙和在電極Xn+1和Yn+1之間的間隙分別是第一縫隙，在電極Yn-1和Xn之間的間隙和在電極Yn和Xn+1之間的間隙是第二縫隙。在ALIS系統(tǒng)中，在第一縫隙中的保持放電在第一幀周期導(dǎo)通，在第二縫隙中的保持放電在第一幀周期之后的第二幀周期中導(dǎo)通。根據(jù)ALIS系統(tǒng)，顯示線(行)的數(shù)量是該改進(jìn)系統(tǒng)的顯示線數(shù)的兩倍，由此實現(xiàn)了較高的精度。
在改進(jìn)的系統(tǒng)中，在附圖11中的保持周期Ts中奇數(shù)編號的X電極和偶數(shù)編號的X電極上的信號同相，并且在奇數(shù)編號的Y電極和偶數(shù)編號的Y電極上的信號同相。
在ALIS系統(tǒng)中，在該保持周期Ts中奇數(shù)編號的X電極和偶數(shù)編號的X電極上的信號反相，并且在奇數(shù)編號的Y電極和偶數(shù)編號的Y電極上的信號反相。在附圖14中，ALIS系統(tǒng)等離子體顯示裝置構(gòu)造成分別給奇數(shù)編號的X電極X1等和偶數(shù)編號的X電極X2等施加不同的電壓。例如，可以應(yīng)用在日本專利公開No.H9-160525(日本專利申請No.H8-194320)中描述的ALIS系統(tǒng)。
在附圖14中的每個功率模塊1300x和1300y在其中都包含用于驅(qū)動奇數(shù)編號的電極的第一開關(guān)電路和用于驅(qū)動偶數(shù)編號的電極的第二開關(guān)電路。在上述功率模塊的驅(qū)動奇數(shù)編號的電極的第一開關(guān)電路中，基于從驅(qū)動控制電路1401輸送的驅(qū)動控制信號形成施加給奇數(shù)編號的X和Y電極的保持脈沖。在上述功率模塊1300x和1300y的驅(qū)動偶數(shù)編號的電極的第二開關(guān)電路中，基于從驅(qū)動控制電路1401輸送的驅(qū)動控制信號形成施加給偶數(shù)編號的X和Y電極的保持脈沖。
除了在附圖8中所示的等離子體顯示裝置的效果以外，在奇數(shù)編號的電極和偶數(shù)編號的電極分別驅(qū)動時(在要求等于或多于兩個通道的輸出時)還能夠提高在附圖14中所示的等離子體顯示裝置的可靠性。此外，應(yīng)用在附圖14中的等離子體顯示裝置，相對于環(huán)境溫度的變化，可以降低施加到奇數(shù)編號的電極和偶數(shù)編號的電極的保持脈沖的相位的變化(延遲時間)。這提供了降低由前述的相位變化引起的等離子體顯示裝置的圖像質(zhì)量的效果。
應(yīng)該注意的是，可以使用IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)替換前述的功率MOSFET。
在第一和第二實施例中，開關(guān)元件(比如用作上述的開關(guān)SWA、SWB、SWC、SWD和SWE的功率MOSFET、IGBT等)和驅(qū)動這些開關(guān)元件的預(yù)驅(qū)動電路都安裝在一個功率模塊上。結(jié)果，可以減小在驅(qū)動開關(guān)SWA、SWB、SWC、SWD和SWE的預(yù)驅(qū)動電路中的環(huán)境溫度的差別，以減小在它們之中的輸入輸出延遲時間的差別。
此外，在第一和第二實施例中，開關(guān)元件(比如用作開關(guān)SWA、SWB和SWC以形成負(fù)電源(-Vs)的功率MOSFET、IGBT等)和驅(qū)動這些開關(guān)元件的預(yù)驅(qū)動電路都安裝在一個功率模塊中。結(jié)果，可以減小在驅(qū)動開關(guān)SWA、SWB和SWC的預(yù)驅(qū)動電路中的環(huán)境溫度的差別，以減小在它們之中的輸入輸出延遲時間的差別。
因此，在SID 01 DIGEST第1237頁中在附圖2中描述的前述的電路的操作中，可以降低由它們的環(huán)境溫度引起的開關(guān)元件的操作時序的變化以保持它們的操作時序的容限的裕度。因此，可以進(jìn)一步提高電路的可靠性。
此外，通過在功率模塊中提供調(diào)節(jié)在輸入電壓和輸出電壓之間的延遲量的輸入輸出延遲量調(diào)節(jié)電路，可以更加精確地設(shè)定開關(guān)元件的操作時序，因此可以進(jìn)一步提高電路的可靠性。
應(yīng)該注意的是在前述的日本專利公開No.2000-89724中沒有描述驅(qū)動上述的開關(guān)SWA、SWB和SWC的預(yù)驅(qū)動電路，而這些開關(guān)SWA、SWB和SWC是第一和第二實施例的特征。
如上文所描述，第一和第二實施例的使用使得可以降低由它們的環(huán)境溫度引起的開關(guān)元件的操作時序的變化以在SID 01 DIGEST第1237頁中在附圖2中描述的前述的電路(能夠降低輸出開關(guān)元件的額定電壓和功率消耗的電路)中使它們的操作時序的容限裕度保持適當(dāng)。因此，該電路的可靠性可以進(jìn)一步提高。
第三實施例附圖17所示為根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的功率模塊1700和外部電路101da和101e等。功率模塊1700與在附圖2中的功率模塊100基本相同，因此在下文中僅解釋在它們之間的差別。信號電平轉(zhuǎn)換電路101da和101db對應(yīng)于在附圖2中所示的信號電平轉(zhuǎn)換電路101d。信號電平轉(zhuǎn)換電路101da將使用地作為參考的輸入到控制信號端CUI的信號電平轉(zhuǎn)換為使用在端子CPL上的電壓作為參考的信號并將它輸出到端子CUI1。信號電平轉(zhuǎn)換電路101db將輸入到端子CUI1的信號電平轉(zhuǎn)換為使用在端子CUO上的電壓作為參考的信號并將它輸出到放大電路102d。信號電平轉(zhuǎn)換電路101da和101e是將信號轉(zhuǎn)換為使用在端子CPL上的電壓作為參考的信號的電路。如附圖3所示，由于在端子CPL上的電壓變?yōu)樨?fù)電壓-Vs，因此很難在單片IC(集成電路)上形成信號電平轉(zhuǎn)換電路101da和101e。因此，信號電平轉(zhuǎn)換電路101da和101e被設(shè)計成使用光耦合器的外部電路。由于光耦合器對熱敏感，因此信號電平轉(zhuǎn)換電路101da和101e不能設(shè)計成形成在金屬襯底1701上，而是要設(shè)計成外部電路，因此使得能夠防止該電路不受由開關(guān)HV等所產(chǎn)生的熱量的影響。
其它的信號電平轉(zhuǎn)換電路101a和101db分別形成在IC1702和1704上。除了信號電平轉(zhuǎn)換電路101a之外，IC1702還具有放大電路102a和102b。除了信號電平轉(zhuǎn)換電路101db之外，IC1704還具有放大電路102d和102e。IC1703具有信號電平轉(zhuǎn)換電路1705和放電電路102ca和102cb。三個IC1702至1704都具有相同的構(gòu)造，因此它們可以使用相同的IC。應(yīng)該注意的是，信號電平轉(zhuǎn)換電路1705設(shè)置在控制信號端BD1I和放大電路的輸入端之間，并且不實施實質(zhì)的信號電平轉(zhuǎn)換。此外，電阻501、二極管502和電容器503的結(jié)構(gòu)與在附圖5中所示的相應(yīng)結(jié)構(gòu)都相同。
功率模塊1700具有外部端子CUI1、CPL、CDI1和CPL替代在附圖2中的外部端子CUI和CD1。信號電平轉(zhuǎn)換電路101da具有連接到端子CUI的輸入端、連接端子CUI1的輸出端和連接到端子CPL的參考端子。端子CUI1連接到IC1704的端子1711。信號電平轉(zhuǎn)換電路101db具有連接到端子1711的輸入端和連接到放大電路102d的輸入端。
信號電平轉(zhuǎn)換電路101e具有連接端子CDI的輸入端、連接端子CDI1的輸出端和連接端子CPL的電源端。端子CDI1通過IC1704的端子1712連接到放大電路102e的輸入端子。應(yīng)該注意的是，IC1704這樣構(gòu)造以使在端子1711上的信號和FET 211d的柵極信號在邏輯上反向，在端子1712上的信號和FET 211e上的柵極信號在邏輯上反向。
與上述實施例一樣，功率模塊1700形成在金屬(比如鋁等)襯底1701上。使用金屬襯底1701可以使得由開關(guān)HV等和放電電路102a等所產(chǎn)生的熱量的釋放更加有效。金屬1701連接到接地端GND。電容器C1是在端子CUI1和端子1711之間的引線與金屬襯底(地端)1701之間存在的寄生電容(雜散電容)，并將使用在端子CPL上的電壓作為參考的信號施加到該引線上。此外，電容C2是在端子CDI1和端子1712之間的引線與金屬襯底(地端)1701之間存在的寄生電容(雜散電容)，并將使用在端子CPL上的電壓作為參考的信號施加到該引線上。分別構(gòu)成寄生電容C1和C2、信號電平轉(zhuǎn)換電路101da和101e的輸出阻抗等的集成電路產(chǎn)生如下文在附圖19中所描述的噪聲。注意，由于將使用地作為參考的信號施加到控制信號端HVI、FVI、BD1I和BD2I的引線上，因此由寄生電容引起的噪聲不會造成問題。此外，由于阻抗較低，因此在FET 211a至211e之后的階段中不存在噪聲的問題。與之形成對比，因為在FET 211a至211e之前的階段中阻抗較高，包括寄生電容C1或者C2的集成電路產(chǎn)生了噪聲。
附圖18A所示為在附圖17中所示的功率模塊1700的頂視圖，附圖18B所示為沿在附圖18A中的I-I線的剖面圖。金屬襯底1701的下表面具有IC芯片1704和1802和通過絕緣層1801的引線1805。IC芯片1802包括開關(guān)HV、FV、BD1、BD2、CU和CD，并且接合線1803連接到IC芯片1802。接合線1804連接到在IC芯片1704。引線1805例如由銅箔構(gòu)圖形成，接合線1803和1804等連接到其中。IC管腳(引線)1807對應(yīng)于端子CPL，IC管腳1808對應(yīng)于端子CUO。功率模塊1700以樹脂1806模塑。
附圖19所示為在附圖17中的電路的操作的時序圖。該基本操作與在附圖3中所示的時序圖的基本操作相同。附圖19所示為控制信號端HVI、FVI、BD1I、BD2I、CUI和CDI的信號。應(yīng)該注意的是，控制信號端CUI的信號在邏輯上反向以成為在信號線Sd上的信號(附圖3)，控制信號端CDI的信號在邏輯上反向以成為在信號線Se上的信號(附圖3)。在控制信號端HVI處于高電平時啟動開關(guān)HV，在控制信號端FVI處于高電平時啟動開關(guān)FV，在控制信號端BD1I處于低電平時啟動開關(guān)BD1，在控制信號端BD2I處于高電平時啟動開關(guān)BD2，在控制信號端CUI處于低電平時啟動開關(guān)CU，以及在控制信號端CDI處于低電平時啟動開關(guān)CD。
通過將端子CUI的信號轉(zhuǎn)換為端子CPL的信號產(chǎn)生端子CUI1的信號(換句話說，端子CUI1的信號是通過將端子CUI的信號疊加到端子CPL的信號上形成的信號)，因此該信號在受構(gòu)成寄生電容C1、信號電平轉(zhuǎn)換電路101da的輸出阻抗等的集成電路的影響的上升和下降邊沿中具有延遲。應(yīng)該注意的是端子CPL的信號在上升和下降邊沿中具有非常小的延遲，因為通過開關(guān)BD1和BD2以較低阻抗驅(qū)動。結(jié)果，在端子CUI1和CPL之間的電壓中產(chǎn)生了實質(zhì)輸入到IC端子1711中的噪聲1901和1903。噪聲1901和1903可能意外地接通開關(guān)CU。由于噪聲1902處于在指定范圍之外的電壓上，因此可能降低IC1704的質(zhì)量或者破壞它。
類似地，通過將端子CDI的信號轉(zhuǎn)換為端子CPL的信號產(chǎn)生端子CDI1的信號(換句話說，端子CDI1的信號是通過將端子CDI的信號疊加到端子CPL的信號上形成的信號)，因此該信號在受構(gòu)成寄生電容C2、信號電平轉(zhuǎn)換電路101e的輸出阻抗等的集成電路的影響的上升和下降邊沿中具有延遲。結(jié)果，在端子CDI1和CPL之間的電壓中產(chǎn)生了實質(zhì)輸入到IC端子1712中的噪聲1911和1913。噪聲1911和1913可能意外地接通開關(guān)CD。由于噪聲1912處于在指定范圍之外的電壓上，因此可能降低IC1704的質(zhì)量或者破壞它。
在上述的寄生電容C1和C2都非常小時，根據(jù)本實施例的功率模塊正常運行。在下一實施例中，解釋消除上述的噪聲的功率模塊。
第四實施例附圖20所示為根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的功率模塊2001。功率模塊2001與在附圖17中所示的功率模塊1700的結(jié)構(gòu)基本相同，因此在此僅解釋它們之間的不同點。在本實施例中，金屬襯底1701具有開口2000，在該開口中不存在金屬襯底。開口2000形成在包括所有的或部分的IC1704、在端子CUI1和端子1711之間的引線和在端子CDI1和端子1712之間的引線的部分上。換句話說，除了所有的或部分的放電電路102d和102e、在端子CUI1和端子1711之間的引線和在端子CDI1和端子1712之間的引線之外，開關(guān)HV、FV、BD(BD1和BD2)、CU和CD和放大電路102a、102b和102c(102ca和102cb)都形成在金屬襯底1701上。這使得上述的寄生電容C1和C2非常小，因此，如下文參考附圖29所描述，這可以降低噪聲。
附圖21A所示為在附圖20中的功率模塊2001的頂視圖，附圖21B所示為沿在附圖21A中的線I-I的剖視圖。附圖21A和21B與附圖18A和附圖18B基本相同，因此在此僅解釋在它們之間的不同點。金屬襯底1701具有開口2000。開口2000形成在包括IC 1704和IC管腳1807的連接部分的部分上。
接著解釋形成開口2000的方法。首先，絕緣層(例如塑料)施加在金屬(例如鋁)襯底上。在絕緣層1801上提供IC芯片1704和1802等，并以樹脂模塑這些芯片。此后，蝕刻上述的金屬襯底以形成預(yù)定的構(gòu)圖，由此形成具有開口2000的金屬襯底1701。
附圖29所示為本實施例的電路的操作的時序圖。其基本操作與在第三實施例(附圖19)中的時序圖的操作相同，因此在此僅解釋它們之間的不同點。因為寄生電容C1較小，所以端子CUI1的信號急劇上升和下降。結(jié)果，在實質(zhì)輸入到IC端子1711中的在端子CUI1和CPL之間的電壓上沒有產(chǎn)生噪聲。類似地，因為寄生電容C2較小，所以端子CDI1的信號急劇上升和下降。結(jié)果，在實質(zhì)輸入到IC端子1712中的在端子CDI1和CPL之間的電壓上沒有產(chǎn)生噪聲。通過防止噪聲，可以防止開關(guān)CU和CD產(chǎn)生故障，由此避免了IC1704的質(zhì)量下降或損壞。
第五實施例附圖22A和22B所示為根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的功率模塊。附圖22A所示為功率模塊2001(附圖20)的頂視圖，附圖22B所示為沿附圖22A中的線I-I的剖視圖。附圖22A和22B與附圖21A和21B基本相同，因此在此僅僅解釋它們之間的不同點。在附圖21A和21B中，功率模塊2001在開口2000上具有空腔，并且機械強度可能較弱。因此，在本實施例中，在開口2000上提供塑料襯底(或者陶瓷襯底)2200。這就使得寄生電容C1和C2非常小，并且增加了機械強度。
第六實施例附圖23所示為根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的功率模塊2300、外部電路101da、101e、101fa、101g等。通過將功率恢復(fù)電路加入到在附圖17中的功率模塊1700形成了功率模塊2300。功率模塊2300形成在具有開口2000的金屬襯底1701上，并且進(jìn)一步具有外部端子LUI1、CPL、LDI1和CPL和外部端子2311、2312、2313和2314。下文解釋功率恢復(fù)電路。
電容器Cp1和Cp2的串聯(lián)電路連接在端子CPH和CPL之間。在電容器Cp1和Cp2之間的連接點連接到端子2311和2314。二極管2321具有連接到端子CUO的陽極和連接到端子CUO/CDO的陰極。二極管2322具有連接到CUO/CDO的陽極和連接到端子CDO的陰極。端子CUO/CDO連接到在附圖8中的X電極或者Y電極。二極管2323具有連接到端子2312的陽極和通過線圈L1連接到端子CUO的陰極。二極管2324具有通過線圈L2連接到端子CDO的陽極和連接到端子2313的陰極。
信號電平轉(zhuǎn)換電路101f具有連接到控制信號端LUI的輸入端、連接到端子CPL的電源端和連接到端子LUI1的輸出端。與信號電平轉(zhuǎn)換電路101da類似，信號電平轉(zhuǎn)換電路101f將使用地作為端子LUI的參考的信號轉(zhuǎn)換為使用在端子CPL上的電壓作為參考的信號，并將它輸出給端子LUI1。端子LUI1引線并連接到IC2304的端子2305。在端子LUI1和端子2305之間的引線形成在金屬襯底1701的開口2000內(nèi)，因此寄生電容C3非常小。與IC1704類似，IC2304具有信號電平轉(zhuǎn)換電路101f和兩個放大電路102f和102g。信號電平轉(zhuǎn)換電路101fb具有連接到端子2305的輸入端子和連接到放電電路102f的輸入端的輸出端子，與信號電平轉(zhuǎn)換電路101da類似地，將信號轉(zhuǎn)換為使用在端子CUO上的電壓作為參考的信號。開關(guān)LU具有n-溝道功率MOSFET 211f。FET211f具有連接到放電電路102f的輸出端的柵極、連接到端子2312的源極和連接到端子2311的漏極。
信號電平轉(zhuǎn)換電路101g具有連接到控制信號端LDI的輸入端、連接到端子CPL的電源端和連接到端子CDI1的輸出端。與信號電平轉(zhuǎn)換電路101e類似地，信號電平轉(zhuǎn)換電路101g將使用地作為端子LDI的參考的信號轉(zhuǎn)換為使用在端子CPL上電壓作為參考的信號，并將它輸出給端子LDI1。從端子LDI1引出線并連接到IC2304的端子2306。在端子LDI1和端子2306之間的引線形成在金屬襯底1701的開口2000內(nèi)，因此寄生電容C4非常小。放大電路102g具有連接到端子2306的輸入端子和通過電容器2301連接到n-溝道功率MOSFET 211g的柵極的輸出端。FET211g構(gòu)成了開關(guān)LD并具有連接到端子2314的源極和連接到端子2313的漏極。電阻2302連接在FET211g的柵極和源極之間。二極管2303具有連接到FET211g的源極的陽極和連接到FET211g的柵極的陰極。
通過形成開口2000并使寄生電容C1至C4較小，可以降低噪聲。還可以采用與上述的實施例類似的其它的結(jié)構(gòu)，只要這種結(jié)構(gòu)使寄生電容C1至C4較小即可。應(yīng)該注意的是，從驅(qū)動控制電路801給端子LUI和LDI輸送控制信號(附圖8)。此外，將IC2304構(gòu)造成使端子2305的信號和FET211f的柵極信號在邏輯上反向，并且使端子2306的信號和FET211g的柵極信號在邏輯上反向。
附圖24所示為在附圖23中所示的電路的操作的時序圖。在該圖中，控制信號線Sa、Sb、Sca、Scb、Sd、Se、Sf和Sg都分別是在附圖23中的開關(guān)HV、FV、BD1、BD2、CU、CD、LU和LD的控制信號線(柵極線)。
在這種操作中，開關(guān)BD2總是處于接通狀態(tài)。開關(guān)BD1是p-溝道功率MOSFET211ca，因此以較低的電平切換到導(dǎo)通狀態(tài)。其它的開關(guān)是n-溝道功率MOSFET，因此以較高的電平切換到導(dǎo)通狀態(tài)。在下文中正電源電壓以Vs[V]表示，負(fù)電源電壓以-Vs[V]表示。
(1)在時間t1下，開關(guān)LU接通。在這種事件中，開關(guān)HV、BD1、CU、LD和CD切斷，并且開關(guān)FV和BD2接通。結(jié)果，端子CPH處于地電位(0V)，而端子CPL處于-Vs。在連接點2331上的電位為-Vs/2，它是在端子CPH和CPL之間的電位的中間電位。在開關(guān)LU接通時，電流ILU流通，因此由于LC諧振的作用輸出電壓端子CUO/CDO從-Vs的電壓增加到接近-Vs/2。應(yīng)用電容器Cp1和Cp2的放電能夠降低功率消耗。
(2)在時間t2下，開關(guān)CU接通。結(jié)果，輸出電壓端CUO/CDO連接到端子CPH以將電壓增加到地電位。此后，開關(guān)LU切斷。
(3)在時間t3時，開關(guān)FV和CU都切斷，此后開關(guān)HV和BD1接通。結(jié)果，端子CPH處于Vs，端子CPL處于地電位。電容器CPS充電到Vs。在連接點2331的電位為Vs/2，它是在端子CPH和CPL之間的電位的中間電位。
(4)在時間t4時，開關(guān)LU接通以允許電流ILU流通。由于LC的諧振作用，輸出電壓端CUO/CDO的電壓增加到接近Vs/2。使用電容器Cp1和Cp2的放電可以降低功率消耗。
(5)在時間t5時，開關(guān)CU接通。結(jié)果，輸出電壓端CUO/CDO處于Vs，類似于端子CPH。此后，開關(guān)LU切斷。
(6)在時間t6時，開關(guān)CU切斷，并且開關(guān)LD接通以允許電流ILD流通。由于LC諧振的作用，在X電極和Y電極之間的電容負(fù)載的電荷通過端子CUO/CDO放電到連接點2331(電容器Cp1和Cp2)。輸出電壓端CUO/CDO的電壓下降到接近Vs/2。使用電容器Cp1和Cp2的充電可以降低功率消耗。
(7)在時間t7時，開關(guān)CD接通。在這種情況下，反向電流從輸出電壓端CUO/CDO通過開關(guān)CD和BD2流動，因此輸出電壓端CUO/CDO鉗位在地電位。此后，開關(guān)LD切斷。
(8)在時間t8時，開關(guān)HV和BD1切斷，然后開關(guān)FV接通。結(jié)果，端子CPH處于地電位，在電容器CPR的其它末端上的電壓端子CPL處于-Vs。在這種情況下，開關(guān)CD切斷以將輸出電壓端CUO/CDO保持在地電位。連接點2331變?yōu)?Vs/2，它是在端子CPH和CPL之間的電位的中間電位。
(9)在時間t9時，開關(guān)LD接通以允許電流ILD流動。由于LC諧振的作用，在X電極和Y電極之間的電容負(fù)載的電荷通過端子CUO/CDO放電到連接點2331(電容器Cp1和Cp2)。輸出電壓端CUO/CDO的電壓下降到接近-Vs/2。使用電容器Cp1和Cp2的充電可以降低功率消耗。
(10)在時間t10時，開關(guān)CD接通。結(jié)果，輸出電壓端CUO/CDO鉗位在-Vs。此后，開關(guān)LD切斷。
上文描述了一個周期的處理，此后重復(fù)相同的處理。如上文所描述，前述的功率恢復(fù)電路的加入使得能夠降低功率消耗。
第七實施例附圖25所示為根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的功率模塊2501和2502、外部電路101da、101e、101fa、101g等。通過將在附圖23中的功率模塊2300分為兩個形成第一功率模塊2501和第二功率模塊2502。第一功率模塊2501具有IC1702和1703和開關(guān)HV、FV、BD1和BD2，并且設(shè)置在連接到接地端GND的金屬襯底2511上。第二功率模塊2502具有IC 1704和2304和開關(guān)CU、CD、LU和LD，并且設(shè)置在連接到端子CPL的金屬襯底2512上。金屬襯底2512具有開口。在金屬襯底2512上，還提供有在端子CUI1和端子1711之間的引線、在端子CDI1和端子1712之間的引線、在端子LUI1和端子2305之間的引線和在端子LDI1和端子2306之間的引線。這些引線的寄生電容C1至C4形成在連接到端子CPL的金屬襯底2512上，因此減少了噪聲。具體地說，可以使在端子CUI1、CDI1、LUI1和LDI1上的電壓急劇上升和下降。這使得在端子CUI1和端子CPL之間的電壓、在端子CDI1和端子CPL之間的電壓、端子LUI1和端子CPL之間的電壓和在端子LDI1和端子CPL之間的電壓中的噪聲減小。
第八實施例附圖26所示為根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的功率模塊2601和2602、外部電路101da、101e、101fa、101g等。通過將在附圖23中的功率模塊2300分為兩個形成第一功率模塊2601和第二功率模塊2602。第一功率模塊2601具有IC 1702和1703和開關(guān)HV、FV、BD1、BD2、CU、CD、LU和LD，并且設(shè)置在連接到接地端GND的金屬襯底2611上。第二功率模塊2602具有IC 1704和2304，并且設(shè)置在金屬襯底2612上。襯底2612是連接到與第七實施例(附圖25)的金屬襯底類似的端子CPL的整個金屬襯底。此外，襯底2612可以是絕緣的襯底比如塑料襯底、陶瓷襯底等。這可以使寄生電容C1至C4較小以降低噪聲。
如上文第三至第八實施例所述，開關(guān)HV等由IC 1802構(gòu)成(附圖18B)，并且信號電平轉(zhuǎn)換電路和放大電路由IC 1704等構(gòu)成以形成一個功率模塊，因此，與相應(yīng)的電路由離散的部件構(gòu)成的情況相比，能夠減小部件的尺寸和部件的數(shù)量。
第九實施例附圖27所示為根據(jù)本發(fā)明的第九實施例的改進(jìn)的相同的等離子體顯示裝置。在這種等離子體顯示裝置中，兩片在附圖20中所示的功率模塊2001用作功率模塊2001x和2001y。功率模塊2001x和2001y分別設(shè)置在具有開口2000的金屬襯底上。這種等離子體顯示裝置的其它方面與在附圖8中所示的等離子體顯示裝置相同。在其它實施例中所示的功率模塊也可以在改進(jìn)的系統(tǒng)的等離子體顯示裝置中類似地使用。
第十實施例附圖28所示為根據(jù)本發(fā)明的第十實施例的ALIS系統(tǒng)的等離子體顯示裝置。在這種等離子體顯示裝置中，在附圖20中所示的多片功率模塊2001用作兩個功率模塊2001x和兩個功率模塊2001y。功率模塊2001x和2001y分別設(shè)置在具有開口2000的金屬襯底上。在這種等離子體顯示裝置中，其它方面與在附圖14中所示的等離子體顯示裝置相同。在其它實施例中所示的功率模塊也可以在ALIS系統(tǒng)的等離子體顯示裝置中類似地使用。上述的實施例的功率模塊還可以用于除了等離子體顯示裝置以外的其它顯示裝置。
無論從哪方面看都應(yīng)該將本實施例考慮為實例性的并且是非限制性，因此在此希望包括落在權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有改變及其等效方案。在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)特征或者精神的前提下本發(fā)明還可以以其它的方式實施。
正如已經(jīng)描述的那樣，在相同的功率模塊中的第一至第三開關(guān)和第一至第三放大電路的模塊化使得能夠降低由它們的環(huán)境溫度引起的第一至第三開關(guān)的操作時序的變化以使它們的操作時序的容限保持適當(dāng)。在顯示裝置中使用這種功率模塊可以進(jìn)一步提高顯示裝置的可靠性。
由于所有的或部分的放電電路和輸入引線不設(shè)置在金屬襯底上，因此它的寄生電容可以減小以防止功率模塊產(chǎn)生故障。此外，使用金屬襯底構(gòu)造功率模塊，因此，與相應(yīng)的電路都由分離的部件構(gòu)成的情況相比，可以減小電路的尺寸和部件的數(shù)量。
權(quán)利要求
1.一種功率模塊，包括輸入電源電壓的電源電壓端；接地端；第一電壓端；第二電壓端；連接在所說的電源端子和所說的第一電壓端之間的第一開關(guān)；連接在所說的第一電壓端和所說的接地端之間的第二開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的接地端之間的第三開關(guān)；和放大分別控制所說的第一至所說的第三開關(guān)的控制信號的第一至第三放大電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率模塊，進(jìn)一步包括第三電壓端；第四電壓端；連接在所說的第一電壓端和所說的第三電壓端之間的第四開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的第四電壓端之間的第五開關(guān)；以及放大分別控制所說的第四和所說的第五開關(guān)的控制信號的第四和第五放大電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率模塊，其中所說的第一至所說的第三放大電路設(shè)置在一個金屬襯底或陶瓷襯底上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率模塊，其中所說的第一至所說的第三開關(guān)和所說的第一至所說的第三放大電路都設(shè)置在一個金屬襯底或陶瓷襯底上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率模塊，其中所說的第一至所說的第五開關(guān)和所說的第一至所說的第五放大電路都設(shè)置在一個金屬襯底或陶瓷襯底上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率模塊，其中所說的第一至所說的第五開關(guān)和所說的第一至所說的第五放大電路都設(shè)置在一個金屬襯底
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率模塊，進(jìn)一步包括連接在所說的第一電壓端和所說的第二電壓端之間的電容器。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率模塊，進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)換所說的第一開關(guān)、所說的第四開關(guān)和所說的第五開關(guān)的控制信號的電平的信號電平轉(zhuǎn)換電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率模塊，其中使用功率MOSFET或IGBT構(gòu)造所說的第一至所說的第五開關(guān)，所說的第一至所說的第五放大電路給該功率MOSFET或IGBT的柵極提供控制信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率模塊，其中所說的第一電壓端處于具有正電源電壓和地電位的電平的脈沖電壓，所說的第二電壓端處于具有地電位和負(fù)電源電壓的電平的脈沖電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率模塊，其中使用在所說的第二電壓端處于負(fù)電壓時將所說的開關(guān)鉗位在地電位的p-溝道功率MOSFET或IGBT和在所說的第二電壓端處于正電壓時將所說的開關(guān)鉗位在地電位的n-溝道功率MOSFET或IGBT來構(gòu)造所說的第三開關(guān)。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率模塊，進(jìn)一步包括輸入驅(qū)動所說的第一至所說的第五放大電路的放大電路電源電壓的放大電路電源電壓端；連接在所說的放大電路電壓端和所說的第一放大電路的電源電壓端之間的第一放大電路開關(guān)；連接在所說的第四放大電路的電源電壓端和所說的第五放大電路的電源電壓端之間的第二放大電路開關(guān)；以及連接在所說的放大電路電壓端和所說的第五放大電路的電源電壓端之間的第三放大電路開關(guān)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率模塊，其中使用在所說的第二電壓端處于負(fù)電壓時將所說的開關(guān)鉗位在地電位的第一n-溝道功率MOSFET或IGBT和在所說的第二電壓端處于正電壓時將所說的開關(guān)鉗位在地電位的第二n-溝道功率MOSFET或IGBT來構(gòu)造所說的第三開關(guān)，和所說的第三放大電路包括給所說的第一和所說的第二n-溝道功率MOSFET或IGBT分別輸送控制信號的兩個放大電路。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的功率模塊，進(jìn)一步包括輸入驅(qū)動所說的第一至所說的第五放大電路的放大電路電源電壓的放大電路電源電壓端；連接在所說的放大電路電壓端和所說的第一放大電路的電源電壓端之間的第一放大電路開關(guān)；連接在所說的第四放大電路的電源電壓端和所說的第五放大電路的電源電壓端之間的第二放大電路開關(guān)；連接在所說的放大電路電壓端和所說的第五放大電路的電源電壓端之間的第三放大電路開關(guān)；以及連接在所說的放大電路電壓端和放大電路的電源電壓端之間以給所說的第一n-溝道功率MOSFET或IGBT輸送控制信號的的第四放大電路開關(guān)。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率模塊，進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)所說的第四和所說的第五開關(guān)的控制信號的延遲時間的輸入輸出延遲時間調(diào)節(jié)電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率模塊，進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)所說的第一和所說的第五開關(guān)的控制信號的延遲時間的輸入輸出延遲時間調(diào)節(jié)電路。
17.一種顯示裝置，包括功率模塊；和連接到所說的功率模塊的顯示面板，其中所說的功率模塊包括輸入電源電壓的電源電壓端子；接地端；第一電壓端；第二電壓端；連接在所說的電源端子和所說的第一電壓端之間的第一開關(guān)；連接在所說的第一電壓端和所說的接地端之間第二開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的接地端之間的第三開關(guān)；放大分別控制所說的第一至所說的第三開關(guān)的控制信號的第一至第三放大電路；連接到所說的顯示面板的第三電壓端；連接到所說的顯示面板的第四電壓端；連接在所說的第一電壓端和所說的第三電壓端之間的第四開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的第四電壓端之間的第五開關(guān)；以及放大分別控制所說的第四和所說的第五開關(guān)的控制信號的第四和第五放大電路。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯示裝置，其中所說的顯示面板是等離子體顯示面板。
19.一種包括第一開關(guān)電路和第二開關(guān)電路的功率模塊，其中所說的第一開關(guān)電路和所說的第二開關(guān)電路每個都包括輸入電源電壓的電源電壓端子；接地端；第一電壓端；第二電壓端；連接在所說的電源端子和所說的第一電壓端之間的第一開關(guān)；連接在所說的第一電壓端和所說的接地端之間第二開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的接地端之間的第三開關(guān)；放大分別控制所說的第一至所說的第三開關(guān)的控制信號的第一至第三放大電路；
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的功率模塊，其中所說的第一開關(guān)電路和所說的第二開關(guān)電路每個進(jìn)一步包括第三電壓端；第四電壓端；連接在所說的第一電壓端和所說的第三電壓端之間的第四開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的第四電壓端之間的第五開關(guān)；以及放大分別控制所說的第四和所說的第五開關(guān)的控制信號的第四和第五放大電路。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的功率模塊，其中所說的第一開關(guān)電路和所說的第二開關(guān)電路都設(shè)置在一個金屬襯底或陶瓷襯底上。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的功率模塊，其中所說的第一開關(guān)電路和所說的第二開關(guān)電路都設(shè)置在一個金屬襯底上。
23.一種顯示裝置，包括功率模塊；和連接到所說的功率模塊的顯示面板，其中所說的功率模塊包括第一開關(guān)電路和第二開關(guān)電路，其中每個所說的第一開關(guān)電路和所說的第二開關(guān)電路包括輸入電源電壓的電源電壓端子；接地端；第一電壓端；第二電壓端；連接在所說的電源端子和所說的第一電壓端之間的第一開關(guān)；連接在所說的第一電壓端和所說的接地端之間第二開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的接地端之間的第三開關(guān)；放大分別控制所說的第一至所說的第三開關(guān)的控制信號的第一至第三放大電路；連接到所說的顯示面板的第三電壓端；連接到所說的顯示面板的第四電壓端；連接在所說的第一電壓端和所說的第三電壓端之間的第四開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的第四電壓端之間的第五開關(guān)；以及放大分別控制所說的第四和所說的第五開關(guān)的控制信號的第四和第五放大電路。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的顯示裝置，其中所說的顯示面板是等離子體顯示面板。
25.一種功率模塊，包括輸入電源電壓的電源電壓端子；接地端；第一電壓端；第二電壓端；連接在所說的電源端子和所說的第一電壓端之間的第一開關(guān)；連接在所說的第一電壓端和所說的接地端之間第二開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的接地端之間的第三開關(guān)；放大分別控制所說的第一至所說的第三開關(guān)的控制信號的第一至第三放大電路；第三電壓端；第四電壓端；連接在所說的第一電壓端和所說的第三電壓端之間的第四開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的第四電壓端之間的第五開關(guān)；放大分別控制所說的第四和所說的第五開關(guān)的控制信號的第四和第五放大電路；連接到所說的第四和所說的第五放大電路的輸入端的第一和第二輸入引線；以及金屬襯底，除了所有的或部分的所說的第四和所說的第五放大電路和所說的第一和所說的第二輸入引線以外，所說的第一至所說的第五開關(guān)所說的第一至所說的第三放大電路都設(shè)置在所說的金屬襯底。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的功率模塊，其中所有的或部分的所說的第四和所說的第五放大電路和所說的第一和所說的第二輸入引線都設(shè)置在塑料襯底或陶瓷襯底上。
27.一種顯示裝置，包括功率模塊；和連接到所說的功率模塊的顯示面板，其中所說的功率模塊包括輸入電源電壓的電源電壓端子；接地端；第一電壓端；第二電壓端；連接在所說的電源端子和所說的第一電壓端之間的第一開關(guān)；連接在所說的第一電壓端和所說的接地端之間第二開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的接地端之間的第三開關(guān)；放大分別控制所說的第一至所說的第三開關(guān)的控制信號的第一至第三放大電路；連接到所說的顯示面板的第三電壓端；連接到所說的顯示面板的第四電壓端；連接在所說的第一電壓端和所說的第三電壓端之間的第四開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的第四電壓端之間的第五開關(guān)；放大分別控制所說的第四和所說的第五開關(guān)的控制信號的第四和第五放大電路；連接到所說的第四和所說的第五放大電路的輸入端的第一和第二輸入引線；以及金屬襯底，除了所有的或部分的所說的第四和所說的第五放大電路和所說的第一和所說的第二輸入引線以外，所說的第一至所說的第五開關(guān)所說的第一至所說的第三放大電路都設(shè)置在所說的金屬襯底。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的顯示裝置，其中所說的顯示面板是等離子體顯示面板。
29.一種功率模塊，包括第一功率模塊部分和第二功率模塊部分，其中所說的第一功率模塊部分包括輸入電源電壓的電源電壓端子；接地端；第一電壓端；第二電壓端；連接在所說的電源端子和所說的第一電壓端之間的第一開關(guān)；連接在所說的第一電壓端和所說的接地端之間第二開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的接地端之間的第三開關(guān)；放大分別控制所說的第一至所說的第三開關(guān)的控制信號的第一至第三放大電路；以及第一金屬襯底，和其中所說的第二功率模塊部分包括第三電壓端；第四電壓端；連接在所說的第一電壓端和所說的第三電壓端之間的第四開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的第四電壓端之間的第五開關(guān)；放大分別控制所說的第四和所說的第五開關(guān)的控制信號的第四和第五放大電路；以及第二金屬襯底，所說的第一至所說的第三開關(guān)和所說的第一至所說的第三放大電路設(shè)置在所說的第一金屬襯底上，以及所說的第四和所說的第五開關(guān)和所說的第四和所說的第五放大電路設(shè)置在所說的第二金屬襯底上。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的功率模塊，其中所說的第一金屬襯底連接到所說的接地端，以及所說的第二金屬襯底連接到所說的第二電壓端。
31.一種顯示裝置，包括功率模塊；和連接到所說的功率模塊的顯示面板，所說的功率模塊包括第一功率模塊部分和第二功率模塊部分，其中所說的第一功率模塊部分包括輸入電源電壓的電源電壓端子；接地端；第一電壓端；第二電壓端；連接在所說的電源端子和所說的第一電壓端之間的第一開關(guān)；連接在所說的第一電壓端和所說的接地端之間第二開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的接地端之間的第三開關(guān)；放大分別控制所說的第一至所說的第三開關(guān)的控制信號的第一至第三放大電路；以及第一金屬襯底，和其中所說的第二功率模塊部分包括連接到所說的顯示面板的第三電壓端；連接到所說的顯示面板的第四電壓端；連接在所說的第一電壓端和所說的第三電壓端之間的第四開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的第四電壓端之間的第五開關(guān)；放大分別控制所說的第四和所說的第五開關(guān)的控制信號的第四和第五放大電路；以及第二金屬襯底，所說的第一至所說的第三開關(guān)和所說的第一至所說的第三放大電路設(shè)置在所說的第一金屬襯底上，以及所說的第四和所說的第五開關(guān)和所說的第四和所說的第五放大電路設(shè)置在所說的第二金屬襯底上。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的顯示裝置，其中所說的顯示面板是等離子體顯示面板。
33.一種功率模塊，包括第一功率模塊部分和第二功率模塊部分，其中所說的第一功率模塊部分包括輸入電源電壓的電源電壓端子；接地端；第一電壓端；第二電壓端；連接在所說的電源端子和所說的第一電壓端之間的第一開關(guān)；連接在所說的第一電壓端和所說的接地端之間第二開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的接地端之間的第三開關(guān)；放大分別控制所說的第一至所說的第三開關(guān)的控制信號的第一至第三放大電路；第三電壓端；第四電壓端；連接在所說的第一電壓端和所說的第三電壓端之間的第四開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的第四電壓端之間的第五開關(guān)；金屬襯底，和其中所說的第二功率模塊部分包括放大分別控制所說的第四和所說的第五開關(guān)的控制信號的第四和第五放大電路；以及絕緣襯底，所說的第一至所說的第五開關(guān)和所說的第一至所說的第三放大電路設(shè)置在所說的金屬襯底上，以及所說的第四和所說的第五放大電路設(shè)置在所說的絕緣襯底上。
34.一種顯示裝置，包括功率模塊；以及連接到所說的功率模塊的顯示面板，所說的功率模塊包括第一功率模塊部分和第二功率模塊部分，其中所說的第一功率模塊部分包括輸入電源電壓的電源電壓端子；接地端；第一電壓端；第二電壓端；連接在所說的電源端子和所說的第一電壓端之間的第一開關(guān)；連接在所說的第一電壓端和所說的接地端之間第二開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的接地端之間的第三開關(guān)；放大分別控制所說的第一至所說的第三開關(guān)的控制信號的第一至第三放大電路；連接到所說的顯示面板的第三電壓端；連接到所說的顯示面板的第四電壓端；連接在所說的第一電壓端和所說的第三電壓端之間的第四開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的第四電壓端之間的第五開關(guān)；金屬襯底，和其中所說的第二功率模塊部分包括放大分別控制所說的第四和所說的第五開關(guān)的控制信號的第四和第五放大電路；以及絕緣襯底，所說的第一至所說的第五開關(guān)和所說的第一至所說的第三放大電路設(shè)置在所說的金屬襯底上，以及所說的第四和所說的第五放大電路設(shè)置在所說的絕緣襯底上。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的顯示裝置，其中所說的顯示面板是等離子體顯示面板。
36.一種功率模塊，包括第一功率模塊部分和第二功率模塊部分，其中所說的第一功率模塊部分包括輸入電源電壓的電源電壓端子；接地端；第一電壓端；第二電壓端；連接在所說的電源端子和所說的第一電壓端之間的第一開關(guān)；連接在所說的第一電壓端和所說的接地端之間第二開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的接地端之間的第三開關(guān)；放大分別控制所說的第一至所說的第三開關(guān)的控制信號的第一至第三放大電路；第三電壓端；第四電壓端；連接在所說的第一電壓端和所說的第三電壓端之間的第四開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的第四電壓端之間的第五開關(guān)；連接到所說的地端的第一金屬襯底，和其中所說的第二功率模塊部分包括放大分別控制所說的第四和所說的第五開關(guān)的控制信號的第四和第五放大電路；以及連接到所說的第二電壓端的第二金屬襯底，所說的第一至所說的第五開關(guān)和所說的第一至所說的第三放大電路設(shè)置在所說的第一金屬襯底上，以及所說的第四和所說的第五放大電路設(shè)置在所說的第二金屬襯底上。
37.一種顯示裝置，包括功率模塊；和連接到所說的功率模塊的顯示面板，所說的功率模塊包括第一功率模塊部分和第二功率模塊部分，其中所說的第一功率模塊部分包括輸入電源電壓的電源電壓端子；接地端；第一電壓端；第二電壓端；連接在所說的電源端子和所說的第一電壓端之間的第一開關(guān)；連接在所說的第一電壓端和所說的接地端之間第二開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的接地端之間的第三開關(guān)；放大分別控制所說的第一至所說的第三開關(guān)的控制信號的第一至第三放大電路；連接到所說的顯示面板的第三電壓端；連接到所說的顯示面板的第四電壓端；連接在所說的第一電壓端和所說的第三電壓端之間的第四開關(guān)；連接在所說的第二電壓端和所說的第四電壓端之間的第五開關(guān)；連接到所說的地端的第一金屬襯底，和其中所說的第二功率模塊部分包括放大分別控制所說的第四和所說的第五開關(guān)的控制信號的第四和第五放大電路；以及連接到所說的第二電壓端的第二金屬襯底，所說的第一至所說的第五開關(guān)和所說的第一至所說的第三放大電路設(shè)置在所說的第一金屬襯底上，以及所說的第四和所說的第五放大電路設(shè)置在所說的第二金屬襯底上。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的顯示裝置，其中所說的顯示面板是等離子體顯示面板。
39.根據(jù)權(quán)利要求25所述的功率模塊，進(jìn)一步包括通過線圈連接到所說的第三電壓端的第六開關(guān)；通過線圈連接到所說的第四電壓端的第七開關(guān)；放大分別控制輸入到所說的第六和所說的第七開關(guān)的控制信號的第六和第七放大電路；以及連接到所說的第六和所說的第七放大電路的第三和第四輸入引線，除了所有的或部分的所說的第四至所說的第七放大電路和所說的第一和所說的第四輸入引線以外，所說的第一至所說的第七開關(guān)所說的第一至所說的第三放大電路都設(shè)置在所說的金屬襯底上。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的功率模塊，其中所有的或部分的所說的第四至所說的第七放大電路和所說的第一和所說的第四輸入引線都設(shè)置在塑料襯底或者陶瓷襯底。
41.根據(jù)權(quán)利要求29所述的功率模塊，其中所說的第二功率模塊部分進(jìn)一步包括通過線圈連接到所說的第三電壓端的第六開關(guān)；通過線圈連接到所說的第四電壓端的第七開關(guān)；放大分別控制輸入到所說的第六和所說的第七開關(guān)的控制信號的第六和第七放大電路；以及連接到所說的第六和所說的第七放大電路的第三和第四輸入引線，所說的第四至所說的第七開關(guān)和所說的第四至所說的第七放大電路都設(shè)置在所說的第二金屬襯底上。
42.根據(jù)權(quán)利要求33所述的功率模塊，其中所說的第一金屬襯底連接到所說的地端，以及所說的第二金屬襯底連接到所說的第二電壓端。
43.根據(jù)權(quán)利要求33所述的功率模塊，其中所說的第一功率模塊部分進(jìn)一步包括通過線圈連接到所說的第三電壓端的第六開關(guān)；通過線圈連接到所說的第四電壓端的第七開關(guān)；其中所說的第二功率模塊部分進(jìn)一步包括放大分別控制輸入到所說的第六和所說的第七開關(guān)的控制信號的第六和第七放大電路，所說的第一至所說的第七開關(guān)和所說的第一至所說的第三放大電路設(shè)置在所說的金屬襯底上，以及所說的第四至所說的第七放大電路設(shè)置在所說的絕緣襯底上。
44.根據(jù)權(quán)利要求36所述的功率模塊，其中其中所說的第一功率模塊部分進(jìn)一步包括通過線圈連接到所說的第三電壓端的第六開關(guān)；通過線圈連接到所說的第四電壓端的第七開關(guān)；其中所說的第二功率模塊部分進(jìn)一步包括放大分別控制輸入到所說的第六和所說的第七開關(guān)的控制信號的第六和第七放大電路，所說的第一至所說的第七開關(guān)和所說的第一至所說的第三放大電路設(shè)置在所說的第一金屬襯底上，以及所說的第四至所說的第七放大電路設(shè)置在所說的第二金屬襯底上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種功率模塊和顯示裝置，該功率模塊包括輸入電源電壓的電源電壓端子；接地端；第一電壓端；第二電壓端；第一至第三開關(guān)；和放大分別控制第一至第三開關(guān)的控制信號的第一至第三放大電路。第一開關(guān)連接在電源端子和第一電壓端之間。第二開關(guān)連接在第一電壓端和接地端之間。第三開關(guān)連接在第二電壓端和接地端之間。
文檔編號G09G3/20GK1430197SQ02160840
公開日2003年7月16日 申請日期2002年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月27日
發(fā)明者小野澤誠, 冨尾重壽, 岸智勝, 小泉治男 申請人:富士通日立等離子顯示器股份有限公司