TW200839701A - Display device and gate driver thereof - Google Patents

Description

200839701 九、發明說明： 恣，特別是關於一種具有輪入 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種閘極驅動 緩衝器的閘極驅動器。

L无前技術J 液晶顯示裝置包含基板與相關之驅動裝置，更進一 說’基板包括複數條資料線與複數條掃描線，以及由交錯〔

數條資料線與複數條掃描線所界^呈現_㈣的複數個 __器與閘極驅動器分別 提供貢料訊賴掃描_頭應的該些純、軸掃描線，而使 得每-晝素能分棚示對應的亮度與顏色。此外，閘極驅動器 可以配置在顯示裝置的基板上。 第1A圖為在顯示裝置的基板上配置複數個間極驅動器的 一示意圖。第1A圖缘示出在基板11〇上配置了間極驅動器 113 115與117 ’二者皆藉著在基板11〇上的走線與參考電源 電壓VSH、VSL她接。然而，因基板⑽上的走線具有電 阻值，此將導致電流在流經走線時產生電壓降，也就是說在走 線上將產生電壓準位飄移(IR drop)的現象，以致在走線的不同 位置上具有相異的電壓值。亦即閘極驅動器113接收輸入電壓 VSH1與VSL1，閘極驅動器115接收輸入電壓vSH2與VSL2, 且閘極驅動器117接收輸入電壓VSH3與VSL3。 5 200839701 承上所述，由於電流流經走線而產生電壓降之故，閘極驅 動态113、115與117的輸入電壓不一致，導致閘極驅動器113、 115與117輸出至對應畫素的電壓偏離預期的電壓值。 然而，複數個閘極驅動器在基板上的配置亦可有其它的型 式，如第1B圖所示，第1B圖為複數個閘極驅動器在顯示裝 置的基板上的另一配置示意圖。第1B圖繪示出在基板12〇上 配置了閘極驅動器123、125與127，藉著在基板120上的走 ⑩ 線，閘極驅動器123耦接參考電源電壓VSH、VSL並接收輸 入電壓VSH4與VSL4，閘極驅動器125耦接閘極驅動器123 並接收輸入電壓VSH5與VSL5，且閘極驅動器127同樣亦耦 接閘極驅動器125並接收輸入電壓VSH6與VSL6。 承上所述，由於電流流經走線時產生電壓降，以致在走線 的不同位置上具有相異的電壓值(亦即電壓準位漂移）。閘極驅 動器123、125與127的輸入電壓不一致，導致個別的閘極驅 _ 動盗輸出至對應畫素的電壓偏離預期的電壓值。 【發明内容】 本發明之目的在於提供一種閘極驅動器，由於其應用緩衝 電壓輸出模組以緩衝參考電源電壓，故可有效地解決在相異的 閘極驅動器之間，其輸入電壓不一致的問題，因而提高閘極驅 動器輸出電壓的穩定度。 6 200839701 本發明之另—目的在於提供一種顯示襄置，分別提供複數 麵償訊餘賴Μ晝素㈣巾的電容，贿料書素間的 對比度，因而能顯示更銳利更鮮明的高品質影像。 本發明之閘極驅動器包括接收-參考電源電壓並輸出一 緩衝電㈣弟-輪人緩衝器、輸出複數個掃描啟動訊號與複數 個補償啟動訊號的控制電路、複數個補償輸出緩衝器與複數個 掃描輸出緩衝器。其中複數個補償輸出緩衝器分別接收齡補 償啟動訊狀-並相Μ —補償贼，並且複數個掃描輸出 緩衝器減該絲描啟動_之—並分顯^掃描訊號。並 中，每-觸償輸出緩衝雜收該第—緩衝電壓以作為電源。 ^本發明另提供一種顯示裝置，該顯示裝置包括了基板、以 第-方向形成於該基板上的複數條掃描線、以第二方向形成於 縣板上的複數條資料線、設置於該複數條掃描線與該複數條 貧料線所定義之矩陣區域中之複數個晝素、形成於基板上且與 該複數條掃描線實質上平行的複數條補償線、與該些資料_ 接的源極驅動器，以及閘極驅動器。其中，每一個畫素更包含 第-次晝素電路，該第—次晝素電路包含—第—開關及一第一 儲存電容，該第-儲存電容之第一端藉由該第一開_接於對 應之資料線’且該第i存電容之第二_接於對應之補償 線。除此之外，該閘極鷄器進—步包括緩衝電壓輸出模組、 掃描訊號輸出模組、補償滅輸出肋與控侧組。更詳細地 7 200839701 說’緩衝電壓輸出模組耦接至一炎 出模組藉由接收該緩衝電心作顯訊號輸 些補償線，且該㈣·輪㈣峨至該 補償訊號輸出模組。 b 4描訊號輸出模組與該 【實施方式】 承上所述，第2圖為依據本發

置的晝素之電路示㈣。液晶奸2—實施例之液晶顯示裝 質的基板叹設餘基板上之魏料洲如為玻璃材 肺㈣W， 之魏條掃描線、複條資料線、 ^ Λ、减個晝素、馳购ϋ與陳轉ϋ。上述 =她置可約略地描述如下:複數條掃描線與複_ 複數條:=方列’而複數個晝素形成於複數條掃描線與 :貝U斤劃分之矩陣區域中；且複數條補償線實質平行 ‘蝴条掃描線;源極驅動器可_於該些資料線，且閘極驅 ^可輕接於該些掃描線與補償線。以下將對複數個晝素的構 成與電性配置錢詳細且具體地描述。 請參考第2圖，上述的說明中提及之晝素包括了次晝 :、“路210 22〇兩者，其中次晝素電路2丨。包括開關2Η、 、電谷Clcl與儲存電各Cstl，且次晝素電路no同樣地亦 包括開關221、液晶電容Cle2與儲存電容㈤。此外，晝素 輕接於貝料線DL、掃描線GL—n以及補償線VSTU、 VSTL2。該資料線DL與掃描線gl^係以不同的方向交錯地 8 200839701 配置，並且上述之補償線VSTLl、VSTL2可以平行於掃描線 GL_n的方式來配置。 就次晝素電路210的詳細電~性配置而言，儲存電容Cstl 的一端藉由開關211與來自源極驅動器（未緣示）的對應之資料 線DL耦接，同時儲存電容Cstl的另一端與對應之補償線 VSTL1耦接。此外開關211可依據掃描線上的掃描訊號，決 定是否導通，以對液晶電容Clcl與儲存電容Cstl充放電。同 ⑩ 樣地，儲存電容Cst2的一端藉由開關221與對應之資料線]：^ 耦接，同時儲存電容Cst2的另一端耦接於對應之補償線 VSTL2 〇 在電路運作方面，開關211、221將依據掃描線GL一^^上 的掃描信號決定導通或關閉。當開關211、221導通時，液晶

電容Clc卜㈤與儲存電容CsU、Cst2接收來自資料線DL 之資料訊號的電壓，並據此改變其上的液晶分子之跨壓。除此 •之外，在本實施例中，儲存電容Cstl、⑽之第二端分別接 收來自補償線VSTU、VSTL2的補償信號8卜S2，用以補償 儲存電容Cstl、Cst2上的電壓。 在本實施例之更進一步說明中，第3A圖為依據本發明之 / %例之閘極驅動器於第—畫面的掃描訊號與補償訊號之 時序圖，且第3B圖為依據本發明之一實施例於第二晝面之閑 極驅動器的掃描訊號與補償訊號之時序圖。在第一晝面中，掃 9 200839701 描訊號G1〜G3以及補償信號S1〜S4依序地致能。在此實施例 中，掃描訊號G1〜G3的位準可例如分別為高位準2〇v與低位 準-7V，且補償訊號S1〜S4的位準可例如分別為高位準8¥與 低位準4V，當進行到第二畫面時，補償訊號S1〜S4個別的相 位皆與第一晝面時反相。參照第2圖之液晶顯示裝置的晝素之 電路不意圖，次畫素電路21〇、220中，開關211、221接收掃 瞄線GL—n上的掃描信號g卜儲存電容Cstl、Cst2於第一晝 •面與第二晝面時間，分別接收位於補償線VSTL1、VSTL2上 的補償訊號SI、S2以微簡應次晝素的亮度，依此方式將可 提高顯示晝面的對比度、銳利度與鮮明度。需注意的是，在此 所述之掃描訊號G1〜G3以及補償信號S1〜S4的相位與位準的 變化方式僅為例示性的且容許有更多不同的變化與修飾。以下 將就產生掃描信號以及補償信號的閘極驅動器進行更詳細的 描述。 ® _參考第4圖，第4圖為依據本發明之—實施例之顯示裝 置的電路方塊圖。顯示裝置包括基板以及閘極驅動器 閘極驅動益380包括控制訊號輸入模組、緩衝電壓 輸出模組330、控制模組34〇、掃描訊號輸出模組35〇與補償 訊號輸出模組370。其中緩衝電壓輸出模組33〇中可包括做為 輸入緩衝器Μ的兩個運算放大器以個別地接收來自基板训 之走線上的參考電源電壓VSH、视，並個別輸出緩衝電壓 200839701 V画、VBL1至補償訊號輸出模組370,其中緩衝電壓輪出模 組330之運算放大器可配置為單增益緩衝器來使用。另一方 面，控制模組340包括移位暫存器341與位準移位器3们，且 控制模組340接收參考電源電壓VDD、vss以作為電源，並 接收來自控制訊號輸入模組3 20的控制訊號Ctrl以分別輸出掃 描啟動訊號GS1〜GSN(N為一正整數）與補償啟動訊= CS1〜CSN(N為一正整數)至掃描訊號輸出模組35〇與補償訊號 _ 輪出模組3 70。 承上所述，掃描訊號輸出模組35〇接收參考電源電壓 VGH、VGL作為電源，並接收來自控制訊號輸入模組32q的 掃描啟動訊號GS1〜GSN，而輸出掃描信號G1〜Gn至對應的掃 4田線。同日守補償訊號輸出模組370亦接收緩衝電壓vBiil、 VBL1作為電源，並接收來自控制模組34〇的補償啟動訊號 CS1〜CSN，而輸出補償訊號sl〜Sn至對應的補償線。更進一 _ 步來說，掃描訊號輸出模組350與補償訊號輸出模組37〇分別 由掃描輸出緩衝器bf2與補償輸出緩衝器bf3所構成。上述之 補償矾號S1〜Sn可對對應的次晝素電路中之儲存電容進行補 償，而提高次畫素的亮度及對比。也由於補償訊號輸出模組 接收穩定的緩衝電壓VBH1、VBL1以作為電源，在走線 上電壓準位漂移的問題將不會造成補償訊號S1〜Sn的失真，而 影響到補償訊號S1〜Sn對次畫素亮度及對比的補償效果。 11 200839701 需注意的是，由於本實施例之閘極驅動器係整合於晶片 上，亦即控制訊號輸入模組、緩衝電壓輸出模組、控制模組、 掃描訊號輸出模組與補償訊號輸出模組皆整合於此晶片上，相 車义於習知閘極驅動器無法遏止走線上電壓準位漂移的問題，本 實施例之閘極驅動器利用緩衝電壓輪出模組緩衝參考電源電 壓’故能有效地改善電壓準位漂__，同時也簡化製程並 節省成本。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定 本毛月任何Μ此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍 内，當可作些狀更動與麟，因此本發明之賴·當視後 附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】_ 第1Α圖為在顯示裝置的基板上配置複數個閑極驅動器的 示意圖。 第1Β圖為在顯示裝置的基板上配置複數個開極驅動器的 另—示意圖。 第2圖為依據本發明之—實施例之顯示裝置的晝素 路示意圖。 第3Α圖為依據本發明之—實施例之閉極驅動器於第—晝 面的掃插訊號與補償訊號之時序圖。 一 第3關綠據本發狀—實闕之_驅肺於第二查 曲的掃插訊號與補償訊號之時序圖。 — 200839701 第4圖為依據本發明之一實施例之顯示裝置的電路方塊 圖。 【主要元件符號說明】 110、120、310 基板 113、123、115、125、117、127 閘極驅動器 210、 220 次晝素電路 211、 221 開關 3〇〇 顯示裝置 310 基板 320 控制訊號輸入模組 330 緩衝電壓輸出模組 340 控制模組 350 掃描訊號輸出模組 370 補償訊號輸出模組 380 閘極驅動器 bfl 輸入緩衝器 bf2掃描輸出緩衝器 bf3 補償輸出緩衝器 Cstl、Cst2 儲存電容 Clcl、Clc2 液晶電容 Ctrl控制訊號 DL 資料線 13 200839701 GL_n掃摇線 G1〜Gn掃描信號 GS1〜GSN掃描啟動訊號 S1〜Sn補償訊號 CS1〜CSN補償啟動訊號 VSTL1、VSTL2 補償線 VSH1、VSL1、VSH2、VSL2、VSH3、VSL3、VSH4、 • VSL4、VSH5、VSL5、VSH6、VSL6 輸入電壓 VSH、VSL、VDD、VSS、VGH、VGL 參考電源電壓 VBm、VBL1 緩衝電壓 14

Claims (1)

1. 200839701 十、申請專利範園·· 種閘極驅動器，包括： 第-輸入緩衝n ’用以接收—第一參考電源電麗並 一第一緩衝電壓； 出衩數個掃描啟動訊號與複數個補償 一控制電路，用以輪 啟動訊號； 複數個補償輸出緩衝器，分別用以接收該些補償啟動訊號

   之-並分別輸出-補償訊號，其中，每—個補償輸出緩衝器接 收該第一緩衝電壓以作為電源；以及 複數個掃描輸緩衝器’分則以接㈣些掃描啟動訊號 之一並分別輸出一掃描訊號。 2. 如申請專利範圍第丨項之閑極驅動器，其中，更包含〆 第二輸入緩衝m接收—第二參考獅電壓並輸出〆第二 緩衝電壓。 3. 如申請專利範圍第2項之閘極驅動器，其中，該第二缓 衝電壓用以輸出至該複數個補償輸出緩衝器以作為電源。 4. 如申請專利範圍第1項之閘極驅動器’其中，該輸入缓 衝器為一單增益緩衝器。 5·如申請專利範圍第4項之閘極驅動器，其中，該單增益 缓衝器包含一運算放大器。 6.如申請專利範圍第1項之閘極驅動器，其中，該閘極驅 動器設置於一基板上。 15 200839701 7·如申請專利範圍第6項之閘極驅動器，其中，該參考電 源電壓藉由該基板之走線傳輸至該第一輸入緩衝器。 8·如申請專利範圍第6項之閘極驅動器，其中，該基板為 *^玻璃基板。 9·如申請專利範圍第1項之閘極驅動器，其中，該控制電 路包含一移位暫存器與一位準移位器。 10·如申請專利範圍第1項之閘極驅動器，其中，該複數 個掃描輸出緩衝器分別接收一第三參考電源電壓及一第四參 考電源電壓以作為電源。 11·如申請專利範圍第1項之閘極驅動器，其中，該控制 電路接收一第五參考電源電壓及一第六參考電源電壓以作為 電源。 U·如申請專利範圍第1項之閘極驅動器，其中，該閘極 驅動器係整合於一晶片中。 13·—種顯示裝置，包括： 一基板； 複數條掃描線，以第一方向形成於該基板上； 複數條資料線，以第二方向形成於該基板上； 複數條補償線 質上平行； 形成於該基板上， 且與該魏條掃插線實 16 200839701 複數個晝素，形成於該複數條掃描線與該複數條資料 定義之矩陣區域中，苴中，各 n 路，^一^_! 個晝素更包含一第—次晝素電 二弟-:人旦素電路包含一第一開關及一第一儲存電容，其 以儲存電容之第一端藉由該第一開關與對應之資料 耦接，且該第—儲存電容之第二端與對應之補償線_;、、 一源極驅動器，與該些資料線耦接；以及 ^ 一閘極驅動器，包含·· 一緩衝電壓輸出模組，祕至—參考 緩衝電壓’· u鞠出一 一掃描訊號輸出模組，耦接至該些掃描線； 、―雜瓣^輸&模組，減至該些補償線，其中 補仏為虎輸出模組藉由接收該緩衝電壓以作為電源；以及Λ —㈣_組，耦魏歸描訊號輸峻組與 唬輸出模組。 貝迅 14.如申請專利範圍第13項之顯示裝置，其中， 晝素更包含—母一個該 弟一= 人晝素電路，該第二次晝素電路包含— 開關及-第二儲存電容’其中，該第二儲存電容之第心 該第二開關與對應之資料線輕接 ，且該第二儲存電容 與對應之補償_接。 +電办之弟二端 17 200839701 15. 如申請專利範圍第13項之顯示裝置，其中，該控制模 組輸出一掃描啟動訊號及一補償啟動訊號，用以致能對應之掃 描訊號輸出模組及補償訊號輸出模組。 16. 如申請專利範圍第15項之顯示裝置，其中，該掃描訊 號輸出模組輸出一掃描訊號及該補償訊號輸出模組輸出一補 償訊號，該掃描訊號及該補償訊號係用以驅動該些晝素之一。 17. 如申請專利範圍第13項之顯示裝置，其中，該複數條 _ 掃描線與該複數條補償線交錯排列。 18. 如申請專利範圍第13項之顯示裝置，其中，該參考電 壓源包含一第一參考電源電壓與一第二參考電源電壓。 19. 如申請專利範圍第13項之顯示裝置，其中，該緩衝電 壓輸出模組包含一單增益緩衝器。 20. 如申請專利範圍第19項之顯示裝置，其中，該單增益 緩衝器包含一運算放大器。 ⑩ 21·如申請專利範圍第13項之顯示裝置，其中，該參考電 壓源藉由該基板之走線耦接至該緩衝電壓輸出模組。 22. 如申請專利範圍第13項之顯示裝置，其中，該控制模 組包含一移位暫存器與一位準移位器。 23. 如申請專利範圍第13項之顯示裝置，其中，該閘極驅 動器係整合於一晶片中。 18