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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gate-Treiber einer Anzeige, und im Besonderen einen Gate-Treiber einer Anzeige, der das Auftreten von Leckstrom in Transistoren effektiv reduzieren kann.
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Hintergrund der Erfindung
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Flüssigkristallanzeigen (LCDs) können ein Bild zeigen, indem ein elektrisches Feld verwendet wird um die Lichtdurchlässigkeit der Flüssigkristallmoleküle, die eine dielektrische Anisotropie aufweisen, ändern. Im Allgemeinen umfassen die LCDs eine Anzeigefläche mit den in einer Matrix angeordneten Pixeln und eine Treiberschaltung zum Treiben der Anzeigefläche.
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Die obengenannte Treiberschaltung teilt sich normalerweise in eine Quellen-Treiberschaltung und einen Gate-Treiber. Die Quellen-Treiberschaltung dient dazu, die eingegebenen Daten in Datensignale umzuwandeln. Der Gate-Treiber erzeugt Scan-Signale, die die Pixel ansteuern, um das Bild gemäß der eingegebenen Daten zu zeigen. Die Quellen-Treiberschaltung und der Gate-Treiber werden gemäß der von einem Steuersignal festgelegten Sequenz gesteuert, die aus dem Taktgeber erzeugt wird.
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Um die Kosten von Anzeigen zu reduzieren, ist heutzutage die Verwendung der dünnschichtigen amorphen Si-Transistoren zum Design der Gate-Treiber eines LCD mit der Zeit das Mainstream geworden. Dennoch haben die dünnschichtigen amorphen Si-Transistoren ein Problem mit der Schwellenspannungsdrift aufgrund des Dauereinsatzes oder der angelegten hohen Vorspannung, was die Stabilität der Treiberschaltung beeinflusst und zudem die Bildqualität verschlechtert.
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Im Allgemeinen wird ein traditioneller Gate-Treiber aus in Reihe geschalteten mehrstufigen Schieberegistern konstruiert. Das von einem Schieberegister ausgegebene Gate-Pulssignal wird auch als ein Eingangssignal dem Schieberegister der nächsten Stufe zur Verfügung gestellt. Die entsprechenden Techniken beziehen sich auf
US 7,825,887 und
TW 200813920 .
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1 ist eine schematische Darstellung, die einen Teil eines konventionellen Gate-Treibers einer Anzeige zeigt. Der Gate-Treiber dient dazu, gemäß einer vorgegebenen Sequenz Pulssignale zu erzeugen. Um die dünnschichtigen Transistoren in den Pixeln der Anzeigefläche zu kontrollieren, werden die Pulssignale auf die Gate-Leitungen übertragen. Wie in 1 gezeigt dient ein Transistor T11 als ein Startschalter und ein Transistor T12 als ein Puls-Schalter. Wenn ein Start-Pulssignal ST den Transistor T11 einschaltet, wird ein Speicherkondensator Cb aufgeladen. Wenn ein Taktsignal CLK ein hohes Spannungsniveau aufweist, wird der Speicherkondensator Cb entladen, und somit wird ein als ein Ausgangssignal OUT(N) dienendes Spannungssignal VN einer Nth Gate-Leitung an der Anzeigefläche zur Verfügung gestellt.
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Meistens wird der Transistor T12 als Pullup-Transistor bezeichnet. Da der Pullup-Transistor die gesamten Gate-Leitungen mit Elektrizität versorgen muss, muss dieser großen Strom anbieten. Falls der Pullup-Transistor T12 keinen ausreichend Strom bereitstellen kann, können die Pixel, die zur Gate-Leitung gehören, nicht richtig funktionieren.
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Der Transistor T13 und der Transistor T14 dienen als Pulldown-Transistoren, die das Spannungssignal, welches auf die Gate-Leitung übertragen wird, auf eine Spannung reduzieren, die näher am Spannungsniveau eines Bezugsspannungssignal Vss ist. Insbesondere werden der Transistor T13 und der Transistor T14 durch die Verwendung eines Reset-Signals RESET eingeschaltet, sodass der Transistor T13 die Spannung eines Knotens Q1 auf eine Spannung reduzieren kann, die näher am Spannungsniveau eines Bezugsspannungssignal Vss ist, und der Transistor T14 die Spannung eines Knoten Q2 auf eine Spannung reduzieren kann, die näher am Spannungsniveau eines Bezugsspannungssignal Vss ist.
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Allerdings ist der Gate-Treiber anfällig für die Erzeugung von Rauschen, weil dieser den Pullup Transistor T12 mit hoher Spannung versorgen muss. Deswegen ist es notwendig, zusätzliche unterstützende Rauschunterdrückungsschaltungen hinzuzufügen. Es gibt einen Ansatz, Transistoren dahingehend anzusetzen, dass diese das Rauschen in der digitalen Signalverarbeitung unterdrücken. Trotzdem erfordert dieser Ansatz viel mehr Transistoren, nimmt eine größere Layout-Fläche in Anspruch und ist somit nicht geeignet für die Entwicklung von Anzeige-Produkten mit einem schmalen Rahmen.
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2 ist eine schematische Darstellung, die einen Teil einer Rauschunterdrückung-Schaltung in einem gewöhnlichen Gate-Treiber einer Anzeige zeigt. Um das Rauschen zu reduzieren, wird ein Koppelkondensator in dem konventionellen Gate-Treiber zur Rauschunterdrückung genutzt. In der entsprechenden Schaltung, die in 2 gezeigt ist, ist ein Koppelkondensator Cp zwischen dem Taktsignal CLK und einem Verbindungs-Anschluss P1 eines Transistors T21 sowie einem Transistor T22 eingesetzt, sodass weniger Transistoren verwendet werden müssen, um die Rauschen zu unterdrücken, wobei die Layout-Fläche relativ verkleinert wird, was vorteilhaft für die Entwicklung der Anzeige-Produckte mit schmalem Rahmen ist.
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Da bei der in 2 gezeigten Schaltung die Spannung des Knotens Q1 auf einem Spannungsniveau erhöht wird, welcher doppelt so hoch wie das Spannungsniveau des Taktsignals CLK, ist die Spannung Vds zwischen der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode des Transistors T21 zu hoch, was Leckströme verursachen kann. Wegen der Leckströme des Transistors T21 wird die Spannung des Knotens Q1 sinken und dies kann die Eignung zur Ansteuerung des Gate-Treibers vermindern und kann so zu Funktionsstörungen der mit der Gate-Leitung korrespondierenden Pixel führen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist einen Gate-Treiber einer Anzeige bereitzustellen, um das Problem der Leckströme zu lösen, die in den Transistoren des Gate-Treibers auftreten.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist einen Gate-Treiber einer Anzeige bereitzustellen, um die Stabilität der Treiberspannung des Gate-Treibers sowie die Zuverlässigkeit des Gate-Treibers zu verbessern.
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In einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Gate-Treiber für eine Anzeige bereit, umfassend:
einen ersten Knoten, der in einem bestimmten Zeitraum ein hohes Spanungsniveau beibehält und in einem anderen Zeitraum ein niedriges Spanungsniveau beibehält, basierend auf einer Sequenz eines Startsignals; einen ersten Transistor, der an den ersten Knoten und einen Eingangs-Anschluss eines Bezugsspannungssignals gekoppelt ist, wobei die Spannung des ersten Knotens auf eine Spannung reduziert, die näher an der Spannung des Bezugsspannungssignals ist, wenn der erste Transistor eingeschaltet wird; einen zweiten Transistor, von dem der eine Anschluss elektrisch mit dem ersten Transistor verbunden ist und der andere Anschluss elektrisch mit dem Eingang des Bezugsspannungssignals verbunden ist;
einen zweiten Knoten, der sich am Verbindungs-Anschluss des ersten Transistors und des zweiten Transistors befindet;
einen Kondensator, der zwischen dem zweiten Knoten und dem Eingang des Taktsignals angeordnet ist, wobei der erste Transistor, der zweite Transistor und der Kondensator verwendet werden, um das Rauschen zu unterdrücken;
und einen dritten Transistor, der zwischen dem ersten Transistor und dem Eingang des Bezugsspannungssignals angeordnet ist, wobei der dritte Transistor mit dem ersten Transistor in Reihe geschaltet ist;
und einen Eingangs-Anschluss, welcher sich zwischen dem ersten Transistor und dem dritten Transistor befindet;
wobei der Eingangs-Anschluss mit einer vorgegebenen hohen Spannung versehen wird, wenn der erste Knoten ein hohes Spannungsniveau aufweist, um den Spannungsunterschied zwischen den zwei Anschlüssen des ersten Transistors zu vermindern.
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In dem Gate-Treiber der vorliegenden Erfindung wird die Bereitstellung der vorgegebenen hohen Spannung zu dem Eingangs-Anschluss durch Eingeben eines Treiberspannungssignals in den Eingangs-Anschluss erzielt.
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In dem Gate-Treiber der vorliegenden Erfindung ist eine Gate-Elektrode des ersten Transistors mit einer Gate-Elektrode des dritten Transistors elektrisch verbunden.
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In dem Gate-Treiber der vorliegenden Erfindung umfasst die erwähnte Schaltung weiter einen vierten Transistor, der zwischen dem dritten Transistor und dem Eingang des Bezugsspannungssignals angeordnet ist, wobei der vierte Transistor mit dem dritten Transistor in Reihe geschaltet ist.
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In dem Gate-Treiber der vorliegenden Erfindung ist eine Gate-Elektrode des dritten Transistors mit einer Gate-Elektrode des vierten Transistors elektrisch verbunden.
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In dem Gate-Treiber der vorliegenden Erfindung wird die dem Eingangs-Anschluss zur Verfügung gestellte vorgegebene hohe Spannung dazu verwendet, den Spannungsunterschied zwischen einer Source-Elektrode und einer Drain-Elektrode des ersten Transistors zu reduzieren.
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Im weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Gate-Treiber für eine Anzeige bereit, umfassend:
einen ersten Knoten, der in einem bestimmten Zeitraum ein hohes Spanungsniveau beibehält und in einem anderen Zeitraum ein niedriges Spanungsniveau beibehält, basierend auf einer Sequenz eines Startsignals;
einen ersten Transistor, wobei der eine Anschluss des ersten Transistors an den ersten Knoten gekoppelt ist und der zweite Anschluss des ersten Transistors an ein Eingang des Bezugsspannungssignals gekoppelt ist;
einen zweiten Transistor, wobei der eine Anschluss des zweiten Transistors elektrisch mit einem dritten Anschluss des ersten Transistors verbunden ist und dabei dazwischen einen zweiten Knoten bildet, wobei ein zweiter Anschluss des zweiten Transistors mit dem Eingang des Bezugsspannungssignals gekoppelt ist und ein dritter Anschluss des zweiten Transistors mit dem ersten Knoten gekoppelt ist;
einen Kondensator, von dem ein Anschluss elektrisch mit dem zweiten Knoten verbunden ist, der sich zwischen dem ersten Transistor und dem zweiten Transistor befindet, und der andere Anschluss elektrisch mit einem Eingang eines Taktsignals verbunden ist;
mindestens einen Transistor, der zwischen dem ersten Transistor und dem Eingang des Bezugsspannungssignals angeordnet ist, wobei der mindestens eine vorgesehene Transistor mit dem ersten Transistor in Reihe geschaltet ist;
und einen Eingangs-Anschluss, welcher zwischen dem ersten Transistor und den mindesten einen Transistor angeordnet ist;
wobei wenn der erste Knoten denn hohes Spannungsniveau erreicht hat, der Eingangs-Anschluss mit einer vorgegebenen hohen Spannung versehen wird, um den Spannungsunterschied zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss des ersten Transistors zu vermindern.
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In dem Gate-Treiber der vorliegenden Erfindung wird die Bereitstellung der vorgegebenen hohen Spannung zum Eingangs-Anschluss durch Eingeben eines Treiberspannungssignals in den Eingangs-Anschluss erzielt.
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In dem Gate-Treiber der vorliegenden Erfindung ist der dritte Anschluss des ersten Transistors eine Gate-Elektrode und ist die Gate-Elektrode des ersten Transistors ist elektrisch mit der Gate-Elektrode des mindestens einen vorgesehenen Transistors verbunden.
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In dem Gate-Treiber der vorliegenden Erfindung, wird die Spannung eines ersten Knotens auf eine Spannung reduziert, die näher an der Spannung des Bezugsspannungssignals ist, wenn der erste Transistor und der mindesten eine Transistor eingeschaltet werden.
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In dem Gate-Treiber der vorliegenden Erfindung sind der erste Anschluss und der zweite Anschluss des ersten Transistors jeweils eine Drain-Elektrode und eine Source-Elektrode, wobei die vorgegebene hohe Spannung, die dem Eingangs-Anschluss zur Verfügung gestellt wird, verwendet wird um den Spannungsunterschied zwischen der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode des ersten Transistors zu vermindern.
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In noch einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Gate-Treiber für eine Anzeige bereit, umfassend:
einen ersten Knoten zur Übertragung eines Treibersignals an einen Ausgangs-Anschluss, basierend auf einem Startsignal und einem Taktsignal, wobei der Ausgangs-Anschluss elektrisch mit einer Gate-Leitung verbunden ist;
einen ersten Transistor, wobei der erste Anschluss des ersten Transistors an den ersten Knoten gekoppelt ist und ein zweiter Anschluss des ersten Transistors an den Eingang eines Bezugsspannungssignals gekoppelt ist;
einen zweiten Transistor, wobei der erste Anschluss des zweiten Transistors elektrisch mit dem dritten Anschluss des ersten Transistors verbunden ist, und der zweite Anschluss des zweiten Transistors mit dem Eingang eines Bezugsspannungssignals gekoppelt ist, und ein dritter Anschluss des zweiten Transistors mit dem ersten Knoten gekoppelt ist;
einen zweiten Knoten, der sich am Verbindungs-Anschluss des ersten Transistors und des zweiten Transistors befindet;
einen Speicherkondensator, von dem ein Anschluss elektrisch mit dem zweiten Knoten, welcher sich zwischen dem ersten Transistor und dem zweiten Transistor befindet, verbunden ist, und der andere Anschluss elektrisch an einen Eingang des Taktsignals gekoppelt ist;
einen dritten Transistor, der sich zwischen dem ersten Transistor und dem Eingang des Bezugsspannungssignals befindet, und welcher mit dem ersten Transistor in Reihe geschaltet ist;
einen vierten Transistor, der zwischen dem dritten Transistor und dem Eingang des Bezugsspannungssignals angeordnet ist, wobei der vierte Transistor mit dem dritten Transistor in Reihe geschaltet ist;
und einen Eingangs-Anschluss, welches zwischen dem dritten Transistor und dem vierten Transistor angeordnet ist, wobei das Treibersignal an den Eingangs-Anschluss angelegt wird und das Treibersignal vom Ausgangs-Anschluss erhält.
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In dem Gate-Treiber der vorliegenden Erfindung umfasst die erwähnte Schaltung weiter einen Start-Transistor, der zwischen einem Eingang des Start-Signals und dem ersten Knoten angeordnet ist; und Takttransistor, der zwischen dem Eingang des Taktsignals und dem ersten Knoten angeordnet ist.
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In dem Gate-Treiber der vorliegenden Erfindung umfasst die erwähnte Schaltung weiterhin einen Speicherkondensator, der zwischen dem ersten Knoten und dem Ausgangs-Anschluss angeordnet ist.
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In dem Gate-Treiber der vorliegenden Erfindung umfasst die erwähnte Schaltung weiterhin einen ersten Pulldown-Transistor, der zwischen dem ersten Knoten und dem Eingang des Bezugsspannungssignals angeordnet ist;
und einen zweiten Pulldown-Transistor, der zwischen dem Ausgangs-Anschluss und dem Eingangs-Anschluss des Bezugsspannungssignals angeordnet ist,
wobei die Spannungen des ersten Knotens und des Ausgangs-Anschlusses auf die Spannung des Bezugsspannungssignals reduziert werden, wenn gemäß eines Reset-Signals der erste Pulldown-Transistor und der zweite Pulldown-Transistor eingeschaltet werden.
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In der vorliegenden Erfindung ist der mindestens eine vorgesehene Transistor (z. B. der dritte Transistor und der vierte Transistor) zwischen dem ersten Transistor und dem Eingangs-Anschluss des Bezugsspannungssignals in Reihe geschaltet. Wenn der erste Knoten ein hohes Spannungsniveau aufweist, wird eine vorgegebene hohe Spannung dem Eingangs-Anschluss, welcher sich zwischen dem ersten Transistor und dem dritten Transistor oder zwischen dem dritten Transistor und dem vierten Transistor befindet, zur Verfügung gestellt.
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Zum Beispiel wird das Treiberspannungssignal der Gate-Leitung, die einer Leitung einer Schaltstufe entspricht, an den Eingangs-Anschluss angelegt. Die zur Verfügung gestellte vorgegebene hohe Spannung kann den Spannungsunterschied zwischen der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode des ersten Transistors reduzieren, und somit wird der erste Transistor keinen Leckstrom generieren, welcher die Spannung des ersten Knotens abfallen lässt, was zu ungenügender Treiberspannung führen würde. Daher kann die vorliegende Erfindung das Problem der Stabilität der Treiberspannung des Gate-Treibers effektiv lösen und die Zuverlässigkeit des Gate-Treibers verbessern, und sodass die Bildqualität der Anzeige verbessert wird.
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Um den obenliegenden Inhalt der vorliegenden Erfindung leichter zu verstehen, wird dieser mit Hilfe von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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1 ist eine schematische Darstellung, die einen Teil eines konventionellen Gate-Treibers einer Anzeige zeigt.
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2 ist eine schematische Darstellung, die einen Teil von einer Schaltung zeigt, die verwendet wird, um das Rauschen in einem gewöhnlichen Gate-Treiber einer Anzeige zu unterdrücken.
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3 ist eine schematische Darstellung, die einen Gate-Treiber einer Anzeige gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist eine schematische Darstellung, die einen Gate-Treiber einer Anzeige gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 ist eine schematische Darstellung, die einen Gate-Treiber einer Anzeige gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Die folgende Beschreibung für die jeweiligen Ausführungsformen sind spezifische Ausführungsformen, die zur Darstellung der vorliegenden Erfindung mit Referenz zu den beiliegenden Abbildungen Anwendung finden.
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In der Beschreibung und den folgenden Patentansprüche werden einige Begriffe verwendet, die sich auf bestimmte Komponenten beziehen. Der Fachmann wird erkennen, dass die Elektronikgeräte-Hersteller sich auf eine Komponente mit unterschiedlichen Namen beziehen können.
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In der folgenden Beschreibung und den Patentansprüchen werden die Begriffe „einschließen” und „umfassen” in einer offenen Weise verwendet und sollen somit als „einschließen, aber nicht beschränkt auf” ausgelegt werden. Der Begriff „koppeln” wird entweder als eine indirekte oder eine direkte elektrischen Verbindung ausgelegt. Dementsprechend, wenn eine Komponente mit einer anderen Komponente gekoppelt ist, kann diese Kopplung durch eine direkte elektrische Verbindung, oder eine indirekte elektrische Verbindung mittels andere Komponenten und Verbindungen erfolgen. Außerdem werden ähnliche Komponenten in der Beschreibung und den angefügten Zeichnungen mit der gleichen Bezugsnummer versehen.
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In der vorliegenden Erfindung kann die Anzeige in eine Flüssigkristallanzeige (LCD) oder eine Aktiv-Matrix-Flüssigkristallanzeige (AMLCD) umgesetzt werden. Die Anzeige umfasst eine Anzeigefläche mit den in einer Matrix angeordneten Pixeln und eine Treiberschaltung zum Betreiben der Anzeigefläche. Die Treiberschaltung teilt sich in eine Quellen-Treiberschaltung und einen Gate-Treiber. Die Quellen-Treiberschaltung wird verwendet, um die eingegebenen Bild-Daten in Datensignale umzuwandeln. Gemäß der von einem Taktgeber erzeugten Sequenz wird der Gate-Treiber Scan-Signale erzeugen, die dazu dienen, gemäß den Datasignalen die Pixel zum Anzeigen des Bildes zu treiben. Die vorliegende Erfindung legt den Schwerpunkt auf eine Verbesserung des Gate-Treibers um Leckströme zu vermindern, welche durch den Transistor in dem Gate-Treiber verursacht werden, und somit die Stabilität des Gate-Treibers und die Bildqualität der Anzeigefläche zu verbessern.
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Desweiteren hat die in der vorliegenden Erfindung gebotene Lösung bessere Auswirkungen darauf, dass Leckströme in den Transistoren vermieden werden, insbesondere wenn die inneren Transistoren des Gate-Treibers durch dünnschichtige amorphe Si-Transistoren verwirklicht werden.
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3 ist eine schematische Darstellung, die einen Gate-Treiber einer Anzeige gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Obwohl 3 nur eine Stufe zeigt, ist für den Fachmann zu entnehmen, dass ein integrierter Gate-Treiber aus einer Vielzahl von den in Reihe geschalteten Schaltungsstufen besteht. Jede Stufe treibt entsprechend eine oder mehr Gate-Leitungen in der Anzeigefläche. Die Schaltung der vorliegenden Stufe stellt nicht nur ein Scan-Signal für eine entsprechende Gate-Leitung bereit, sondern auch ein Ausgangs-Signal als ein Eingangs-Signal der nächst-stufigen Schaltung.
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Wie im 3 gezeigt, umfasst der Gate-Treiber einen ersten Transistor T31, einen zweiten Transistor T32, einen dritten Transistor T33, und einen Kondensator Cp. Auf der elektrischen Verbindung zwischen einem Anschluss des ersten Transistors T31 und dem zweiten Transistor T32 ist ein erster Knoten Q1. Auf der elektrischen Verbindung zwischen einem weiteren Anschluss des ersten Transistors T31 und dem zweiten Transistor T32 ist ein zweiter Knoten P1. Außerdem befindet sich ein Eingangs-Anschluss 30 zwischen dem ersten Transistor T31 und dem dritten Transistor T33.
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Wird ein Start-Signal ST erhalten, wird ein hohes Spannungsniveau des Start-Signals ST zunächst einen Transistor Ts1 einschalten und dann ein Speicherkondensator Cb aufladen. Wenn die Aufladung abgeschlossen ist und ein Taktsignal CLK ein hohes Spannungsniveau aufweist, wird ein Transistor Ts2 ausgeschaltet und der Speicherkondensator Cb fängt an sich zu entladen, wodurch ein Spannungssignal einer Nth Gate-Leitung einer Anzeigefläche zur Verfügung gestellt wird. Das erwähnte Spannungssignal dient als ein Ausgangssignal OUT(N). Zudem, wenn ein Transistor Td1 und ein Transistor Td2 durch ein Reset-Signal TESET angeschaltet werden, kann der Transistor Td1 die Spannung des Knotens Q1 auf eine Spannung reduzieren, die näher an der Spannung des Bezugsspannungssignals Vss ist, und der Transistor Td2 kann die Spannung des Ausgangssignals OUT(N) auf eine Spannung reduzieren, die näher an der Spannung des Bezugsspannungssignals Vss ist. Gleichzeitig behält die an die Nth Gate-Leitung ausgegebene Spannung einen niedrigen Level bei.
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Insbesondere erhält der erste Knoten Q1, basierend auf der Sequenz des Startsignals, in einem Zeitraum ein hohes Spannungsniveau und in einem anderen Zeitraum ein niedrigen Spannungsniveau aufrecht. Wenn der erste Knoten Q1 ein hohes Spannungsniveau aufweist, wird der Speicherkondensator Cb aufgeladen. Wenn der Speicherkondensator Cb sich entlädt, wird die erzeugte hohe Spannung an die Gate-Leitung angelegt, die zur Schaltung der korrespondierenden Stufe gehört, und dient dabei als ein Scan-Signal zum Treiben der Pixel, die zur Schaltung der korrespondierenden Stufe gehören.
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Weiterhin kann die Spannung des Knotens Q1 unter dem Einfluss der Spannung des Taktsignals CLK schwach schwanken, wenn das Start-Signal ST ein niedriges Spannungsniveau aufweist. Deswegen wird eine Rauschunterdrückung-Schaltung benötigt, um Rauschen zu vermeiden, was die gesamte Schaltung beeinflusst. Wenn das Start-Signal ST, wie im 3 gezeigt, ein niedriges Spannungsniveau aufweist und der Knoten Q1 durch den Einfluss des Taktsignals CLK ein geringfügig hohes Spannungsniveau aufweist, ist dieses geringfügig hohe Spannungsniveau nicht ausreichend, den zweiten Transistor T32 einzuschalten, Jedoch wird die hohe Spannung des Taktsignals CLK den ersten Transistor T31 und den dritten Transistor T33 einschalten. Auf diese Weise wird das geringfügig hohe Spannungsniveau des Knotens Q1 auf die Bezugsspannung Vss, d. h. die Grundspannung, reduziert.
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Wenn das Start-Signal ST ein hohes Spannungsniveau aufweist, wird die hohe Spannung des Knotens Q1 den zweiten Transistor T32 einschalten und die Grundspannung der Bezugsspannung Vss wird auf den Knoten P1 übertragen. Idealerweise sind der erste Transistor T31 und der dritte Transistor T33 jetzt ausgeschaltet, und somit kann die hohe Spannung des Knotens Q1 den Speicherkondensator Cb aufladen.
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Ein großer Strom ist benötigt, um die Pixel entsprechend der Gate-Leitung zu treiben. Somit muss die Spannung des ersten Knotens Q1 sehr hoch sein. Dadurch können die Transistoren (z. B. der erste Transistor T31) der Gate-Schaltung leicht Leckströme erzeugen. Wenn die Leckströme in dem ersten Transistor T31 entstehen, wird auch die hohe Spannung des ersten Knoten Q1 sinken. Dies verursacht ein Problem von nicht ausreichender Treiberspannung und führt dazu, dass die mit der Gate-Leitung korespondierenden Pixel nicht richtig funktionieren.
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In der vorliegenden Erfindung ist der mindestens eine vorgesehene Transistor (z. B. der dritte Transistor T33), mit dem ersten Transistor T31 in Reihe geschaltet. Wenn den ersten Knoten Q1 ein hohes Spannungsniveau aufweist, wird eine vorgegebene hohe Spannung dem Eingangs-Anschluss 30, welcher sich zwischen dem ersten Transistor T31 und dem dritten Transistor T33 befindet, zur Verfügung gestellt. Beispielsweise wird die Treiberspannung der Gate-Leitung, die zur Schaltung der korrespondierenden Stufe gehört, an den Eingangs-Anschluss 30 angelegt. Die zur Verfügung gestellte vorgegebene hohe Spannung kann den Spannungsunterschied zwischen zwei Anschlüssen des ersten Transistors T31 vermindern. Deshalb kann die vorliegende Erfindung es verhindern, dass der ersten Transistors T31 Leckströme erzeugt und somit das Problem mit der Stabilität der Treiberspannung des Gate-Treibers effizient lösen.
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Die Anordnung des Gate-Treibers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird wie folgt ausführlich beschrieben.
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Der erste Transistor 31 ist zwischen dem ersten Knoten Q1 und einem Eingangs-Anschluss des Bezugsspannungssignal Vss gekoppelt. Ein Anschluss des zweiten Transistors T32 ist elektrisch mit dem ersten Transistor T31 verbunden und ein anderer Anschluss des zweiten Transistors T32 ist elektrisch mit dem Eingangs-Anschluss des Bezugsspannungssignals Vss verbunden. Insbesondere ist der erste Anschluss 311 des ersten Transistors T31 mit dem ersten Knoten Q1 gekoppelt und ein zweiter Anschluss 312 des ersten Transistors T31 ist mit dem Eingangs-Anschluss des Bezugsspannungssignals Vss gekoppelt. Ein zweiter Anschluss 322 des zweiten Transistors T32 ist mit dem Eingangs-Anschluss des Bezugsspannungssignal Vss gekoppelt und ein dritter Anschluss 323 des zweiten Transistors T32 ist mit dem ersten Knoten Q1 gekoppelt. Ein dritter Anschluss 313 des ersten Transistors T31 ist elektrisch mit dem ersten Anschluss 321 des zweiten Transistors T32 verbunden. Dies bedeutet, dass in einer bestimmen Anordnung die Gate-Elektrode des ersten Transistors T31 elektrisch mit der Source-Elektrode oder der Drain-Elektrode des zweiten Transistors T32 verbunden ist, und die Gate-Elektrode des zweiten Transistors T32 mit dem ersten Knoten Q1 elektrisch verbunden ist.
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In der vorstehenden Änderung, wird die Spannung des ersten Knotens Q1 auf eine Spannung reduziert, die näher an der Spannung des Bezugsspannungssignals Vss ist, wenn der erste Transistor T31 und der dritte Transistor T33 eingeschaltet werden.
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Wie oben beschrieben, wird der erste Knoten Q1 in einem Zeitraum ein hohes Spannungsniveau beibehalten und in anderem Zeitraum ein niedriges Spannungsniveau, basierend auf der Sequenz des Start-Signals ST. Durch den Aufladungs- und Entladungsprozess des Speicherkondensators Cb dient das hohe Spannungsniveau als Treiberspannung zum Treiben der Pixel, wobei die dazu erforderliche Spannung ist sehr hoch. Wenn der ersten Knoten Q1 ein hohes Spannungsniveau aufweist und der ersten Transistor T31 ausgeschaltet wird, kann der Leckstrom in dem ersten Transistor T31 auftreten, wodurch die Treiberspannung bei dem ersten Knoten Q1 nicht ausreichend sein kann. Das in der vorliegenden Erfindung bereitgestellte technische System für die Lösung des Problems wird nachfolgende detailliert beschrieben.
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Ein Verbindungs-Anschluss, der sich zwischen dem ersten Transistor T31 und dem zweiten Transistor T32 befindet, verfügt über einen zweiter Knoten P1. Insbesondere ist der dritte Anschluss 313 des ersten Transistors T31 elektrisch mit dem ersten Anschluss 321 des zweiten Transistors T32 verbunden und bildet einen Knoten P1 dazwischen. Dies bedeutet, dass in einer bestimmten Anordnung der Verbindungs-Anschluss, der sich zwischen der Gate-Elektrode des ersten Transistors T31 und der Source/Drain-Elektrode des zweiten Transistors T32 befindet, einen zweiten Knoten P1 aufweist.
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Ein Speicherkondensator Cp befindet sich zwischen dem zweiten Knoten P1 und einem Eingangs-Anschluss des Taktsignals CLK aus dem Taktgeber. Insbesondere ist ein Anschluss des Kondensators Cp elektrisch mit dem zweiten Knoten P1 verbunden, der sich zwischen dem ersten Transistor T31 und dem zweiten Transistor T31 befindet, und der andere Anschluss des Kondensators Cp ist elektrisch mit dem Eingangs-Anschluss des Taktsignals CLK gekoppelt. Durch Einsetzen des gekoppelten Kondensators Cp zwischen den zweiten Knoten P1 und den Eingangs-Anschluss des Taktsignals CLK kann eine geringe Anzahl von Transistoren dafür verwendet, das Rauschen zu unterdrücken, welches aufgrund zu hoher Treiberspannung in dem Gate-Treiber entsteht. Zudem wird von dem Knoten Q1 die durch das Taktsignal CLK erzeugte leicht schwankende Spannung verhindert. Deswegen kann die Layout-Fläche der Gate-Schaltung auf der Anzeigefläche sich reduziert werden, was vorteilhaft für die Entwicklung einer Anzeigevorrichtung mit schmalem Rahmen ist.
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In der vorliegenden Erfindung weist der Gate-Treiber mindestens einen Transistor auf, z. B. der in 3 gezeigte dritte Transistor T33, der sich zwischen dem ersten Transistor T31 und dem Eingangs-Anschluss des Bezugsspannungssignals Vss befindet. Der mindestens eine vorgesehene Transistor (oder der dritte Transistor T33) ist mit dem ersten Transistor T31 in Reihe geschaltet. Insbesondere ist ein erster Anschluss 331 des dritten Transistors T33 elektrisch mit dem zweiten Anschluss 312 des ersten Transistors T31 verbunden, ein zweiter Anschluss 322 des dritten Transistors T33 ist elektrisch mit dem Eingangs-Anschluss des Bezugsspannungssignals Vss gekoppelt, und ein dritter Anschluss 333 des dritten Transistors T33 ist elektrisch mit dem dritten Anschluss 313 des ersten Transistors T31 verbunden. Dies bedeutet, dass in einer bestimmten Anordnung die Gate-Elektrode des ersten Transistors T31 mit der Gate-Elektrode des dritten Transistors T33 elektrisch verbunden ist, sodass sich der erste Transistor T31 und der dritte Transistor T33 eine Reihenschaltung bilden.
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In der ersten Anführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Eingangs-Anschluss 30, der zwischen dem ersten Transistor T31 und dem dritten Transistor T33 angeordnet ist, mit einer vorgegebenen hohen Spannung versehen, wenn der erste Knoten Q1 ein hohes Spannungsniveau aufweist. Beispielsweise wird die Treiberspannung der Gate-Leitung (d. h. das Ausgang-Signal OUT(N)), die zur Schaltung der korrespondierenden Stufe gehört, an den Eingangs-Anschluss 30 angelegt. Dies bedeutet, dass das hohe Spannungsniveau des ersten Knotens Q1 an die Gate-Leitung der entsprechenden Stufe ausgegeben wird, wird die vorgegebene hohe Spannung dem Eingangs-Anschluss 30 zur Verfügung gestellt. Zu diesem Zeitpunkt reduziert sich der Spannungsunterschied zwischen der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode des ersten Transistors T31, zum Beispiel auf die Hälfte. Der Spannungsunterschied Vgs zwischen der Gate-Elektrode und der Source-Elektrode des ersten Transistors T31 ist auch fast null. Deswegen kann die vorliegende Erfindung den in dem ersten Transistor T31 entstehenden Leckstrom effektiv verhindern. Da der Leckstrom in dem ersten Transistor T31 unterdrückt wird, wird das hohe Spannungsniveau des ersten Knotens Q1 nicht sinken. Deshalb kann mithilfe der vorliegenden Erfindung die Stabilität der Treiberspannung des Gate-Treibers beibehalten werden und somit die mit der Gate-Leitung korrespondierenden Pixel richtig funktionieren.
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4 ist eine schematische Darstellung, die einen Gate-Treiber einer Anzeige gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Im Vergleich zu der in der 3 gezeigten ersten Ausführungsform umfasst der in der 4 gezeigte Gate-Treiber der zweiten Ausführungsform weiterhin einen vierten Transistor T34, der sich zwischen dem dritten Transistor T33 und dem Eingangs-Anschluss des Bezugsspannungssignals Vss befindet. Der vierte Transistor T34 ist mit dem dritten Transistor T33 in Reihe geschaltet. In einer bestimmten Anordnung ist die Gate-Elektrode des vierten Transistors T34 elektrisch mit der Gate-Elektrode des dritten Transistors T33 verbunden, sodass der vierte Transistor T34 und der dritte Transistor T33 eine Reihenschaltung bilden. Zudem sind der erste Transistor T31, der dritte Transistor T33 und der vierte Transistor T34 alle in Reihe geschaltet.
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In der zweiten Anführungsform der vorliegenden Erfindung wird die obengenannte Anordnung des vierten Transistors T34 zugefügt, sodass der dritte Transistor T33 und der vierte Transistor T34 sich den Spannungsunterschied zwischen dem ersten Knoten Q1 und dem Eingangs-Anschluss des Bezugsspannungssignals Vss mit dem ersten Transistor T31 teilen können. Dies bedeutet, dass die Anordnung des dritten Transistors T33 und des vierten Transistors T34 die Spannungsbelastung Vds zwischen der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode des ersten Transistors T31 erleichtern kann, wodurch sich das Auftreten des Leckstroms in dem ersten Transistor T31 reduzieren lässt. Zudem verfügt die Anordnung der vorliegende Anführungsform über zwei Transistoren, d. h., den dritten Transistor T33 und den vierten Transistor T34, was eine bessere Wirkung darauf hat, dass die Spannungsbelastung Vds zwischen der Source-Elektrode und der Gate-Elektrode des ersten Transistors T31 vermindert wird, was das Auftreten des Leckstroms in dem ersten Transistor T31 reduzieren kann.
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In einem weiteren Aspekt ist das gleiche Merkmal von der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dass sich der Eingangs-Anschluss 30 zwischen dem ersten Transistor T31 und dem dritten Transistor T33 befindet. Im Vergleich zu der ersten Ausführungsform verfügt die zweite Ausführungsform weiterhin über den vierten Transistor T34. Wenn der erste Knoten Q1 ein hohen Spannungsniveau aufweist, kann die vorgegebene hohe Spannung, die dem sich zwischen dem ersten Transistor T31 und dem dritten Transistor T33 angeordnetem Eingangs-Anschluss 30 zur Verfügung gestellt wird, durch die Anordnung des vierten Transistors T34 reduziert werden. Dies verbessert die Stabilität der Schaltung weiter.
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5 ist eine schematische Darstellung, die einen Gate-Treiber einer Anzeige gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Unterschied zwischen der zweiten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass der Eingangs-Anschluss 30 der dritten Ausführungsform sich zwischen dem dritten Transistor T33 und dem vierten Transistor T34 befindet. Wenn der erste Knoten Q1 ein hohes Spannungsniveau aufweist, wird eine vorgegebene hohe Spannung dem Eingangs-Anschluss 30 zur Verfügung gestellt. Beispielsweise wird die Treiberspannung der Gate-Leitung (d. h. das Ausgang-Signal OUT(N)), die zur Schaltung der korrespondierenden Stufe gehört, an den Eingangs-Anschluss 30 angelegt, um das Auftreten des Leckstroms in dem ersten Transistor T31 zu vermindern. Im weiteren Aspekt kann die dem Eingangs-Anschluss 30, der sich zwischen dem dritten Transistor T33 und dem vierten Transistor T34 befindet, zur Verfügung gestellte vorgegebene hohe Spannung im Vergleich zu der zweiten Ausführungsform bedeutend reduzieren werden.
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Durch die obengenannten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es nachvollziehbar, dass die vorliegende Erfindung dazu dient, den mindesten einer vorgesehenen Transistor zwischen den ersten Transistor und den Eingangs-Anschluss des Bezugsspannungssignals in Reihe zu schalten. Wenn der erste Knoten das hohe Spannungsniveau aufweist, wird eine vorgegebene Spannung dem Eingangs-Anschluss zur Verfügung gestellt, der sich zwischen dem ersten Transistor und dem dritten Transistor oder zwischen dem dritten Transistor und dem vierten Transistor befindet.
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Beispielsweise wird die Treiberspannung der Gate-Leitung, die zur Schaltung der korrespondierenden Stufe gehört, an den Eingangs-Anschluss angelegt. Die zur Verfügung gestellte vorgegebene hohe Spannung kann den Spannungsunterschied zwischen der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode des ersten Transistors reduzieren, wodurch es unwahrscheinlich ist, dass in dem ersten Transistor Leckströme auftreten, die eine Spannungssenkung am ersten Knoten hervorrufen, was zu einer unzureichende Treiberspannung führen würde. Deshalb kann die vorliegende Erfindung das Problem der Stabilität der Treiberspannung des Gate-Treibers effektiv lösen und die Zuverlässigkeit des Gate-Treibers verbessern, wodurch die Bildqualität der Anzeigefläche verbessert wird.
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Während die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich dargestellt und beschrieben worden ist, kann der Fachmann verschiedene Modifikationen und Abwandlungen vornehmen. Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird deswegen auf illustrative, aber nicht abschließende Weise beschrieben. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die dargestellte bestimmte Form beschränkt werden soll, und alle Abwandlungen und Änderungen, die dem Sinn der vorliegenden Erfindung entsprechen, im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung sind.
