CN102903321A - 显示装置及其移位缓存电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示装置及其移位缓存电路,该移位缓存电路包含多级移位缓存单元,其中每一级移位缓存单元具有:上拉单元用以输出第一驱动电压;驱动单元输出第一扫描信号;电压调整单元,具有电性耦接于电压源的输入端以及输出第二电压的输出端;第一控制单元用以依据第一系统时脉信号使驱动单元的控制端的电位被下拉至电压源的第一电压;第二控制单元用以依据第二系统时脉信号使驱动单元的控制端的电位被下拉至电压源的第一电压;第一下拉单元以及第二下拉单元分别具有第一端电性耦接于驱动单元,第二端电性耦接于电压调整单元的输出端,以及控制端电性耦接于第二扫描信号。
Description
技术领域
本发明是有关于一种扫描驱动电路,且特别是有关于一种移位缓存电路及其显示装置。
背景技术
随着目前市场上对于显示装置窄边框的需求,会希望将显示装置(例如是液晶显示装置)内部的移位缓存电路的体积/面积缩减,以符合对于显示装置厚度越来越薄及边框越来越窄的诉求。然而,现有的移位缓存电路为了维持电路稳定性,无法减少元件,因此在显示装置中仍占用相当大的体积/面积,而使显示装置的厚度及显示装置边框的大小难以降低。
在目前显示装置的制程中,利用内建扫描驱动电路(Gate driver On Array,GOA)的技术制作移位缓存电路,藉以符合轻薄短小的设计趋势。
然而在目前的栅极驱动电路基板处于关闭(off)状态时,其通常是以0伏特当作开关元件(例如,α-Si TFT或IGZO TFT等)的关闭电压,但是有时会因为开关元件的特性导致所述的关闭电压产生飘移而造成漏电流的问题,严重时还可能导致所述的移位缓存电路发生输出失效的问题。
发明内容
本发明提出一种移位缓存电路及其显示装置,可改善开关元件因为关闭电压产生飘移而造成漏电流的问题,并且更进一步缩小移位缓存电路的电路布局面积。
因此,本发明的移位缓存电路,包括有:上拉单元、驱动单元、第一控制单元、第一下拉单元、第二控制单元、第二下拉单元与电压调整单元。所述的上拉单元用以依据第一时脉信号,第三扫描信号,以及第二驱动电压,以输出第一驱动电压。所述的驱动单元具有一个接收与第一时脉信号相位相反的第二时脉信号的第一端、一个电性耦接于上拉单元的控制端,与一个输出第一扫描信号的第二端。所述的第一控制单元电性耦接于驱动单元的控制端与电压源,用以依据第一系统时脉信号使驱动单元的控制端的电位被下拉至第一电压。所述的第一下拉单元具有一个电性耦接于驱动单元的第二端的第一端,一个电性耦接于电压调整单元的输出端的第二端,以及一个接收第二扫描信号的控制端。所述的第二控制单元分别电性耦接于驱动单元的控制端与电压源,用以依据第二系统时脉信号使驱动单元的控制端的电位被下拉至第一电压。所述的第二下拉单元具有一个电性耦接于驱动单元的控制端的第一端,一个电性耦接于电压调整单元的输出端的第二端,以及一个接收第二扫描信号的控制端。所述的电压调整单元电性耦接于电压源,用以输出第二电压。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合附图,作详细说明如下。
附图说明
图1A绘示为本发明实施例的移位缓存电路的示意图。
图1B绘示为本发明实施例的电压调整单元的电路示意图。
图1C绘示为本发明实施例的电压调整单元的另一电路示意图。
图2绘示为本发明实施例的控制时序示意图。
图3绘示为本发明实施例的显示装置的示意图。
其中,附图标记:
10 上拉单元
11 第一端
13 控制端
15 第二端
100 移位缓存单元
101 移位缓存单元
102 移位缓存单元
110 移位缓存单元
190 移位缓存单元
20 驱动单元
21 第一端
23 控制端
25 第二端
30 第一控制单元
300 显示装置
310 显示单元
320 数据驱动单元
330 扫描驱动单元
340 时序控制单元
33a 第一下拉单元
40 第二控制单元
43a 第二下拉单元
50 电压调整单元
C1 储能单元
D1 极管
G(n) 第一扫描信号
G(n+1) 第二扫描信号
G(n-1) 第三扫描信号
HC1 第一时脉信号
HC2 第二时脉信号
LC1 第一系统时脉信号
LC2 第二系统时脉信号
T1 开关元件
10a 开关元件
10b 开关元件
20a 开关元件
33a 开关元件
43a 开关元件
30a~30f 开关元件
40a~40f 开关元件
Q(n) 第一驱动电压
Q(n-1) 第二驱动电压
VSS 电压源
具体实施方式
请参照图1A,图1A为本发明实施例的移位缓存电路的示意图。如图1A所示,本发明实施例的第N级移位缓存单元100包括有上拉单元10、驱动单元20、第一控制单元30、第一下拉单元33、第二控制单元40、第二下拉单元43与电压调整单元50。
上拉单元10用以依据第一时脉信号HC1,第三扫描信号G(n-1),以及第二驱动电压Q(n-1),以输出第一驱动电压Q(n)。更具体的说,上拉单元10包括有开关元件10a与开关元件10b。所述的开关元件10a与开关元件10b可例如是由N型薄膜晶体管所构成。所述的开关元件10a的第一端接收第一时脉信号HC1,开关元件10a的控制端接收第N-1级移位缓存单元(图中未示)的上拉单元输出的第二驱动电压Q(n-1)。开关元件10b的第一端接收第N-1级移位缓存单元输出的第三扫描信号G(n-1),开关元件10b的控制端电性耦接于开关元件10a的第二端,开关元件10b的第二端用以输出第一驱动电压Q(n)。
驱动单元20具有接收第二时脉信号HC2的第一端21、一个电性耦接于上拉单元10的控制端23,与一个输出第一扫描信号G(n)的第二端25。更具体的说,驱动单元20包括有开关元件20a,所述的开关元件20a可例如是由N型薄膜晶体管所构成,所述的开关元件20a的第一端21接收与第一时脉信号HC1相位相反的第二时脉信号HC2,开关元件20a的控制端23电性耦接于上拉单元10,于开关元件20a处于导通状态时,开关元件20a的第二端25输出第一扫描信号G(n)。
第一控制单元30分别电性耦接于驱动单元20的控制端23与电压源VSS,并依据第一系统时脉信号LC1来将驱动单元20的控制端23的电位下拉至电压源VSS所提供的第一电压。第一控制单元30包括有开关元件30a~30f。所述的开关元件30a~30f可例如是由N型薄膜晶体管所构成。所述的开关元件30f的第一端分别电性耦接于驱动单元20的第二端,与储能单元C的第一端。储能单元C的第二端电性耦接于第一驱动电压Q(n)。开关元件30f的第二端电性耦接于电压调整单元50的输出端,以接收电压调整单元50所输出的第二电压。值得注意的是,第二电压的电位高于第一电压的电位。举例来说,第二电压的电位可为-6伏特,而第一电压的电位可为-9伏特。开关元件30f的控制端电性耦接于开关元件30e的控制端。所述的开关元件30e的第一端电性连接上拉单元10的开关元件10b的第二端。开关元件30e的第二端电性耦接于电压源VSS,以接收第一电压。开关元件30a的控制端与第一端用以接收第一系统时脉信号LC1。
如图1A所示,开关元件30b的第一端电性耦接于开关元件30a的第二端,开关元件30b的控制端用以接收第一驱动电压Q(n),而开关元件30b的第二端电性耦接于电压源VSS,以接收第一电压。开关元件30c的第一端电性耦接于开关元件30a的第一端,开关元件30c的控制端电性耦接于开关元件30a的第二端,而开关元件30c的第二端电性耦接于开关元件30e的控制端。开关元件30d的第一端电性耦接于开关元件30c的第二端,开关元件30d的控制端电性耦接于第一驱动电压Q(n),而开关元件30d的第二端电性耦接于电压源VSS,以接收第一电压。
第一下拉单元33具有一电性耦接于驱动单元20的第二端25的第一端,一电性耦接于电压调整单元50的输出端的第二端,用以接收第二电压,以及接收第二扫描信号G(n+1)的控制端。此第一下拉单元33用以依据第二扫描信号G(n+1)来将驱动单元20的第二端25的电位下拉至第二电压。更具体的说,第一下拉单元33包括有开关元件33a,所述的开关元件33a可例如是由N型薄膜晶体管所构成。所述的开关元件33a的第一端电性耦接于驱动单元20的开关元件20a的第二端,开关元件33a的控制端接收第N+1级移位缓存单元(图中未示)输出的第二扫描信号G(n+1),而开关元件33a的第二端电性耦接于电压调整单元50的输出端,用以接收第二电压。
第二控制单元40分别电性耦接于驱动单元20的控制端23与电压源VSS,并依据第二系统时脉信号LC2来将驱动单元20的控制端23的电位下拉至电压源VSS所提供的第一电压。第二控制单元40包括有开关元件40a~40f。所述的开关元件40a~40f可例如是由N型薄膜晶体管所构成。所述的开关元件40f的第一端电性耦接于驱动单元20的第二端,开关元件40f的第二端电性耦接于电压调整单元50的输出端,以接收第二电压,而开关元件40f的控制端电性耦接于开关元件40e的控制端。所述的开关元件40e的第一端电性连接上拉单元10的开关元件10b的第二端,开关元件40e的第二端电性耦接于电压源VSS,以接收第一电压。开关元件40a的控制端与第一端用以接收第二系统时脉信号LC2。
如图1A所示,开关元件40b的第一端电性耦接于开关元件40a的第二端,开关元件40b的控制端用以接收第一驱动电压Q(n),而开关元件40b的第二端电性耦接于电压源VSS,以接收第一电压。开关元件40c的第一端电性耦接于开关元件40a的第一端,开关元件40c的控制端电性耦接于开关元件40a的第二端,而开关元件40c的第二端电性耦接于开关元件40e的控制端。开关元件40d的第一端电性耦接于开关元件40c的第二端,开关元件40d的控制端电性耦接于第一驱动电压Q(n),而开关元件40d的第二端电性耦接于电压源VSS,以接收第一电压。
第二下拉单元43具有一电性耦接于驱动单元20的控制端23的第一端,一电性耦接于电压调整单元50的输出端的第二端,用以接收第二电压,以及一个接收第二扫描信号G(n+1)的控制端。此第二下拉单元43用以依据第二扫描信号G(n+1)来将驱动单元20的控制端的电位下拉至第二电压。更具体的说,第二下拉单元43包括有开关元件43a,所述的开关元件43a可例如是由N型薄膜晶体管所构成。所述的开关元件43a的第一端电性耦接于驱动单元20的开关元件20a的控制端,开关元件43a的控制端接收第N+1级移位缓存单元(图中未示)输出的第二扫描信号G(n+1),而开关元件43a的第二端电性耦接于电压调整单元50的输出端,以接收第二电压。
电压调整单元50电性耦接于电压源VSS,以接收第一电压。电压调整单元50用以将第一电压转换为第二电压,并将第二电压输出至第一下拉单元33与第二下拉单元43。
请参照图1B,图1B为本发明实施例的电压调整单元的电路示意图。如图1B所示,移位缓存单元101的电压调整单元50包括有开关元件T1。所述的开关元件T1具有一个控制端13,一个电性耦接于开关元件T1的控制端13、第一控制单元30与第二控制单元40的第一端11,与一个电性耦接电压源VSS的第二端15。更具体的说,所述的开关元件T1可例如是N型薄膜晶体管。开关元件T1的第一端11分别电性耦接于开关元件30f的第二端与开关元件40f的第二端;开关元件T1的第二端15用以接收第一电压,并电性耦接至第一控制单元30与第二控制单元40。
值得一提的是,本发明的移位缓存单元100由于采用了电压调整单元50来提供所需的第二电压,因此移位缓存单元100仅需接收来自移位缓存电路外部的电压源VSS所提供的第一电压即可,而不需要另外接收第二电压。如此一来,便可减少电源线的电路布线面积。
接下来,请参照图1C,图1C为本发明实施例的电压调整单元的另一电路示意图。如图1C所示,移位缓存单元102的电压调整单元50包括有二极管D1。所述的二极管D1具有一个正极端(图中未标示)与一个负极端(图中未标示)。所述二极管D1的负极端电性耦接于电压源VSS,用以接收第一电压,而所述二极管D1的正极端用以输出第二电压。
接下来,请参照图2,图2绘示为本发明实施例的控制时序示意图,其中水平轴表示为时间,垂直轴表示为电压。如图2所示,第一时脉信号HC1与第二时脉信号HC2相位相反。当第一系统时脉信号LC1为高位准,第一驱动电压Q(n)为低位准时,第一控制单元30输出一高位准信号,因而开启了第一下拉单元33与第二下拉单元43,以通过第二电压将第一驱动控制电压Q(n)下拉,因而关闭驱动单元20。当第一驱动电压Q(n)为高位准时,第一控制单元30会被拉至第一电压而呈现低位准,而关闭第一下拉单元33与第二下拉单元43,使第一扫描信号G(n)不致发生经由下拉单元漏电的情形,确保第一扫描信号G(n)具有正确的波形。此外,第一系统时脉信号LC1与第二系统时脉信号LC2相位相反,当第二系统时脉信号LC2为高位准,而第一系统时脉信号LC1为低位准时,可交替使用第二控制单元40与第一控制单元30藉以延长所述的开关寿命。
请一并参照图1A与图3,图3为本发明实施例的显示装置的示意图。如图3所示,本发明实施例的显示装置300包括有显示单元310、数据驱动单元320、扫描驱动单元330与时序控制单元340。所述显示装置例如为液晶显示装置(liquid crystal display)、等离子显示装置(plasma display panel,PDP)、电致发光显示装置(electroluminescent display),电泳显示装置(electrophorecticdisplay),场发射显示装置(field emission display)…等,但不以此为限,任何需要时序输出的显示装置皆涵盖于本发明实施例的范围。
显示单元310包含多条扫描线与多条数据线(图中未示)用以分别接收由扫描驱动单元330所输出的多个扫描信号,以及由数据驱动单元320所输出的多个数据信号以显示画面。数据驱动单元320电性耦接于显示单元310中的数据线,以提供上述数据信号至上述数据线。扫描驱动单元330电性耦接于显示单元310中的扫描线,以提供上述扫描信号至上述扫描线。
如图3所示,扫描驱动单元330包括有多级移位缓存单元,如移位缓存单元100、移位缓存单元110…至移位缓存单元190所示。所述的移位缓存单元110…至移位缓存单元190可具有相同或类似于移位缓存单元100的架构。所述的第N级移位缓存单元100的输出端分别电性耦接于显示单元310与第N+1级的移位缓存单元110。所述的第N+1级移位缓存单元110的输出端分别电性耦接于显示单元310与第N+2级的移位缓存单元,以此类推串接至移位缓存单元190。
如上所述,移位缓存单元100、移位缓存单元110与移位缓存单元190分别通过电压源VSS接收第一电压,并且通过电压调整单元50取得所需的第二电压。如图3所示,时序控制单元340分别电性耦接于数据驱动单元320与扫描驱动单元330,以控制数据驱动单元320与扫描驱动单元330。
综上所述,本发明的移位缓存单元及其显示装置,通过本发明实施例公开的电路设计使得驱动单元的开关元件于输出下拉期间能维持关闭的状态,藉以改善驱动单元的开关元件因为关闭电压产生飘移而造成漏电流的问题。另外,本发明的移位缓存单元还通过电压调整单元进一步缩小移位缓存电路的电路布局面积。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上,但其并非用以限定本发明,任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与修改,因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书的保护范围所界定者为准。
Claims (10)
1.一种移位缓存电路,包含多级移位缓存单元,其特征在于,每一该些移位缓存单元包含:
一上拉单元,用以依据一第一时脉信号,一第三扫描信号,以及一第二驱动电压,输出一第一驱动电压;
一驱动单元,具有一第一端用以接收与该第一时脉信号相位相反的一第二时脉信号、一控制端电性耦接于该上拉单元,与一第二端用以输出一第一扫描信号;
一电压调整单元,具有一电性耦接于一电压源的输入端以及一输出一第二电压的输出端;
一第一控制单元,电性耦接于该驱动单元的控制端与该电压源,用以依据一第一系统时脉信号,使该驱动单元的控制端的电位被下拉至该电压源的一第一电压;
一第一下拉单元,具有一第一端电性耦接于该驱动单元的第二端,一第二端电性耦接于该电压调整单元的输出端,以及一控制端用以接收一第二扫描信号;
一第二控制单元,电性耦接于该驱动单元的控制端与该电压源,用以依据一第二系统时脉信号,使该驱动单元的控制端的电位被下拉至该第一电压;以及
一第二下拉单元,具有一第一端电性耦接于该驱动单元的控制端,一第二端电性耦接于该电压调整单元的输出端,以及一控制端用以接收该第二扫描信号。
2.如权利要求1所述的移位缓存电路,其特征在于,该第一扫描信号为第N级扫描信号,该第二扫描信号为第N+1级扫描信号,且该第三扫描信号为第N-1级扫描信号。
3.如权利要求2所述的移位缓存电路,其特征在于,该电压调整单元为一开关元件,具有一第一端电性耦接于该电压源,一第二端用以输出该第二电压,一控制端电性耦接于该开关元件的该第二端。
4.如权利要求2所述的移位缓存电路,其特征在于,该电压调整单元为一二极管,具有一正极端与一负极端,该二极管的负极端电性耦接于该电压源,该二极管的正极端用以输出该第二电压。
5.如权利要求3或4所述的移位缓存电路,其特征在于,该第二电压的电位高于该第一电压的电位。
6.一种显示装置,包括有:
一显示单元,用以分别接收多个扫描信号与多个数据信号,以显示画面;
一数据驱动单元,电性耦接于该显示单元,该数据驱动单元用以提供该些数据信号至该显示单元中的多条数据线;
一扫描驱动单元,电性耦接于该显示单元,该扫描驱动单元用以提供该些扫描信号至该显示单元中的多条扫描线;
一时序控制单元,分别电性耦接于该数据驱动单元与该扫描驱动单元,用以控制该数据驱动单元与该扫描驱动单元;
其中该扫描驱动单元包括有多级移位缓存单元,每一该些移位缓存单元包括有:
一上拉单元,用以依据一第一时脉信号,一第三扫描信号,以及一第二驱动电压,输出一第一驱动电压;
一驱动单元,具有一第一端用以接收与该第一时脉信号相位相反的一第二时脉信号、一电性耦接于该上拉单元的控制端,与一输出一第一扫描信号的第二端;
一电压调整单元,一电性耦接于一电压源的输入端以及一输出端用以输出一第二电压;
一第一控制单元,电性耦接于该驱动单元的控制端与该电压源,用以依据一第一系统时脉信号,使该驱动单元的控制端的电位被下拉至该电压源的一第一电压;
一第一下拉单元,具有一电性耦接于该驱动单元的第二端的第一端,一电性耦接于该电压调整单元的输出端的第二端,以及一接收一第二扫描信号的控制端;
一第二控制单元,电性耦接于该驱动单元的控制端与该电压源,用以依据一第二系统时脉信号,使该驱动单元的控制端的电位被下拉至该第一电压;及
一第二下拉单元,具有一电性耦接于该驱动单元的控制端的第一端,一电性耦接于该电压调整单元的输出端的第二端,以及一接收该第二扫描信号的控制端。
7.如权利要求6所述的显示装置,其特征在于,第N条扫描线电性连接至该第一扫描信号,第N+1条扫描线电性连接至该第二扫描信号,且第N-1条扫描线电性连接至该第三扫描信号。
8.如权利要求7所述的显示装置,其特征在于,该电压调整单元为一开关元件,具有一电性耦接于该电压源的第一端,一输出该第二电压的第二端,一电性耦接于该开关元件的第二端的控制端。
9.如权利要求7所述的显示装置,其特征在于,该电压调整单元为一二极管,具有一正极端与一负极端,该二极管的负极端电性耦接该电压源,该二极管的正极端用以输出该第二电压。
10.如权利要求8或9所述的显示装置,其特征在于,该第二电压的电位高于该第一电压的电位。
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