專利名稱：柵極驅(qū)動(dòng)器及顯示面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種柵極驅(qū)動(dòng)器(gate driver),特別是有關(guān)于一種應(yīng)用于顯 示面板的柵極驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
由于顯像管具有畫質(zhì)優(yōu)良和價(jià)格低廉的特點(diǎn)，故一直被采用為電視和電 腦的顯示器。隨著科技的進(jìn)步，陸續(xù)開(kāi)發(fā)出新的平面顯示器。平面顯示器的 主要優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)具有大尺寸的顯示面板時(shí)，平面顯示器的總體積并不會(huì)因 此而有顯著的改變。 一般而言，平面顯示器包含，液晶顯示器(liquid crystal display; LCD)、等離子顯示器(plasma display panel; PDP)、場(chǎng)致發(fā)射顯示器 (field emission display; FED)以及電致發(fā)光顯示器(electroluminescent display; EL)。
液晶顯示器的反轉(zhuǎn)方式包括，幀反轉(zhuǎn)(frame inversion)、線反轉(zhuǎn)(line inversion)、歹ll反哞爭(zhēng)(column inversion)以及點(diǎn)反專爭(zhēng)(dot inversion)。為了4吏液晶顯 示器呈現(xiàn)影像，液晶顯示器具有一柵極驅(qū)動(dòng)器，其接收電壓VDD、 vss、 VGH 以及Vee,并產(chǎn)生掃描信號(hào)給像素單元。
圖IA為電壓VDD、 VSS、 Vgh以及VEE的時(shí)序圖。
一般而言，電壓VEE
比電壓VGH更早被活化(assert)。然而，若電壓VGH比電壓VEE早活化時(shí)(如圖 IB所示)，則柵極驅(qū)動(dòng)器將產(chǎn)生不正確的掃描信號(hào)給像素單元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種柵極驅(qū)動(dòng)器，包括一移位寄存器、 一電平轉(zhuǎn)換器、 一輸 出緩沖器以及一處理單元。移位寄存器產(chǎn)生一移位信號(hào)。電平轉(zhuǎn)換器根據(jù)一 第一操作電壓、 一第二操作電壓以及移位信號(hào)，產(chǎn)生一電平信號(hào)。輸出緩沖 器根據(jù)電平信號(hào)，提供一掃描信號(hào)。當(dāng)?shù)谝徊僮麟妷旱扔谝坏谝活A(yù)設(shè)值，并 且第二操作電壓大于一第二預(yù)設(shè)值，處理單元使電平信號(hào)隨著第二操作電壓 而變化。第二預(yù)設(shè)值小于第一預(yù)設(shè)值。本發(fā)明還提供一種顯示面板，包括一柵極驅(qū)動(dòng)器、 一源極驅(qū)動(dòng)器以及一 顯示區(qū)。柵極驅(qū)動(dòng)器提供至少一掃描信號(hào)給至少一柵極電極，并包括一移位 寄存器、 一電平轉(zhuǎn)換器、 一輸出緩沖器以及一處理單元。移位寄存器產(chǎn)生一 移位信號(hào)。電平轉(zhuǎn)換器根據(jù)一第一操作電壓、 一第二操作電壓以及移位信號(hào)， 產(chǎn)生一電平信號(hào)。輸出緩沖器根據(jù)電平信號(hào)，提供掃描信號(hào)。當(dāng)?shù)谝徊僮麟?壓等于一第一預(yù)設(shè)值，并且第二操作電壓大于一第二預(yù)設(shè)值，處理單元使電 平信號(hào)隨著第二操作電壓而變化。第二預(yù)設(shè)值小于第一預(yù)設(shè)值。源極驅(qū)動(dòng)器 提供至少一數(shù)據(jù)信號(hào)給至少一源極電極。顯示區(qū)根據(jù)掃描信號(hào)，接收數(shù)據(jù)信 號(hào)，并根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)呈現(xiàn)畫面。


圖1A、圖1B為電壓VDD、 Vss、 VGH以及VEE的時(shí)序圖。 圖2為本發(fā)明的顯示面板的示意圖。
圖3為本發(fā)明的柵極驅(qū)動(dòng)器的一可能實(shí)施例。 圖4為本發(fā)明的處理單元的一可能實(shí)施例。 圖5為相M及驅(qū)動(dòng)器的另一可能實(shí)施例。 圖6為處理單元的另一可能實(shí)施例。
主要元件符號(hào)說(shuō)明
200:顯示面氺反； 210:柵極驅(qū)動(dòng)器； 220:源極驅(qū)動(dòng)器； 230:顯示區(qū)；
Pi廣P面像素單元； G廣Gn: 4冊(cè)4及電才及； S, Sm:源沖及電沖及；
310、510移位寄存器
320、520電平轉(zhuǎn)換器
330、530輸出緩沖器
340、540處理單元；
350、550轉(zhuǎn)換單元；331、 531: P型晶體管；
332、 422、 532: N型晶體管; 351、 352、 421:反相器； 410、 620:比4交才莫塊；
420:開(kāi)關(guān)模塊； 610:重置模塊； 630:邏輯模塊。
具體實(shí)施例方式
為讓本發(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 出較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下
圖2為本發(fā)明的顯示面板的示意圖。如圖所示，顯示面板200包括一 柵極驅(qū)動(dòng)器(gate driver)210、 一源極驅(qū)動(dòng)器(source driver)220以及一顯示區(qū) 230。柵極驅(qū)動(dòng)器210提供至少一掃描信號(hào)給至少一柵極電極。源極驅(qū)動(dòng)器 220提供至少一數(shù)據(jù)信號(hào)給至少一源極電極。顯示區(qū)230根據(jù)掃描信號(hào)接收 數(shù)據(jù)信號(hào)，并根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)而呈現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的畫面。在本實(shí)施例中，顯示區(qū)230 具有像素單元Pu Pmn。像素(pixel)單元P,廣P咖通過(guò)柵極電極G廣G。以及源極 電極S廣Sm，接收掃描信號(hào)以及數(shù)據(jù)信號(hào)。
圖3為本發(fā)明的柵極驅(qū)動(dòng)器的一可能實(shí)施例。如圖所示，柵極驅(qū)動(dòng)器210 包括 一移位寄存器310、 一電平轉(zhuǎn)換器(level shifter)320、 一輸出緩沖器(output buffer)330、 一處理單元340以及一轉(zhuǎn)換單元350。
移位寄存器310具有多個(gè)移位寄存胞(未顯示)。每一移位寄存胞可提供一 移位信號(hào)，因此，移位寄存器310可提供多個(gè)移位信號(hào)。由于移位寄存器為 本領(lǐng)域人士所深知，故不再贅述。另外，為了方便說(shuō)明，以下僅以單一移位 信號(hào)為例。
電平轉(zhuǎn)換器320根據(jù)操作電壓VGH、 Vee以及移位信號(hào)Ssr，提供電平信 號(hào)Sls。在本實(shí)施例中，電平轉(zhuǎn)換器320轉(zhuǎn)換移位信號(hào)SsR的電平，以產(chǎn)生電 平信號(hào)Su。舉例而言，當(dāng)移位信號(hào)SsR為高電平(如3.3V)時(shí)，經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換 器320轉(zhuǎn)換后，電平信號(hào)S"約為操作電壓Vgh(如20V)。當(dāng)移位信號(hào)SsR為 低電平(如OV)時(shí)，經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換器320轉(zhuǎn)換后，電平信號(hào)SLs為操作電壓 V現(xiàn)(如-5V)。在本實(shí)施例中，電平轉(zhuǎn)換器320可具有多個(gè)電平轉(zhuǎn)換胞(未顯示)。所述電平轉(zhuǎn)換胞一對(duì)一地接收移位寄存器310的移位寄存胞所產(chǎn)生的移位信 號(hào)，用以產(chǎn)生多個(gè)電平信號(hào)。為方便說(shuō)明，以下僅以單一電平信號(hào)為例。
輸出緩沖器330根據(jù)電平信號(hào)S^提供掃描信號(hào)Ss。如圖3所示，輸出 緩沖器330僅具有單一級(jí)。在其實(shí)施例中，輸出緩沖器330可具有多級(jí)。在 本實(shí)施例中，輸出緩沖器330具有P型晶體管331及N型晶體管332。 P型 晶體管331與N型晶體管332串聯(lián)于操作電壓Vgh與V現(xiàn)之間。當(dāng)操作電壓
vgh等于一第一預(yù)設(shè)值，并且操作電壓vee大于一第二預(yù)設(shè)值時(shí)，處理單元
340控制輸出緩沖器330，使得N型晶體管332被導(dǎo)通。因此，掃描信號(hào)Ss
約等于電壓vee。
如圖3所示，轉(zhuǎn)換單元350耦接于處理單元340與輸出緩沖器330之間， 用以反相電平信號(hào)SLS。在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換單元350包括反相器351及352。 反相器351及352反相電平信號(hào)Sls，并將反相結(jié)果分別傳送至P型晶體管 331以及N型晶體管332。在其它實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換單元350可能僅具有單一 反相器(未顯示)，用以將反相結(jié)果同時(shí)傳送至P型晶體管331以及N型晶體 管332。
在本實(shí)施例中，處理單元340耦接于電平轉(zhuǎn)換器320與輸出緩沖器330
之間。當(dāng)操作電壓vgh等于第一預(yù)設(shè)值，并且操作電壓vee大于第二預(yù)設(shè)值
時(shí)，處理單元340控制電平信號(hào)SLS，使其隨著操作電壓vee而變化。第二預(yù)
設(shè)值小于第一預(yù)設(shè)值。當(dāng)操作電壓V(jh等于第一預(yù)設(shè)值，并且操作電壓VEE
小于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，處理單元340直接將電平信號(hào)SLs傳送至輸出緩沖器330。 圖4為本發(fā)明的處理單元的一可能實(shí)施例。如圖所示，處理單元340包 括 一比較模塊410以及一開(kāi)關(guān)模塊420。比較模塊410將操作電壓Vee與一 第二預(yù)設(shè)值(如-0.5V)作比較。開(kāi)關(guān)模塊420根據(jù)比較結(jié)果，將操作電壓VEE 作為電平信號(hào)SLS。
在本實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)模塊420具有反相器421及N型晶體管422。反相 器421反相比較模塊410的比較結(jié)果。N型晶體管422的柵極耦接反相器421, 其源極接收操作電壓VEE，其漏極輸出操作電壓VEE。
舉例而言，當(dāng)操作電壓vee大于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，比較模塊410輸出低電 平，使得N型晶體管422被導(dǎo)通，因此，電平信號(hào)Sts隨著操作電壓Vb而 變化。當(dāng)操作電壓vee小于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，比較模塊410輸出高電平，使得 N型晶體管422不被導(dǎo)通，因此，電平信號(hào)SLs被直接地傳送至轉(zhuǎn)換單元350。當(dāng)操作電壓VGH等于第一預(yù)設(shè)值，并且操作電壓VEE大于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，
電平轉(zhuǎn)換器520可能產(chǎn)生不正確的電平信號(hào)，因而造成鎖定問(wèn)題(latch-up issue)。輸出緩沖器330將因鎖定問(wèn)題而產(chǎn)生不正確的掃描信號(hào)。為了解決鎖
定問(wèn)題，當(dāng)操作電壓Vcffl等于第一預(yù)設(shè)值，并且操作電壓VEE大于第二預(yù)設(shè)
值時(shí)，處理單元340控制電平信號(hào)SLS，使其隨著操作電壓VEE而變化。
圖5為柵極驅(qū)動(dòng)器的另一可能實(shí)施例。如圖所示，柵極驅(qū)動(dòng)器210具有 移位寄存器510、 一電平轉(zhuǎn)換器520、 一輸出緩沖器530、 一處理單元540以 及一轉(zhuǎn)換單元550。移位寄存器510、電平轉(zhuǎn)換器520、輸出緩沖器530以及 轉(zhuǎn)換單元550的工作原理同移位寄存器310、電平轉(zhuǎn)換器320、輸出緩沖器 330以及轉(zhuǎn)換單元350，故不再贅述。
圖6為處理單元的另一可能實(shí)施例。如圖所示，處理單元540包括一 重置模塊610、 一比較模塊620以及一邏輯模塊630。當(dāng)操作電壓Vgh等于第 一預(yù)設(shè)值時(shí)，重置模塊610活化通知信號(hào)SNS。比較模塊620將操作電壓VEE
與第二預(yù)設(shè)值作比較。當(dāng)操作電壓VEE大于第二預(yù)設(shè)值，并且操作電壓VGH
等于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，邏輯模塊630活化重置信號(hào)Sres。在本實(shí)施例中，邏輯 模塊630為與門(AND gate)。
當(dāng)操作電壓VEE大于第二預(yù)設(shè)值，并且操作電壓VGH等于第 一預(yù)設(shè)值時(shí)， 鎖定問(wèn)題可能會(huì)發(fā)生在輸出緩沖器530，因而造成輸出緩沖器530產(chǎn)生不正 確的掃描信號(hào)。為了解決鎖定問(wèn)題，當(dāng)操作電壓VEE大于第二預(yù)設(shè)值，并且 操作電壓VGH等于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，重置信號(hào)Sres會(huì)被活化，用以重置移位寄 存器510。因此，電平信號(hào)SLS會(huì)隨著操作電壓V證而變化，以避免輸出緩沖 器530發(fā)生鎖定問(wèn)題。當(dāng)操作電壓VEE小于第二預(yù)設(shè)值，并且操作電壓VGH
等于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，停止活化重置信號(hào)Sres,因此，移位寄存器510開(kāi)始產(chǎn) 生移位信號(hào)SSR,并且輸出緩沖器530正常地提供掃描信號(hào)Ss。
雖然本發(fā)明已經(jīng)以較佳實(shí)施例揭露如上，然而其并非用以限制本發(fā)明， 任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng) 可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所限定 者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種柵極驅(qū)動(dòng)器，包括一移位寄存器，產(chǎn)生一移位信號(hào)；一電平轉(zhuǎn)換器，根據(jù)一第一操作電壓、一第二操作電壓以及該移位信號(hào)，產(chǎn)生一電平信號(hào)；一輸出緩沖器，根據(jù)該電平信號(hào)，提供一掃描信號(hào)；以及一處理單元，當(dāng)該第一操作電壓等于一第一預(yù)設(shè)值，并且該第二操作電壓大于一第二預(yù)設(shè)值，該處理單元使該電平信號(hào)隨著該第二操作電壓而變化，該第二預(yù)設(shè)值小于該第一預(yù)設(shè)值。
2. 如權(quán)利要求1所述的柵極驅(qū)動(dòng)器，其中該處理單元，包括 一比較模塊，用以比較該第二操作電壓與該第二預(yù)設(shè)值；以及 一開(kāi)關(guān)模塊，根據(jù)比較結(jié)果，將該第二操作電壓作為該電平信號(hào)。
3. 如權(quán)利要求2所述的柵極驅(qū)動(dòng)器，其中該開(kāi)關(guān)模塊，包括 一反相器，用以反相比較結(jié)果；以及一N型晶體管，其柵極耦接該反相器，其源極接收該第二操作電壓，該 漏極輸出該第二操作電壓。
4. 如權(quán)利要求2所述的柵極驅(qū)動(dòng)器，其中該輸出緩沖器，包括 一P型晶體管；以及一 N型晶體管，與該P(yáng)型晶體管串聯(lián)于該第一及第二操作電壓之間。
5. 如權(quán)利要求4所述的柵極驅(qū)動(dòng)器，其中當(dāng)該第二4乘作電壓大于該第二 預(yù)設(shè)值時(shí)，該N型晶體管被導(dǎo)通。
6. 如權(quán)利要求5所述的柵極驅(qū)動(dòng)器，更包括一轉(zhuǎn)換單元，耦接于該處理 單元與該輸出緩沖器之間。
7. 如權(quán)利要求6所述的柵極驅(qū)動(dòng)器，其中該轉(zhuǎn)換單元，包括 一第一反相器，耦接于該開(kāi)關(guān)模塊與該P(yáng)型晶體管的柵極之間；以及 一第二反相器，耦接于該開(kāi)關(guān)模塊與該N型晶體管的柵極之間。
8. 如權(quán)利要求1所述的柵極驅(qū)動(dòng)器，其中該處理單元，包括 一重置模塊，當(dāng)該第一操作電壓等于該第一預(yù)設(shè)值時(shí)，活化一通知信號(hào)； 一比較模塊，比較該第二操作電壓與該第二預(yù)設(shè)值；以及 一邏輯模塊，當(dāng)該第一操作電壓等于該第一預(yù)設(shè)值，并且該第二操作電壓小于該第二預(yù)設(shè)值時(shí)，活化一重置信號(hào)。
9. 如權(quán)利要求8所述的柵極驅(qū)動(dòng)器，還包括一轉(zhuǎn)換單元，該轉(zhuǎn)換單元耦 接于該電平轉(zhuǎn)換器與該輸出緩沖器之間，用以反相該電平信號(hào)，該輸出緩沖 器包括一 P型晶體管以及一 N型晶體管，該P(yáng)型晶體管與該N型晶體管串聯(lián) 于該第 一及第二操作電壓之間。
10. 如權(quán)利要求9所述的柵極驅(qū)動(dòng)器，其中該轉(zhuǎn)換單元，包括 一第一反相器，耦接于該電平轉(zhuǎn)換器與該P(yáng)型晶體管的4冊(cè)極之間；以及 一第二反相器，耦接于該電平轉(zhuǎn)換器與該N型晶體管的柵極之間。
全文摘要
提供了一種柵極驅(qū)動(dòng)器及顯示面板。該柵極驅(qū)動(dòng)器包括一移位寄存器、一電平轉(zhuǎn)換器、一輸出緩沖器以及一處理單元。移位寄存器產(chǎn)生一移位信號(hào)。電平轉(zhuǎn)換器根據(jù)一第一操作電壓、一第二操作電壓以及移位信號(hào)，產(chǎn)生一電平信號(hào)。輸出緩沖器根據(jù)電平信號(hào)，提供一掃描信號(hào)。當(dāng)?shù)谝徊僮麟妷旱扔谝坏谝活A(yù)設(shè)值，并且第二操作電壓大于一第二預(yù)設(shè)值，處理單元使電平信號(hào)隨著第二操作電壓而變化。第二預(yù)設(shè)值小于第一預(yù)設(shè)值。
文檔編號(hào)G09G3/36GK101604501SQ200810212948
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2008年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者薛涵水, 陳致瑋 申請(qǐng)人:奇景光電股份有限公司