专利名称：显示面板及其中的栅极驱动器的制作方法
显示面板及其中的栅极驱动器技术领域：
本发明内容是有关于一种显示面板，且特别是有关于一种显示面板中的栅极驱动器。
背景技术：
近年来，由于液晶显示器具有高品质的影像显示能力与低耗电的特性，因此其已普遍被使用作为显示装置。以液晶显示器而言，其显示面板主要是由驱动电路来驱动，且驱动电路包含栅极驱动电路与源极驱动电路，其中栅极驱动电路依序产生栅极信号于栅极线上传送，用以逐列地依次开启画素单元，而源极驱动电路则产生数据信号通过数据线传送至画素单元，使得影像得以显示于显示面板上。上述栅极驱动电路可以多种型态呈现，其中之一即是以阵列上栅极驱动电路 (Gate Driver On Array,GOA)的型态形成于显示面板上。在此类型的栅极驱动电路中，元件(如晶体管开关)可以由非晶硅(a-Si)或铟镓锌氧化物(IGZO)等材料制作而成。然而， 当栅极驱动电路采用非晶硅或铟镓锌氧化物等材料所制成的元件时，此等元件通常会有漏电流的情形，使得输出信号会有涟波(ripple)现象产生，亦即输出信号中会出现明显的干扰噪声信号，同时亦使得功率损耗增加。其次，若是要减少涟波现象产生，则需要增加稳压电路，藉此增加稳压能力，但如此一来则需要更多功率消耗及电路布局(layout)面积。下述将以一般的栅极驱动电路为例来作说明。图I绘示一种现有栅极驱动器中栅极驱动单元的电路示意图。如图I所示，在栅极驱动单元100启动的情形下，晶体管开关Ml依据输入信号INl作动，使得节点Q具有相对应的电压准位，致使晶体管开关M7相对应地作动，栅极信号G[N]因此产生而输出至一栅极线。接着，稳压电路(如晶体管开关M5和M6)对所输出的栅极信号G[N]进行稳压。然而，当栅极驱动单元100在启动状态时，上述节点Q以及晶体管开关M5和M6均会有漏电流的情形发生，例如节点Q可能因元件特性所致而与晶体管开关Ml间形成一漏电流路径。其次，当栅极驱动单元100在关闭状态时，晶体管开关均操作在一定电压(如Vgs =OV)下，但由于晶体管开关(如M1 M7)采用非晶硅或铟镓锌氧化物等材料所制成，故元件本身特性会导致漏电流偏高，使得涟波现象相当明显，亦使得额外的功率损耗显著增加。
发明内容本发明内容是关于一种显示面板及栅极驱动器，藉以解决其中电路具有漏电流以及功率损耗过多等问题。本发明内容之一实施方式是一种栅极驱动器，其包含多个串接的驱动级，这些驱动级中每一者包含第一移位暂存电路以及第二移位暂存电路。第一移位暂存电路包含第一输入单元、第一驱动输出单元以及第二驱动输出单元。第一输入单元用以依据前级驱动信号输出第一控制信号。第一驱动输出单兀用以依据第一控制信号以及第一驱动时序信号输出本级驱动信号。第二驱动输出单元用以依据第一控制信号以及第二驱动时序信号输出后级驱动信号。第二移位暂存电路电性耦接第一移位暂存电路，并包含第二输入单元、第一输出单元。第二输入单元用以依据前级驱动信号输出第二控制信号。第一输出单元用以依据第二控制信号以及第一栅极时序信号输出本级栅极信号。本发明内容的另一实施方式是一种显示面板，其包含多条数据线、多条栅极线以及栅极驱动器。这些栅极线与这些数据线交错配置。栅极驱动器耦接这些栅极线，并用以依序输出多个栅极信号至这些栅极线，其中栅极驱动器包含多个串接的驱动级，这些驱动级中每一者包含第一输入单元、第一开关、第二开关、第二输入单元、第三开关、第一拉降单兀以及第二拉降单兀，其中第三参考电压大于第一参考电压，第二参考电压大于第一参考电压。根据本发明的技术内容，应用前述显示面板及栅极驱动器，可通过单一驱动级的操作而输出多个栅极信号，藉此减少栅极驱动器所需的电路级数量，亦可使其中开关元件于未操作时处于逆偏状态，隔绝漏电流路径，避免漏电流的产生，并可使所需的稳压电路或元件大幅缩小，进一步降低所需的功率消耗及电路布面积。本发明内容旨在提供本揭示内容的简化摘要，以使阅读者对本揭示内容具备基本的理解。此发明内容并非本揭示内容的完整概述，且其用意并非在指出本发明实施例的重要/关键元件或界定本发明的范围。
图I绘示一种现有栅极驱动器中栅极驱动单元的电路示意图。图2依照本发明实施例所绘示之一种显示面板的示意图。图3依照本发明实施例所绘示之一种栅极驱动器的示意图。图4依照本发明实施例所绘示之一种栅极驱动器中驱动级的电路示意图。图5依照本发明另一实施例绘示一种驱动级的电路示意图。图6A-6D依照本发明实施例绘示数个驱动级的电路示意图。图7依照本发明实施例绘示一种控制信号的时序图。图8依照本发明实施例绘示一种如图5所示的驱动级操作的时序图。图9依照本发明次一实施例绘示一种驱动级的电路示意图。图10依照本发明又一实施例绘示一种驱动级的电路示意图。图11依照本发明再一实施例绘示一种驱动级的电路示意图。主要元件符号说明100 :栅极驱动单元200 :显示面板210 :影像显示区220 :源极驱动器215 :显示画素230、300 :栅极驱动器305 :第一驱动级
7
307 :第二驱动级
309 :第三驱动级
310 :控制器
400、500、900、1000、1100 驱动级
401、501、901、1001、1101:第一移位暂存电路
402、502、902、1002、1102:第二移位暂存电路
410 :第一输入单元
420 :第一驱动输出单元
430 :第二驱动输出单元
440 :第二输入单元
450,1150 :第一输出单元
460,1160 :第二输出单元
470 :第三输出单元
480,580,1080 :拉降控制单元
490、590、990、1090 :第一拉降单元
495、595、1195 :第二拉降单元
DLl DLN :数据线
GLl GLM :栅极线
Ml M11、M22、M33、M44、M55、M66、M71、M72、M73 :开关具体实施方式
下文举实施例配合所附图式作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明
所涵盖的范围，而结构运作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构， 所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。此外，图式仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。关于本文中所使用的『约』、『大约』或『大致』一般通常是指数值的误差或范围于百分之二十以内，较好地是于百分之十以内，而更佳地则是于百分之五以内。文中若无明确说明，其所提及的数值皆视作为近似值，即如『约』、『大约』或『大致』所表示的误差或范围。另外，关于本文中所使用的『耦接』或『连接』，均可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，而『耦接』还可指二或多个元件元件相互操作或动作。图2依照本发明实施例所绘示之一种显示面板的示意图。显示面板200包含影像显示区210、源极驱动器220以及栅极驱动器230。影像显示区210包含由多条数据线(如 N条数据线DLl DLN)与多条栅极线(如M条栅极线GLl GLM)交错配置而形成的阵列以及多个显示画素215，且显示画素215配置于上述阵列中。源极驱动器220耦接数据线 DLl DLN，并用以输出数据信号通过数据线DLl DLN传送至影像显示区210，而栅极驱动器230耦接栅极线GLl GLM，并用以输出栅极信号依序至栅极线GLl GLM，通过栅极线 GLl GLM传送至影像显示区110。图3依照本发明实施例所绘示之一种栅极驱动器的示意图。此栅极驱动器300可应用于图2所示的显示面板200。栅极驱动器300包含多个串接的驱动级(如第一驱动级305、第二驱动级307、第三驱动级309、…)，且上述驱动级中每一者包含一第一移位暂存电路SRl以及一第二移位暂存电路SR2，其中第一移位暂存电路SRl用以输出一本级驱动信号和一后级驱动信号，第二移位暂存电路SR2用以输出一本级栅极信号以及二个后级栅极信号；换言之，每一驱动级可输出三个栅极信号依序分别至三条栅极线。以图3中第一驱动级305为例，第一移位暂存电路SRl输出本级驱动信号k[N]和后级驱动信号(如第(N+3)级驱动信号k[N+3])，第二移位暂存电路SR2输出本级栅极信号 (如第N级栅极信号G[N])及二个后级栅极信号(如第(N+1)级栅极信号G[N+1]、第(N+2) 级栅极信号G[N+2]);换言的，第一驱动级305可输出G[N]、G[N+1]、G[N+2]三个栅极信号依序分别至三条栅极线。此外，第一驱动级305所输出的驱动信号k[N]亦用以驱动第二驱动级307的第二移位暂存电路SR2，且第一驱动级305连同第二驱动级307 (或与第二驱动级307共用)所输出的驱动信号k[N+3]则用以驱动第三驱动级309的第二移位暂存电路SR2，而第一驱动级305的第二移位暂存电路SR2则用以接收前级驱动信号(如第(N-3)级驱动信号k [N-3]) 和后级驱动信号(如第(N+9)级驱动信号k[N+9])，使得第二移位暂存电路SR2据以作动。其次，显示面板中更可包含控制器310，其中控制器310可制作于栅极驱动器300 中或栅极驱动器300外部，并可用以提供时序信号(如时序信号CKl CK6、XCK1 XCK6、 CCKU CCK4、XCCKU XCCK4)、参考电压(如参考电压Vssl、Vss2、Vss3)、启始信号ST等所需的控制信号或电压供栅极驱动器300进行操作。图4依照本发明实施例所绘示之一种栅极驱动器中驱动级的电路示意图。此驱动级400可应用于图3所示的栅极驱动器300，且为方便说明起见，以第N级驱动级为例。驱动级400包含第一移位暂存电路401以及第二移位暂存电路402，其中第二移位暂存电路 402电性耦接第一移位暂存电路401。第一移位暂存电路401包含第一输入单元410、第一驱动输出单元420以及第二驱动输出单元430。第一输入单元410用以电性耦接电源电压Vdd和参考电压Vss2，并具有接收端INI、IN2，分别用以接收前级驱动信号k[N-3]以及后级驱动信号k[N+9]，据以输出控制信号，使得第一控制信号输出端BI [N]具有相对应的电位。第一驱动输出单元420电性耦接第一输入单元410于第一控制信号输出端BI [N]，并用以接收驱动时序信号CCKl，依据第一输入单元410所输出的控制信号(代表BI [N]电位)和驱动时序信号CCKl操作，而于本级驱动信号输出端OTl输出本级驱动信号k[N]。第二驱动输出单元430电性耦接第一输入单兀410于第一控制信号输出端BI [N],并用以接收驱动时序信号CCK4,依据第一输入单元410所输出的控制信号(代表BI [N]电位)和驱动时序信号CCK4操作，而于后级驱动信号输出端0T2输出另一后级驱动信号k[N+3]。第二移位暂存电路402包含第二输入单元440、第一输出单元450、第二输出单元460以及第三输出单元470。第二输入单元440用以电性耦接电源电压Vdd和参考电压Vss2，并具有接收端IN11、IN22，分别用以接收前级驱动信号k[N-3]以及后级驱动信号 k[N+9]，据以输出另一控制信号，使得第二控制信号输出端B2[N]具有相对应的电位。第一输出单元450电性耦接第二输入单元440于第二控制信号输出端B2[N]，并用以接收栅极时序信号CKl，依据第二输入单元440所输出的控制信号(代表B2[N]电位)和栅极时序信号CKl操作,而于本级栅极信号输出端OUTl输出本级栅极信号G [N]。第二输出单兀460电性耦接第二输入单元440于第二控制信号输出端B2 [N]，并用以接收栅极时序信号CK2，依据第二输入单兀440所输出的控制信号(代表B2[N]电位)和栅极时序信号CK2操作,而于后级栅极信号输出端0UT2输出后级栅极信号G[N+1]。第三输出单元470电性耦接第二输入单元440于第二控制信号输出端B2 [N]，并用以接收栅极时序信号CK3，依据第二输入单兀440所输出的控制信号(代表B2[N]电位)和栅极时序信号CK3操作,而于另一后级栅极信号输出端0UT3输出另一后级栅极信号G[N+2]。在一实施例中，第一移位暂存电路401可更包含拉降控制单元480，其中拉降控制单元480由代表BI [N]电位的控制信号所控制，以依据驱动时序信号CCKl或电源电压Vdd 输出拉降控制信号A[N]。在另一实施例中，第一移位暂存电路401可更包含第一拉降单元490，其中第一拉降单元490电性耦接驱动信号输出端OTl和0T2，并依据上述拉降控制信号A[N]启动，用以将驱动信号输出端OTl和0T2电性耦接至参考电压Vss3，藉此对驱动信号输出端OTl和 0T2进行稳压操作。在次一实施例中，第二移位暂存电路402可更包含第二拉降单元495，其中第二拉降单元495电性耦接栅极信号输出端0UT1、0UT2、0UT3，并依据拉降控制信号A[N]启动，用以将栅极信号输出端OUTl、0UT2和0UT3电性耦接至参考电压Vssl，藉此对栅极信号输出端0UT1、0UT2和0UT3进行稳压操作，其中参考电压Vssl大于参考电压Vss3。图5依照本发明另一实施例绘示一种驱动级的电路示意图。此驱动级500可应用于图3所示的栅极驱动器300。驱动级500包含第一移位暂存电路501以及第二移位暂存电路502，其中第二移位暂存电路502电性耦接第一移位暂存电路501。第一移位暂存电路501包含第一输入单元410、第一驱动输出单元420、第二驱动输出单元430、拉降控制单元580以及第一拉降单元590。第一输入单元410、第一驱动输出单元420和第二驱动输出单元430的连接与操作关系同上所述，故于此不再赘述。相较于图4所示的实施例，图5所示实施例中拉降控制单元580可更包含开关M5， 其中开关M5的控制端电性耦接第一控制信号输出端BI [N]，开关M5之一端(即节点Q)通过元件MlO接收驱动时序信号CCK1，而开关M5的另一端则用以电性耦接参考电压Vss3。操作上，开关M5由代表BI [N]电位的控制信号所控制，当第一控制信号输出端BI [N]的电位为高准位时，开关M5导通，使得节点Q具有参考电压Vss3的准位，且拉降控制信号A[N]处于低准位的状态；当第一控制信号输出端BI [N]的电位为低准位时，开关M5关闭，使得驱动时序信号CCKl经由拉降控制单元580传送以输出为拉降控制信号A[N]。相较于图4所示的实施例，图5所示实施例中第一拉降单元590可更包含开关M6、 M7和M8。开关M6的控制端电性耦接开关M5于节点Q，开关M6之一端电性耦接第一控制信号输出端BI [N]，开关M6的另一端电性耦接本级驱动信号输出端0T1，其中开关M6依据拉降控制信号A [N]导通，用以将第一控制信号输出端BI [N]电性耦接至本级驱动信号输出端 OTl。其次，开关M7的控制端电性耦接开关M5于节点Q，开关M7之一端电性耦接第一控制信号输出端BI [N]，开关M7的另一端电性耦接后级驱动信号输出端0T2，其中开关M7依据拉降控制信号A[N]导通，用以将第一控制信号输出端BI [N]电性耦接至后级驱动信号输出端0T2。再者，开关M8的控制端电性耦接开关M5于节点Q，开关M8之一端电性耦接后级驱动信号输出端0T2，开关M8的另一端用以电性耦接参考电压Vss3，其中开关M8依据拉降控制信号A[N]导通，用以将后级驱动信号输出端0T2电性耦接至参考电压Vss3。相较于图4所示的实施例，图5所示实施例中第二拉降单元595可更包含开关 M71、M72、M73和M66。开关M71的控制端电性耦接开关M5于节点Q，开关M71之一端电性耦接本级栅极信号输出端0UT1，开关M71的另一端电性耦接参考电压Vssl，其中开关M71 依据拉降控制信号A[N]导通，用以将本级栅极信号输出端OUTl电性耦接至参考电压Vssl。 开关M72的控制端电性耦接开关M5于节点Q，开关M72之一端电性耦接后级栅极信号输出端0UT2，开关M72的另一端电性耦接参考电压Vssl，其中开关M72依据拉降控制信号A[N] 导通，用以将后级栅极信号输出端0UT2电性耦接至参考电压Vssl。其次，开关M73的控制端电性耦接开关M5于节点Q，开关M73之一端电性耦接后级栅极信号输出端0UT3，开关M73 的另一端电性耦接参考电压Vssl，其中开关M73依据拉降控制信号A[N]导通，用以将后级栅极信号输出端0UT3电性耦接至参考电压Vssl。再者，开关M66的控制端电性耦接开关 M5于节点Q，开关M66之一端电性耦接第二控制信号输出端B2[N]，开关M66的另一端电性耦接参考电压Vss2，其中开关M66依据拉降控制信号A[N]导通，用以将第二控制信号输出端B2 [N]电性耦接至参考电压Vss2，其中参考电压Vssl大于参考电压Vss2，参考电压Vss2 大于参考电压Vss3。在一实施例中，第一输入单元410可更包含开关Ml和M2，且第二输入单元440可更包含开关Mll和M22。开关Ml的控制端用以接收前级驱动信号k[N-3]，开关Ml之一端用以电性耦接电源电压Vdd，开关Ml的另一端电性耦接第一控制信号输出端BI [N]，其中开关Ml依据前级驱动信号k[N-3]导通，用以将电源电压Vdd电性耦接至第一控制信号输出端BI [N]。开关M2的控制端用以接收后级驱动信号k[N+9]，开关M2之一端用以电性耦接参考电压Vss2，开关M2的另一端电性耦接第一控制信号输出端BI [N]，其中开关M2依据后级驱动信号k[N+9]导通，用以将参考电压Vss2电性耦接至第一控制信号输出端BI [N]。类似地，开关Ml I的控制端用以接收前级驱动信号k [N-3]，开关Ml I之一端用以电性耦接电源电压Vdd，开关Ml I的另一端电性耦接第二控制信号输出端B2 [N]，其中开关 Mll依据前级驱动信号k[N-3]导通，用以将电源电压Vdd电性耦接至第二控制信号输出端 B2 [N]。开关M22的控制端用以接收后级驱动信号k [N+9]，开关M22之一端用以电性耦接参考电压Vss2，开关M22的另一端电性耦接第二控制信号输出端B2 [N]，其中开关M22依据后级驱动信号k[N+9]导通，用以将参考电压Vss2电性耦接至第二控制信号输出端B2 [N]。在另一实施例中，第一驱动输出单元420可更包含开关M3，第二驱动输出单元430 可更包含开关M4。开关M3的控制端电性耦接第一控制信号输出端BI [N]，开关M3之一端用以接收驱动时序信号CCK1，开关M3的另一端电性耦接本级驱动信号输出端0T1，其中开关M3用以依据代表BI [N]电位的控制信号作动，以输出驱动时序信号CCKl作为本级驱动信号k[N]。其次，开关M4的控制端电性耦接第一控制信号输出端BI [N]，开关M4之一端用以接收驱动时序信号CCK4，开关M4的另一端电性耦接后级驱动信号输出端0T2，其中开关 M4用以依据代表B1[N]电位的控制信号作动，以输出驱动时序信号CCK4作为后级驱动信号 k[N+3]。
在次一实施例中，第一输出单元450可更包含开关M33，第二输出单元460可更包含开关M44，而第三输出单元470可更包含开关M55。开关M33的控制端电性耦接第二控制信号输出端B2[N],开关M33之一端用以接收栅极时序信号CKl,开关M33的另一端电性率禹接本级栅极信号输出端0UT1，其中开关M33用以依据代表B2[N]电位的控制信号作动，以输出栅极时序信号CKl作为本级栅极信号G[N]。其次，开关M44的控制端电性耦接第二控制信号输出端B2 [N]，开关M44之一端用以接收栅极时序信号CK2，开关M44的另一端电性耦接后级栅极信号输出端0UT2，其中开关M44用以依据代表B2[N]电位的控制信号作动，以输出栅极时序信号CK2作为后级栅极信号G[N+1]。再者，开关M55的控制端电性耦接第二控制信号输出端B2[N],开关M55之一端用以接收栅极时序信号CK3,开关M55的另一端电性耦接后级栅极信号输出端0UT3，其中开关M55用以依据代表B2[N]电位的控制信号作动，以输出栅极时序信号CK3作为另一后级栅极信号G[N+2]。如此一来，便可通过单一驱动级的操作而输出多个栅极信号，例如为输出三个栅极信号G[N]、G[N+1]、G[N+2],依序分别传送至三条栅极线，藉此减少所需的电路级数量。实作上，上述开关均可以类比开关、数位开关、晶体管开关、薄膜晶体管(TFT)开关等不同类型的开关来实现。第6A图至第6D图依照本发明实施例绘示数个驱动级的电路示意图。如第6A图至第6D图所示，第一驱动级至第四驱动级以串接方式彼此电性耦接，并各自依据相关的时序信号和驱动信号进行操作。具体来说，第6A图所示第一驱动级用以接收驱动信号k[N-3]、 k[N+9]、栅极时序信号CK1、CK2、CK3以及驱动时序信号CCK1、CCK4，并据以输出驱动信号 k[N]、k[N+3]以及栅极信号G [N]、G[N+1]、G [N+2];第6B图所示第二驱动级用以接收驱动信号k[N]、k[N+12]、栅极时序信号CK4、CK5、CK6以及驱动时序信号CCK4、XCCK1，并据以输出驱动信号k[N+3]、k[N+6]以及栅极信号G[N+3]、G[N+4]、G[N+5];第6C图所示第三驱动级用以接收驱动信号k[N+3]、k[N+15]、栅极时序信号XCK1、XCK2、XCK3以及驱动时序信号 XCCKl、XCCK4，并据以输出驱动信号 k[N+6]、k[N+9]以及栅极信号 G[N+6]、G[N+7]、G[N+8]； 第6D图所示第四驱动级用以接收驱动信号k[N+6]、k[N+18]、栅极时序信号XCK4、XCK5、 XCK6以及驱动时序信号XCCK4、CCKl，并据以输出驱动信号k[N+9]、k[N+12]以及栅极信号 G[N+9]、G[N+10]、G[N+11]。图7依照本发明实施例绘示一种控制信号的时序图。如图7所示，信号Vst与Vend 分别为启始信号和终止信号，分别用以启始最前驱动级和关闭最末驱动级。另外，栅极时序信号CKl CK6依次相差期间H(即时序信号的工作周期的十二分之一)，栅极时序信号 XCKl XCK6依次相差期间H，栅极时序信号CKl CK6分别与栅极时序信号XCKl XCK6 反相(如时序信号CKl与时序信号XCKl相位相反)。其次，驱动时序信号CCKl与CCK4 相差期间3H(即时序信号的工作周期的四分之一)，时序信号XCCKl、XCCK4相差期间3H，时序信号CCK1、CCK4分别与时序信号XCCK1、XCCK4反相，其中信号CCKl与CKl同相位，信号 CCK4与CK4同相位，信号XCCKl与XCKl同相位，信号XCCK4与XCK4同相位。此外，栅极时序信号CKl CK6、XCK1 XCK6的低电压准位具有参考电压Vssl的准位，栅极时序信号CKl CK6、XCK1 XCK6的高电压准位具有电源电压Vdd的准位，而驱动时序信号CCK1、CCK4、XCCKU XCCK4的低电压准位具有参考电压Vss3的准位，驱动时序信号CCK1、CCK4、XCCK1、XCCK4的高电压准位具有电源电压Vdd的准位，其中参考电压Vssl大于参考电压Vss3。另一方面，再参照第6图，每一驱动级的电路架构均可类似图5所示的电路架构， 惟若该驱动级为启始驱动级的话，则其电路架构可如第一驱动级所示。具体而言，于第一驱动级为启始驱动级的情形下，第一驱动级中第一移位暂存电路可更包含开关M9，其中开关 M9的控制端电性耦接开关M5于节点Q，开关M9之一端电性耦接本级驱动信号输出端OTl， 开关M9的另一端用以电性耦接参考电压Vss3，其中开关M9依据拉降控制信号A[N]导通， 用以将后级驱动信号输出端0T2电性I禹接至参考电压Vss3。另一方面,在第一驱动级中，由于输出后级驱动信号k[N+3]的输出端0T2可通过开关M8进行稳压，因此第二驱动级中输出后级驱动信号k[N+3]的输出端OTl便可通过第一驱动级中的开关M8进行稳压，而同样具有稳压的效果，其余驱动级依此类推。下述将以实施例来说明驱动级的操作情形。图8依照本发明实施例绘示一种如图 5所示的驱动级操作的时序图。下述说明请同时参照图5和图8。于时间t0，开关Ml和MlI接收前级驱动信号k[N_3]而导通，使得电源电压Vdd经由开关Ml和Mll分别对端点BI [N]和B2[N]充电，致使端点BI [N]和B2[N]的电位上升至一定电位，开关M3、M4、M33、M44、M55据以导通，且开关M5亦据以导通而将节点Q的电位拉降至参考电压 ￥883，使得开关] 6、]\17、]\18、]\166、]\171、]\172、]\173 均关闭。由于节点Q的电位经拉降至参考电压Vss3，而开关M66之一端耦接参考电压 Vss2,开关M71、M72、M73之一端耦接参考电压Vssl，参考电压Vss3小于参考电压Vss2和 Vssl，因此于第二移位暂存电路502作动时，开关M66、M71、M72、M73处于逆偏状态，不会有漏电流流经开关M66、M71、M72、M73的情形发生。此外，由于开关M22的控制端耦接后驱动级，而用以接收后级驱动信号k[N+9]，故开关M22的控制端经由后驱动级中的驱动信号输出端(如输出端OTl或0T2)以及导通的开关(如开关M3或M4)接收处于低准位(即参考电压Vss3准位)的驱动时序信号，开关 M22的控制端准位为参考电压Vss3而小于其一端所耦接的参考电压Vss2，致使开关M22也处于逆偏状态，不会有漏电流流经M22的情形发生。于时间tl，驱动时序信号CCKl自低准位转换至高准位，使得端点BI [N]的电位依据驱动时序信号CCK1，通过开关M3的电容耦合效应被推升至较高准位，且驱动时序信号 CCKl经由开关M3传送至输出端OTl输出作为本级驱动信号k[N]。此时，由于节点Q的电位经拉降至参考电压Vss3，使得开关M7关闭，而驱动时序信号CCK4仍在低准位的状态，输出端0T2并未输出信号，因此开关M7具有漏电流路径，致使端点BI [N]的电位于时间tl之后逐渐下降达期间3H，直到于时间t4再被推升至较高电位。同理，下一驱动级的端点BI [N+3] (如第6图所示第二驱动级的端点BI [N+3])的电位也会有下降的情形。以第6图所示的第一驱动级和第二驱动级为例，并同时参照图8，由于第一驱动级所接收的驱动时序信号CCK1、CCK4彼此相差期间3H，且第二驱动级所接收的驱动时序信号 CCK4、XCCKl彼此相差期间3H，因此第二驱动级中端点Β1[Ν+3]的电位变化，相对第一驱动级中端点BI [N]的电位变化延迟有期间3H的相位，故上述端点BI [N+3]的电位因漏电而下降的部分，便可通过端点BI [N]于时间t4 t5期间所具有的电位来作补偿，且其余驱动级亦依此类推。如此一来，彼此串接的驱动级中端点BI的电位便可于操作时进行补偿，避免因漏电而造成驱动能力降低的影响。
此外，于时间tl，栅极时序信号CKl亦自低准位转换至高准位，使得端点B2[N]的电位依据栅极时序信号CK1，通过开关M33的电容耦合效应被推升至较高准位，且栅极时序信号CKl经由开关M33传送至输出端OUTl输出作为本级栅极信号G[N]。于时间t2，栅极时序信号CK2自低准位转换至高准位，使得端点B2[N]的电位依据栅极时序信号CK2，通过开关M44的电容耦合效应被推升至更高准位，且栅极时序信号CK2 经由开关M44传送至输出端0UT2输出作为后一级栅极信号G[N+1]。于时间t3，栅极时序信号CK3自低准位转换至高准位，使得端点B2[N]的电位依据栅极时序信号CK3，通过开关M55的电容耦合效应被推升至又更高准位，且栅极时序信号 CK3经由开关M55传送至输出端0UT3输出作为再后一级栅极信号G[N+2]。于时间t4，驱动时序信号CCK4自低准位转换至高准位，使得端点BI [N]的电位依据驱动时序信号CCK4，通过开关M4的电容耦合效应又被推升至较高准位直到时间t5，且驱动时序信号CCK4经由开关M4传送至输出端0T2输出作为后级驱动信号k[N+3]。接着，于时间t5、t6、t7，驱动时序信号CCKl以及栅极时序信号CK1、CK2、CK3对应地自高准位转换至低准位，使得端点BI [N]和B2[N]的电位据以降至次高准位，然后于时间 t8，开关Ml和Mll关闭，使得端点BI [N]和B2 [N]的电位降至原先的低准位。另一方面，于驱动级500输出驱动信号k[N]、k[N+3]以及栅极信号G[N]、G[N+1]、 G[N+2]后，开关Ml和Mll关闭，开关M2和M22接收后级驱动信号k[N+9]而导通，使得端点BI [N]和B2[N]的电位拉降至参考电压￥882，开关]\0、]\14、]\03、]\144、]\155据以关闭，且开关M5亦据以关闭。当驱动时序信号CCKl再次自低准位转换至高准位时，节点Q的电位经由元件MlO依据驱动时序信号CCKl被拉升至高准位，使得拉降控制信号A[N]据以产生，致使开关1718均导通，以将端点則[刚和输出端0T2分别拉降至参考电压Vss3，并致使开关 M66、M71、M72、M73均导通，以将端点B2[N]拉降至参考电压Vss2及将输出端OUTl、0UT2、 0UT3拉降至参考电压Vssl，藉此对上述端点进行稳压的操作。由于开关Mll的控制端耦接前驱动级，而用以接收前级驱动信号k[N_3]，故开关 Mll的控制端经由前驱动级中的驱动信号输出端(如输出端OTl或0T2)以及导通的开关 (如开关M3或M4)接收处于低准位(即参考电压Vss3准位)的驱动时序信号，开关Mll 的控制端准位为参考电压Vss3而小于其一端(即端点B2[N])的参考电压Vss2准位，致使开关Mll处于逆偏状态，不会有漏电流流经开关MlI的情形发生。此外，由于开关M33、M44、M55的控制端(即端点B2[N])准位为参考电压Vss2，其小于开关M33、M44、M55各自一端(即输出端0UT1、0UT2、0UT3)的参考电压Vssl准位，故开关M33、M44、M55也处于逆偏状态，不会有漏电流流经开关M33、M44、M55的情形发生，且干扰噪声信号也不易影响开关M33、M44、M55而造成输出端0UT1、0UT2、0UT3有扰动的情形。由上可知，当第二移位暂存电路502暂停操作时，所有的开关均处于逆偏状态，因此不易有漏电流流经开关的情形发生，使得干扰噪声信号不易影响整体电路及输出信号， 亦可使所需的稳压电路或元件大幅缩小，进一步降低所需的功率消耗及电路布局(layout) 面积。图9依照本发明次一实施例绘示一种驱动级的电路示意图。此驱动级900可应用于图3所示的栅极驱动器300。驱动级900包含第一移位暂存电路901以及第二移位暂存电路902，其中第二移位暂存电路902电性耦接第一移位暂存电路901，且第一移位暂存电
14路901及第二移位暂存电路902所包含的元件或开关及其彼此间的耦接和操作关系均与图 5所示的实施例类似，故于此不再赘述。此外，图9所示实施例中第一拉降单元990包含开关M6、M7和M8，其中开关M6、 M7、M8与其它元件的耦接和操作关系均与图5所示的实施例类似，故于此不再赘述。相较于图5所示的实施例，第一拉降单元990可更包含开关M9，开关M9的控制端电性耦接开关 M5于节点Q，开关M9之一端电性耦接本级驱动信号输出端OTl，而其另一端则用以电性耦接参考电压Vss3，其中开关M9依据拉降控制信号A[N]导通，用以将本级驱动信号输出端OTl 电性耦接至参考电压Vss3。图9所示的驱动级900的操作类似图5所示的实施例，两者差别之一在于驱动级 900中有额外开关M9对端点OTl进行稳压的操作。依据上述，相较于第6图所示的实施例，在图9所示的驱动级900应用于栅极驱动器的情形下，每一驱动级中均会额外有开关M9对端点OTl进行稳压的操作。实作上，上述开关均可以类比开关、数位开关、晶体管开关、薄膜晶体管(TFT)开关等不同类型的开关来实现。图10依照本发明又一实施例绘示一种驱动级的电路示意图。此驱动级1000可应用于图3所示的栅极驱动器300。驱动级1000包含第一移位暂存电路1001以及第二移位暂存电路1002，其中第二移位暂存电路1002电性耦接第一移位暂存电路1001，且第一移位暂存电路1001及第二移位暂存电路1002所包含的元件或开关及其彼此间的耦接和操作关系均与图9所示的实施例类似，故于此不再赘述。相较于图9所示的实施例，图10所示实施例中拉降控制单元1080包含开关M5，其中开关M5的控制端电性耦接第一控制信号输出端BI [N]，开关M5之一端(即节点Q)通过元件MlO用以耦接电源电压Vdd，而开关M5的另一端则用以电性耦接参考电压Vss3。操作上，开关M5由代表B1[N]电位的控制信号所控制，当第一控制信号输出端BI [N]的电位为高准位时，开关M5导通，使得节点Q具有参考电压Vss3的准位，且拉降控制信号A [N]处于低准位的状态；当第一控制信号输出端BI [N]的电位为低准位时，开关M5关闭，使得电源电压Vdd由拉降控制单元1080输出作为拉降控制信号A[N]。此外，相较于图9所示的实施例，图10所示实施例中第一拉降单元1090包含开关 M8、M9及M7。开关M8的控制端电性耦接开关M5于节点Q，开关M8之一端电性耦接后级驱动信号输出端0T2，开关M8的另一端用以电性耦接参考电压Vss3，其中开关M8依据拉降控制信号A[N]导通，用以将后级驱动信号输出端0T2电性耦接至参考电压Vss3。其次，开关 M9的控制端电性耦接开关M5于节点Q，开关M9之一端电性耦接本级驱动信号输出端OTl， 而其另一端则用以电性耦接参考电压Vss3，其中开关M9依据拉降控制信号A[N]导通，用以将本级驱动信号输出端OTl电性耦接至参考电压Vss3。另，开关M7的控制端电性耦接开关M5于节点Q，开关M7之一端电性耦接端点BI [N]，而其另一端则用以电性耦接参考电压Vss3，其中开关M7依据拉降控制信号A[N]导通，用以将端点B1[N]电性耦接至参考电压 Vss30图10所示的驱动级1000的操作类似图9所示的实施例，两者差别之一在于驱动级1000中开关M7对端点BI [N]进行稳压的操作。依据上述，相较于第6图所示的实施例，在图10所示的驱动级1000应用于栅极驱动器的情形下，每一驱动级中均会有开关M7对端点BI [N]进行稳压的操作。实作上，上述开关均可以类比开关、数位开关、晶体管开关、薄膜晶体管(TFT)开关等不同类型的开关来实现。图11依照本发明再一实施例绘示一种驱动级的电路示意图。此驱动级1100可应用于图3所示的栅极驱动器300。驱动级1100包含第一移位暂存电路1101以及第二移位暂存电路1102，其中第二移位暂存电路1102电性耦接第一移位暂存电路1101，且第一移位暂存电路1101及第二移位暂存电路1102所包含的元件或开关及其彼此间的耦接和操作关系均与图5所示的实施例类似，故于此不再赘述。相较于图5所示的实施例，图11所示实施例中第二移位暂存电路1102用以输出本级栅极信号G[N]和后级栅极信号G[N+1],而未输出另一后级栅极信号G[N+2]。具体来说，图11所示第二移位暂存电路1102除了包含开关Mll和M22的外，更包含第一输出单兀1150、第二输出单兀1160以及第二拉降单兀1195。第一输出单兀1150用以接收栅极时序信号CK1，依据代表B2[N]电位的控制信号和栅极时序信号CKl操作，而于本级栅极信号输出端OUTl输出本级栅极信号G[N]。第二输出单元1160用以接收栅极时序信号CK2，依据代表B2[N]电位的控制信号和栅极时序信号CK2操作，而于后级栅极信号输出端0UT2输出后级栅极信号G[N+1]。第二拉降单元1195电性耦接栅极信号输出端OUTl 和0UT2，并依据拉降控制信号A[N]启动，用以将栅极信号输出端OUTl和0UT2电性耦接至参考电压Vssl，藉此对栅极信号输出端OUTl和0UT2进行稳压操作。在一实施例中，第一输出单元1150可包含开关M33，第二输出单元1160可包含开关M44。开关M33的控制端电性耦接第二控制信号输出端B2 [N]，开关M33之一端用以接收栅极时序信号CK1，开关M33的另一端电性耦接本级栅极信号输出端0UT1，其中开关M33用以依据代表B2[N]电位的控制信号作动，以输出栅极时序信号CKl作为本级栅极信号G[N]。 其次，开关M44的控制端电性耦接第二控制信号输出端B2 [N]，开关M44之一端用以接收栅极时序信号CK2，开关M44的另一端电性耦接后级栅极信号输出端0UT2，其中开关M44用以依据代表B2[N]电位的控制信号作动，以输出栅极时序信号CK2作为后级栅极信号G[N+1]。在次一实施例中，第二拉降单元1195可包含开关M71、M72和M66。开关M71的控制端电性耦接开关M5于节点Q，开关M71之一端电性耦接本级栅极信号输出端0UT1，开关 M71的另一端电性耦接参考电压Vssl，其中开关M71依据拉降控制信号A[N]导通，用以将本级栅极信号输出端OUTl电性耦接至参考电压Vssl。开关M72的控制端电性耦接开关M5 于节点Q，开关M72之一端电性耦接后级栅极信号输出端0UT2，开关M72的另一端电性耦接参考电压Vssl，其中开关M72依据拉降控制信号A[N]导通，用以将后级栅极信号输出端 0UT2电性耦接至参考电压Vssl。开关M66的控制端电性耦接开关M5于节点Q，开关M66之一端电性耦接第二控制信号输出端B2[N]，开关M66的另一端电性耦接参考电压Vss2，其中开关M66依据拉降控制信号A[N]导通，用以将第二控制信号输出端B2 [N]电性耦接至参考电压Vss2，其中参考电压Vssl大于参考电压Vss2，参考电压Vss2大于参考电压Vss3。由上述本发明的实施例可知，应用前述显示面板及栅极驱动器，不仅可通过单一驱动级的操作而输出多个栅极信号，例如为输出三个栅极信号依序分别传送至三条栅极线，藉此减少栅极驱动器所需的电路级数量，亦可使其中开关元件于未操作时处于逆偏状态，隔绝漏电流路径，避免漏电流的产生。
此外，由于栅极驱动器中的驱动级不易有漏电情形，因此其可保持较佳的驱动能力，且干扰噪声信号不易影响整体电路及输出信号，亦可使所需的稳压电路或元件大幅缩小，进一步降低所需的功率消耗及电路布局(layout)面积。虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域具通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种栅极驱动器，包含多个串接的驱动级，所述驱动级中每一者包含一第一移位暂存电路，包含一第一输入单元，用以依据一前级驱动信号输出一第一控制信号；一第一驱动输出单兀，用以依据该第一控制信号以及一第一驱动时序信号输出一本级驱动信号；以及一第二驱动输出单兀，用以依据该第一控制信号以及一第二驱动时序信号输出一后级驱动信号；以及一第二移位暂存电路，电性耦接该第一移位暂存电路，并包含一第二输入单元，用以依据该前级驱动信号输出一第二控制信号；一第一输出单元，用以依据该第二控制信号；以及一第一栅极时序信号输出一本级栅极信号。
2.根据权利要求I所述的栅极驱动器，其特征在于，该第二移位暂存电路更包含一第二输出单兀，用以依据该第二控制信号以及一第二栅极时序信号输出一第一后级栅极信号；以及一第三输出单兀，用以依据该第二控制信号以及一第三栅极时序信号输出一第二后级栅极信号。
3.根据权利要求I或2所述的栅极驱动器，其特征在于，该第一移位暂存电路更包含一拉降控制单元，由该第一控制信号所控制以依据该第一驱动时序信号或一电源电压输出一拉降控制信号。
4.根据权利要求3所述的栅极驱动器，其特征在于，该第一移位暂存电路更包含一第一拉降单元，用以依据该拉降控制信号将一本级驱动信号输出端以及一后级驱动信号输出端电性稱接至一第一参考电压。
5.根据权利要求4所述的栅极驱动器，其特征在于，该第一拉降单元更包含一第一开关，用以依据该拉降控制信号将该第一控制信号输出端电性耦接至该本级驱动信号输出端；一第二开关，用以依据该拉降控制信号将该第一控制信号输出端电性耦接至该后级驱动信号输出端；一第三开关，用以依据该拉降控制信号将该后级驱动信号输出端电性耦接至该第一参考电压。
6.根据权利要求5所述的栅极驱动器，其特征在于，该第一拉降单元更包含一第四开关，用以依据该拉降控制信号将该该本级驱动信号输出端电性耦接至该第一参考电压。
7.根据权利要求4所述的栅极驱动器，其特征在于，该第一拉降单元更包含一第一开关，用以依据该拉降控制信号将一第一控制信号输出端电性耦接至该第一参考电压；一第二开关，用以依据该拉降控制信号将该本级驱动信号输出端电性耦接至该第一参考电压；以及一第三开关，用以依据该拉降控制信号将该后级驱动信号输出端电性耦接至该第一参考电压。
8.根据权利要求1、2或4所述的栅极驱动器，其特征在于，该第二移位暂存电路更包含一第二拉降单元，用以依据该拉降控制信号将一本级栅极信号输出端、一第一后级栅极信号输出端以及一第二后级栅极信号输出端电性耦接至一第二参考电压；其中该第二参考电压大于该第一参考电压。
9.根据权利要求8所述的栅极驱动器，其特征在于，该第二拉降单元更包含一第一开关，用以依据该拉降控制信号将该本级栅极信号输出端电性耦接至该第二参考电压；一第二开关，用以依据该拉降控制信号将该第一后级栅极信号输出端电性耦接至该第二参考电压；一第三开关，用以依据该拉降控制信号将该第二后级栅极信号输出端电性耦接至该第二参考电压；以及一第四开关，用以依据该拉降控制信号将一第二控制信号输出端电性耦接至一第三参考电压。
10.根据权利要求I所述的栅极驱动器，其特征在于该第一输入单元更包含一第一开关，用以依据该前级驱动信号将该电源电压电性耦接至该第一控制信号输出端；以及一第二开关，用以依据一第一后级驱动信号将一第三参考电压电性耦接至该第一控制信号输出端；该第二输入单元更包含一第三开关，用以依据该前级驱动信号将该电源电压电性耦接至该第二控制信号输出端；以及一第四开关，用以依据该第一后级驱动信号将该第三参考电压电性耦接至该第二控制信号输出端；其中该第三参考电压大于该第二参考电压，该第三参考电压大于该第一参考电压。
11.根据权利要求I所述的栅极驱动器，其特征在于该第一驱动输出单兀更包含一第一开关，该第一开关依据该第一控制信号传送该第一驱动时序信号作为该本级驱动信号；且该第二驱动输出单元更包含一第二开关，该第二开关依据该第一控制信号传送该第二驱动时序信号作为该后级驱动信号。
12.根据权利要求2所述的栅极驱动器，其特征在于该第一输出单元更包含一第一开关，该第一开关依据该第二控制信号传送该第一栅极时序信号作为该本级栅极信号；该第二输出单元更包含一第二开关，该第二开关依据该第二控制信号传送该第二栅极时序信号作为该第一后级栅极信号；且该第三输出单元更包含一第三开关，该第三开关依据该第二控制信号传送该第三栅极时序信号作为该第二后级栅极信号。
13.根据权利要求2所述的栅极驱动器，其特征在于，该第一驱动时序信号与该第二驱动时序信号相差四分之一周期的相位，该第一栅极时序信号、该第二栅极时序信号和该第三栅极时序信号互相具有不同相位，该第一驱动时序信号与该第一栅极时序信号具有相同相位。
14.根据权利要求2所述的栅极驱动器，其特征在于，该第一驱动时序信号与该第二驱动时序信号具有一电源电压的高电压准位以及一第一参考电压的低电压准位，该第一栅极时序信号、该第二栅极时序信号与该第三栅极时序信号具有该电源电压的高电压准位以及一第二参考电压的低电压准位，其中该第二参考电压大于该第一参考电压。
15.一种显不面板,包含多条数据线；多条栅极线，与所述数据线交错配置；以及一栅极驱动器，耦接所述栅极线，并用以依序输出多个栅极信号至所述栅极线，其中该栅极驱动器包含多个串接的驱动级，所述驱动级中每一者包含一第一输入单元，用以依据一前级驱动信号将一电源电压电性耦接至一第一控制信号输出端，或依据一第一后级驱动信号将一第一参考电压电性耦接至该第一控制信号输出端;一第一开关，用以依据该第一控制信号输出端的电压准位输出一第一驱动时序信号作为一本级驱动信号；一第二开关，用以依据该第一控制信号输出端的电压准位输出一第二驱动时序信号作为一第二后级驱动信号；一第二输入单元，用以依据该前级驱动信号将该电源电压电性耦接至一第二控制信号输出端，或依据该第一后级驱动信号将该第一参考电压电性耦接至该第二控制信号输出端;一第三开关，用以依据该第二控制信号输出端的电压准位输出一第一栅极时序信号作为一本级栅极信号；一第一拉降单兀，用以依据一拉降控制信号将一本级驱动信号输出端以及一第二后级驱动信号输出端电性耦接至一第二参考电压；以及一第二拉降单元，用以依据该拉降控制信号将一本级栅极信号输出端、一第一后级栅极信号输出端以及一第二后级栅极信号输出端电性耦接至一第三参考电压；其中该第三参考电压大于该第一参考电压，该第二参考电压大于该第一参考电压。
16.根据权利要求15所述的显示面板，其特征在于，所述驱动级中每一者更包含一第四开关，用以依据该第二控制信号输出端的电压准位输出一第二栅极时序信号作为一第一后级栅极信号；以及一第五开关，用以依据该第二控制信号输出端的电压准位输出一第三栅极时序信号作为一第二后级栅极信号。
17.根据权利要求16所述的显示面板，其特征在于，该第一拉降单元更包含一第六开关，用以依据该拉降控制信号将该第一控制信号输出端电性耦接至该本级驱动信号输出端；一第七开关，用以依据该拉降控制信号将该第一控制信号输出端电性耦接至该第二后级驱动信号输出端；一第八开关，用以依据该拉降控制信号将该第二后级驱动信号输出端电性耦接至该第二参考电压。
18.根据权利要求16所述的显示面板，其特征在于，该第一拉降单元更包含一第六开关，用以依据该拉降控制信号将该第一控制信号输出端电性耦接至该第二参考电压；一第七开关，用以依据该拉降控制信号将该本级驱动信号输出端电性耦接至该第二参考电压；以及一第八开关，用以依据该拉降控制信号将该第二后级驱动信号输出端电性耦接至该第二参考电压。
19.根据权利要求16所述的显示面板，其特征在于，该第二拉降单元更包含一第六开关，用以依据该拉降控制信号将该本级栅极信号输出端电性耦接至该第三参考电压；一第七开关，用以依据该拉降控制信号将该第一后级栅极信号输出端电性耦接至该第三参考电压；一第八开关，用以依据该拉降控制信号将该第二后级栅极信号输出端电性耦接至该第三参考电压；以及一第九开关，用以依据该拉降控制信号将该第二控制信号输出端电性耦接至该第一参考电压。
20.根据权利要求16所述的显示面板，其特征在于，该第一驱动时序信号与该第二驱动时序信号具有该电源电压的高电压准位以及该第二参考电压的低电压准位，该第一栅极时序信号、该第二栅极时序信号与该第三栅极时序信号具有该电源电压的高电压准位以及该第三参考电压的低电压准位。
全文摘要
一种栅极驱动器，其包含数个串接的驱动级，前述驱动级中每一者包含第一移位暂存电路以及第二移位暂存电路。第一移位暂存电路用以输出本级驱动信号和后级驱动信号。第二移位暂存电路电性耦接第一移位暂存电路，并用以输出本级栅极信号、第一后级栅极信号及第二后级栅极信号。此外，一种显示面板亦在此揭露。
文档编号G09G3/36GK102592559SQ201210063690
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月12日 优先权日2011年11月30日
发明者丁友信, 刘匡祥, 周士翔, 张庭瑞, 曾建彰 申请人:友达光电股份有限公司