JP6434141B2 - 低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくgoa回路 - Google Patents
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Description
LTPS−TFT液晶表示装置は、解像度が高い、反応速度が速い、輝度が高い、開口率が高い等の長所を備える。
低温ポリシリコン(a−Si)は順序良く配列されており、低温ポリシリコン半導体自体、電子移動度が非常に高く、アモルファスシリコン半導体の100倍以上高いため、GOA技術においてグリッド電極駆動装置を薄膜トランジスタの配列基板に製作することによって、システムインテグレーションの目標を達成することができ、スペース及び駆動ICのコストを節約することができる。
しかしながら、従来技術において、低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタのGOA回路は比較的開発が進んでおらず、特に低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタの電気特性自体の問題を数多く解決する必要がある。
例えば、従来のアモルファスシリコン薄膜トランジスタの電気特性における閾値電圧は一般に0Vより大きく、サブスレッショルド領域における電圧は電流の振幅に対して比較的大きいが、低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタの閾値電圧は比較的低く(一般に約0V付近)、サブスレッショルド領域における振幅は比較的小さく、GOA回路がオフ状態の時に、多くの部品は閾値電圧付近で作動するだけでなく、閾値電圧より高くなるため、回路におけるTFTの漏れ電流と動作電流のドリフトによって、LTPS GOA回路の設計の難易度が高まり、アモルファスシリコントランジスタに適用できる多くのスキャン駆動回路は、低温ポリシリコン半導体のスキャンを行う駆動回路に軽はずみに適用することができない。
機能面の問題が存在し、それが直接LTPS GOA回路に影響を及ぼし、回路が作動しなくなる。
よって、回路の設計時に低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタ自体の特性がGOA回路に与える影響を考慮する必要がある。
200 プルアップ部
400 第1プルダウン部
500 プルダウン保持回路部
300 昇圧部
T1 第1トランジスタ
T2 第2トランジスタ
T3 第3トランジスタ
T4 第4トランジスタ
T5 第5トランジスタ
T6 第6トランジスタ
T7 第7トランジスタ
T8 第8トランジスタ
T9 第9トランジスタ
T10 第10トランジスタ
T11 第11トランジスタ
T12 第12トランジスタ
T13 第13トランジスタ
T14 第14トランジスタ
G(N) 出力端子
Q(N) 第1ノード
P(N) 第2ノード
Cb コンデンサ
H 直流定電圧高電位
VSS1 第1直流定電圧低電位
VSS2 第2直流定電圧低電位
VSS3 第3直流定電圧低電位
CKN 第1クロック駆動信号
XCKN 第2クロック駆動信号
CK1N 第1条第1クロック駆動信号
CK2N 第2条第1クロック駆動信号
XCK1N 第1条第2クロック駆動信号
XCK2N 第2条第2クロック駆動信号
STV 起動信号端子
Claims (10)
- 縦続接続の複数のGOAユニットからなる低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路であって、
第N段GOAユニットは、プルアップ制御部と、プルアップ部と、第1プルダウン部と、プルダウン保持回路部と、を備え、Nは正の整数とし、
前記プルアップ制御部は、第1トランジスタを備え、そのグリッド電極とソース電極はどちらも前記第N段GOAユニットの1つ前の第N−1段GOAユニットの出力端子に電気接続され、ドレイン電極は第1ノードに電気接続され、
前記プルアップ部は、第2トランジスタを備え、そのグリッド電極は第1ノードに電気接続され、ソース電極は第1クロック駆動信号に電気接続され、ドレイン電極は出力端子に電気接続され、
前記プルダウン保持回路部は、前記第1ノード、出力端子、直流定電圧高電位、第1直流定電圧低電位、第2直流定電圧低電位、第3直流定電圧低電位に電気接続され、
前記プルダウン保持回路部は、高低電位逆算設計を採用し、第3トランジスタ、第4トランジスタ、第5トランジスタ、第6トランジスタ、第7トランジスタ、第8トランジスタ、第9トランジスタ、第10トランジスタ、第11トランジスタ、第12トランジスタ、第13トランジスタを備え、
前記第3トランジスタのグリッド電極とソース電極はどちらも直流定電圧高電位に電気接続され、ドレイン電極は前記第5トランジスタのソース電極に電気接続され、
前記第4トランジスタのグリッド電極は前記第3トランジスタのドレイン電極に電気接続され、ソース電極は直流定電圧高電位に電気接続され、ドレイン電極は第2ノードに電気接続され、
前記第5トランジスタのグリッド電極は第1ノードに電気接続され、ソース電極は前記第3トランジスタのドレイン電極に電気接続され、ドレイン電極は第1直流定電圧低電位に電気接続され、
前記第6トランジスタのグリッド電極は第1ノードに電気接続され、ソース電極は第2ノードに電気接続され、ドレイン電極は前記第8トランジスタのグリッド電極に電気接続され、
前記第7トランジスタのグリッド電極は第1ノードに電気接続され、ソース電極は第2ノードに電気接続され、ドレイン電極は前記第8トランジスタのソース電極に電気接続され、
前記第8トランジスタのグリッド電極は前記第6トランジスタのドレイン電極に電気接続され、ソース電極は前記第7トランジスタのドレイン電極に電気接続され、ドレイン電極は第3直流定電圧低電位に電気接続され、
前記第9トランジスタのグリッド電極は前記第6トランジスタのドレイン電極に電気接続され、ソース電極は前記第10トランジスタのグリッド電極に電気接続され、ドレイン電極は第3直流定電圧低電位に電気接続され、
前記第10トランジスタのグリッド電極は前記第9トランジスタのソース電極に電気接続され、ソース電極は直流定電圧高電位に電気接続され、ドレイン電極は前記第7トランジスタのドレイン電極に電気接続され、
前記第11トランジスタのグリッド電極とソース電極はどちらも直流定電圧高電位に電気接続され、ドレイン電極は前記第9トランジスタのソース電極に電気接続され、
前記第12トランジスタのグリッド電極は第2ノードに電気接続され、ソース電極は第1ノードに電気接続され、ドレイン電極は第2直流定電圧低電位に電気接続され、
第13トランジスタのグリッド電極は第2ノードに電気接続され、ソース電極は出力端子に電気接続され、ドレイン電極は第1直流定電圧低電位に電気接続され、
前記第3トランジスタ、第4トランジスタ、第5トランジスタ、第6トランジスタ、第7トランジスタは、順方向高電位を提供し、前記第12トランジスタと第13トランジスタのオンを制御し、前記第8トランジスタと第9トランジスタは、作動中に第2ノードにさらに低い低電位を提供し、直流定電圧高電位によって作動していないときに第2ノードに適当な高さの高電位を提供し、第1ノードと出力端子を低電位に保ち、
前記第1プルダウン部は、前記第1ノード、第2クロック駆動信号、第2直流定電圧低電位に電気接続され、前記第1プルダウン部は、第2クロック駆動信号に基づいて前記第1ノードの電位を前記第2直流定電圧低電位にまでプルダウンし、
前記第1プルダウン部は、第14トランジスタを備え、前記第14トランジスタのグリッド電極は第2クロック駆動信号に電気接続され、ソース電極は第1ノードに電気接続され、ドレイン電極は第2直流定電圧低電位に電気接続され、
前記第3直流定電圧低電位<第2直流定電圧低電位<第1直流定電圧低電位である
ことを特徴とする低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路。 - 請求項1に記載の低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路において、
前記第4トランジスタと第7トランジスタと第8トランジスタは、直列接続されている
ことを特徴とする低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路。 - 請求項1に記載の低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路において、
さらに、昇圧部を備え、
前記昇圧部は、前記第1ノードと出力端子の間に電気接続され、前記第1ノードの電位を上げる
ことを特徴とする低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路。 - 請求項3に記載の低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路において、
前記昇圧部は、コンデンサを備え、
前記コンデンサの一端は前記第1ノードに電気接続され、他端は出力端子に電気接続される
ことを特徴とする低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路。 - 請求項1に記載の低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路において、
第1クロック駆動信号と第2クロック駆動信号の波形デューティ比は50/50より小さく、
第2クロック駆動信号が高電位の時、前記第14トランジスタは前記第1ノードの電位を前記第2直流定電圧低電位にまでプルダウンする
ことを特徴とする低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路。 - 請求項3に記載の低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路において、
前記第1ノードの信号出力波形は、第1クロック駆動信号と第2クロック駆動信号の波形デューティ比の変化に基づいて変化する
ことを特徴とする低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路。 - 請求項6に記載の低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路において、
前記第1ノードの信号出力波形は、"凸"の字の形である
ことを特徴とする低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路。 - 請求項1に記載の低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路において、
前記GOA回路の第1段接続関係において、第1トランジスタのグリッド電極とソース電極は、どちらも回路の起動信号端子に電気接続される
ことを特徴とする低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路。 - 請求項1に記載の低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路において、
前記GOA回路において、出力端子の出力信号は、前から後ろの段への発信信号である
ことを特徴とする低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路。 - 縦続接続の複数のGOAユニットからなる低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路であって、
第N段GOAユニットは、プルアップ制御部と、プルアップ部と、第1プルダウン部と、プルダウン保持回路部と、を備え、Nは正の整数とし、
前記プルアップ制御部は、第1トランジスタを備え、そのグリッド電極とソース電極はどちらも前記第N段GOAユニットの1つ前の第N−1段GOAユニットの出力端子に電気接続され、ドレイン電極は第1ノードに電気接続され、
前記プルアップ部は、第2トランジスタを備え、そのグリッド電極は第1ノードに電気接続され、ソース電極は第1クロック駆動信号に電気接続され、ドレイン電極は出力端子に電気接続され、
前記プルダウン保持回路部は、前記第1ノード、出力端子、直流定電圧高電位、第1直流定電圧低電位、第2直流定電圧低電位、第3直流定電圧低電位に電気接続され、
前記プルダウン保持回路部は、高低電位逆算設計を採用し、第3トランジスタ、第4トランジスタ、第5トランジスタ、第6トランジスタ、第7トランジスタ、第8トランジスタ、第9トランジスタ、第10トランジスタ、第11トランジスタ、第12トランジスタ、第13トランジスタを備え、
前記第3トランジスタのグリッド電極とソース電極はどちらも直流定電圧高電位に電気接続され、ドレイン電極は前記第5トランジスタのソース電極に電気接続され、
前記第4トランジスタのグリッド電極は前記第3トランジスタのドレイン電極に電気接続され、ソース電極は直流定電圧高電位に電気接続され、ドレイン電極は第2ノードに電気接続され、
前記第5トランジスタのグリッド電極は第1ノードに電気接続され、ソース電極は前記第3トランジスタのドレイン電極に電気接続され、ドレイン電極は第1直流定電圧低電位に電気接続され、
前記第6トランジスタのグリッド電極は第1ノードに電気接続され、ソース電極は第2ノードに電気接続され、ドレイン電極は前記第8トランジスタのグリッド電極に電気接続され、
前記第7トランジスタのグリッド電極は第1ノードに電気接続され、ソース電極は第2ノードに電気接続され、ドレイン電極は前記第8トランジスタのソース電極に電気接続され、
前記第8トランジスタのグリッド電極は前記第6トランジスタのドレイン電極に電気接続され、ソース電極は前記第7トランジスタのドレイン電極に電気接続され、ドレイン電極は第3直流定電圧低電位に電気接続され、
前記第9トランジスタのグリッド電極は前記第6トランジスタのドレイン電極に電気接続され、ソース電極は前記第10トランジスタのグリッド電極に電気接続され、ドレイン電極は第3直流定電圧低電位に電気接続され、
前記第10トランジスタのグリッド電極は前記第9トランジスタのソース電極に電気接続され、ソース電極は直流定電圧高電位に電気接続され、ドレイン電極は前記第7トランジスタのドレイン電極に電気接続され、
前記第11トランジスタのグリッド電極とソース電極はどちらも直流定電圧高電位に電気接続され、ドレイン電極は前記第9トランジスタのソース電極に電気接続され、
前記第12トランジスタのグリッド電極は第2ノードに電気接続され、ソース電極は第1ノードに電気接続され、ドレイン電極は第2直流定電圧低電位に電気接続され、
第13トランジスタのグリッド電極は第2ノードに電気接続され、ソース電極は出力端子に電気接続され、ドレイン電極は第1直流定電圧低電位に電気接続され、
前記第3トランジスタ、第4トランジスタ、第5トランジスタ、第6トランジスタ、第7トランジスタは、順方向高電位を提供し、前記第12トランジスタと第13トランジスタのオンを制御し、前記第8トランジスタと第9トランジスタは、作動中に第2ノードにさらに低い低電位を提供し、直流定電圧高電位によって作動していないときに第2ノードに適当な高さの高電位を提供し、第1ノードと出力端子を低電位に保ち、
前記第1プルダウン部は、前記第1ノード、第2クロック駆動信号、第2直流定電圧低電位に電気接続され、前記第1プルダウン部は、第2クロック駆動信号に基づいて前記第1ノードの電位を前記第2直流定電圧低電位にまでプルダウンし、
前記第1プルダウン部は、第14トランジスタを備え、前記第14トランジスタのグリッド電極は第2クロック駆動信号に電気接続され、ソース電極は第1ノードに電気接続され、ドレイン電極は第2直流定電圧低電位に電気接続され、
前記第3直流定電圧低電位<第2直流定電圧低電位<第1直流定電圧低電位であり、
さらに、昇圧部を備え、前記昇圧部は、前記第1ノードと出力端子の間に電気接続され、前記第1ノードの電位を上げ、
そのうち、前記昇圧部は、コンデンサを備え、前記コンデンサの一端は前記第1ノードに電気接続され、他端は出力端子に電気接続され、
そのうち、第1クロック駆動信号と第2クロック駆動信号の波形デューティ比は50/50より小さく、第2クロック駆動信号が高電位の時、前記第14トランジスタは前記第1ノードの電位を前記第2直流定電圧低電位にまでプルダウンし、
前記第1ノードの信号出力波形は、"凸"の字の形である
ことを特徴とする低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタに基づくGOA回路。
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