本發(fā)明關(guān)于顯示領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)，尤其是有關(guān)于一種柵極驅(qū)動(dòng)電路與一種采用上述柵極驅(qū)動(dòng)電路的顯示裝置。

背景技術(shù)：

一般而言，顯示裝置中的柵極驅(qū)動(dòng)電路乃是由多級(jí)且串接的移位暫存器所組成，每級(jí)移位暫存器用以輸出一柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并通過(guò)此柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)開(kāi)啟對(duì)應(yīng)的像素行，使得該像素行中的每一像素皆能寫(xiě)入所需的顯示數(shù)據(jù)。

然而，傳統(tǒng)移位暫存器的電路架構(gòu)并無(wú)法支持高更新率(framerate)的操作，也無(wú)法在低溫環(huán)境中使用，原因是在上述這二種操作條件下，移位暫存器都必須提供具有夠高壓差的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)給顯示裝置中的像素，以便在高更新率的操作條件下能配合液晶的高反應(yīng)速度，以及在低溫環(huán)境的操作條件下能據(jù)以提供溫度補(bǔ)償而讓柵極驅(qū)動(dòng)電路的操作穩(wěn)定，但是傳統(tǒng)移位暫存器在輸出具有夠高壓差的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，其驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極便會(huì)承受過(guò)高的跨壓(例如是19v)，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)晶體管因通過(guò)的電流過(guò)大而崩潰，進(jìn)而使得移位暫存器的功能失效。因此，如何有效解決這個(gè)問(wèn)題乃是一個(gè)重要的課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一目的在提供一種柵極驅(qū)動(dòng)電路，其時(shí)段移位暫存器在輸出具有夠高壓差的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，移位暫存器的驅(qū)動(dòng)晶體管不會(huì)因柵極-源極承受過(guò)高的跨壓而導(dǎo)致崩潰。

本發(fā)明的另一目的在提供一種采用上述柵極驅(qū)動(dòng)電路的顯示裝置。

本發(fā)明提出一種柵極驅(qū)動(dòng)電路，此柵極驅(qū)動(dòng)電路包括有多級(jí)且串接的移位暫存器，而每級(jí)移位暫存器可分別包含第一輸出端、第二輸出端。每級(jí)移位暫存器接收時(shí)脈信號(hào)、參考電位、預(yù)設(shè)電位與柵極高電位，且第一輸出端可產(chǎn)生柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，第二輸出端可產(chǎn)生掃描信號(hào)。其中每級(jí)移位暫存器包括有第一輸出單元、第一下拉單元、第二輸出單元、第二下拉單元、電壓耦合單元與電壓抬升單元。第一輸出單元分別電性耦接一節(jié)點(diǎn)與第一輸出端，且接收時(shí)脈信號(hào)，第一輸出單元用以依據(jù)上述節(jié)點(diǎn)與時(shí)脈信號(hào)輸出柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)。第一下拉單元分別電性耦接第一輸出端，且接收參考電位。第二輸出單元分別電性耦接上述節(jié)點(diǎn)與第二輸出端，且接收時(shí)脈信號(hào)，第二輸出單元用以依據(jù)上述節(jié)點(diǎn)與時(shí)脈信號(hào)輸出掃描信號(hào)。第二下拉單元分別電性耦接第二輸出端與參考電位。電壓耦合單元分別電性耦接于上述節(jié)點(diǎn)與第二輸出端之間。電壓抬升單元分別電性耦接至預(yù)設(shè)電位、第一輸出端、前一級(jí)移位暫存器的節(jié)點(diǎn)與柵極高電位，并于前一級(jí)移位暫存器的一節(jié)點(diǎn)的電壓電平變化期間，柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電平自參考電位上拉至預(yù)設(shè)電位，且預(yù)設(shè)電位小于柵極高電位。

本發(fā)明又提出另一種柵極驅(qū)動(dòng)電路，此柵極驅(qū)動(dòng)電路包括有多級(jí)且串接的移位暫存器，而每級(jí)移位暫存器可分別包含第一輸出端、第二輸出端。每級(jí)移位暫存器接收時(shí)脈信號(hào)、參考電位、預(yù)設(shè)電位與柵極高電位，且第一輸出端可產(chǎn)生柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，第二輸出端可產(chǎn)生掃描信號(hào)。其中每級(jí)移位暫存器包括有第一輸出單元、第一下拉單元、第二輸出單元、第二下拉單元、電壓耦合單元與電壓抬升單元。第一輸出單元分別電性耦接一節(jié)點(diǎn)與第一輸出端，且接收時(shí)脈信號(hào)，第一輸出單元用以依據(jù)上述節(jié)點(diǎn)與時(shí)脈信號(hào)輸出柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)。第一下拉單元分別電性耦接第一輸出端，且接收參考電位。第二輸出單元分別電性耦接上述節(jié)點(diǎn)與第二輸出端，且接收時(shí)脈信號(hào)，第二輸出單元用以依據(jù)上述節(jié)點(diǎn)與時(shí)脈信號(hào)輸出掃描信號(hào)。第二下拉單元分別電性耦接第二輸出端與參考電位。電壓耦合單元分別電性耦接于上述節(jié)點(diǎn)與第二輸出端之間。電壓抬升單元分別電性耦接至預(yù)設(shè)電位、第一輸出端、前一級(jí)移位暫存器的第二輸出端與柵極高電位，并于前一級(jí)移位暫存器所輸出的掃描信號(hào)的電壓電平變化期間，柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電平自參考電位上拉至預(yù)設(shè)電位，且預(yù)設(shè)電位小于柵極高電位。

本發(fā)明又提出再一種柵極驅(qū)動(dòng)電路，此柵極驅(qū)動(dòng)電路包括有多級(jí)且串接的移位暫存器，而每級(jí)移位暫存器可分別包含一輸出端，其可產(chǎn)生柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，且每級(jí)移位暫存器可分別接收時(shí)脈信號(hào)、參考電位、預(yù)設(shè)電位與柵極高電位。其中每級(jí)移位暫存器包括有輸出單元、下拉單元、電壓耦合單元與電壓抬升單元。輸出單元分別電性耦接一節(jié)點(diǎn)與輸出端，且接收時(shí)脈信號(hào)，輸出單元用以依據(jù)上述節(jié)點(diǎn)與時(shí)脈信號(hào)而自輸出端輸出柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)。下拉單元分別電性耦接輸出端且接收參考電位。電壓耦合單元分別電性耦接于上述節(jié)點(diǎn)與輸出端之間。電壓抬升單元分別電性耦接至預(yù)設(shè)電位、輸出端與前一級(jí)移位暫存器的一節(jié)點(diǎn)，并于前一級(jí)移位暫存器的該節(jié)點(diǎn)的電壓電平變化期間，柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電平自參考電位上拉至預(yù)設(shè)電位，且預(yù)設(shè)電位小于柵極高電位。

本發(fā)明又提出一種顯示裝置，此顯示裝置包括有主動(dòng)區(qū)與周邊區(qū)。主動(dòng)區(qū)具有多條柵極線與多條數(shù)據(jù)線，且柵極線分別與數(shù)據(jù)線交錯(cuò)設(shè)置以形成多個(gè)像素單元。周邊區(qū)設(shè)于主動(dòng)區(qū)的一側(cè)，且具有柵極驅(qū)動(dòng)電路。柵極驅(qū)動(dòng)電路可分別電性耦接至柵極線，其中柵極驅(qū)動(dòng)電路具有多級(jí)且串接的移位暫存器。每級(jí)移位暫存器分別包含有第一輸出端、主要輸出電路、電壓抬升電路、第一時(shí)脈信號(hào)、柵極高電位、參考電位與預(yù)設(shè)電位。第一輸出端用以產(chǎn)生柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)至其中一柵極線。第二輸出端用以產(chǎn)生掃描信號(hào)至前一級(jí)或后一級(jí)的移位暫存器。主要輸出電路電性耦接至第二輸出端。電壓抬升電路電性耦接至第一輸出端。第一時(shí)脈信號(hào)及柵極高電位皆分別電性耦接于主要輸出電路與電壓抬升電路。參考電位電性耦接至主要輸出電路。預(yù)設(shè)電位電性耦接至電壓抬升電路，且預(yù)設(shè)電位大于參考電位，且預(yù)設(shè)電位小于柵極高電位。其中，柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)在一期間內(nèi)，其電平呈階梯式拉升，從參考電位抬升至預(yù)設(shè)電位，再?gòu)念A(yù)設(shè)電位抬升至柵極高電位。

在本發(fā)明的柵極驅(qū)動(dòng)電路中，每級(jí)移位暫存器在輸出柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，先利用電壓抬升單元將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電平自參考電位上拉至預(yù)設(shè)電位，接著每級(jí)移位暫存器再將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電平自預(yù)設(shè)電位上拉至柵極高電位，而由于每級(jí)移位暫存器在輸出柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電平分段抬升，進(jìn)而降低了驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極所承受的跨壓，因此每級(jí)移位暫存器在輸出具有夠高壓差的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極不會(huì)承受到過(guò)高的跨壓而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)晶體管崩潰。

為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

圖1為依照本發(fā)明第一實(shí)施例的移位暫存器的電路圖；

圖2為依照本發(fā)明第一實(shí)施例的移位暫存器的信號(hào)時(shí)序圖；圖3為依照本發(fā)明第二實(shí)施例的移位暫存器的電路圖；

圖4為依照本發(fā)明第二實(shí)施例的移位暫存器的信號(hào)時(shí)序圖；圖5為依照本發(fā)明第三實(shí)施例的移位暫存器的電路圖；

圖6為依照本發(fā)明第三實(shí)施例的移位暫存器的信號(hào)時(shí)序圖；圖7為依照本發(fā)明第四實(shí)施例的移位暫存器的電路圖；

圖8為依照本發(fā)明第五實(shí)施例的移位暫存器的電路圖；

圖9為依照本發(fā)明第五實(shí)施例的移位暫存器的信號(hào)時(shí)序圖；圖10為依照本發(fā)明第六實(shí)施例的移位暫存器的電路圖；

圖11為依照本發(fā)明第六實(shí)施例的移位暫存器的信號(hào)時(shí)序圖。

其中，附圖標(biāo)記：

100、200、300、400、500、600：移位暫存器

11、12、31：輸出單元

13、32：輸入信號(hào)選擇單元

14、15、33：下拉單元

16、34：電壓耦合單元

17、35、57：電壓抬升單元

18、36：穩(wěn)壓?jiǎn)卧?/p>

19、37：開(kāi)關(guān)單元

20、38：防漏電單元

21、39：重置單元

q(n)、q(n-1)、p(n)：節(jié)點(diǎn)

hc1、hc2、hc3、hc4：時(shí)脈信號(hào)

sr(n-1)、sr(n)、sr(n+1)：柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)

st(n-1)、st(n)、st(n+1)：掃描信號(hào)

out、out1、out2：輸出端

xdonb：參考電位

xdonb_2：預(yù)設(shè)電位

u2d：高電平電壓

d2u：低電平電壓

vgh：柵極高電位

vgl：柵極低電位

rst：重置信號(hào)

111、121、131、132、141、151、161、171、172、173、181、182、183、191、192、193、311、321、322、331、341、351、361、362、363、371、372、373、571、572、573：晶體管

184、364：電阻

342：電容

t1、t2、t3、t4：時(shí)段

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的柵極驅(qū)動(dòng)電路是由多級(jí)且串接的移位暫存器組成，接著將說(shuō)明每級(jí)移位暫存器的實(shí)現(xiàn)方式，并且以下的各實(shí)施例皆以第n級(jí)移位暫存器來(lái)舉例說(shuō)明之。

請(qǐng)參考圖1，圖1為依照本發(fā)明第一實(shí)施例的移位暫存器100的電路圖。如圖1所示，此移位暫存器100包括有輸出單元11、輸出單元12、輸入信號(hào)選擇單元13、下拉單元14、下拉單元15、電壓耦合單元16、電壓抬升單元17、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?8、開(kāi)關(guān)單元19、防漏電單元20與重置單元21。輸出單元11電性耦接節(jié)點(diǎn)q(n)與輸出端out1，且接收時(shí)脈信號(hào)hc1，而輸出單元11用以依據(jù)節(jié)點(diǎn)q(n)與時(shí)脈信號(hào)hc1而輸出柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)。輸出單元12電性耦接節(jié)點(diǎn)q(n)與輸出端out2，且接收時(shí)脈信號(hào)hc1，而輸出單元12用以依據(jù)節(jié)點(diǎn)q(n)與時(shí)脈信號(hào)hc1而輸出掃描信號(hào)st(n)。

輸入信號(hào)選擇單元13電性耦接節(jié)點(diǎn)p(n)、第n-1級(jí)移位暫存器所輸出的掃描信號(hào)st(n-1)、第n+1級(jí)移位暫存器所輸出的掃描信號(hào)st(n+1)、高電平電壓u2d與低電平電壓d2u。此輸入信號(hào)選擇單元13用以依據(jù)掃描信號(hào)st(n-1)來(lái)決定是否將節(jié)點(diǎn)p(n)電性耦接至高電平電壓u2d，并用以依據(jù)掃描信號(hào)st(n+1)來(lái)決定是否將節(jié)點(diǎn)p(n)電性耦接至低電平電壓d2u。下拉單元14電性耦接輸出端out1，且接收該參考電位xdonb。下拉單元15電性耦接輸出端out2，且接收參考電位xdonb。

電壓耦合單元16電性耦接于節(jié)點(diǎn)q(n)與輸出端out2之間。電壓抬升單元17電性耦接至預(yù)設(shè)電位xdonb_2、輸出端out1、第n-1級(jí)移位暫存器的節(jié)點(diǎn)q(n-1)與柵極高電位vgh，并用以于第n-1級(jí)移位暫存器的節(jié)點(diǎn)q(n-1)的電壓電平變化期間，將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)的電平自參考電位xdonb上拉至預(yù)設(shè)電位xdonb_2，其中預(yù)設(shè)電位xdonb_2小于柵極高電位vgh。

穩(wěn)壓?jiǎn)卧?8電性耦接至輸入信號(hào)選擇單元13、柵極高電位vgh、時(shí)脈信號(hào)hc3與參考電位xdonb。此穩(wěn)壓?jiǎn)卧?8用以依據(jù)時(shí)脈信號(hào)hc3決定是否將節(jié)點(diǎn)p(n)電性耦接至參考電位xdonb。開(kāi)關(guān)單元19電性耦接于節(jié)點(diǎn)q(n)與節(jié)點(diǎn)p(n)之間，并接收柵極高電位vgh，此開(kāi)關(guān)單元19用以防止節(jié)點(diǎn)q(n)的電壓回流至節(jié)點(diǎn)p(n)。防漏電單元20電性耦接輸出端out2、節(jié)點(diǎn)p(n)與穩(wěn)壓?jiǎn)卧?8，其用以防止輸出端out2漏電而影響掃描信號(hào)st(n)的輸出。重置單元21電性耦接穩(wěn)壓?jiǎn)卧?8，并接收重置信號(hào)rst。

接下來(lái)將繼續(xù)說(shuō)明輸出單元11、輸出單元12、輸入信號(hào)選擇單元13、下拉單元14、下拉單元15、電壓耦合單元16、電壓抬升單元17、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?8、開(kāi)關(guān)單元19、防漏電單元20與重置單元21的實(shí)現(xiàn)方式，請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1。輸出單元11包括晶體管111(即所謂的驅(qū)動(dòng)晶體管)，晶體管111的第一端用以接收時(shí)脈信號(hào)hc1，晶體管111的第二端電性耦接至輸出端out1，而晶體管111的控制端電性耦接至節(jié)點(diǎn)q(n)。輸出單元12包括晶體管121，晶體管121的第一端用以接收時(shí)脈信號(hào)hc1，晶體管121的第二端電性耦接輸出端out2，而晶體管121的控制端電性耦接至節(jié)點(diǎn)q(n)。

輸入信號(hào)選擇單元13包括有晶體管131與132。晶體管131的第一端電性耦接高電平電壓u2d，晶體管131的第二端電性耦接節(jié)點(diǎn)p(n)，而晶體管131的控制端電性耦接掃描信號(hào)st(n-1)。晶體管132的第二端電性耦接低電平電壓d2u，晶體管132的第一端電性耦接節(jié)點(diǎn)p(n)，而晶體管132的控制端電性耦接掃描信號(hào)st(n+1)。

下拉單元14包括晶體管141，晶體管141的第一端電性耦接輸出端out1，晶體管141的第二端電性耦接參考電位xdonb，而晶體管141的控制端則電性耦接至穩(wěn)壓?jiǎn)卧?8。下拉單元15包括晶體管151，晶體管151的第一端電性耦接輸出端out2，晶體管151的第二端電性耦接參考電位xdonb，而晶體管151的控制端則電性耦接至穩(wěn)壓?jiǎn)卧?8。

電壓耦合單元16包括晶體管161，晶體管161的第一端與第二端皆電性耦接輸出端out2，而晶體管161的控制端電性耦接至節(jié)點(diǎn)q(n)。于另一變形例中，此電壓耦合單元16也可利用一電容來(lái)實(shí)現(xiàn)。電壓抬升單元17包括有晶體管171、172與173。晶體管171的第一端用以接收柵極高電位vgh，而晶體管171的控制端用以接收第n-1級(jí)移位暫存器的節(jié)點(diǎn)q(n-1)的信號(hào)。晶體管172的第一端電性耦接晶體管171的第二端，晶體管172的第二端電性耦接預(yù)設(shè)電位xdonb_2，而晶體管172的控制端用以接收時(shí)脈信號(hào)hc1。晶體管173的第一端電性耦接輸出端out1，晶體管173的第二端電性耦接預(yù)設(shè)電位xdonb_2，而晶體管173的控制端電性耦接晶體管171的第二端與晶體管172的第一端。

穩(wěn)壓?jiǎn)卧?8包括有晶體管181、182與183以及電阻184。晶體管181的第一端用以接收柵極高電位vgh，而晶體管181的控制端用以接收時(shí)脈信號(hào)hc3。晶體管182的第二端電性耦接參考電位xdonb，而晶體管182的控制端電性耦接至節(jié)點(diǎn)p(n)。晶體管183的第一端電性耦接至節(jié)點(diǎn)p(n)，晶體管183的第二端電性耦接參考電位xdonb，而晶體管183的控制端電性耦接晶體管182的第一端。電阻184電性耦接于晶體管181的第二端與晶體管182的第一端之間。

開(kāi)關(guān)單元電19包括有晶體管191。晶體管191的第一端電性耦接至節(jié)點(diǎn)q(n)，晶體管191的第二端電性耦接至節(jié)點(diǎn)p(n)，而晶體管191的控制端用以接收柵極高電位vgh。防漏電單元20包括有晶體管192。晶體管192的第一端及控制端皆電性耦接至輸出端out2，而晶體管192的第二端電性耦接至節(jié)點(diǎn)p(n)。重置單元21包括有晶體管193。晶體管193的第一端及控制端皆用以接收重置信號(hào)rst，晶體管193的第二端電性耦接至穩(wěn)壓?jiǎn)卧?8的晶體管183的控制端。

圖2為依照本發(fā)明第一實(shí)施例的移位暫存器的信號(hào)時(shí)序圖。在圖2中，標(biāo)示與圖1中的標(biāo)示相同者表示為相同的信號(hào)。以下將以圖2所示的三個(gè)時(shí)段(時(shí)段t1～t3)來(lái)說(shuō)明圖1所示的移位暫存器100的部分操作，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1與圖2。

在時(shí)段t1中，藉由第n-1級(jí)移位暫存器的節(jié)點(diǎn)q(n-1)的信號(hào)來(lái)導(dǎo)通晶體管171，進(jìn)而再藉由柵極高電位vgh來(lái)導(dǎo)通(turnon)晶體管173，因此可通過(guò)晶體管173將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)的電平自參考電位xdonb上拉至預(yù)設(shè)電位xdonb_2。在時(shí)段t2中，晶體管171及173持續(xù)導(dǎo)通，并藉由第n-1級(jí)移位暫存器的掃描信號(hào)st(n-1)來(lái)導(dǎo)通晶體管131，進(jìn)而將節(jié)點(diǎn)q(n)的電平上拉至高電平電壓u2d，使得晶體管111與121皆呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)。在此例中，高電平電壓u2d以柵極高電位vgh來(lái)實(shí)現(xiàn)。在時(shí)段t3中，時(shí)脈信號(hào)hc1由低電平轉(zhuǎn)態(tài)為高電平，且其高電平亦為柵極高電位vgh。而由于此時(shí)晶體管111與121仍皆呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)，因此可通過(guò)晶體管121來(lái)將時(shí)脈信號(hào)hc1中的脈沖傳送至輸出端out2，以形成掃描信號(hào)st(n)，同時(shí)亦可通過(guò)晶體管161來(lái)將節(jié)點(diǎn)q(n)耦合至更高電平vgh⁺。此外，由于此時(shí)晶體管111亦為導(dǎo)通狀態(tài)，因此可通過(guò)晶體管111來(lái)將時(shí)脈信號(hào)hc1中的脈沖傳送至輸出端out1，進(jìn)而將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)由預(yù)設(shè)電位xdonb_2再上拉至柵極高電位vgh。

藉由以上說(shuō)明可知，由于移位暫存器100在輸出柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)時(shí)，將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)的電平分段抬升，進(jìn)而降低了驅(qū)動(dòng)晶體管(即晶體管111)的柵極-源極所承受的跨壓。因此，當(dāng)移位暫存器100在輸出具有夠高壓差的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極不會(huì)承受到過(guò)高的跨壓而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)晶體管崩潰。

接著請(qǐng)一并參考圖3及圖4，圖3及圖4分別為依照本發(fā)明第二實(shí)施例的移位暫存器200的電路圖與信號(hào)時(shí)序圖。如圖3所示，移位暫存器200與移位暫存器100的差異僅在于移位暫存器200的晶體管171的第一端用以接收第n-1級(jí)移位暫存器所輸出的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n-1)。由于移位暫存器200的操作方式與移位暫存器100的操作方式相似，在此便不再贅述。

請(qǐng)參考圖5，圖5為依照本發(fā)明第三實(shí)施例的移位暫存器300的電路圖。如圖5所示，此移位暫存器300包括有輸出單元31、輸入信號(hào)選擇單元32、下拉單元33、電壓耦合單元34、電壓抬升單元35、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?6、開(kāi)關(guān)單元37、防漏電單元38與重置單元39。輸出單元31分別電性耦接節(jié)點(diǎn)q(n)與輸出端out，且接收時(shí)脈信號(hào)hc1。此輸出單元31用以依據(jù)節(jié)點(diǎn)q(n)與時(shí)脈信號(hào)hc1而輸出柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)。

輸入信號(hào)選擇單元32電性耦接節(jié)點(diǎn)p(n)，并接收第n-1級(jí)移位暫存器所輸出的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n-1)、第n+1級(jí)移位暫存器所輸出的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n+1)、高電平電壓u2d與低電平電壓d2u。此輸入信號(hào)選擇單元32用以依據(jù)柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n-1)來(lái)決定是否將節(jié)點(diǎn)p(n)電性耦接至高電平電壓u2d，并用以依據(jù)柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n+1)來(lái)決定是否將節(jié)點(diǎn)p(n)電性耦接至低電平電壓d2u。

下拉單元33電性耦接輸出端out，且接收參考電位xdonb。電壓耦合單元34電性耦接于節(jié)點(diǎn)q(n)與輸出端out之間。電壓抬升單元35電性耦接至預(yù)設(shè)電位xdonb_2、輸出端out與第n-1級(jí)移位暫存器的節(jié)點(diǎn)q(n-1)，并用以依據(jù)第n-1級(jí)移位暫存器的節(jié)點(diǎn)q(n-1)的電壓電平變化期間，將該柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)的電平自參考電位xdonb上拉至預(yù)設(shè)電位xdonb_2。

穩(wěn)壓?jiǎn)卧?6電性耦接至輸入信號(hào)選擇單元32、柵極高電位vgh、時(shí)脈信號(hào)hc3與參考電位xdonb。此穩(wěn)壓?jiǎn)卧?2用以依據(jù)時(shí)脈信號(hào)hc3決定是否將節(jié)點(diǎn)p(n)電性耦接至參考電位xdonb。開(kāi)關(guān)單元37電性耦接于節(jié)點(diǎn)q(n)與節(jié)點(diǎn)p(n)之間，并接收柵極高電位vgh。此開(kāi)關(guān)單元37用以防止節(jié)點(diǎn)q(n)的電壓回流至節(jié)點(diǎn)p(n)。防漏電單元38電性耦接輸出端out、節(jié)點(diǎn)p(n)與穩(wěn)壓?jiǎn)卧?6。重置單元39電性耦接穩(wěn)壓?jiǎn)卧?6，并接收重置信號(hào)rst。

接下來(lái)將繼續(xù)說(shuō)明輸出單元31、輸入信號(hào)選擇單元32、下拉單元33、電壓耦合單元34、電壓抬升單元35、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?6、開(kāi)關(guān)單元37、防漏電單元38與重置單元39的實(shí)現(xiàn)方式，請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D5。輸出單元31包括晶體管311(即所謂的驅(qū)動(dòng)晶體管)，晶體管311的第一端用以接收時(shí)脈信號(hào)hc1，晶體管311的第二端電性耦接至輸出端out，而晶體管311的控制端電性耦接至節(jié)點(diǎn)q(n)。

輸入信號(hào)選擇單元32包括有晶體管321與322。晶體管321的第一端電性耦接高電平電壓u2d，晶體管321的第二端電性耦接節(jié)點(diǎn)p(n)，而晶體管321的控制端電性耦接第n-1級(jí)移位暫存器所輸出的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n-1)。晶體管322的第二端電性耦接低電平電壓d2u，晶體管322的第一端電性耦接節(jié)點(diǎn)p(n)，晶體管322的控制端電性耦接第n+1級(jí)移位暫存器所輸出的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n+1)。

下拉單元33包括晶體管331，晶體管331的第一端電性耦接輸出端out，晶體管331的第二端電性耦接參考電位xdonb，而晶體管331的控制端則電性耦接至穩(wěn)壓?jiǎn)卧?6。電壓耦合單元34包括晶體管341，晶體管341的第一端與第二端皆電性耦接電性耦接輸出端out，而晶體管341的控制端電性耦接至節(jié)點(diǎn)q(n)。

電壓抬升單元35包括有晶體管351。晶體管351的第一端電性耦接輸出端out，晶體管351的第二端電性耦接預(yù)設(shè)電位xdonb_2，而晶體管351的控制端用以接收第n-1級(jí)移位暫存器的節(jié)點(diǎn)q(n-1)的信號(hào)。穩(wěn)壓?jiǎn)卧?6包括有晶體管361、362與363以及電阻364。晶體管361的第一端用以接收柵極高電位vgh，而晶體管361的控制端用以接收時(shí)脈信號(hào)hc3。晶體管362的第二端電性耦接參考電位xdonb，而晶體管362的控制端電性耦接至節(jié)點(diǎn)p(n)。晶體管363的第一端電性耦接至節(jié)點(diǎn)p(n)，晶體管363的第二端電性耦接參考電位xdonb，而晶體管363的控制端電性耦接晶體管362的第一端。電阻364電性耦接于晶體管361的第二端與晶體管362的第一端之間。

開(kāi)關(guān)單元37包括有晶體管371。晶體管371的第一端電性耦接至節(jié)點(diǎn)q(n)，晶體管371的第二端電性耦接至節(jié)點(diǎn)p(n)，而晶體管371的控制端用以接收柵極高電位vgh。防漏電單元38包括有晶體管372，而晶體管372的第一端及控制端電性耦接至輸出端out，其第二端則電性耦接至節(jié)點(diǎn)p(n)。重置單元39包括有晶體管373，而晶體管373的第一端及控制端用以接收重置信號(hào)rst，其第二端則電性耦接至穩(wěn)壓?jiǎn)卧?6的晶體管363的控制端。

圖6為依照本發(fā)明第三實(shí)施例的移位暫存器的信號(hào)時(shí)序圖。在圖6中，標(biāo)示與圖5中的標(biāo)示相同者表示為相同的信號(hào)。以下將以圖6所示的三個(gè)時(shí)段(時(shí)段t1～t3)來(lái)說(shuō)明圖5所示的移位暫存器的部分操作，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D5與圖6。

在時(shí)段t1中，藉由第n-1級(jí)移位暫存器的節(jié)點(diǎn)q(n-1)的信號(hào)來(lái)導(dǎo)通晶體管351，以便將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)的電平自參考電位xdonb上拉至預(yù)設(shè)電位xdonb_2。在時(shí)段t2中，晶體管351持續(xù)導(dǎo)通，并藉由第n-1級(jí)移位暫存器的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n-1)導(dǎo)通晶體管321，進(jìn)而將節(jié)點(diǎn)q(n)的電平上拉至高電平電壓u2d，使得晶體管311呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)。在此例中，高電平電壓u2d以柵極高電位vgh來(lái)實(shí)現(xiàn)。在時(shí)段t3中，時(shí)脈信號(hào)hc1由低電平轉(zhuǎn)態(tài)為高電平，且其高電平亦為柵極高電位vgh。而由于此時(shí)晶體管311仍呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)，因此可通過(guò)晶體管311來(lái)將時(shí)脈信號(hào)hc1中的脈沖傳送至輸出端out，進(jìn)而將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)由預(yù)設(shè)電位xdonb_2再上拉至柵極高電位vgh，同時(shí)亦可通過(guò)晶體管341來(lái)將節(jié)點(diǎn)q(n)耦合至更高電平vgh⁺。

藉由以上說(shuō)明可知，由于移位暫存器300在輸出柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)時(shí)，將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)的電平分段抬升，進(jìn)而降低了驅(qū)動(dòng)晶體管(即晶體管311)的柵極-源極所承受的跨壓。因此，當(dāng)移位暫存器300在輸出具有夠高壓差的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極不會(huì)承受到過(guò)高的跨壓而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)晶體管崩潰。

接著請(qǐng)參考圖7，圖7為依照本發(fā)明第四實(shí)施例的移位暫存器400的電路圖。如圖7所示，移位暫存器400與移位暫存器300的差異僅在于移位暫存器400的電壓耦合單元34是利用電容342來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于移位暫存器400的操作方式與移位暫存器300的操作方式相似，在此便不再贅述。

請(qǐng)參考圖8，圖8為依照本發(fā)明第五實(shí)施例的移位暫存器500的電路圖。如圖8所示，此移位暫存器500包括有輸出單元11、輸出單元12、輸入信號(hào)選擇單元13、下拉單元14、下拉單元15、電壓耦合單元16、電壓抬升單元57、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?8、開(kāi)關(guān)單元19、防漏電單元20與重置單元21。移位暫存器500的電路架構(gòu)跟前述實(shí)施例的移位暫存器100的差異僅在電壓抬升單元57，因此在此僅說(shuō)明電壓抬升單元57。

電壓抬升單元57電性耦接至預(yù)設(shè)電位xdonb_2、參考電位xdonb、輸出端out1、第n-1級(jí)移位暫存器的節(jié)點(diǎn)q(n-1)與柵極高電位vgh。此電壓抬升單元57用以在第n-1級(jí)移位暫存器的節(jié)點(diǎn)q(n-1)的電壓電平變化期間，將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)的電平自參考電位xdonb上拉至預(yù)設(shè)電位xdonb_2。

接著繼續(xù)說(shuō)明電壓抬升單元57的實(shí)現(xiàn)方式，請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D8。電壓抬升單元57包括有晶體管571、572與573。晶體管571的第一端用以接收柵極高電位vgh，而晶體管571的控制端用以接收第n-1級(jí)移位暫存器的節(jié)點(diǎn)q(n-1)的信號(hào)。晶體管572的第一端電性耦接晶體管571的第二端，晶體管572的第二端電性耦接參考電位xdonb，而晶體管572的控制端用以接收時(shí)脈信號(hào)hc1。晶體管573的第一端電性耦接輸出端out1，晶體管573的第二端電性耦接預(yù)設(shè)電位xdonb_2，而晶體管573的控制端電性耦接晶體管571的第二端與晶體管572的第一端。

圖9為依照本發(fā)明第五實(shí)施例的移位暫存器的信號(hào)時(shí)序圖。在圖9中，標(biāo)示與圖8中的標(biāo)示相同者表示為相同的信號(hào)。以下將以圖9所示的三個(gè)時(shí)段(時(shí)段t1～t3)來(lái)說(shuō)明圖9所示的移位暫存器的部分操作，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D8與圖9。

在時(shí)段t1中，藉由第n-1級(jí)移位暫存器的節(jié)點(diǎn)q(n-1)的信號(hào)來(lái)導(dǎo)通晶體管571，進(jìn)而再藉由柵極高電位vgh來(lái)導(dǎo)通晶體管573，因此可通過(guò)晶體管573來(lái)將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)的電平自參考電位xdonb上拉至預(yù)設(shè)電位xdonb_2。在時(shí)段t2中，晶體管571及573持續(xù)導(dǎo)通，并藉由第n-1級(jí)移位暫存器的掃描信號(hào)st(n-1)來(lái)導(dǎo)通晶體管131，進(jìn)而將節(jié)點(diǎn)q(n)的電平上拉至高電平電壓u2d，使得晶體管111與121皆呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)。在此例中，高電平電壓u2d以柵極高電位vgh來(lái)實(shí)現(xiàn)。在時(shí)段t3中，時(shí)脈信號(hào)hc1由低電平轉(zhuǎn)態(tài)為高電平，且其高電平亦為柵極高電位vgh。而由于此時(shí)晶體管111與121仍皆呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)，因此可通過(guò)晶體管121來(lái)將時(shí)脈信號(hào)hc1中的脈沖傳送至輸出端out2，以形成掃描信號(hào)st(n)，同時(shí)亦可通過(guò)晶體管161來(lái)將節(jié)點(diǎn)q(n)耦合至更高電平vgh⁺。此外，由于此時(shí)晶體管111亦為導(dǎo)通狀態(tài)，因此可通過(guò)晶體管111來(lái)將時(shí)脈信號(hào)hc1中的脈沖傳送至輸出端out1，進(jìn)而將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)由預(yù)設(shè)電位xdonb_2再上拉至柵極高電位vgh。

藉由以上說(shuō)明可知，由于移位暫存器500在輸出柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)時(shí)，將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)的電平分段抬升，進(jìn)而降低了驅(qū)動(dòng)晶體管(即晶體管111)的柵極-源極所承受的跨壓。因此，當(dāng)移位暫存器100在輸出具有夠高壓差的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極不會(huì)承受到過(guò)高的跨壓而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)晶體管崩潰。

接著請(qǐng)一并參考圖10及圖11，圖10及圖11分別為依照本發(fā)明第六實(shí)施例的移位暫存器600的電路圖與信號(hào)時(shí)序圖。如圖10所示，移位暫存器600與前述實(shí)施例的移位暫存器500的差異僅在于移位暫存器600的晶體管571的控制端用以接收第n-1級(jí)移位暫存器所輸出的掃描信號(hào)st(n-1)。由于移位暫存器600的操作方式與移位暫存器500的操作方式相似，在此便不再贅述。

值得一提的是，在上述各實(shí)施例中，參考電位xdonb可采用柵極低電位vgl來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，上述各實(shí)施例中的電壓耦合單元皆可采用一晶體管或一電容來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的實(shí)施例亦提出一種顯示裝置，其采用本發(fā)明的柵極驅(qū)動(dòng)電路。此顯示裝置包括有主動(dòng)區(qū)與周邊區(qū)，主動(dòng)區(qū)具有多條柵極線與多條數(shù)據(jù)線，且柵極線分別與數(shù)據(jù)線交錯(cuò)設(shè)置，以形成多個(gè)像素單元。周邊區(qū)設(shè)置于主動(dòng)區(qū)的一側(cè)，而前述實(shí)施例的柵極驅(qū)動(dòng)電路可設(shè)置于周邊區(qū)，且其可電性耦接至柵極線。于本實(shí)施例中，柵極驅(qū)動(dòng)電路具有多級(jí)且串接的移位暫存器，且每級(jí)的移位暫存器分別包含有輸出端、主要輸出電路、電壓抬升電路、時(shí)脈信號(hào)、柵極高電位、參考電位與預(yù)設(shè)電位。參照?qǐng)D1所示，輸出端out1用以產(chǎn)生柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)至其中之一的柵極線。輸出端out2用以產(chǎn)生掃描信號(hào)至前一級(jí)或后一級(jí)的移位暫存器。主要輸出電路電性耦接至輸出端out2，所謂的主要輸出電路，是指在每級(jí)移位暫存器中，除電壓抬升單元17之外的其余部分。于圖1的實(shí)施例中，主要輸出電路是指包含輸出單元11、輸出單元12、輸入信號(hào)選擇單元13、下拉單元14、下拉單元15、電壓耦合單元16、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?8及開(kāi)關(guān)單元19的電路，而電壓抬升電路則是對(duì)應(yīng)于電壓抬升單元17。如此一來(lái)，每級(jí)的移位暫存器的主要輸出電路可包含輸出端out2與輸出端out1，且電壓抬升電路可電性耦接至輸出端out1，使得主要輸出電路可通過(guò)輸出端out1來(lái)與電壓抬升電路達(dá)到電性耦接，因此，輸出端out1的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)會(huì)受到主要輸出電路與電壓抬升電路而影響。

于本實(shí)施例中，時(shí)脈信號(hào)(如時(shí)脈信號(hào)hc1、hc2、hc3、hc4)分別電性耦接于主要輸出電路與電壓抬升電路，亦即主要輸出電路與電壓抬升電路可分別接收時(shí)脈信號(hào)。同樣地，柵極高電位分別電性耦接主要輸出電路與電壓抬升電路，使得主要輸出電路與電壓抬升電路可分別接收柵極高電位。另外，參考電位xdonb電性耦接至主要輸出電路，。而預(yù)設(shè)電位xdonb_2電性耦接至電壓抬升電路，使得主要輸出電路可接收參考電位xdonb，而電壓抬升電路則可接收預(yù)設(shè)電位xdonb_2。此外，于本實(shí)施例中，且預(yù)設(shè)電位xdonb_2大于參考電位xdonb，且預(yù)設(shè)電位xdonb_2小于柵極高電位vgh。如此一來(lái)，每級(jí)移位暫存器可接收兩組不同電位的低電位的信號(hào)，其一低電位為參考電位xdonb，而另一低電位為預(yù)設(shè)電位xdonb_2，且兩低電位分別對(duì)應(yīng)輸入至主要輸出電路與電壓抬升電路。通過(guò)與以往每級(jí)移位暫存器僅接收一組低電位的不同設(shè)計(jì)，可助于應(yīng)用于高解析或低溫環(huán)境等顯示裝置。詳言之，柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)sr(n)在一期間內(nèi)，其電平呈階梯式拉升，從參考電位xdonb抬升至預(yù)設(shè)電位xdonb_2，再?gòu)念A(yù)設(shè)電位xdonb_2抬升至柵極高電位vgh。

綜上所述，在本發(fā)明的實(shí)施例的柵極驅(qū)動(dòng)電路中，每級(jí)移位暫存器在輸出柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，先利用電壓抬升單元將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電平自參考電位上拉至預(yù)設(shè)電位，接著每級(jí)移位暫存器再將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電平自預(yù)設(shè)電位上拉至柵極高電位。由于每級(jí)移位暫存器在輸出柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電平分段抬升，進(jìn)而降低了驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極所承受的跨壓。因此，當(dāng)每級(jí)移位暫存器在輸出具有夠高壓差的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極-源極不會(huì)承受到過(guò)高的跨壓而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)晶體管崩潰。此外，由上述各實(shí)施例的說(shuō)明，亦可知本發(fā)明的柵極驅(qū)動(dòng)電路可應(yīng)用于需要高更新率的顯示裝置中，例如電競(jìng)用的顯示裝置，也可應(yīng)用于需要高跨壓的低溫環(huán)境中，例如車(chē)用顯示裝置。

雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后付的申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所界定者為準(zhǔn)。