專利名稱：柵極驅(qū)動電路和具有該柵極驅(qū)動電路的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柵極驅(qū)動電路和具有該柵極驅(qū)動電路的顯示裝置。更具 體地講，本發(fā)明涉及一種用于提高高溫可靠性的柵極驅(qū)動電路和具有該柵極 驅(qū)動電路的顯示裝置。
背景技術(shù)：
通常，液晶顯示器包括液晶面板，液晶面板具有下基底、面向下基底的 上基底以及形成在下基底和上基底之間并顯示圖像的液晶層。
液晶面板包括多條柵極線、多條數(shù)據(jù)線以及連接到柵極線和數(shù)據(jù)線的多 個像素。用于向柵極線順序地輸出柵極信號的柵極驅(qū)動電路通過薄膜工藝形 成在液晶面板上。
通常，柵極驅(qū)動電路包括移位寄存器，多個級在移位寄存器中依賴地連 接。每一級包括多個驅(qū)動晶體管，以向?qū)?yīng)的柵極線輸出柵極電壓。具體地 講，所述級具有連接到柵極線并輸出柵極電壓的上拉晶體管，柵極電壓的輸 出連接到后一級的輸入端并用于控制后一級的驅(qū)動。此外，設(shè)置用于將柵極 信號保持在截止電壓電平的保持器和用于導(dǎo)通/截止保持器的逆變器
(inverter)。當柵極線產(chǎn)生噪聲時，連接到柵極線的逆變器對保持器產(chǎn)生異常 輸出。因此，在后一級柵極信號以及在當前級產(chǎn)生失真信號。
在該背景技術(shù)部分公開的上述信息僅用于促進理解本發(fā)明的背景，因此， 它可包含不形成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講在該國家已經(jīng)公知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于提供一種優(yōu)點在于提高可靠性和驅(qū)動余量(drive margin)的
才冊才及驅(qū)動電路。
本發(fā)明還致力于提供一種具有該柵極驅(qū)動電路的顯示裝置。
在本發(fā)明的一個方面中， 一種柵極驅(qū)動電路包括多個依賴地連接的級，
所述級中的每一級包括上拉單元、上拉驅(qū)動器、下拉單元、保持器、逆變器 和波動防止器。上拉單元在 一幀中的第 一時間段期間利用第 一時鐘信號來上 拉當前的柵極信號。連接到上拉單元的上拉驅(qū)動器從前面的級中的一個級接 收進位信號，并導(dǎo)通上拉單元。下拉單元從后面的級中的一個級接收柵極信 號，將當前的柵極信號釋放到截止電壓電平，并截止上拉單元。保持器將當 前的柵極信號保持在截止電壓的電平。逆變器響應(yīng)第一時鐘信號來導(dǎo)通或截 止保持器。波動防止器具有連接到逆變器的輸出端，并防止噪聲傳輸?shù)侥孀?器。
波動防止器可包括由晶體管組成的波動防止二極管，所述晶體管具有共 接到上拉單元的輸出端的源極和柵極以及連接到逆變器的輸入端的漏極，并 防止波動:故施加到逆變器。
該柵極驅(qū)動電路還可包括波動防止晶體管，該波動防止晶體管具有漏
極，連接到波動防止二極管的漏極；源極，連接到用于施加截止電壓的截止 電壓端；柵極，連接到用于施加第二時鐘信號的第二時鐘信號端，第二時鐘 信號的相位與第一時鐘信號的相位相反。
上拉單元可包括第一上拉單元，第一上拉單元的輸出端連接到當前的柵 極線。第一上拉單元的輸出端可連接到波動防止二極管的源極端和柵極端。
該柵極驅(qū)動電路可包括進位電路，進位電路用于在第 一時間段期間利用 第 一時鐘信號上拉當前的進位信號，進位電路的輸出端連接到后一級的上拉 驅(qū)動器。進位電路的輸出端可連接到波動防止二極管的源極端和柵極端。
上拉單元還可包括第二上拉單元，第二上拉單元的輸入端連接到第一上 拉單元的輸入端。第二上拉單元的輸出端可連接到波動防止二極管的源極端 和柵極端。
該逆變器可包括第一逆變器晶體管，第一逆變器晶體管的漏極連接到 用于施加第一時鐘信號的第一時鐘信號端，源極連接到截止電壓端，柵極連 接到波動防止二極管的漏極；第二逆變器晶體管，第二逆變器晶體管的柵極 連接到波動防止二極管的漏極，源極連接到截止電壓端，漏極連接到保持器 的控制端；波動防止電容器，連接在第二逆變器晶體管的柵極和源極之間。
根據(jù)該柵極驅(qū)動電路和具有該柵極驅(qū)動電路的顯示裝置，波動防止器防 止波動信號被施加到逆變器，從而改進了由不良的逆變器輸出導(dǎo)致發(fā)生的噪 聲。此外，提高了柵極驅(qū)動電路的可靠性并提高了顯示質(zhì)量。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的液晶顯示器的框圖。 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的用在柵極驅(qū)動電路中的第一 移位寄存器和第二移位寄存器的框圖。
圖3示出了圖2中示出的移位寄存器的每一級的電路圖。 圖4示出了圖3中的相應(yīng)的級的操作的波形圖。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施例的移位寄存器的每一級的電路圖。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施例的移位寄存器的每一級的電路圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖更加充分地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性 實施例。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所認識的，在所有不脫離本發(fā)明的精神或范圍的 情況下，可以以各種不同的方式修改所描述的實施例。
在附圖中，為了清晰起見，夸大了層、膜、面板、區(qū)域等的厚度。在整 個說明書中，相同的標號表示相同的元件。將理解的是，當諸如層、膜、區(qū) 域或基底等的元件被稱為"在"另一元件"上"時，它可以直接在該另一元 件上，或者也可存在中間元件。相反，當元件被稱作"直接在"另一元件"上" 時，不存在中間元件。
現(xiàn)在將參照附圖詳細地描述本發(fā)明的示例性實施例。 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的液晶顯示器的框圖。 如圖l所示，液晶顯示器包括液晶面板300;第一移位寄存器400L和 第二移位寄存器400R，連接到液晶面板300;數(shù)據(jù)驅(qū)動器500;灰度電壓發(fā) 生器800,連接到數(shù)據(jù)驅(qū)動器500;時序控制器600,用于控制第一移位寄存 器400L、第二移位寄存器400R、數(shù)據(jù)驅(qū)動器500和灰度電壓發(fā)生器800;電 壓發(fā)生器700。
液晶面板300包括作為等效電路的多條顯示信號線(Gl-Gn和Dl-Dm) 與被布置成矩陣形式且連接到多條顯示信號線的多個單位像素PX。
這里，顯示信號線(Gl-Gn和Dl-Dm)包括用于傳輸柵極導(dǎo)通信號的多
條柵極線(Gl-Gn)和用于傳輸數(shù)據(jù)信號的多條數(shù)據(jù)線(Dl-Dm)。柵極線 (Gl-Gn)沿著行方向布置且基本上彼此平行，數(shù)據(jù)線(Dl-Dm)沿著列方 向布置且基本上彼此平行。
單位像素PX包括連接到顯示信號線(Gl-Gn和Dl-Dm)的開關(guān)、連接 到開關(guān)的液晶電容器以及存儲電容器。存儲電容器是可選的。
如果期望得到彩色顯示，則對紅色像素、綠色像素和藍色像素中的每個 設(shè)置紅色濾色器、綠色濾色器和藍色濾色器以及開關(guān)。此外，濾色器通常形 成在第二顯示面板的對應(yīng)的區(qū)域上，然而，它們可以形成在第一顯示面板的 像素電極的下方或上方。
用于使光偏振的偏振器(未示出)設(shè)置在液晶面板300的第一顯示面板 和第二顯示面板中的至少一個外表面上。
灰度電壓發(fā)生器800產(chǎn)生與單位像素的透射率有關(guān)的成對的兩個灰度電 壓。這兩個灰度電壓是正電壓和負電壓。相對于共電壓Vcom,正電壓和負電 壓具有數(shù)據(jù)電壓的相反的極性，并在反轉(zhuǎn)驅(qū)動(inversion drive)的情形下被分別 地和交替地施力o到液晶面板。
被布置到液晶面板300的第一側(cè)和第二側(cè)的第一移位寄存器400L和第 二移位寄存器400R連接到柵極線(Gl-Gn)，并向柵極線(Gl-Gn)施加?xùn)?極導(dǎo)通信號。
連接到液晶面板300的數(shù)據(jù)線(Dl-Dm)的數(shù)據(jù)驅(qū)動器500基于由灰度 電壓發(fā)生器800提供的電壓產(chǎn)生多個灰度電壓，選擇所產(chǎn)生的灰度電壓，并 將灰度電壓作為數(shù)據(jù)信號施加到單位像素，并且數(shù)據(jù)驅(qū)動器500通常包括多 個IC。
時序控制器600產(chǎn)生用于控制第一移位寄存器400L、第二移位寄存器 400R和數(shù)據(jù)驅(qū)動器500的控制信號，并將對應(yīng)的控制信號提供到第一移位寄 存器400L、第二移位寄存器400R和數(shù)據(jù)驅(qū)動器500。
電壓發(fā)生器700產(chǎn)生多個驅(qū)動電壓，包括例如柵極截止電壓(Voff)和 共電壓Vcom。
下面描述通過液晶顯示器進行的顯示操作。
時序控制器600從外部圖形控制器(未示出)接收RGB圖像信號R、 G 和B以及用于控制RGB圖像信號的輸入控制信號，例如垂直同步信號Vsync、 水平同步信號Hsync、主時鐘信號MCLK和數(shù)據(jù)使能信號DE。時序控制器600基于輸入控制信號產(chǎn)生柵極控制信號C0NT1和數(shù)據(jù)控制信號CONT2， 根據(jù)液晶面板300的操作條件處理圖像信號R、 G和B,向第一移位寄存器 400L和第二移位寄存器400R提供柵極控制信號CONT1,并向數(shù)據(jù)驅(qū)動器 500提供數(shù)據(jù)控制信號CONT2和處理過的圖像數(shù)據(jù)R'、 G'和B'。
這里，柵極控制信號CONT1包括用于指示柵極導(dǎo)通信號間隔的輸出開 始的第一開始信號(STV1 )和第二開始信號(STV2 )、第一時鐘信號(CKV1 ) 和第二時鐘信號(CKV2)、第一反轉(zhuǎn)時鐘信號(CKVB1)和第二反轉(zhuǎn)時鐘信 號(CKVB2)以及用于控制柵極導(dǎo)通信號的寬度的輸出使能信號OE。
數(shù)據(jù)控制信號CONT2包括用于指示圖像數(shù)據(jù)R'、 G'和B'的輸入開始的 水平同步開始信號STH、用于向數(shù)據(jù)線(Dl-Dm)施加對應(yīng)的數(shù)據(jù)電壓的數(shù) 據(jù)加載信號(TP)、用于將數(shù)據(jù)電壓相對于共電壓Vcom的極性(在下文中， 被稱作數(shù)據(jù)電壓的極性)反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)信號RVS以及數(shù)據(jù)時鐘信號HCLK。
數(shù)據(jù)驅(qū)動器500根據(jù)由時序控制器600提供的數(shù)據(jù)控制信號CONT2順 序地接收與一行單位像素對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)R'、 G'和B',從灰度電壓中選擇與 各個圖像數(shù)據(jù)R'、 G'和B'對應(yīng)的灰度電壓，從而將圖像數(shù)據(jù)R'、 G'和B'轉(zhuǎn)換 成對應(yīng)的數(shù)據(jù)電壓。
第一移位寄存器400L和第二移位寄存器400R根據(jù)柵極控制信號 CONT1將柵極導(dǎo)通信號施加到柵極線(Gl-Gn),以導(dǎo)通連4妄到對冊極線 (Gl-Gn)的開關(guān)。
當柵極導(dǎo)通信號被施加到柵極線(Gl-Gn )中的一條柵極線且連接到該 柵極線的一行的開關(guān)被導(dǎo)通時(這個時間段被稱作"1H"或"1個水平周期")， 數(shù)據(jù)驅(qū)動器500將數(shù)據(jù)電壓供給到對應(yīng)的數(shù)據(jù)線(Dl-Dm)。被供給到數(shù)據(jù)線 (D1 -Dm )的數(shù)據(jù)電壓通過導(dǎo)通的開關(guān)被施加到對應(yīng)的單位像素。
液晶分子根據(jù)由像素電極和共電極產(chǎn)生的電場的變化來改變它們的布 置，因此穿過液晶層的光的偏振改變。偏振的改變被示出為根據(jù)附于第一顯 示面板和第二顯示面板的偏振器(未示出)的透光率的改變。
以相同的方式，在一幀期間，柵極導(dǎo)通信號被順序地施加到柵極線 (Gl-Gn),以將數(shù)據(jù)電壓施加到全部的單位像素。當一幀結(jié)束時，另一幀開 始，被施加到數(shù)據(jù)驅(qū)動器500的反轉(zhuǎn)信號RVS的狀態(tài)被控制(幀反轉(zhuǎn))，使 得被施加到單位像素的數(shù)據(jù)電壓的極性可以與前一幀的極性相反。在這種情 況下，流過一條數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電壓的極性可根據(jù)反轉(zhuǎn)信號RVS的特性在一幀
內(nèi)改變(行反轉(zhuǎn))，施加到一個像素行的數(shù)據(jù)電壓的極性可以不同(點反轉(zhuǎn))。
首先，參照圖2至圖4，描述根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的用于柵極
驅(qū)動電路的移位寄存器。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的用在柵極驅(qū)動電路中的第一 移位寄存器和第二移位寄存器的框圖。圖3是圖2中的移位寄存器的每一級 的電路圖，圖4示出了圖3中的相應(yīng)的級的波形時序操作。
參照圖2，第一移位寄存器400L連接到多條柵極線(Gl-Gn)的一端， 第二移位寄存器400R連接到柵極線(Gl-Gn)的另一端。在這種情況下，第 二移位寄存器400R和第一移位寄存器400L —起被同時導(dǎo)通，使得分別由第 一移位寄存器400L和第二移位寄存器400R輸出的柵極導(dǎo)通信號(Goutl、…、 Gout(D)被同時提供到對應(yīng)的柵極線。
第一移位寄存器400L包括用于順序地輸出柵極導(dǎo)通信號(Goutl.....
Gout(j))的多個左級(STL1..... STL(j)),第二移位寄存器400R包括用于
順序地輸出柵極導(dǎo)通信號(Goutl..... Gout(j))的多個右級(STR1、...、
STR(j))。在這種情況下，左奇數(shù)級(STL1、 STL3、 STL5 )依賴地彼此連接， 左偶數(shù)級(STL2、 STL4、 STL6)依賴地彼此連接。此外，右奇數(shù)級(STR1、 STR3、 STR5 )依賴地彼此連接，右偶數(shù)級(STR2、 STR4、 STR6)依賴地彼 此連4妻。
這里，如圖4所示，被施加到第一柵極線(Gl )的柵極導(dǎo)通信號(Goutl ) 包括預(yù)充電時間段Pl和主充電時間段(Ml )，被施加到第二柵極線(G2 )的 柵極導(dǎo)通信號(Gout2)被延遲預(yù)充電時間段P1。
第一移位寄存器400L和第二移位寄存器400R具有相同的構(gòu)造。因此， 將僅描述第一移位寄存器400L,將不對第二移位寄存器400R進行描述。
多個左級(STL1..... STL(j))包括第一時鐘信號端(CK1)、第二時鐘
信號端(CK2)、設(shè)置端(S)、重置端(R)、截止電壓端(GV)、幀重置端(FR)、 柵極輸出端(0UT1 )和進位輸出端(0UT2 )。
如圖2和圖4所示，第一時鐘信號(CKV1 )、第一反轉(zhuǎn)時鐘信號(CKVB1 )、 第一開始信號(STV1)和柵極截止信號(Voff)被提供到左奇數(shù)級(STL1、 STL3、 STL5)，第二時鐘信號(CKV2)、第二反轉(zhuǎn)時鐘信號(CKVB2 )、第 二開始信號(STV2 )和柵極截止信號(Voff )被提供到左偶數(shù)級(STL2、 STL4、 STL6 )。
這里，第一反轉(zhuǎn)時鐘信號(CKVB1)具有與第一時鐘信號(CKV1)的 相位相反的相位，第二反轉(zhuǎn)時鐘信號(CKVB2 )具有與第二時鐘信號(CKV2 ) 的相位相反的相位。此外，第二時鐘信號(CKV2 )被延遲第一時鐘信號 (CKV1 )的一個周期T的1/4,即時間段T/4;第二反轉(zhuǎn)時鐘信號(CKVB2 ) 被延遲第一反轉(zhuǎn)時鐘信號(CKVB1)的一個周期T的1/4,即時間段T/4。
此外，不同于前一進位信號的第一開始信號(STV1)被輸入到左級 (STL1)的設(shè)置端(S),第二開始信號(STV2)被輸入到左級(STL2)的 設(shè)置端(S)。在這種情況下，第二開始信號(STV2)被延遲第一開始信號 (STV1 )的T/4時間段。
不同于后一柵極導(dǎo)通信號的第一開始信號(STV1)被輸入到最后一級 (STL(j))的重置端(R)。
例如，對于相應(yīng)的級(STL1..... STLG))，前一級(STL1)的進位信
號和后一級(STL6)的柵極導(dǎo)通信號(Gout6)被輸入到左第三級(STL3) 的設(shè)置端(S)和重置端(R)，第一反轉(zhuǎn)時鐘信號(CKVB1)和第一時鐘信 號(CKV1)被輸入到第一時鐘信號端(CK1)和第二時鐘信號端(CK2)， 柵極截止信號Voff被輸入到截止電壓端(GV),初始化信號(INT)被輸入 到幀重置端(FR)。柵極輸出端(OUT1)輸出柵極導(dǎo)通信號(Gout3)，進位 輸出端(OUT2)輸出進位信號。最后一級(STL(j))的進位信號是初始化信
號，并被提供到相應(yīng)的級(STL1.....STL(j))。這里，第一移位寄存器400L
和第二移位寄存器400R的左級和右級具有相同的構(gòu)造。
最后一級(STL(j))以及在倒數(shù)第二級(STL(j-l))和倒數(shù)第三級(STL(j-2)) 可用作啞級(dummy stage)，在這種情況下，級(STL(j)、 STL(j-l)和STL(j-2)) 的輸出端連接到不用于驅(qū)動顯示裝置的啞柵極線，或者可以連接到前面的級 (STL(j-3)、 STL(j-4)和STL(j-5))的重置端(R)。此外，倒數(shù)第二級的進位 輸出端(OUT2)可被設(shè)置成不連接。啞級用于提供用于順序地操作第一移位 寄存器400L和第二移位寄存器400R的相應(yīng)的級的信號。
圖3示出了移位寄存器的每一級的電路圖。
參照圖3，所述級包括上拉驅(qū)動器211、下拉單元219、上拉單元213、 進位輸出單元214、波動改進器(ripple improver)215、逆變器216、保持器217、 波動防止器215a和重置單元218。
上拉驅(qū)動器211包括開關(guān)(T4)、第一電容器Cl和第二電容器C2。開
關(guān)T4的柵極和源極連接到設(shè)置端(S),漏極連接到第一節(jié)點N1。第一電容 器C1連接在第一節(jié)點N1和第二節(jié)點N2之間，第二電容器C2連接在第一 節(jié)點N1和進位輸出端(OUT2)之間。上拉驅(qū)動器211從前面的級中的一個 級接收進位信號，并導(dǎo)通上拉單元213。
下拉單元219從后面的級中的一級接收柵極信號，將當前的柵極信號釋 放到截止電壓Voff,并截止上拉單元213。
下拉單元219包括下拉開關(guān)(T2)和開關(guān)(T9),下拉開關(guān)(T2)具有 連接到重置端(R)的柵極、連接到截止電壓端(GV)的源極和連接到柵極 輸出端(0UT1)的漏極，開關(guān)(T9)具有連接到重置端(R)的柵極、連接 到截止電壓端(GV)的源極和連接到第一節(jié)點Nl的漏極。在這種情況下， 開關(guān)(T9)的長寬比(aspectratio)可被設(shè)置成處于開關(guān)(Tl )的長寬比的1/20 至1/10之間。這里，響應(yīng)后一級的柵極輸出信號(Gout(j+3))，下拉開關(guān)(T2) 通過由截止電壓端(GV)供給的截止電壓Voff下拉被第一時鐘信號(CKV1 ) 上拉的當前的柵極電壓。也就是說，在第一間隔之后下拉開關(guān)(T2)導(dǎo)通， 并將當前的柵極電壓減小至低狀態(tài)。此外，響應(yīng)后一級的柵極輸出信號 (Gout(j+3))，開關(guān)(T9)將上拉單元213的開關(guān)(Tl )的柵極端電壓減小 至由截止電壓端(GV)供給的截止電壓Voff，以截止開關(guān)(Tl)。
上拉單元213包括上拉開關(guān)(Tl)，上拉開關(guān)(Tl)具有連接到第一節(jié) 點Nl的柵極、連接到第一時鐘信號端(CK1)的源極和連接到柵極輸出端 (0UT1)的漏極。這里，上拉開關(guān)(Tl)的漏極是上拉單元213的輸出端。 因此，上拉單元213將被時鐘信號(CKV1)上拉的柵極導(dǎo)通信號(Gout(j)) 輸出到柵極輸出端(OUTl)，其中，通過第一時鐘信號端(CK1)提供時鐘 信號(CKV1 )。
進位輸出單元214包括進位開關(guān)(T15),進位開關(guān)(T15)具有連接到 第一節(jié)點N1的柵極、連接到第一時鐘信號端(CK1 )的源極和連接到進位輸 出端(OUT2)的漏極。因此，進位輸出單元214將^^皮時鐘信號(CKV1)上 拉的進位信號(Cout(j))輸出到進位輸出端(OUT2),其中，通過第一時鐘 信號端(CK1)提供時鐘信號(CKV1)。此外，如另一個示例性實施例，可 由上拉單元213的輸出端輸出進位信號，而不采用進位開關(guān)(T15)。
波動改進器215包括串聯(lián)連接在設(shè)置端(S)和截止電壓端(GV)之間 的多個開關(guān)(Tll、 T10和T5)。開關(guān)(Tll )具有連接到第二時鐘信號端(CK2)
的柵極、連接到設(shè)置端(S)的源極和連接到第一節(jié)點N1的漏極。開關(guān)(TIO) 具有連接到第一時鐘信號端(CK1)的柵極、連接到第二節(jié)點N2的源極和連 接到第一節(jié)點Nl的漏極。開關(guān)(T5)具有連接到第二時鐘信號端(CK2) 的柵極、連接到截止電壓端(GV)的源極和連接到第二節(jié)點N2的漏極。
開關(guān)(T10)響應(yīng)第一時鐘信號(CKV1)將第二節(jié)點N2的信號提供到 第一節(jié)點Nl，從而防止由柵極輸出端(0UT1)輸出的柵極信號(Gout(j)) 的波動。開關(guān)(T11)響應(yīng)通過第二時鐘信號端(CK2)提供的第一反轉(zhuǎn)時鐘 信號(CKVB1 )將另一級的進位信號(Cout(j))提供到第一節(jié)點N1，從而防 止由柵極輸出端(0UT1 )輸出的柵極信號(Gout(i))的波動。此外，開關(guān)(T5) 響應(yīng)通過第二時鐘信號端(CK2)提供的第一反轉(zhuǎn)時鐘信號(CKVB1)將柵 極截止信號Voff提供到第二節(jié)點N2，從而防止由柵極輸出端(0UT1)輸出
的柵極信號(Gout(j))的波動。
保持器217具有連接到逆變器216的控制端并包括開關(guān)(T3 )。開關(guān)(T3 ) 具有作為保持器217的控制端并連接到逆變器216的第四節(jié)點(N4 )的柵極、 連接到截止電壓端(GV)的源極和連接到柵極輸出端(0UT1)的漏極。
逆變器216包括多個開關(guān)(T12、 T7、 T13和T8)以及第三電容器(C3 ) 和第四電容器(C4),并導(dǎo)通或截止保持器217的開關(guān)(T3)。
開關(guān)(T12)的柵極和源極連接到第一時鐘信號端(CK1)，開關(guān)(T12) 的漏極連接到第三節(jié)點(N3)。開關(guān)(T7)具有連接到第三節(jié)點(N3)的柵 極、連接到第一時鐘信號端(CK1)的源極和連接到第四節(jié)點(N4)的漏極。 第三電容器(C3)連接在第一時鐘信號端(CK1)和第三節(jié)點(N3)之間， 第四電容器(C4)連接在第三節(jié)點(N3)和第四節(jié)點(N4)之間。此外，開 關(guān)(T13 )的柵極通過波動防止二極管(RT17)連接到第二節(jié)點N2，開關(guān)(T13 ) 源極連接到截止電壓端(GV)，開關(guān)(T13)漏極連接到第三節(jié)點(N3),開 關(guān)(T8 )的柵極通過波動防止二極管(RT17 )連接到第二節(jié)點N2,開關(guān)(T8 ) 源極連接到截止電壓端(GV),開關(guān)(T8)漏極連接到第四節(jié)點(N4)。
開關(guān)(T12、 T7)響應(yīng)第一時鐘信號(CKV1)而導(dǎo)通，從而將第一時鐘 信號(CKV1)輸出到第三節(jié)點(N3)和第四節(jié)點(N4),在這種情況下，高 電平柵極導(dǎo)通信號(Gout(j))通過柵極輸出端(0UT1 )被輸出。開關(guān)(T13、 T8)導(dǎo)通，使得第三節(jié)點(N3)和第四節(jié)點(N4)被釋放到柵極截止信號 Voff。這里，開關(guān)(T3)被維持為截止。
當?shù)碗娖綎艠O導(dǎo)通信號(Gout(j))通過柵極輸出端(0UT1)被輸出時， 開關(guān)(T13、 T8)截止。在這種情況下，開關(guān)(T12、 T7)導(dǎo)通，從而將高電 平時鐘信號(CKV1)施加到第四節(jié)點(N4),保持器217的開關(guān)(T3)響應(yīng) 時鐘信號(CKV1)將柵極截止信號Voff輸出到柵極輸出端(OUTl)。因此， 通過保持器217使柵極輸出端(OUT1 )保持成具有柵極截止信號Voff。
重置單元218連接到上拉驅(qū)動器211,并包括開關(guān)(T6)，開關(guān)(T6)具 有連接到幀重置端(FR)的柵極、連接到截止電壓端(GV)的源極和連接到 第一節(jié)點Nl的漏極。開關(guān)(T6)響應(yīng)最后一級的進位信號(Cout(j))通過 設(shè)置端(S)釋放作為柵極截止信號Voff輸入的噪聲。
因此，第二節(jié)點N2通過輸出柵極截止信號Voff并截止開關(guān)(Tl、 T15) 來重置輸出端(OUTl、 OUT2)。
波動防止器215a具有波動防止二極管(RT17 )和波動防止開關(guān)(RT18 ), 波動防止二極管(RT17)連接到逆變器216的開關(guān)(T8、 T13 )的柵極。波 動防止二極管(RT17)具有連接到波動防止開關(guān)(RT18)的漏極的漏極以及 共接到第二節(jié)點N2的源極和柵極。波動防止開關(guān)(RT18)具有連接到第二 時鐘信號端(CK2)的柵極和連接到截止電壓端(GV)的源極。此外，波動 防止電容器(RC7)連接在逆變器216的開關(guān)(T8)的柵極和源極之間。
這里，當波動通過柵極輸出端(OUT1 )被施加到第二節(jié)點N2時，波動 防止二極管(RT17)通過波動防止二極管(RT17)的閾值電壓來減弱波動電 壓，從而減小了被提供到逆變器216的輸入端(T8和T13的柵極)的波動電 壓影響。此外，通過極性與作為柵極導(dǎo)通信號的輸入信號的第一時鐘信號 (CKV1)的極性相反的第一反轉(zhuǎn)時鐘信號(CKVB1)來操作波動防止開關(guān) (RT18 )，以將逆變器216的輸入端(T8和T13的柵極)重置成柵極截止信 號Voff,從而消除波動影響。此外，波動防止電容器(RC7)連接在逆變器 216的開關(guān)(T8)的柵極和源極之間，用來吸收一皮施加到逆變器216的輸入 端(T8和T13的柵極)的波動電壓。
因此，當由連接到多條柵極線的寄生電容器導(dǎo)致的柵極輸出端(OUT1) 的電壓發(fā)生變化時，可通過波動防止二極管(RT17)、波動防止開關(guān)(RT18) 和波動防止電容器(RC7)來改進由逆變器216和保持器217導(dǎo)致的異常輸 出。此外，可通過改進逆變器216和保持器217的不良輸出來減少當前的柵 極電壓的信號變化。此外，因為當前的柵極(OUT)信號作為進位信號被傳
輸?shù)胶笠患?，所以可獲得全部的級的柵極驅(qū)動電路的可靠性，并提高了顯示質(zhì)量。
參照圖3和圖4 ，下面描述相應(yīng)的級的操作。
參照圖3和圖4，當在時間tl,開關(guān)(T4)響應(yīng)第一開始信號(STV1 ) 或另一級的進位信號而導(dǎo)通時，第一電容器(Cl)和第二電容器(C2)被充 電。此時，高電平的第一時鐘信號(CKV1 )被施加到第一時鐘信號端(CK1 )， 使得上拉單元213的開關(guān)(Tl)和進位輸出單元214的開關(guān)(T15)被導(dǎo)通。 因此，被提供到第一時鐘信號端(CK1)的高電平的第一時鐘信號(CKV1) 通過柵極輸出端(0UT1)和進位輸出端(OUT2)被分別輸出成為柵極導(dǎo)通 信號(Gout(j))和進位信號(Cout(j))。在這種情況下，第一節(jié)點N1在柵極 啟動時間段(b)中具有第一電壓電平，開關(guān)(Tl)導(dǎo)通，在2H期間維持柵 極啟動時間段(b)。
在時間t2,開關(guān)(Tl)維持為導(dǎo)通，被提供到第一時鐘信號端(CK1) 的時鐘信號(CKV1 )通過柵極輸出端(OUT1 )作為柵極截止信號(Gout(j)) 被輸出。在這種情況下，第一節(jié)點N1在第一柵極禁止時間段(c)中具有小 于第一電壓電平的第二電壓電平，在1H期間維持第一柵極禁止時間段(c)。 這里，第一柵極禁止時間段(c)表示直到另一級的柵極導(dǎo)通信號(Gout(j+3)) 被輸入到開關(guān)(T9)的柵極為止的時間段。
在時間t3,當開關(guān)(T9)響應(yīng)另一級的柵極導(dǎo)通信號(Gout(j+3))而導(dǎo) 通時，第一節(jié)點N1在第二柵極禁止時間段(d)期間被釋放到小于第二電壓 電平的第三電壓電平，即柵極截止信號Voff。在這種情況下，充在第一電容 器(Cl)和第二電容器(C2)中的電荷通過開關(guān)(T9)被釋放成為柵極截止 信號Voff。
開關(guān)(T2)將第二節(jié)點的電壓電平下拉至柵極截止信號的電壓電平。當 另一級的柵極導(dǎo)通信號(Gout(j+3))被提供到每一級的重置端(R)時，第一 節(jié)點被控制成在第二柵極禁止時間段期間具有柵極截止信號Voff的電壓，從 而截止開關(guān)(Tl)，開關(guān)(T2)導(dǎo)通，以將柵極截止信號Voff輸出到第二節(jié) 點。如另一示例性實施例，當不設(shè)置開關(guān)(T2)時，開關(guān)(T9)可用作開關(guān) (T2)。因此，可通過將占據(jù)柵極驅(qū)動電路上的最大空間的開關(guān)(T2)去除， 來減小液晶面板中柵極驅(qū)動電路占據(jù)的空間，因此，可獲得柵極驅(qū)動電路的 工藝余量(process margin)。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施例的移位寄存器的每一級的電路圖。
級包括上拉驅(qū)動器211 、下拉單元219、上拉單元213、進位輸出單元214、 波動改進器215、逆變器216、保持器217、波動防止器215a和重置單元218。
在本發(fā)明的第二示例性實施例中，除波動防止器215a和進位輸出單元 214之外的元件對應(yīng)于本發(fā)明第一示例性實施例中的元件，沒有必要對它們
進4亍4苗述。
波動防止器215a的波動防止二極管(RT17)的源極和柵極可共接到進 位輸出單元214的輸出端。因為進位輸出單元214的輸出端不直接連接到柵 極線，所以防止了由柵極信號的改變導(dǎo)致的波動電壓影響逆變器216。然而， 因為進位輸出單元214會產(chǎn)生波動電壓，所以設(shè)置波動防止器215a以防止波 動電壓影響逆變器216。
波動防止器215a的另一電路的構(gòu)造對應(yīng)于第一示例性實施例的構(gòu)造。本 發(fā)明的第二示例性實施例可獲得與本發(fā)明的第 一示例性實施例的效果相同的 效果。
圖6是根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施例的移位寄存器的每 一 級的電路圖。 所述級包括上拉驅(qū)動器211、下拉單元219、上拉單元213、第二上拉單
元(RT19)、進位輸出單元214、波動改進器215、逆變器216、保持器217、
波動防止器215a和重置單元218。
在本發(fā)明的第三示例性實施例中，除波動防止器215a和第二上拉單元 (RT19)之外的元件對應(yīng)于本發(fā)明第一示例性實施例中的元件，沒有必要對
它們進行描述。
波動防止器215a的波動防止二極管(RT17)的源極和柵極可共接到第 二上拉單元(RT19)的輸出端。第二上拉單元(RT19)包括分別連接到上拉 單元213的柵極和源極的柵極和源極以及連接到波動防止二極管的漏極。因 為本發(fā)明的第三實施例中還包括第二上拉單元(RT19),所以防止了由于柵 極信號的改變而失真的信號被輸入到波動防止器215a。然而，因為第二上拉 單元(RT19 )會產(chǎn)生波動電壓，所以設(shè)置波動防止器215a以防止波動電壓影 響逆變器216。
波動防止器215a的另一電路的構(gòu)造對應(yīng)于第一示例性實施例的構(gòu)造。本 發(fā)明的第三示例性實施例獲得了與本發(fā)明的第 一 示例性實施例的效果相同的
效果。
根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的柵極驅(qū)動電路和包括該柵極驅(qū)動電路的顯示 裝置將二極管、晶體管和電容器中的至少 一個添加到逆變器的波動防止器， 從而防止在每一級中由柵極電壓的波動導(dǎo)致逆變器的不良驅(qū)動，因此通過二 極管的閾值電壓減小了由柵極電壓的波動導(dǎo)致的被提供到逆變器的影響。
因此，波動防止二極管的輸入電極和柵電極共接到柵極線，輸出電極連 接到逆變器的晶體管。具體地講，還可提高柵極驅(qū)動電路抵抗在高溫條件下 產(chǎn)生的柵極信號的波動的可靠性。
雖然結(jié)合當前被認為是實踐性的示例性實施例的內(nèi)容描述了本發(fā)明，但 是應(yīng)當理解，本發(fā)明不限于公開的實施例，而是相反，本發(fā)明意圖覆蓋包括 在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等價布置。
權(quán)利要求
1、一種柵極驅(qū)動電路，包括多個依賴地連接的級，其中，所述級中的一個或多個級包括上拉單元，用于在一幀中的第一時間段期間響應(yīng)第一時鐘信號來上拉當前的柵極信號；上拉驅(qū)動器，連接到上拉單元，上拉驅(qū)動器從前面的級中的一個級接收進位信號，并導(dǎo)通上拉單元；下拉單元，用于從后一級接收柵極信號，下拉單元將當前的柵極信號釋放到截止電壓電平，并截止上拉單元；保持器，用于將當前的柵極信號保持在截止電壓電平；逆變器，用于響應(yīng)第一時鐘信號來導(dǎo)通或截止保持器；波動防止器，具有連接到逆變器的輸入端的輸出端，并防止噪聲傳輸?shù)侥孀兤鳌?br> 2、 如權(quán)利要求1所述的柵極驅(qū)動電路，其中，波動防止器包括由晶體管 組成的波動防止二極管，所述晶體管具有共接到上拉單元的輸出端的源極端 和柵極端以及連接到逆變器的輸入端的漏極端。
3、 如權(quán)利要求2所述的柵極驅(qū)動電路，其中，波動防止器還包括波動防 止晶體管，所述波動防止晶體管具有漏極端，連接到波動防止二極管的漏 極端；源極端，連接到用于施加截止電壓的截止電壓端；4冊極端，連接到用 于施加第二時鐘信號的第二時鐘信號端，第二時鐘信號的相位與第一時鐘信 號的相位相反。
4、 如權(quán)利要求3所述的柵極驅(qū)動電路，其中，上拉單元包括第一上拉單 元，第一上拉單元的輸出端連接到當前的柵極線。
5、 如權(quán)利要求4所述的柵極驅(qū)動電路，其中，第一上拉單元的輸出端連 接到波動防止二極管的源極端和柵極端。
6、 如權(quán)利要求4所述的柵極驅(qū)動電路，還包括進位電路，進位電路用于 在第 一時間段期間利用第 一時鐘信號上拉當前的進位信號，進位電路的輸出 端連接到后 一級的上拉驅(qū)動器。
7、 如權(quán)利要求6所述的柵極驅(qū)動電路，其中，進位電路的輸出端連接到 波動防止二極管的源極端和柵極端。
8、 如權(quán)利要求4所述的柵極驅(qū)動電路，其中，上拉單元還包括第二上拉 單元，第二上拉單元的輸入端連接到第 一上拉單元的輸入端。
9、 如權(quán)利要求8所述的柵極驅(qū)動電路，其中，第二上拉單元的輸出端連接到波動防止二極管的源極端和柵極端。
10、 如權(quán)利要求1所述的柵極驅(qū)動電路，其中，逆變器包括 第一逆變器晶體管，第一逆變器晶體管的漏極端連接到用于施加第一時鐘信號的第 一 時鐘信號端，第 一逆變器晶體管的源極端連接到截止電壓端， 第 一逆變器晶體管的柵極端連接到波動防止二極管的漏極端；第二逆變器晶體管，第二逆變器晶體管的柵極端連接到波動防止二極管 漏極端，第二逆變器晶體管的源極端連接到截止電壓端，第二逆變器晶體管 的漏極端連接到保持器的控制端；波動防止電容器，連接在第二逆變器晶體管的柵極端和源極端之間。
11.一種顯示裝置，包括顯示單元，用于響應(yīng)柵極信號和數(shù)據(jù)信號顯示圖像； 數(shù)據(jù)驅(qū)動器，用于向顯示單元提供數(shù)據(jù)信號；柵極驅(qū)動電路，包括多個依賴地連接的級并順序地向顯示單元輸出柵極信號，其中，柵極驅(qū)動電路的級包括上拉單元，用于在一幀中的第 一時間段期間響應(yīng)第 一時鐘信號來上拉當前的柵極信號；上拉驅(qū)動器，連接到上拉單元，上拉驅(qū)動器從前面的級中的一個級接收進位信號，并導(dǎo)通上拉單元；下拉單元，用于從后一級接收柵極信號，下拉單元將當前的柵極信號釋放到截止電壓電平，并截止上拉單元；保持器，用于將當前的柵極信號保持在截止電壓電平； 逆變器，用于響應(yīng)第一時鐘信號來導(dǎo)通或截止保持器； 波動防止器，具有連接到逆變器的輸出端，并防止噪聲傳輸?shù)侥孀兤鳌?br> 12、如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，波動防止器包括由晶體管組 成的波動防止二極管，所述晶體管具有共接到上拉單元的輸出端的源極端和 柵極端以及連接到逆變器的輸入端的漏極端。
13、 如權(quán)利要求12所述的顯示裝置，其中，波動防止器還包括波動防止晶體管，所述波動防止晶體管具有漏極端，連接到波動防止二極管的漏極 端；源極端，連接到用于施加截止電壓的截止電壓端；柵極端，連接到用于 施加第二時鐘信號的第二時鐘信號端，第二時鐘信號的相位與第 一時鐘信號的相位相反。
14、 如權(quán)利要求13所述的顯示裝置，其中，上拉單元包括第一上拉單元， 第一上拉單元的輸出端連接到當前的柵極線。
15、 如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其中，第一上拉單元的輸出端連接 到波動防止二極管的源極端和柵極端。
16、 如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，還包括進位電路，進位電路用于在 第 一 時間段期間利用第 一 時鐘信號上拉當前的進位信號，進位電路的輸出端 連接到后面的級中的 一個級的上拉驅(qū)動器。
17、 如權(quán)利要求16所述的顯示裝置，其中，進位電路的輸出端連接到波 動防止二極管的源極端和柵極端。
18、 如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其中，上拉單元還包括第二上拉單 元，第二上拉單元的輸入端連接到第 一上拉單元的輸入端。
19、 如權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其中，第二上拉單元的輸出端連接 到波動防止二極管的源極端和柵極端。
20、 如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，逆變器包括 第一逆變器晶體管，第一逆變器晶體管的漏極端連接到用于施加第一時鐘信號的第一時鐘信號端，第一逆變器晶體管的源極端連接到截止電壓端， 第 一逆變器晶體管的柵極端連接到波動防止二極管的漏極端；第二逆變器晶體管，第二逆變器晶體管的柵極端連接到波動防止二極管 漏極端，第二逆變器晶體管的源極端連接到截止電壓端，第二逆變器晶體管 的漏極端連接到保持器的控制端；波動防止電容器，連接在第二逆變器晶體管的柵極端和源極端之間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種柵極驅(qū)動電路和具有該柵極驅(qū)動電路的顯示裝置，上拉單元在一幀的第一時間段期間利用第一時鐘信號來上拉當前的柵極信號。連接到上拉單元的上拉驅(qū)動器從前面的級中的一個級接收進位信號，以導(dǎo)通上拉單元。下拉單元從后面的級中的一個級接收柵極信號，將當前的柵極信號釋放到截止電壓電平，并截止上拉單元。保持器將當前的柵極信號保持在電壓電平。逆變器響應(yīng)第一時鐘信號導(dǎo)通/截止保持器。波動防止器具有共接到上拉單元的輸出端的源極和柵極以及連接到逆變器的輸入端的漏極，并包括用于防止波動被施加到逆變器的波動防止二極管。
文檔編號G09G3/36GK101364392SQ20081013034
公開日2009年2月11日 申請日期2008年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月6日
發(fā)明者李洪雨, 許命九, 金圣萬, 金希駿 申請人:三星電子株式會社