CN101604501A - 栅极驱动器及显示面板 - Google Patents

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Abstract

提供了一种栅极驱动器及显示面板。该栅极驱动器包括一移位寄存器、一电平转换器、一输出缓冲器以及一处理单元。移位寄存器产生一移位信号。电平转换器根据一第一操作电压、一第二操作电压以及移位信号，产生一电平信号。输出缓冲器根据电平信号，提供一扫描信号。当第一操作电压等于一第一预设值，并且第二操作电压大于一第二预设值，处理单元使电平信号随着第二操作电压而变化。第二预设值小于第一预设值。

Description

栅极驱动器及显示面板
技术领域
本发明有关于一种栅极驱动器(gate driver)，特别是有关于一种应用于显示面板的栅极驱动器。
背景技术
由于显像管具有画质优良和价格低廉的特点，故一直被采用为电视和电脑的显示器。随着科技的进步，陆续开发出新的平面显示器。平面显示器的主要优点在于，当具有大尺寸的显示面板时，平面显示器的总体积并不会因此而有显著的改变。一般而言，平面显示器包含，液晶显示器(liquid crystaldisplay；LCD)、等离子显示器(plasma display panel；PDP)、场致发射显示器(field emission display；FED)以及电致发光显示器(electroluminescent display；EL)。
液晶显示器的反转方式包括，帧反转(frame inversion)、线反转(lineinversion)、列反转(column inversion)以及点反转(dot inversion)。为了使液晶显示器呈现影像，液晶显示器具有一栅极驱动器，其接收电压VDD、VSS、VGH以及VEE，并产生扫描信号给像素单元。
图1A为电压VDD、VSS、VGH以及VEE的时序图。一般而言，电压VEE比电压VGH更早被活化(assert)。然而，若电压VGH比电压VEE早活化时(如图1B所示)，则栅极驱动器将产生不正确的扫描信号给像素单元。
发明内容
本发明提供一种栅极驱动器，包括一移位寄存器、一电平转换器、一输出缓冲器以及一处理单元。移位寄存器产生一移位信号。电平转换器根据一第一操作电压、一第二操作电压以及移位信号，产生一电平信号。输出缓冲器根据电平信号，提供一扫描信号。当第一操作电压等于一第一预设值，并且第二操作电压大于一第二预设值，处理单元使电平信号随着第二操作电压而变化。第二预设值小于第一预设值。
本发明还提供一种显示面板，包括一栅极驱动器、一源极驱动器以及一显示区。栅极驱动器提供至少一扫描信号给至少一栅极电极，并包括一移位寄存器、一电平转换器、一输出缓冲器以及一处理单元。移位寄存器产生一移位信号。电平转换器根据一第一操作电压、一第二操作电压以及移位信号，产生一电平信号。输出缓冲器根据电平信号，提供扫描信号。当第一操作电压等于一第一预设值，并且第二操作电压大于一第二预设值，处理单元使电平信号随着第二操作电压而变化。第二预设值小于第一预设值。源极驱动器提供至少一数据信号给至少一源极电极。显示区根据扫描信号，接收数据信号，并根据数据信号呈现画面。
附图说明
图1A、图1B为电压VDD、VSS、VGH以及VEE的时序图。
图2为本发明的显示面板的示意图。
图3为本发明的栅极驱动器的一可能实施例。
图4为本发明的处理单元的一可能实施例。
图5为栅极驱动器的另一可能实施例。
图6为处理单元的另一可能实施例。
【主要元件符号说明】
200：显示面板；
210：栅极驱动器；
220：源极驱动器；
230：显示区；
P11～Pmn：像素单元；
G1～Gn：栅极电极；
S1～Sm：源极电极；
310、510：移位寄存器；
320、520：电平转换器；
330、530：输出缓冲器；
340、540：处理单元；
350、550：转换单元；
331、531：P型晶体管；
332、422、532：N型晶体管；
351、352、421：反相器；
410、620：比较模块；
420：开关模块；
610：重置模块；
630：逻辑模块。
具体实施方式
为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
图2为本发明的显示面板的示意图。如图所示，显示面板200包括：一栅极驱动器(gate driver)210、一源极驱动器(source driver)220以及一显示区230。栅极驱动器210提供至少一扫描信号给至少一栅极电极。源极驱动器220提供至少一数据信号给至少一源极电极。显示区230根据扫描信号接收数据信号，并根据数据信号而呈现相对应的画面。在本实施例中，显示区230具有像素单元P11～Pmn。像素(pixel)单元P11～Pmn通过栅极电极G1～Gn以及源极电极S1～Sm，接收扫描信号以及数据信号。
图3为本发明的栅极驱动器的一可能实施例。如图所示，栅极驱动器210包括：一移位寄存器310、一电平转换器(level shifter)320、一输出缓冲器(outputbuffer)330、一处理单元340以及一转换单元350。
移位寄存器310具有多个移位寄存胞(未显示)。每一移位寄存胞可提供一移位信号，因此，移位寄存器310可提供多个移位信号。由于移位寄存器为本领域人士所深知，故不再赘述。另外，为了方便说明，以下仅以单一移位信号为例。
电平转换器320根据操作电压VGH、VEE以及移位信号SSR，提供电平信号SLS。在本实施例中，电平转换器320转换移位信号SSR的电平，以产生电平信号SLS。举例而言，当移位信号SSR为高电平(如3.3V)时，经过电平转换器320转换后，电平信号SLS约为操作电压VGH(如20V)。当移位信号SSR为低电平(如0V)时，经过电平转换器320转换后，电平信号SLS为操作电压VEE(如-5V)。在本实施例中，电平转换器320可具有多个电平转换胞(未显示)。所述电平转换胞一对一地接收移位寄存器310的移位寄存胞所产生的移位信号，用以产生多个电平信号。为方便说明，以下仅以单一电平信号为例。
输出缓冲器330根据电平信号SLS提供扫描信号SS。如图3所示，输出缓冲器330仅具有单一级。在其实施例中，输出缓冲器330可具有多级。在本实施例中，输出缓冲器330具有P型晶体管331及N型晶体管332。P型晶体管331与N型晶体管332串联于操作电压VGH与VEE之间。当操作电压VGH等于一第一预设值，并且操作电压VEE大于一第二预设值时，处理单元340控制输出缓冲器330，使得N型晶体管332被导通。因此，扫描信号SS约等于电压VEE。
如图3所示，转换单元350耦接于处理单元340与输出缓冲器330之间，用以反相电平信号SLS。在本实施例中，转换单元350包括反相器351及352。反相器351及352反相电平信号SLS，并将反相结果分别传送至P型晶体管331以及N型晶体管332。在其它实施例中，转换单元350可能仅具有单一反相器(未显示)，用以将反相结果同时传送至P型晶体管331以及N型晶体管332。
在本实施例中，处理单元340耦接于电平转换器320与输出缓冲器330之间。当操作电压VGH等于第一预设值，并且操作电压VEE大于第二预设值时，处理单元340控制电平信号SLS，使其随着操作电压VEE而变化。第二预设值小于第一预设值。当操作电压VGH等于第一预设值，并且操作电压VEE小于第二预设值时，处理单元340直接将电平信号SLS传送至输出缓冲器330。
图4为本发明的处理单元的一可能实施例。如图所示，处理单元340包括：一比较模块410以及一开关模块420。比较模块410将操作电压VEE与一第二预设值(如-0.5V)作比较。开关模块420根据比较结果，将操作电压VEE作为电平信号SLS。
在本实施例中，开关模块420具有反相器421及N型晶体管422。反相器421反相比较模块410的比较结果。N型晶体管422的栅极耦接反相器421，其源极接收操作电压VEE，其漏极输出操作电压VEE。
举例而言，当操作电压VEE大于第二预设值时，比较模块410输出低电平，使得N型晶体管422被导通，因此，电平信号SLS随着操作电压VEE-而变化。当操作电压VEE小于第二预设值时，比较模块410输出高电平，使得N型晶体管422不被导通，因此，电平信号SLS被直接地传送至转换单元350。
当操作电压VGH等于第一预设值，并且操作电压VEE大于第二预设值时，电平转换器520可能产生不正确的电平信号，因而造成锁定问题(latch-upissue)。输出缓冲器330将因锁定问题而产生不正确的扫描信号。为了解决锁定问题，当操作电压VGH等于第一预设值，并且操作电压VEE大于第二预设值时，处理单元340控制电平信号SLS，使其随着操作电压VEE而变化。
图5为栅极驱动器的另一可能实施例。如图所示，栅极驱动器210具有移位寄存器510、一电平转换器520、一输出缓冲器530、一处理单元540以及一转换单元550。移位寄存器510、电平转换器520、输出缓冲器530以及转换单元550的工作原理同移位寄存器310、电平转换器320、输出缓冲器330以及转换单元350，故不再赘述。
图6为处理单元的另一可能实施例。如图所示，处理单元540包括：一重置模块610、一比较模块620以及一逻辑模块630。当操作电压VGH等于第一预设值时，重置模块610活化通知信号SNS。比较模块620将操作电压VEE与第二预设值作比较。当操作电压VEE大于第二预设值，并且操作电压VGH等于第一预设值时，逻辑模块630活化重置信号SRES。在本实施例中，逻辑模块630为与门(AND gate)。
当操作电压VEE大于第二预设值，并且操作电压VGH等于第一预设值时，锁定问题可能会发生在输出缓冲器530，因而造成输出缓冲器530产生不正确的扫描信号。为了解决锁定问题，当操作电压VEE大于第二预设值，并且操作电压VGH等于第一预设值时，重置信号SRES会被活化，用以重置移位寄存器510。因此，电平信号SLS会随着操作电压VEE而变化，以避免输出缓冲器530发生锁定问题。当操作电压VEE小于第二预设值，并且操作电压VGH等于第一预设值时，停止活化重置信号SRES，因此，移位寄存器510开始产生移位信号SSR，并且输出缓冲器530正常地提供扫描信号SS。
虽然本发明已经以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限制本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所限定者为准。

Claims (10)

1.一种栅极驱动器，包括：
一移位寄存器，产生一移位信号；
一电平转换器，根据一第一操作电压、一第二操作电压以及该移位信号，产生一电平信号；
一输出缓冲器，根据该电平信号，提供一扫描信号；以及
一处理单元，当该第一操作电压等于一第一预设值，并且该第二操作电压大于一第二预设值，该处理单元使该电平信号随着该第二操作电压而变化，该第二预设值小于该第一预设值。
2.如权利要求1所述的栅极驱动器，其中该处理单元，包括：
一比较模块，用以比较该第二操作电压与该第二预设值；以及
一开关模块，根据比较结果，将该第二操作电压作为该电平信号。
3.如权利要求2所述的栅极驱动器，其中该开关模块，包括：
一反相器，用以反相比较结果；以及
一N型晶体管，其栅极耦接该反相器，其源极接收该第二操作电压，该漏极输出该第二操作电压。
4.如权利要求2所述的栅极驱动器，其中该输出缓冲器，包括：
一P型晶体管；以及
一N型晶体管，与该P型晶体管串联于该第一及第二操作电压之间。
5.如权利要求4所述的栅极驱动器，其中当该第二操作电压大于该第二预设值时，该N型晶体管被导通。
6.如权利要求5所述的栅极驱动器，更包括一转换单元，耦接于该处理单元与该输出缓冲器之间。
7.如权利要求6所述的栅极驱动器，其中该转换单元，包括：
一第一反相器，耦接于该开关模块与该P型晶体管的栅极之间；以及
一第二反相器，耦接于该开关模块与该N型晶体管的栅极之间。
8.如权利要求1所述的栅极驱动器，其中该处理单元，包括
一重置模块，当该第一操作电压等于该第一预设值时，活化一通知信号；
一比较模块，比较该第二操作电压与该第二预设值；以及
一逻辑模块，当该第一操作电压等于该第一预设值，并且该第二操作电压小于该第二预设值时，活化一重置信号。
9.如权利要求8所述的栅极驱动器，还包括一转换单元，该转换单元耦接于该电平转换器与该输出缓冲器之间，用以反相该电平信号，该输出缓冲器包括一P型晶体管以及一N型晶体管，该P型晶体管与该N型晶体管串联于该第一及第二操作电压之间。
10.如权利要求9所述的栅极驱动器，其中该转换单元，包括：
一第一反相器，耦接于该电平转换器与该P型晶体管的栅极之间；以及
一第二反相器，耦接于该电平转换器与该N型晶体管的栅极之间。
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