JP6488388B2 - ゲート駆動回路及びシフトレジスタ - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示の技術分野に関し、特に、ゲート駆動回路及びシフトレジスタに関する。
GOA(Gate Driver On Array)回路は、従来の液晶表示装置のArray製造プロセスを利用して、ゲート走査駆動回路をArray基板上に製作することによって、行ごとに走査する駆動方法を実現する。GOA回路は、生産コストを削減でき、額縁の狭いデザインという長所を備え、多様な表示装置に使用されている。GOA回路は、2つの基本的な機能を備えている必要がある。1つ目に、ゲート駆動パルスを入力し、パネル内のゲートラインを駆動し、表示領域内のTFT(Thin Film Transistor、薄膜電界効果トランジスタ)を開き、ゲートラインによって画素に充電を行う。2つ目はシフトレジスタであり、n個目のゲート駆動パルスが出力を完了した後、クロック制御によってn+1個のゲート駆動パルスを出力し、これによって伝送していく。
GOA回路は、プルアップ回路(Pull−up circuit)と、プルアップ制御回路(Pull−up control circuit)と、プルダウン回路(Pull−down circuit)と、プルダウン制御回路(Pull−down control circuit)と、電位を上げる昇圧回路(Boost circuit)と、からなる。具体的には、プルアップ回路は、主に入力されたクロック信号(Clock)を薄膜トランジスタのゲートに出力し、液晶表示装置の駆動信号とする。プルアップ制御回路は、プルアップ回路のスイッチを制御し、一般に上級GOA回路からの信号によって制御される。プルダウン制御回路は、主にスキャン信号を出力した後、迅速にスキャン信号を低電位に下げる、つまり薄膜トランジスタのゲートの電位を低電位に下げる。プルダウン保持回路は、スキャン信号とプルアップ回路の信号(通常Q点と言われる)をオフ状態(つまり所定のマイナス電位)に保つ。通常、2つのプルダウン保持回路が交代で作用する。昇圧回路は、Q点の電位を2度上げ、プルアップ回路のG(N)が正常に出力するようにする。
異なるGOA回路は、異なる製造プロセスを使用することができる。LTPS(Low Temperature Poly−silicon、低温ポリシリコン)製造プロセスは、電子移動率が高く、技術が成熟しているという長所を備え、現在、中型、小型の表示装置に広く使用されている。CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,相補型金属酸化膜半導体)LTPS製造プロセスは、消費電力が低い、電子移動率が高い、雑音余裕が大きい等の長所を備えるため、パネルメーカーが使用するようになってきている。よって、CMOS LTPS製造プロセスが対応するGOA回路を開発する必要がある。
本発明は、CMOS製造プロセスに適用され、消費電力が低く、雑音余裕が大きいゲート駆動回路及びシフトレジスタを提供することを目的とする。
本発明は、ゲート駆動回路を提供する。前記ゲート駆動回路は、複数の縦続接続されたシフトレジスタ回路からなり、各シフトレジスタ回路は、クロック制御伝送回路と、NORゲートラッチ回路を備える。そのうち、クロック制御伝送回路は、クロック信号の第1クロックパルスによって1つ前のゲート駆動パルスがNORゲートラッチ回路に送信されるようにするとともに、NORゲートラッチ回路によってラッチし、NORゲートラッチ回路は、さらに第1クロック信号の後に続く第2クロックパルスによってゲート駆動パルスを出力させる。そのうち、クロック制御伝送回路とNORゲートラッチ回路は、それぞれ立ち上がりエッジトリガである。NORゲートラッチ回路は、少なくとも第1インバータと、第1NORゲートと、第2NORゲートと、NANDゲートを備え、そのうち第1インバータの入力端子は、クロック制御伝送回路の出力端子に接続され、第1NORゲートの第1入力端子は、第1インバータの出力端子に接続され、第1NORゲートの第2入力端子は、第2NORゲートの出力端子に接続され、第2NORゲートの第1入力端子は、第1インバータの入力端子に接続され、第2NORゲートの第2入力端子は、第1NORゲートの出力端子に接続され、第2NORゲートの出力端子は、さらにNANDゲートの第1入力端子に接続され、NANDゲートの第2入力端子は、クロック信号を受信する。
そのうち、クロック制御伝送回路は、ゲート駆動パルスを送信する過程において、ゲート駆動パルスを反転する。
そのうち、NORゲートラッチ回路は、さらにNANDゲートの出力端子と接続された複数の反転回路を備える。
そのうち、複数の反転回路は、直列接続された複数の第2インバータを備える。
そのうち、第2インバータの数は、3つである。
そのうち、隣り合うシフトレジスタ回路のクロック信号は、互いに逆相である。
本発明は、ゲート駆動回路を提供する。前記ゲート駆動回路は、複数の縦続接続されたシフトレジスタ回路からなり、各シフトレジスタ回路は、クロック制御伝送回路と、NORゲートラッチ回路を備える。そのうちクロック制御伝送回路は、クロック信号の第1クロックパルスによって1つ前のゲート駆動パルスをNORゲートラッチ回路に送信させるとともに、NORゲートラッチ回路によってラッチし、NORゲートラッチ回路は、さらに第1クロック信号の後に続く第2クロックパルスによってゲート駆動パルスを出力させる。
そのうち、クロック制御伝送回路とNORゲートラッチ回路は、それぞれ立ち上がりエッジトリガである。
そのうち、NORゲートラッチ回路は、少なくとも第1インバータと、第1NORゲートと、第2NORゲートと、NANDゲートを備える。そのうち第1インバータの入力端子は、クロック制御伝送回路の出力端子に接続され、第1NORゲートの第1入力端子は、第1インバータの出力端子に接続され、第1NORゲートの第2入力端子は、第2NORゲートの出力端子に接続され、第2NORゲートの第1入力端子は、第1インバータの入力端子に接続され、第2NORゲートの第2入力端子は、第1NORゲートの出力端子に接続され、第2NORゲートの出力端子は、さらにNANDゲートの第1入力端子に接続され、NANDゲートの第2入力端子は、クロック信号を受信する。
そのうち、クロック制御伝送回路は、ゲート駆動パルスを送信する過程において、ゲート駆動パルスを反転する。
そのうち、NORゲートラッチ回路は、さらにNANDゲートの出力端子と接続された複数の反転回路を備える。
そのうち、複数の反転回路は、直列接続された複数の第2インバータを備える。
そのうち、第2インバータの数は、3つである。
そのうち、隣り合うシフトレジスタ回路のクロック信号は、互いに逆相である。
本発明は、さらにシフトレジスタを提供する。前記シフトレジスタは、クロック制御伝送回路と、NORゲートラッチ回路と、からなり、NORゲートラッチ回路は、少なくとも第1インバータと、第1NORゲートと、第2NORゲートと、NANDゲートを備える。そのうち第1インバータの入力端子は、クロック制御伝送回路の出力端子に接続され、第1NORゲートの第1入力端子は、第1インバータの出力端子に接続され、第1NORゲートの第2入力端子は、第2NORゲートの出力端子に接続され、第2NORゲートの第1入力端子は、第1インバータの入力端子に接続され、第2NORゲートの第2入力端子は、第1NORゲートの出力端子に接続され、第2NORゲートの出力端子は、さらにNANDゲートの第1入力端子に接続される。
そのうち、NORゲートラッチ回路は、さらにNANDゲートの出力端子と接続された複数の反転回路を備える。
そのうち、複数の反転回路は、直列接続された複数の第2インバータを備える。
そのうち、第2インバータの数は、3つである。
本発明のゲート駆動回路は、クロック制御伝送回路がクロック信号の第1クロックパルスによって1つ前のゲート駆動パルスをNORゲートラッチ回路に送信させるとともに、NORゲートラッチ回路によりラッチし、NORゲートラッチ回路は、さらに第1クロック信号の後に続く第2クロックパルスによってゲート駆動パルスを出力させることによって、CMOS製造プロセスに適用することができ、消費電力を低くし、雑音余裕を大きくすることができる。
本発明の実施例における技術案をさらに分かりやすく説明するため、以下に実施例の説明において必要とされる図について簡単に紹介する。見て分かる通り、以下に描写する図は、本発明の実施例の一部に過ぎず、本領域の一般の技術者にとって、創造力を働かせなくても、これらの図に基づいてその他の図を取得できるものとする。
本発明の実施例におけるゲート駆動回路の構造を示した図である。 図1におけるシフトレジスタの回路図である。 本発明の実施例2におけるシフトレジスタの回路図である。 本発明の実施例におけるゲート駆動回路の理論タイミングチャートである。 本発明の実施例におけるゲート駆動回路の模擬タイミングチャートである。
以下に本発明の実施例の図と組み合わせて、本発明の実施例における技術案をさらに分かりやすく、全て説明する。明らかな点として、本発明が以下に描写する実施例は、本発明の一部の実施例に過ぎず、全ての実施例ではない。本発明の実施例に基づいて、本領域の一般の技術者が創造力を働かせずに取得した全てのその他の実施例は、全て本発明の保護範囲内に含まれるものとする。
図1を参照する。図1は、本発明の実施例におけるゲート駆動回路の構造を示した図である。図1に示すように、本実施例が提供するゲート駆動回路1は、複数の縦続接続されたシフトレジスタ回路10からなり、各シフトレジスタ回路10は、クロック制御伝送回路11と、NORゲートラッチ回路12を備える。そのうちクロック制御伝送回路11は、クロック信号の第1クロックパルスによって1つ前のゲート駆動パルスをNORゲートラッチ回路12に送信させるとともに、NORゲートラッチ回路12によってラッチする。NORゲートラッチ回路12は、さらに第1クロック信号の後に続く第2クロックパルスによってゲート駆動パルスを出力させる。そのうちクロック制御伝送回路11は、ゲート駆動パルスを送信する過程において、ゲート駆動パルスを反転する。さらにクロック制御伝送回路11とNORゲートラッチ回路12は、それぞれ立ち上がりエッジトリガである。本発明の実施例は、クロック制御伝送回路11によって前後の信号の送信を制御し、NORゲートラッチ回路12によって信号をラッチすることで、CMOS製造プロセスに適用することができ、消費電力を低くし、雑音余裕を大きくすることができる。
図2に示すように、さらに具体的な実施例において、NORゲートラッチ回路12は、少なくとも第1インバータ121と、第1NORゲート122と、第2NORゲート123と、NANDゲート124を備える。そのうち、第1インバータ121の入力端子は、クロック制御伝送回路11の出力端子に接続され、第1NORゲート122の第1入力端子は、第1インバータ123の出力端子に接続され、第1NORゲート122の第2入力端子は、第2NORゲート123の出力端子に接続され、第2NORゲート123の第1入力端子は、第1インバータ122の入力端子に接続され、第2NORゲート123の第2入力端子は、第1NORゲート122の出力端子に接続され、第2NORゲート123の出力端子は、さらにNANDゲート124の第1入力端子に接続され、NANDゲート124の第2入力端子は、クロック信号CKを受信する。NORゲートラッチ回路12は、さらにNANDゲートの出力端子と接続される複数の反転回路を備えることによって、ゲート駆動回路1の駆動能力を向上させる。そのうち、複数の反転回路は、直列接続された複数の第2インバータ124を備える。第2インバータ124の数は、3つであることが好ましい。
シフトレジスタ回路10の具体的な作動原理は、以下の通りである。クロック信号CKの第1クロックパルスが立ち上がりエッジである時、クロック制御伝送回路11は、1つ前のゲート駆動パルスGn−1を第1インバータ121に送信させる。そのうち送信する過程において、ゲート駆動パルスGn−1を反転する。さらに第1インバータ121によって第1NORゲート122及び第2NORゲート123を送信し、交差して接続された第1NORゲート122及び第2NORゲート123まで通過し、1つ前のゲート駆動パルスGn−1をラッチする。クロック信号CKの第2クロックパルスが立ち上がりエッジであり、クロック信号CKの1つ後ろのクロックパルスが立ち上がりエッジである時、NORゲートラッチ回路12をトリガして、交差して接続された第1NORゲート122及び第2NORゲート123においてラッチされた1つ前のゲート駆動パルスGn−1は、第2インバータ124に送信され、第2インバータ124によって1つ後ろのゲートGnに送信される。そのうち、クロック制御伝送回路11は、さらにクロック信号XCKを備え、クロック信号XCKとクロック信号CKの位相は反対である。
本発明の実施例において、隣り合うシフトレジスタ回路のクロック信号は、互いに逆相である。図3を参照する。シフトレジスタ回路20は、クロック制御伝送回路21と、NORゲートラッチ回路22を備える。NORゲートラッチ回路22は、少なくとも第1インバータ221と、第1NORゲート222と、第2NORゲート223と、NANDゲート224を備える。そのうち、第1インバータ221の入力端子は、クロック制御伝送回路21の出力端子に接続され、第1NORゲート222の第1入力端子は、第1インバータ223の出力端子に接続され、第1NORゲート222の第2入力端子は、第2NORゲート223の出力端子に接続され、第2NORゲート223の第1入力端子は、第1インバータ222の入力端子に接続され、第2NORゲート223の第2入力端子は、第1NORゲート222の出力端子に接続され、第2NORゲート223の出力端子は、さらにNANDゲート224の第1入力端子に接続され、NANDゲート224の第2入力端子は、クロック信号XCKを受信する。NORゲートラッチ回路22は、さらにNANDゲートの出力端子と接続される複数の反転回路を備えることによって、ゲート駆動回路1の駆動能力を向上させる。そのうち、複数の反転回路は、直列接続された複数の第2インバータ224を備える。第2インバータ224の数は、3つであることが好ましい。
シフトレジスタ回路20の具体的な作動原理は、以下の通りである。クロック信号XCKの第1クロックパルスが立ち上がりエッジである時、クロック制御伝送回路21は、1つ後ろのゲート駆動パルスGnを第1インバータ221に送信させる。そのうち、送信する過程において、1つ後ろのゲート駆動パルスGnを反転する。さらに第1インバータ221によって第1NORゲート222及び第2NORゲート223を送信し、交差して接続された第1NORゲート222及び第2NORゲート223まで通過して、1つ後ろのゲート駆動パルスGnをラッチする。クロック信号XCKの第2クロックパルスが立ち上がりエッジであり、クロック信号XCKの1つ後ろのクロックパルスが立ち上がりエッジである時、NORゲートラッチ回路22をトリガして、交差して接続された第1NORゲート222及び第2NORゲート223でラッチされた1つ後ろのゲート駆動パルスGnは、第2インバータ224に送信され、第2インバータ224によって3つ目のゲート駆動パルスGn+1に送信される。そのうち、クロック制御伝送回路21は、さらにクロック信号CKを備え、クロック信号CKとクロック信号XCKの位相は、反対である。
本発明の実施例において、シフトレジスタ回路10とシフトレジスタ回路20は、隣り合っている。実際の適用では、ゲート駆動回路1における複数の縦続接続されたシフトレジスタ回路を奇数と偶数に分けることができ、シフトレジスタ回路10を奇数のシフトレジスタとし、シフトレジスタ回路20を偶数のシフトレジスタとすることができる。シフトレジスタ回路20を奇数のシフトレジスタとし、シフトレジスタ回路10を偶数のシフトレジスタとすることもできる。図4を参照する。図4は、本発明の実施例におけるゲート駆動回路の理論タイミングチャートである。そのうち、シフトレジスタ回路10は、奇数のシフトレジスタであり、シフトレジスタ回路20は、偶数のシフトレジスタである。図から分かる通り、クロック信号CKとクロック信号XCKの位相は、反対である。クロック信号CKが立ち上がりエッジである時、1つ前のゲート駆動パルスGn−1は、1つ後ろのゲートに送信され、1つ前のゲート駆動パルスGn−1は、高レベルから低レベルに変化し、1つ後ろのゲート駆動パルスGnは、低レベルから高レベルに変化し、対応するゲートを駆動させる。クロック信号XCKが立ち上がりエッジである時には、1つ後ろのゲート駆動パルスGnが3つ目のゲートまで送信され、1つ後ろのゲート駆動パルスGnは、高レベルから低レベルに変化し、3つ目のゲート駆動パルスGn+1は、低レベルから高レベルに変化し、対応するゲートを駆動させる。図5は、本発明の実施例におけるゲート駆動回路の模擬タイミングチャートである。図5を参照する。そのうち、縦座標は電圧であり、横座標は時間である。図から分かる通り、ゲート駆動回路の模擬タイミングと図4における理論タイミングは、同じである。
本発明は、さらにシフトレジスタを提供する。図2を参照する。シフトレジスタ回路10は、クロック制御伝送回路11と、NORゲートラッチ回路12と、からなり、NORゲートラッチ回路12は、少なくとも第1インバータ121と、第1NORゲート122と、第2NORゲート123と、NANDゲート124を備える。そのうち第1インバータ121の入力端子は、クロック制御伝送回路11の出力端子に接続され、第1NORゲート122の第1入力端子は、第1インバータ123の出力端子に接続され、第1NORゲート122の第2入力端子は、第2NORゲート123の出力端子に接続され、第2NORゲート123の第1入力端子は、第1インバータ122の入力端子に接続され、第2NORゲート123の第2入力端子は、第1NORゲート122の出力端子に接続され、第2NORゲート123の出力端子は、さらにNANDゲート124の第1入力端子に接続され、NANDゲート124の第2入力端子は、クロック信号CKを受信する。NORゲートラッチ回路12は、さらにNANDゲートの出力端子と接続された複数の反転回路を備えることによって、駆動能力が向上される。そのうち、複数の反転回路は、直列接続された複数の第2インバータ124を備える。第2インバータ124の数は、3つであることが好ましい。
シフトレジスタ回路10の具体的な作動原理は、以下の通りである。クロック信号CKの第1クロックパルスが立ち上がりエッジである時、クロック制御伝送回路11は、1つ前のゲート駆動パルスGn−1を第1インバータ121に送信させる。そのうち、送信する過程において、ゲート駆動パルスGn−1を反転する。さらに第1インバータ121によって第1NORゲート122及び第2NORゲート123を送信し、交差して接続された第1NORゲート122及び第2NORゲート123まで通過し、1つ前のゲート駆動パルスGn−1をラッチする。クロック信号CKの第2クロックパルスが立ち上がりエッジであり、クロック信号CKの次のクロックパルスが立ち上がりエッジである時、NORゲートラッチ回路12をトリガして、交差して接続された第1NORゲート122及び第2NORゲート123でラッチされた1つ前のゲート駆動パルスGn−1は、第2インバータ124に送信され、第2インバータ124によって1つ後ろのゲートGnに送信される。そのうち、クロック制御伝送回路11は、さらにクロック信号XCKを備え、クロック信号XCKとクロック信号CKの位相は反対である。本発明の実施例では、複数のシフトレジスタ10によってゲート駆動回路を縦続接続して構成することができ、隣り合うシフトレジスタ回路の反対の位相を採用したクロック信号が制御する。クロック制御伝送回路11によって前後の信号送信を制御し、NORゲートラッチ回路12により信号をラッチすることによって、CMOS製造プロセスに適用することができ、消費電力を低くし、雑音余裕を大きくすることができる。
要約すると、本発明のゲート駆動回路は、クロック制御伝送回路がクロック信号の第1クロックパルスによって1つ前のゲート駆動パルスをNORゲートラッチ回路に送信させるとともに、NORゲートラッチ回路によってラッチし、NORゲートラッチ回路は、さらに第1クロック信号の後に続く第2クロックパルスによってゲート駆動パルスを出力させることによって、CMOS製造プロセスに適用することができ、消費電力を低くし、雑音余裕を大きくすることができる
上述は、本発明の実施例に過ぎず、これによって本発明の特許請求の範囲が制限されるわけではなく、本発明の説明書及び図の内容を利用して行われた同等の構造または同等の工程の変更全て、直接または間接的にその他の関連する技術領域で運用したりするなどはどれも同様に本発明の特許請求の保護範囲内に含まれるものとする。
1、 ゲート駆動回路
10、20 シフトレジスタ回路
11、21 クロック制御伝送回路
12、22 NORゲートラッチ回路
121、221 第1インバータ
122、222 第1NORゲート
123、223 第2NORゲート
124、224 NANDゲート
CK、XCK クロック信号
Gn ゲート駆動パルス

Claims (5)

  1. 表示パネルの複数のゲート線(第n−1ゲート線、第nゲート線、第n+1ゲート線)に対してそれぞれゲート線駆動パルス(Gn−1、Gn、Gn+1)を順次出力して前記ゲート線を順次駆動する表示パネルのゲート線駆動回路1であって、
    前記ゲート線駆動回路は、縦続接続された複数のNORラッチのシフトレジスタ回路を備え、
    奇数段の前記シフトレジスタ回路を第1シフトレジスタ回路10とし、
    偶数段の前記シフトレジスタ回路を第2シフトレジスタ回路20とし、
    前記第1シフトレジスタ回路10は、
    クロック制御伝送回路11と、
    NORゲートラッチ回路12と、を備え、
    前記クロック制御伝送回路11は、クロック信号CKの第1クロックパルスをトリガとして、前段のゲート駆動パルス(Gn−1)を前記NORゲートラッチ回路12に伝送し、かつ前記NORゲートラッチ回路12によってラッチし、
    前記NORゲートラッチ回路12は、さらに前記クロック信号CKの前記第1のクロックパルスの後続である第2クロックパルスをトリガとしてゲート駆動パルス(Gn)を出力し、
    前記NORゲートラッチ回路12は、
    第1インバータ121と、
    1NORゲート122と、
    2NORゲート123と、
    ANDゲート124と、を含み、
    前記第1インバータ121は、入力端子が前記クロック制御伝送回路11の出力端子に接続し、
    前記第1NORゲート122は、第1入力端子が前記第1インバータ121の出力端子に接続し、かつ第2入力端子が前記第2NORゲート123の出力端子に接続し、
    前記第2NORゲート123は、第2入力端子が前記第1インバータ121の入力端子に接続し、かつ第1入力端子が前記第1NORゲート122の出力端子に接続し、
    前記第2NORゲート123の出力端子が、さらに前記NANDゲート124の第2入力端子に接続し、
    記NANDゲート124の第1入力端子に前記クロック信号CKが入力し、
    前記第2シフトレジスタ回路20は、
    クロック制御伝送回路21と、
    NORゲートラッチ回路22と、を含み、
    前記クロック制御伝送回路21は、前記クロック信号CKを反転した反転クロック信号XCKの第1のクロックパルスをトリガとして、前段の駆動パルス(Gn)を前記NORゲートラッチ回路22に伝送し、かつ前記NORゲートラッチ回路22によってラッチし、
    前記NORゲートラッチ回路22は、さらに前記反転クロック信号XCKの前記第1のクロックパルスの後続である第2のクロックパルスをトリガとして駆動パルス(Gn+1)を出力し、
    前記NORゲートラッチ回路22は、
    第1インバータ221と、
    第1NORゲート222と、
    第2NORゲート223と、
    NANDゲート224と、を含み、
    前記第1インバータ221は、入力端子が前記クロック制御伝送回路21の出力端子に接続し、
    前記第1NORゲート222は、第1入力端子が前記第1インバータ221の出力端子に接続し、かつ第2入力端子が前記第2NORゲート223の出力端子に接続し、
    前記第2NORゲート223は、第2入力端子が前記第1インバータ221の入力端子に接続し、かつ第1入力端子が前記第1NORゲート222の出力端子に接続し、
    前記第2NORゲート223の出力端子が、さらに前記NANDゲート224の第2入力端子に接続し、
    前記NANDゲート224の第1入力端子に前記反転クロック信号XCKが入力する
    ことを特徴とする表示パネルのゲート線駆動回路。
  2. 請求項1に記載の表示パネルのゲート線駆動回路において、
    前記クロック制御伝送回路11および前記クロック制御伝送回路21前記駆動パルス(Gn−1、Gn)を伝送する過程において前記駆動パルス(Gn−1、Gn)に極性反転を行なう
    ことを特徴とする表示パネルのゲート線駆動回路。
  3. 請求項1または請求項2に記載の表示パネルのゲート線駆動回路において、
    記NORゲートラッチ回路12および前記NORゲートラッチ回路22が、さらに前記NANDゲート124,224の出力端子に接続され複数第2インバータ回路125、225を含む
    ことを特徴とする表示パネルのゲート線駆動回路。
  4. 請求項3に記載の表示パネルのゲート線駆動回路において、
    前記複数段の第2インバータ回路125、225は直列接続されている
    ことを特徴とする表示パネルのゲート線駆動回路。
  5. 請求項4に記載の表示パネルのゲート線駆動回路において、
    前記第2インバータ回路125、225直列接続の数は3つである
    ことを特徴とする表示パネルのゲート線駆動回路。
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