CN105206210A - 扫描驱动器及使用扫描驱动器的显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开一种扫描驱动器及使用扫描驱动器的显示装置，所述显示装置可包括：显示面板；数据驱动器，被配置为将数据信号提供给所述显示面板；以及扫描驱动器，位于所述显示面板的非显示区中并且包括由多个级构成的移位寄存器和形成在所述显示面板的外侧的电平移位器，并且被配置为利用所述移位寄存器和电平移位器将扫描信号提供给所述显示面板，其中所述移位寄存器布置在第一非显示区中的第N级电路单元的输出端子中以及与第一非显示区相对的第二非显示区中的第N补偿电路单元的输出端子中，第N级电路单元和第N补偿电路单元的输出端子成对地连接到第N扫描线，其中第N补偿电路响应于相邻的级电路单元的节点电压而将补偿信号输出到第N扫描线。

Description

扫描驱动器及使用扫描驱动器的显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年6月23日提交的韩国专利申请No.10-2014-0076778的优先权，在此为了所有目的援引其全部内容，如同在本文完全阐明一样。
技术领域
本发明涉及显示装置及其驱动方法，更特别地，涉及显示装置的扫描驱动器。
背景技术
随着信息技术的发展，显示装置作为用户和信息之间的接口，其市场也在逐步成长。因此，显示装置诸如有机发光显示器(OLED)、液晶显示器(LCD)以及等离子体显示面板(PDP)被广泛地使用。
在上述显示装置中，例如LCD或者OLED，包括显示面板和用于驱动显示面板的驱动器，其中显示面板具有以矩阵形式布置的多个子像素。驱动器包括用于将扫描信号(或栅极信号)提供给显示面板的扫描驱动器和用于将数据信号提供给显示面板的数据驱动器等等。
这种显示装置通过将扫描信号和数据信号提供到以矩阵形式布置的子像素，使得所选择的子像素发光，从而能够显示图像。
扫描驱动器可以分为外部扫描驱动器和嵌入式扫描驱动器，其中外部扫描驱动器以集成电路形式安装在显示面板的外部基板上，而嵌入式扫描驱动器则以通过薄膜晶体管工艺形成的面板内栅极(GIP)的形式形成在显示面板中。
然而，这种传统的嵌入式扫描驱动器可能具有各种问题，比如由于电路特性而产生的传播延迟和栅极浮动，这在显示装置具有高分辨率和大屏尺寸时尤为突出。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种显示装置及其驱动方法，其基本上能够克服由于现有技术的限制和不足而产生的一个或多个问题。
本发明的一个优点在于提供一种包括具有改善的图像质量的扫描驱动器的显示装置。
关于本发明的附加优点和特征将在下面的说明书中进行阐述，并且部分地在阅读说明书之后将变得显而易见，或者可以从本发明的实践中获知。通过书面说明书和权利要求书以及附图中具体指出的结构可实现和获得本发明的这些和其它优点。
为了实现这些和其它优点，并且根据本发明的意图，如本文中具体化和广义化描述的，一种显示装置例如可以包括：显示面板，所述显示面板具有显示区和位于所述显示区的外侧的非显示区；数据驱动器，所述数据驱动器将数据信号提供给所述显示面板；以及扫描驱动器，所述扫描驱动器位于所述非显示区中并且包括多个级的移位寄存器和电平移位器，并且所述扫描驱动器利用所述移位寄存器和电平移位器将扫描信号提供给所述显示面板，其中所述移位寄存器布置在第一非显示区中的第N级电路的输出端子中以及第二非显示区中的第N补偿电路的输出端子中，其中所述第二非显示区位于所述第一非显示区的相对侧并且所述显示区位于所述第一非显示区和第二非显示区之间，所述第N级电路的输出端子和第N补偿电路的输出端子成对并连接到第N扫描线，其中所述第N补偿电路响应于紧邻的级电路的节点电压而将补偿信号输出到第N扫描线。
优选地，所述第N补偿电路响应于与其在垂直方向上紧邻的级电路的Q节点电压而将所述补偿信号输出给第N扫描线。
优选地，所述第N补偿电路响应于所述第N补偿电路的先前级中的级电路以及所述先前级之前的级中的级电路的Q节点电压，或者所述第N补偿电路的随后级中的级电路以及所述随后级之后的级中的级电路的Q节点电压，将所述补偿信号输出给第N扫描线。
优选地，所述第N补偿电路输出时钟信号作为所述补偿信号。
优选地，所述第N补偿电路包括补偿晶体管，所述补偿晶体管具有连接到与其在垂直方向上紧邻的级电路的Q节点的栅极、连接到第N时钟信号线的第一电极、以及连接到第N扫描线的第二电极。
根据本发明的另一方面，提供一种扫描驱动器，包括：电平移位器；以及由多个级组成的移位寄存器，所述移位寄存器基于从所述电平移位器输出的信号和电源而产生扫描信号，其中所述移位寄存器包括第N级电路单元和第N补偿电路单元，所述第N补偿电路单元与所述第N级电路单元处于同一线上，所述第N级电路单元和第N补偿电路单元被布置为具有非对称性电路结构，其中所述第N级电路单元的输出端子和所述第N补偿电路单元的输出端子成对地连接到第N扫描线，其中所述第N补偿电路响应于相邻的级电路单元的节点电压而将补偿信号输出到第N扫描线。
优选地，所述第N补偿电路单元响应于与其在垂直方向上相邻的级电路单元的Q节点电压而将所述补偿信号输出给第N扫描线。
优选地，所述第N补偿电路单元响应于所述第N补偿电路单元的先前级中的级电路单元以及所述先前级之前的级中的级电路单元的Q节点电压，或者所述第N补偿电路单元的随后级中的级电路单元以及所述随后级之后的级中的级电路单元的Q节点电压，将所述补偿信号输出给第N扫描线。
优选地，所述第N补偿电路输出时钟信号作为所述补偿信号。
优选地，所述第N补偿电路包括补偿晶体管，所述补偿晶体管具有连接到与其在垂直方向上相邻的级电路单元的Q节点的栅极、连接到第N时钟信号线的第一电极、以及连接到第N扫描线的第二电极。
根据本发明的又一方面，提供一种显示装置，包括：显示面板；数据驱动器，所述数据驱动器被配置为将数据信号提供给所述显示面板；以及形成在所述显示面板的非显示区中的扫描驱动器，所述扫描驱动器包括由多个级组成的移位寄存器和形成在所述显示面板的外侧的电平移位器，并且所述扫描驱动器被配置为使用所述移位寄存器和电平移位器将扫描信号提供给所述显示面板，其中所述移位寄存器布置在第一非显示区中形成的第N级电路单元的输出端子中以及第二非显示区中形成的第N补偿电路单元的输出端子中，其中所述第二非显示区与第一非显示区相对，所述第N级电路单元的输出端子和第N补偿电路单元的输出端子成对地连接到第N扫描线，其中所述第N补偿电路单元响应于时钟信号而将第N扫描线保持在扫描低电压，其中所述时钟信号与通过所述第N级电路单元的输出端子输出的第N时钟信号具有相反的逻辑状态。
优选地，所述第N补偿电路单元将第N扫描线保持在与通过所述第N级电路单元的输出端子输出的低电平电压对应的扫描低电压。
优选地，所述第N补偿电路单元包括：第一补偿晶体管和第二补偿晶体管，其中所述第一补偿晶体管具有连接到第(N+2)级电路单元的Q节点的栅极、连接到第(N+1)时钟信号线的第一电极、以及连接到第N扫描线的第二电极；所述第二补偿晶体管具有连接到与第N时钟信号具有相反逻辑状态的时钟信号线的栅极、连接到第一或第二低电平电源线的第一电极、以及连接到第N扫描线的第二电极。
根据本发明的再一方面，提供一种扫描驱动器，包括：电平移位器；以及由多个级组成的移位寄存器，所述移位寄存器基于从所述电平移位器输出的信号和电源而产生扫描信号，其中所述移位寄存器包括第N级电路单元和第N补偿电路单元，所述第N补偿电路单元与第N级电路单元处于同一线上，所述第N级电路单元和第N补偿电路单元被布置为具有非对称性电路结构，其中所述第N级电路单元的输出端子和所述第N补偿电路单元的输出端子成对地连接到第N扫描线，其中所述第N补偿电路单元响应于时钟信号而将第N扫描线保持在扫描低电压，其中所述时钟信号与通过所述第N级电路单元的输出端子输出的第N时钟信号具有相反的逻辑状态。
优选地，所述第N补偿电路单元将第N扫描线保持在与通过所述第N级电路单元的输出端子输出的低电平电压对应的扫描低电压。
优选地，所述第N补偿电路单元包括：第一补偿晶体管和第二补偿晶体管，其中所述第一补偿晶体管具有连接到第(N+2)级电路单元的Q节点的栅极、连接到第(N+1)时钟信号线的第一电极、以及连接到第N扫描线的第二电极；所述第二补偿晶体管具有连接到与第N时钟信号具有相反逻辑状态的时钟信号线的栅极、连接到第一或第二低电平电源线的第一电极、以及连接到第N扫描线的第二电极。
可以理解，本发明的前面的大体描述和下面的具体描述都是示例性的和解释性的，旨在对所要求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
用来提供对本发明的进一步理解且并入本申请中组成本申请的一部分的附图示出了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是显示装置的框图；
图2图示图1中的子像素结构；
图3图示显示面板左侧和右侧上的移位寄存器的示例性布置；
图4图示根据第一实验例，移位寄存器主要部分的电路；
图5是解释图4所示移位寄存器问题的波形图；
图6图示根据本发明第一实施方式的嵌入式扫描驱动器的移位寄存器；
图7图示根据本发明的第一实施方式，移位寄存器主要部分的电路；
图8是波形图，用于解释根据本发明第一实施方式的移位寄存器相比较第一实验例的改进；
图9是仿真波形图，示出第一实验例和本发明第一实施方式之间不同的移位寄存器输出信号；
图10图示出根据本发明第一实施方式的第一修改例，移位寄存器主要部分的电路；
图11是波形图，用于解释根据本发明第一实施方式的第一修改例的移位寄存器的改进；
图12图示出根据本发明第一实施方式的第二修改例，移位寄存器主要部分的电路图；
图13图示根据Q节点的使用的可用范围；
图14图示出根据本发明的第二实验例，移位寄存器主要部分的电路；
图15图示出根据本发明的第二实施方式，移位寄存器主要部分的电路；以及
图16图示出根据本发明第二实施方式的移位寄存器的驱动波形。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的示例性实施方式，其中的多个例子在附图中图示。在整个附图中将使用相同的附图标记指代相同或相似的部件。
<第一实施方式>
图1是显示装置的框图，图2图示了图1中的显示装置的子像素结构。
如图1所示，显示装置包括显示面板100、时序控制器110、数据驱动器120以及扫描驱动器130、140L和140R。
显示面板100还包括连接到数据线DL和扫描线GL(与数据线DL交叉)的多个子像素。显示面板100包括形成有子像素的显示区AA以及位于显示区AA外侧的非显示区LNA和RNA，其中信号线、焊盘等形成于非显示区中。显示面板100可以以LCD、OLED或者电泳显示器(EPD)等实现。
参照图2，一个子像素SP包括开关晶体管SW和像素电路PC，其中开关晶体管SW连接到第一扫描线GL1和第一数据线DL1，并且像素电路PC根据数据信号DATA运行，其中响应于通过开关晶体管W提供的扫描信号而提供数据信号DATA。根据像素电路PC的已知结构，子像素可以组成包括液晶元件的LCD面板，或者包括有机发光元件的OLED面板等等。
当显示面板100为LCD面板时，显示面板100以TN(扭曲向列)模式、VA(垂直取向)模式，IPS(面内切换)模式，FFS(边缘场切换)模式或ECB(电控双折射)模式来实施。当显示面板100为OLED面板时，显示面板100以顶部发光模式，底部发光模式或双发光模式实施。
时序控制器100通过连接到视频板的LVDS或TMDS接口电路，接收时序信号诸如垂直同步信号、水平同步信号、数据使能信号和点时钟信号。时序控制器100基于输入的时序信号，产生用于控制数据驱动器120和扫描驱动器130、140L和140R的运行时序的时序控制信号。
数据驱动器120包括多个源极驱动集成电路(IC)。源极驱动IC接收数据信号DATA并从时序控制器110接收源极时序控制信号DDC。源极驱动IC响应于源极时序控制信号DDC将数据信号DATA从数字信号转换为模拟信号，并且通过显示面板100的数据线DL提供模拟信号。源极驱动IC通过COG(玻上芯片)或TAB(带式自动接合)工艺连接到显示面板100的数据线DL。
扫描驱动器130、140L和140R包括电平移位器130和多个级的移位寄存器140L和140R。扫描驱动器130、140L和140R采用面板内栅极(GIP)结构形成，其中电平移位器130和移位寄存器140L和140R分离地形成。
电平移位器130以IC形式形成在与显示面板100连接的外部基板上。电平移位器130在时序控器11的控制下，对通过时钟信号线、启动信号线、高电平电源线和低电平电源线提供的信号和电源的电平进行移位，并随后将信号和电源提供给移位寄存器140L和140R。
移位寄存器140L和140R以GIP结构的薄膜晶体管形式形成在显示面板100的非显示区LNA和RNA中。移位寄存器140L和140R分别形成在显示面板100的非显示区LNA和RNA中。移位寄存器140L和140R由多个级(stage)电路单元组成，其中级电路单元响应于电平移位器130所提供的信号和电源对扫描信号进行移位并输出。移位寄存器140L和140R中所包括的级电路单元顺序地通过输出端子输出扫描信号。
在电平移位器130和移位寄存器140L和140R分离地形成的上述嵌入式扫描驱动器中，移位寄存器140L和140R采用氧化物或非晶硅薄膜晶体管等等来实现。氧化物薄膜晶体管相比较非晶硅薄膜晶体管具有出色的电流转移特性，并且因此，可以减小电路尺寸。非晶硅薄膜晶体管相比较氧化物薄膜晶体管针对应力偏置具有出色的阈值电压恢复特性，因为其可以保持阈值电压一致。
图3图示显示面板左侧和右侧上的移位寄存器的示例性布置；图4图示根据第一实验例，移位寄存器主要部分的电路；图5是解释图4所示移位寄存器的问题的波形图。
如图3所示，嵌入式扫描驱动器以如下结构实现：其中移位寄存器140L和140R分别布置在显示面板的左和右侧非显示区LNA和RNA。当嵌入式扫描驱动器如图3所示形成时，在显示装置具有高分辨率和大屏尺寸时可以获得各种优点。
当左和右移位寄存器140L和140R如上所示设置时，从单元140L1输出的第一扫描信号Vgout1通过输入侧端子提供给显示面板100并且通过输出侧端子而传输给位于单元140L1相对侧的单元140R1。以这种方式，从单元140R2输出的第二扫描信号Vgout2通过输入侧端子提供给显示面板100并且通过输出侧端子而传输给位于单元140R2相对侧的单元140L2。
即，当左移位寄存器140L在第一线中输出扫描信号时，右移位寄存器140R在第二线中输出扫描信号。以这种方式，左和右移位寄存器140L和140R逐行交替输出扫描信号并且因此扫描信号输出方向呈锯齿型。
第一实验例
参照图4和5，为了实现能够补偿子像素电荷变化的嵌入式扫描驱动器，在第一实验例中，为图3的单元140R1提供第一补偿电路单元(或称为第一补偿电路)Ct1，并且为图3的单元140R2提供级电路单元T1、Tpu、Tpde和Tpdo。即，在扫描驱动器中，位于同一扫描线的第一侧和第二侧的电路以非对称形式形成。
在第一实验例中，提供给单元140R1的第一补偿电路单元Ct1用于补偿扫描信号截止电压Voff(或扫描低电压)。第一补偿电路单元Ct1运行，以响应于从第(N+3)级电路输出的进位信号第(N+3)CarryOut将第二低电平电压输出给第一扫描线GL1，其中第二低电平电压通过第二低电平电源线Vss2提供。
在图4所示例子中，第一补偿电路单元Ct1连接到第二低电平电源线VSS2，且级电路单元T1、Tpu、Tpdo和Tode则连接到第一低电平电源线VSS1。然而，由于通过第一低电平电源线VSS1和第二低电平电源线VSS2都提供相同的电压，例如-5V，因此也可以将第一补偿电路单元Ct1和级电路单元T1、Tpu、Tpdo和Tpde可以集成。
在如图5(a)所示的提供第一扫描信号Vgout1时，诸如第一实验例中所使用的第一补偿电路单元Ct1的结构导致输入端子和输出端子之间的传播延迟。
这种传播延迟导致子像素的电荷变化，如图5(b)和(c)所示，并且由于数据信号延迟导致奇数QB节点和偶数QB节点间的变化(E/O线之间的数据变化)，导致子像素充入不同电压，因此可能出现线变暗(显示质量劣化)。这种线变暗随着显示面板分辨率的增加而增大。
如上所述，根据第一实验例的嵌入式扫描驱动器导致传播延迟，因此显示装置的电路可靠性和图像质量劣化。
根据本发明第一实施方式的显示装置提供用于改善和补偿这种传播延迟的补偿电路单元。
第一实施方式
图6图示根据本发明第一实施方式的嵌入式扫描驱动器的移位寄存器；图7图示根据本发明的第一实施方式，移位寄存器主要部分的电路图；图8是波形图，用于解释根据本发明第一实施方式的移位寄存器相比较第一实验例的改进；图9是仿真波形图，示出第一实验例和本发明第一实施方式之间移位寄存器的不同输出信号。
如图6所示，根据本发明第一实施方式的嵌入式扫描驱动器包括分别形成在显示区AA左侧和右侧非显示区LNA和RNA中的左和右移位寄存器140L和140R。
左和右移位寄存器140L和140R包括级电路单元STG[1]到STG[10]、多个虚拟级电路单元DSTG[1]和DSTG[2]以及多个补偿电路单元Ct1到Ct10。即，以这样的方式形成嵌入式扫描驱动器：其中电路非对称地位于相同扫描线的第一侧和第二侧上。
级电路单元STG[1]到STG[10]和虚拟级电路单元DSTG[1]和DSTG[2]响应于通过时钟信号线CLK1到CLK10、启动信号线VST、高电平电源线VDD和低电平电源线VSS1提供的信号和电源而运行。
级电路单元STG[1]到STG[10]由晶体管组成，其中晶体管响应于通过时钟信号线CLK1到CLK10、启动信号线VST、高电平电源线VDD和低电平电源线VSS1提供的信号和电源而运行。晶体管包括控制器以及上拉晶体管和下拉晶体管，其中控制器用于控制Q节点和QB节点(包括奇数QB节点和偶数QB节点)，而上拉晶体管和下拉晶体管则响应于控制器的运行而输出扫描信号。上拉晶体管输出对应于扫描高电压的扫描信号，而下拉晶体管则输出对应于扫描低电压的扫描信号。
组成级电路单元STG[1]到STG[10]的晶体管的数目以及其间的连接关系根据补偿方法而改变。在本发明的第一实施方式中，用于控制Q节点和QB节点(包括奇数QB节点和偶数QB节点)的控制器被简要图示出。
尽管图6图示出10条时钟信号线CLK1到CLK10布置在级电路单元STG[1]到STG[10]的两侧并且每侧各提供五条时钟信号线，但是这仅是示例性的，本发明不限于此。
级电路单元STG[1]到STG[10]分别连接到扫描线并且交替形成在显示区AA的左和右侧非显示区LNA和RNA中。例如，第一级电路单元STG[1]布置在左侧非显示区LNA并且其输出端子连接到第一扫描线GL1。第二级电路单元STG[2]布置在右侧非显示区RNA并且其输出端子连接到第二扫描线GL2。
以这种方式，包含第三、五、七、九级电路单元STG[3]、STG[5]、STG[7]和STG[9]的奇数级电路单元布置在左侧非显示区LNA；而包含第四、六、八、十级电路单元STG[4]、STG[6]、STG[8]和STG[10]的偶数级电路单元布置在右侧非显示区RNA。此外，级电路单元STG[1]到STG[10]通过分别与其输出端子连接的第一到十扫描线GL1到GL10而分别输出扫描信号。
如图6所示，包含在左和右移位寄存器140L和140R中的级电路单元STG[1]到STG[10]或虚拟级电路单元DSTG[1]和DSTG[2]被布置为，与补偿电路单元Ct1到Ct10成对。
例如，第一级电路单元STG[1]和第一补偿电路单元Ct1分别布置在显示区AA的左侧和右侧，彼此相对，并且其输出端子成对地连接到第一扫描线GL1，如140L1所示。第二级电路单元STG[2]和第二补偿电路单元Ct2分别布置在显示区AA的左侧和右侧，彼此相对，并且连接到第二扫描线GL2以配对，如140R2所示。
以这种方式，其他级电路单元和补偿电路单元通过连接到相同的扫描线而配对，其中相同的扫描线上布置有级电路单元和补偿电路单元。此外，虚拟级电路单元DSTG[1]和DSTG[2]和补偿电路单元通过连接到相同的扫描线而配对，其中相同的扫描线上布置有虚拟级电路单元和补偿电路单元。
虚拟级电路单元DSTG[1]和DSTG[2]以类似或相同的方式设置。虚拟级电路单元DSTG[1]和DSTG[2]每隔一条线交替设置在显示区AA的左和右侧非显示区LNA和RNA中。相比较级电路单元STG[1]到STG[10]所布置到的线，虚拟级电路单元DSTG[1]和DSTG[2]布置到更高或更低的线上。然而，在附图中，相比较级电路单元STG[1]到STG[10]所布置到的线，虚拟级电路单元DSTG[1]和DSTG[2]布置到更低的线上。
级电路单元STG[1]到STG[10]输出虚拟信号Qdmy以控制具体的级并且不通过显示面板中形成的扫描线输出扫描信号。即，级STG[1]到STG[10]的输出端子并不连接到显示面板中所形成的扫描线。
补偿电路单元Ct1到Ct10设置在级电路单元STG[1]到STG[10]和虚拟级电路单元DSTG[1]和DSTG[2]的输出端子的端部，并且响应于相邻级电路单元的节点(例如，Q节点比如Q2到Qdmy)的电压而运行。例如，第一补偿电路单元Ct1布置在右侧非显示区RNA并与第一级电路单元STG[1]相对。这里，连接第一补偿电路单元Ct1以响应于第二级电路单元STG[2]的Q2节点电压Q2而运行，其中第二级电路单元STG[2]与第一补偿电路单元Ct1在垂直方向上相邻或紧邻。第二补偿电路单元Ct2布置在左侧非显示区LNA并与第二级电路单元STG[2]相对。这里，连接第二补偿电路单元Ct2以响应于第三级电路单元STG[3]的Q3节点电压Q3而运行，其中第三级电路单元STG[3]与第二补偿电路单元Ct2在垂直方向上相邻。
如上所述，补偿电路单元Ct1到Ct10响应于相邻或紧邻的级电路单元的节点电压，而将补偿信号(具体时钟信号)输出给其关联(或连接)的扫描线。利用从补偿电路单元Ct1到Ct10输出的补偿信号(具体时钟信号)改善嵌入式扫描驱动器的传播延迟，这将在下文描述。
如图7所示，为了实现能够补偿子像素电荷变化的嵌入式扫描驱动器，在第一实施方式中，在图6的140R1侧提供第一补偿电路单元Ct1，并且在图6的140R2侧提供第二级电路单元T1、Tpu、Tpde和Tpdo。
在第一实施方式中，利用设置到140R1一侧的第一补偿电路单元Ct1来补偿扫描信号截止电压Voff(或扫描低电压)。第一补偿电路单元Ct1由晶体管构成，其中晶体管运行以响应于第二级电路单元T1、Tpu、Tpde和Tpdo的Q2节点电压Q2，而将通过第一时钟信号CLK1传输的第一时钟信号输出到第一扫描线GL1。
以下将详细描述第一补偿电路单元Ct1和第二级电路单元T1、Tpu、Tpde、Tpdo。
第一补偿电路单元Ct1包括补偿晶体管Ct1，其具有连接到第二级电路单元T1、Tpu、Tpde和Tpdo的Q2节点的栅极、连接到第一时钟信号线CLK1的第一电极以及连接到第一扫描线GL1的第二电极。第一补偿电路单元Ct1响应于相邻或紧邻的级电路单元的Q节点电压，通过与其相关的扫描线输出具体时钟信号。
第二级电路单元T1、Tpu、Tpde和Tpdo包括控制器、上拉晶体管Tpu、第一下拉晶体管Tpdo和第二下拉晶体管Tpde。控制器包括第一晶体管T1，第一晶体管T1具有栅极、第一电极和第二电极，其中栅极连接到启动信号线VST或者第(N-4)级电路单元的进位输出端子第(N-4)CarryOut；第一电极连接到高电平电源线VDD或第(N-3)级电路单元的输出端子第(N-3)GateOut，第二电极连接到Q2节点。
上拉晶体管Tpu具有连接到Q2节点的栅极、连接到第二时钟信号线CLK2的第一电极和连接到第二级电路单元T1、Tpu、Tpde、Tpdo的输出端子的第二电极。上拉晶体管Tpu响应于Q2节点的电压，将通过第二时钟信号线CLK2提供的第二时钟信号作为对应于扫描高电压的扫描信号输出。
第一下拉晶体管Tpdo具有连接到奇数QB节点QB2_O的栅极、连接到第一低电平电源线VSS1的第一电极和连接到第二级电路单元T1、Tpu、Tpde、Tpdo的输出端子的第二电极。第一下拉晶体管Tpdo响应于奇数QB节点QB2_O的电压，将通过第一低电平电源线VSS1提供的第一低电平电压作为对应于扫描低电压的扫描信号而输出。
第二下拉晶体管Tpde具有连接到偶数QB节点QB2_E的栅极、连接到第一低电平电源线VSS1的第一电极和连接到第二级电路单元T1、Tpu、Tpde、Tpdo的输出端子的第二电极。第二下拉晶体管Tpde响应于偶数QB节点QB2_E的电压，将通过第一低电平电源线VSS1提供的第一低电平电压作为对应于扫描低电压的扫描信号而输出。
根据控制奇数QB节点QB2_O和偶数QB节点QB2_E的控制器，第一下拉晶体管Tpdo和第二下拉晶体管Tpde每帧至少一次地交替运行。
参照图8(a)，在第一实验例中，补偿电路单元Ct响应于第(N+3)级电路单元的输出端子所输出的进位信号第(N+3)CarryOut而运行。补偿电路单元Ct将第二低电平电压输出给与之关联的扫描线。
参照图8(b)，在第一实施方式中，补偿电路单元Ct响应于相邻下一级的Q2节点(自举Q2)而运行。补偿电路单元Ct将第一时钟信号CLK1输出给与之关联的扫描线。
在第一实验例中，补偿电路单元Ct响应于与其间隔开的级电路单元的进位信号而运行，并且因此可能难于准确地将补偿信号提供给与补偿电路单元Ct相关联的扫描线。然而，在第一实施方式中，由于补偿电路单元Ct响应于相邻级电路单元的自举Q2节点电压而运行，因此定义了补偿电路单元Ct能够准确地将补偿信号提供给与其相关的扫描线的时序。
此外，在第一实验例中，由于补偿电路Ct使用第二低电平电压(其可能响应于节点或线特性而导致电压降)，因此可能出现传播延迟。在本发明的第一实施方式中，补偿电路单元Ct使用时钟信号(其较少地受节点或线特性的影响)，因此可以通过改进信号上升和/或下降时间而解决传播延迟问题。
参照图9的仿真波形图，将对上述说明书中第一实验例和第一实施方式间的差别进行图示。
在如上说明书中，对补偿电路单元Ct响应于相邻级电路单元的Q节点电压而运行进行了例示。然而，这仅是示例性的，补偿电路单元Ct可以例如采用如下修改形式实施。
图10图示出根据本发明第一实施方式的第一修改例，移位寄存器主要部分的电路；图11是波形图，用于解释根据本发明第一实施方式的第一修改例的移位寄存器的改进；图12图示出根据本发明第一实施方式的第二修改例，移位寄存器主要部分的电路；以及图13图示根据Q节点的使用的可用范围。
如图10所示，根据本发明第一实施方式的第一修改例，第二补偿电路单元Ct2具有连接到第一级电路单元T1、Tpu、Tpde、Tpdo的节点Q1的栅极、连接到第二时钟信号线的第一电极和连接到第二扫描线GL2的第二电极，其中第一级电路单元T1、Tpu、Tpde、Tpdo位于第二补偿电路单元Ct2之前的级中。
在第一实施方式的第一修改例中，第二补偿电路单元Ct2响应于第二补偿电路单元Ct2的先前级(即，在第二补偿电路单元Ct2之前的级)中的第一级电路单元T1、Tpu、Tpde、Tpdo的节点Q1而运行。图11图示出第一实施方式的第一修改例可以与第一实施方式具有类似或相同效果。
在通过时钟信号线提供的时钟信号以3H的时间段交叠的3H交叠运行的情况中，除第一修改例外，第二补偿电路单元Ct2可以采用第二修改例实现。
如图12(a)所示，根据本发明第一实施方式的第二修改例，第二补偿电路单元Ct2的栅极连接到第(N-1)级电路单元的Q节点Q[N-1]以及第(N-2)级电路单元的Q节点Q[N-2]，第二补偿电路单元Ct2的第一电极连接到第N时钟信号线CLK[N]并且其第二电极连接到第N扫描线GL[N]。
在第一实施方式的第二修改例中，第二补偿电路单元Ct2连接到处于第二补偿电路单元Ct2之前的级之中的级电路单元的Q节点Q[N-1]和Q[n-2]，并且响应于Q节点的电压而运行。
如图12(b)所示，根据本发明第一实施方式的第二修改例，第二补偿电路单元Ct2的栅极连接到第(N+1)级电路单元的Q节点Q[N+1]以及第(N+2)级电路单元的Q节点Q[N+2]，第二补偿电路单元Ct2的第一电极连接到第N时钟信号线CLK[N]并且其第二电极连接到第N扫描线GL[N]。
在第一实施方式的第二修改例中，第二补偿电路单元Ct2连接到第二补偿电路单元Ct2的随后级(即，在第二补偿电路单元Ct2之后的级)之中的级电路单元的Q节点Q[N+1]和Q[n+2]，并且响应于Q节点Q[N+1]和Q[n+2]的电压而运行。
在通过时钟信号线提供的时钟信号以4H、5H和6H时间段而不是3H时间段进行交叠的交叠运行的情况中，如图13所示，可用Q节点的范围可能增大。
如上所述，本发明的第一实施方式可以尤其针对高分辨率和大尺寸显示装置解决传播延迟问题。此外，本发明的第一实施方式通过响应于下一级自举Q节点的电压将时钟信号(或虚拟时钟信号)提供给扫描线，而补偿扫描信号截止电压Voff(或扫描低电压)，因此可以解决扫描信号失真。而且，因为通过提供时钟信号(或虚拟时钟信号)给扫描线而补偿扫描信号截止电压Voff(或扫描低电压)，所以本发明的第一实施方式可以减小电路设计中的缓存晶体管或者补偿晶体管的尺寸。
在本发明的第一实施方式中，已经描述了用于改善和解决扫描驱动器中的传播延迟问题的例子，其中扫描驱动器嵌入在具有高分辨率和大尺寸屏幕的显示装置中。然而，当这种嵌入式扫描驱动器仅仅使用一个QB节点实现时，也可能需要考虑栅极浮动(其可能由于显示面板的负载增加而产生于移位寄存器的输出端子)。这将在下文描述。在第二实施方式中，级电路单元的节点控制器可以与第一实施方式类似，但是根据本发明的节点控制器并不限于此。
<第二实施方式>
在本发明的第二实施方式中，实施一个实验，以在实施仅使用一个QB节点的嵌入式扫描驱动器的情况下，改善由于在移位寄存器的输出端子处所产生的栅极浮动而带来的电路可靠性和图像质量的劣化。
图14图示出根据本发明的第二实验例，移位寄存器主要部分的电路。
第二实验例
如图14所示，根据第二实验例的移位寄存器包括下拉晶体管T7，其中下拉晶体管T7响应于一个QB节点的电压运行。此外，根据第二实验例的移位寄存器被实施为：使得用以输出进位信号的进位输出端子Carry[n]和用以输出扫描信号的输出端子(部分连接到扫描线GL[n])通过两条低电平电源线VSS1和VSS2分离。
由于根据第二实验例的移位寄存器使用两条低电平电源线VSS1和VSS2以分离进位信号，因此可以减少栅极下降时间。这里，栅极高电压和栅极低电压在QB节点反复，并且下拉晶体管T7反复导通和截止。
通过晶体管T2I响应于第N时钟信号线CLK[N]的第N时钟信号运行，提供高电平电源线VDD的高电平电压，从而对QB节点充电(T7导通)。通过晶体管T3I响应于第(N+4)时钟信号线CLK[N+4]的第(N+4)时钟信号运行，提供第一低电平电源线VSS1的低电平电压，从而对QB节点放电(T7截止)。这里，晶体管T2在QB节点的电压保持为栅极高电压的时间段内运行，以保持QB节点的栅极低电压。
区别于第一实施方式，根据第二实验例的移位寄存器包括一个下拉晶体管T7，该下拉晶体管反复导通和截止。然而，根据仅仅使用一个下拉晶体管T7的第二实验例，当作为移位寄存器的下拉晶体管T7处于截止时间段时，可能产生不期望的栅极浮动(Vgout浮动)。
此外，尽管栅极浮动可能在常温运行下不会产生问题，但是这种栅极浮动可能在长期高温运行期间导致下拉晶体管T7的阈值电压(Vth)偏移。相应地，下拉晶体管T7的栅极低电压供应能力也会由于导通电流(on-current)的减小而劣化(栅极低电压未被保持)。
第二实施方式
图15图示出根据本发明的第二实施方式，移位寄存器主要部分的电路图；图16图示出根据本发明第二实施方式的移位寄存器驱动波形。
如图6所示，根据本发明第二实施方式的移位寄存器包括左和右移位寄存器140L和140R，左和右移位寄存器分别形成在左和右侧非显示区LNA和RNA中。
如图15所示，每个移位寄存器包括第N级电路单元T1到T8，以及第N补偿电路单元Ct[N]。第N级电路单元T1到T8，以及第N补偿电路单元Ct[N]布置在显示区的左侧和右侧，彼此相对，并且通过连接到第N扫描线GL1而成对。即，以如下方式形成嵌入式扫描驱动器：位于同一扫描线的第一和第二侧的电路是非对称的。
下面将描述第N级电路单元T1到T8以及第N补偿电路单元Ct[N]的构造以及其间的连接关系。
第N级电路单元T1到T8包括Q节点控制器、QB节点控制器以及输出控制器。
Q节点控制器包括晶体管T1、晶体管T3、晶体管T3R、晶体管T3N和晶体管T3C。
晶体管T1具有连接到第(N-4)级电路单元的进位输出端子Carry[N-4]的栅极、连接到高电平电源线VDD的第一电极和连接到Q节点Q的第二电极。晶体管T1响应于第(N-4)级电路单元的进位输出端子Carry[N-4]的电压，而将Q节点Q充电到高电平电压。
晶体管T3具有连接到QB节点QB的栅极、连接到第一低电平电源线VSS1的第一电极和连接到Q节点Q的第二电极。晶体管T3响应于QB节点QB的电压而将Q节点Q放电到第一低电平电压。
晶体管T3R具有连接到复位线Reset的栅极、连接到第一低电平电源线VSS1的第一电极和连接到Q节点Q的第二电极。晶体管T3R响应于通过复位线Reset提供的复位信号而对Q节点Q复位。
晶体管T3N具有连接到第(N+6)级电路单元的进位输出端子Carry[N+6]的栅极、连接到第一低电平电源线VSS1的第一电极和连接到Q节点Q的第二电极。晶体管T3N响应于第(N+6)级电路单元的进位输出端子Carry[N+6]的电压，而将Q节点Q放电到第一低电平电压。
晶体管T3C具有连接到第(N-2)时钟信号线CLK[N-2]的栅极、连接到第(N-2)级电路单元的进位输出端子Carry[N-2]的第一电极和连接到Q节点Q的第二电极。晶体管T3C响应于第(N-2)级电路单元的进位输出端子Carry[N-2]的电压，而对Q节点Q进行充电和放电。
QB节点控制器包括晶体管T2、晶体管T2I和晶体管T3I。
晶体管T2具有连接到Q节点的栅极、连接到第一低电平电源线VSS1的第一电极和连接到QB节点QB的第二电极。晶体管T2响应于Q节点Q的电压而对QB节点QB放电。
晶体管T2I具有连接到第N时钟信号线CLK[N]的栅极和第一电极，以及连接到QB节点QB的第二电极。晶体管T2I响应于第N时钟信号线CLK[N]的第N时钟信号而对QB节点QB充电。
晶体管T3I具有连接到第(N+4)时钟信号线CLK[N+4]的栅极、连接到第一低电平电源线VSS1的第一电极和连接到QB节点QB的第二电极。晶体管T3I响应于第(N+4)时钟信号线CLK[N+4]的第(N+4)时钟信号而对QB节点QB放电。
输出控制器包括晶体管T5C、晶体管T6、晶体管T6C、晶体管T7、晶体管T7C和晶体管T7D。晶体管T6、T7和T7D作为用于输出扫描信号的输出端子。晶体管T5C、T6C和T7C则作为用于输出进位信号的进位输出端子。
晶体管T6具有连接到Q节点Q的栅极、连接到第N时钟信号线CLK[N]的第一电极以及连接到第N级电路单元的输出端子的第二电极。晶体管T6用于响应于Q节点Q的电压，将处于扫描高电压的扫描信号输出给第N级电路单元的输出端子。
晶体管T7具有连接到QB节点QB的栅极、连接到第二低电平电源线VSS2的第一电极以及连接到第N级电路单元的输出端子的第二电极。晶体管T7用于响应于QB节点QB的电压，将处于扫描低电压的扫描信号输出给第N级电路单元的输出端子。晶体管T7是下拉晶体管。
晶体管T7D具有连接到第N时钟信号线CLK[N]的栅极和第一电极，以及连接到第N级电路单元的输出端子的第二电极。晶体管T7D用于补偿晶体管T6。
晶体管T5C具有连接到第(N+6)级电路单元的进位输出端子Carry[N+6]的栅极、连接到第一低电平电源线VSS1的第一电极和连接到第N级电路单元的进位输出端子Carry[N]。晶体管T5C用于响应于第(N+6)级电路单元的进位输出端子Carry[N+6]的电压，输出处于第一低电平电压的进位信号。
晶体管T6C具有连接到Q节点Q的栅极、连接到第N时钟信号线CLK[N]的第一电极和连接到第N级电路单元的进位输出端子Carry[N]的第二电极。晶体管T6C用于响应于Q节点Q的电压，输出第N时钟信号的进位信号。
晶体管T7C具有连接到QB节点QB的栅极、连接到第一低电平电源线VSS1的第一电极、以及连接到第N级电路单元的进位输出端子Carry[N]的第二电极。晶体管T7C用于响应于QB节点QB的电压，输出处于第一低电平电压的进位信号。
第N补偿电路单元Ct[N]包括晶体管T9和T10。晶体管T9被定义为第一补偿晶体管而晶体管T10被定义为第二补偿晶体管。
晶体管T9具有连接到第(N+4)时钟信号线CLK[N+4]的栅极、连接到第二低电平电源线VSS2的第一电极和连接到第N扫描线GL[N]的端部(与第N级电路单元的输出端子相对)的第二电极。晶体管T9用于响应于第(N+4)时钟信号线CLK[N+4]的电压，而通过与第N级电路单元的输出端子相连接的第N扫描线GL[N]的端部提供第二低电平电压。
晶体管T10具有连接到第(N+2)级电路单元的Q节点Q[N+2]的栅极、连接到第(N+1)时钟信号线的第一电极和连接到第N扫描线GL[N]的端部(与第N级电路单元的输出端子相对)的第二电极。晶体管T10用于响应于第(N+2)级电路单元的Q节点Q[N+2]的电压，而通过与第N级电路单元的输出端子相连接的第N扫描线GL[N]的端部提供第(N+1)时钟信号。
上述第N级电路单元响应于Q节点Q和QB节点QB的电压输出扫描信号和进位信号。通过晶体管T2I响应于第N时钟信号线CLK[N]的第N时钟信号运行(T7导通)而提供的高电平电源线VDD的高电平电压对QB节点QB充电。通过晶体管T3I响应于第(N+4)时钟信号线CLK[N+4]的第(N+4)时钟信号运行(T7截止)而提供的第一低电平电源线VSS1的第一低电平电压对QB节点QB放电。这里，晶体管T2在QB节点QB的电压保持为栅极高电压的时间段内运行，以保持QB节点QB的栅极低电压。
在上述第N级电路单元中，在QB节点QB保持扫描低电压的时间段内，晶体管T7导通的时间对应于第(N+4)时钟信号作为逻辑高信号提供的时间段。据此，QB节点QB需要保持扫描高电压以便即使在第(N+4)时钟信号作为逻辑高信号提供的时间段内，也保持第N级电路单元的输出为扫描低电压。然而在这种情况下，晶体管T7始终保持导通并且因此，晶体管T7劣化，降低电路可靠性。
然而，如本发明第二实施方式中的，当设置在显示面板相对侧(位于与第N级电路单元相对的位置)的补偿电路采用与第N补偿电路单元Ct[N]相同的结构设计时，可以稳定保持栅极低电压。特别地，由于晶体管T9响应于第(N+4)时钟信号(其具有与第N时钟信号相反的逻辑状态)而导通，因此第N级电路单元的输出可以始终保持在扫描低电压。
晶体管T10用于改善输出扫描信号时的传播延迟(参考第一实施方式)。在设计补偿电路单元时，晶体管T9和晶体管T10的尺寸可以设计为T9<T10，以易于防止当晶体管T9不运行时第二低电平电压被传输到输出端子。尽管晶体管T9和晶体管T10的尺寸比可被设置为1：4或更大，但本发明不限于此。
如上所述，通过使用补偿电路单元消除栅极浮动时间段，本发明的第二实施方式能够稳定保持栅极低电压。
同时，根据连接方向，晶体管的除栅极外的两个电极，可以为源极和漏极，或者漏极和源极。因此，在本发明中，作为源极和漏极的两个电极表现为第一电极和第二电极。
如上所述，本发明的实施方式旨在解决由于扫描驱动器的特性而导致的各种问题比如传播延迟和栅极浮动，其中扫描驱动器嵌入在例如具有高分辨率和大屏尺寸的显示装置中。通过增加嵌入式扫描驱动器的可靠性，可以改善显示装置的图像质量。
对所属领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下可以作出各种修改和变形。因此，本发明意在覆盖落入权利要求书的范围及其等同范围内的对本发明的所有修改和变形。

Claims (16)

1.一种显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板具有显示区和位于所述显示区的外侧的非显示区；
数据驱动器，所述数据驱动器将数据信号提供给所述显示面板；以及
扫描驱动器，所述扫描驱动器位于所述非显示区中并且包括多个级的移位寄存器和电平移位器，并且所述扫描驱动器利用所述移位寄存器和电平移位器将扫描信号提供给所述显示面板，
其中所述移位寄存器布置在第一非显示区中的第N级电路的输出端子中以及第二非显示区中的第N补偿电路的输出端子中，其中所述第二非显示区位于所述第一非显示区的相对侧并且所述显示区位于所述第一非显示区和第二非显示区之间，所述第N级电路的输出端子和第N补偿电路的输出端子成对并连接到第N扫描线，
其中所述第N补偿电路响应于紧邻的级电路的节点电压而将补偿信号输出到第N扫描线。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中所述第N补偿电路响应于与其在垂直方向上紧邻的级电路的Q节点电压而将所述补偿信号输出给第N扫描线。
3.如权利要求1所述的显示装置，其中所述第N补偿电路响应于所述第N补偿电路的先前级中的级电路以及所述先前级之前的级中的级电路的Q节点电压，或者所述第N补偿电路的随后级中的级电路以及所述随后级之后的级中的级电路的Q节点电压，将所述补偿信号输出给第N扫描线。
4.如权利要求2所述的显示装置，其中所述第N补偿电路输出时钟信号作为所述补偿信号。
5.如权利要求1所述的显示装置，其中所述第N补偿电路包括补偿晶体管，所述补偿晶体管具有连接到与其在垂直方向上紧邻的级电路的Q节点的栅极、连接到第N时钟信号线的第一电极、以及连接到第N扫描线的第二电极。
6.一种扫描驱动器，包括：
电平移位器；以及
由多个级组成的移位寄存器，所述移位寄存器基于从所述电平移位器输出的信号和电源而产生扫描信号，
其中所述移位寄存器包括第N级电路单元和第N补偿电路单元，所述第N补偿电路单元与所述第N级电路单元处于同一线上，所述第N级电路单元和第N补偿电路单元被布置为具有非对称性电路结构，
其中所述第N级电路单元的输出端子和所述第N补偿电路单元的输出端子成对地连接到第N扫描线，
其中所述第N补偿电路响应于相邻的级电路单元的节点电压而将补偿信号输出到第N扫描线。
7.如权利要求6所述的扫描驱动器，其中所述第N补偿电路单元响应于与其在垂直方向上相邻的级电路单元的Q节点电压而将所述补偿信号输出给第N扫描线。
8.如权利要求6所述的扫描驱动器，其中所述第N补偿电路单元响应于所述第N补偿电路单元的先前级中的级电路单元以及所述先前级之前的级中的级电路单元的Q节点电压，或者所述第N补偿电路单元的随后级中的级电路单元以及所述随后级之后的级中的级电路单元的Q节点电压，将所述补偿信号输出给第N扫描线。
9.如权利要求7所述的扫描驱动器，其中所述第N补偿电路输出时钟信号作为所述补偿信号。
10.如权利要求6所述的扫描驱动器，其中所述第N补偿电路包括补偿晶体管，所述补偿晶体管具有连接到与其在垂直方向上相邻的级电路单元的Q节点的栅极、连接到第N时钟信号线的第一电极、以及连接到第N扫描线的第二电极。
11.一种显示装置，包括：
显示面板；
数据驱动器，所述数据驱动器被配置为将数据信号提供给所述显示面板；以及
形成在所述显示面板的非显示区中的扫描驱动器，所述扫描驱动器包括由多个级组成的移位寄存器和形成在所述显示面板的外侧的电平移位器，并且所述扫描驱动器被配置为使用所述移位寄存器和电平移位器将扫描信号提供给所述显示面板，
其中所述移位寄存器布置在第一非显示区中形成的第N级电路单元的输出端子中以及第二非显示区中形成的第N补偿电路单元的输出端子中，其中所述第二非显示区与第一非显示区相对，所述第N级电路单元的输出端子和第N补偿电路单元的输出端子成对地连接到第N扫描线，
其中所述第N补偿电路单元响应于时钟信号而将第N扫描线保持在扫描低电压，其中所述时钟信号与通过所述第N级电路单元的输出端子输出的第N时钟信号具有相反的逻辑状态。
12.如权利要求11所述的显示装置，其中所述第N补偿电路单元将第N扫描线保持在与通过所述第N级电路单元的输出端子输出的低电平电压对应的扫描低电压。
13.如权利要求11所述的显示装置，其中所述第N补偿电路单元包括：第一补偿晶体管和第二补偿晶体管，其中所述第一补偿晶体管具有连接到第(N+2)级电路单元的Q节点的栅极、连接到第(N+1)时钟信号线的第一电极、以及连接到第N扫描线的第二电极；所述第二补偿晶体管具有连接到与第N时钟信号具有相反逻辑状态的时钟信号线的栅极、连接到第一或第二低电平电源线的第一电极、以及连接到第N扫描线的第二电极。
14.一种扫描驱动器，包括：
电平移位器；以及
由多个级组成的移位寄存器，所述移位寄存器基于从所述电平移位器输出的信号和电源而产生扫描信号，
其中所述移位寄存器包括第N级电路单元和第N补偿电路单元，所述第N补偿电路单元与第N级电路单元处于同一线上，所述第N级电路单元和第N补偿电路单元被布置为具有非对称性电路结构，
其中所述第N级电路单元的输出端子和所述第N补偿电路单元的输出端子成对地连接到第N扫描线，
其中所述第N补偿电路单元响应于时钟信号而将第N扫描线保持在扫描低电压，其中所述时钟信号与通过所述第N级电路单元的输出端子输出的第N时钟信号具有相反的逻辑状态。
15.如权利要求14所述的扫描驱动器，其中所述第N补偿电路单元将第N扫描线保持在与通过所述第N级电路单元的输出端子输出的低电平电压对应的扫描低电压。
16.如权利要求14所述的扫描驱动器，其中所述第N补偿电路单元包括：第一补偿晶体管和第二补偿晶体管，其中所述第一补偿晶体管具有连接到第(N+2)级电路单元的Q节点的栅极、连接到第(N+1)时钟信号线的第一电极、以及连接到第N扫描线的第二电极；所述第二补偿晶体管具有连接到与第N时钟信号具有相反逻辑状态的时钟信号线的栅极、连接到第一或第二低电平电源线的第一电极、以及连接到第N扫描线的第二电极。
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