[发明专利]运用于电荷分享像素的整合面板型栅极驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种栅极驱动电路，特别是关于一种运用于具有电荷分享像素(charge sharing pixel)的面板的整合型栅极驱动电路(Gate driving circuit on array，以下简称GOA)。

背景技术

请参照图1A，其所绘示为公知液晶显示面板上单一电荷分享像素(charge sharing pixel)示意图。电荷分享像素100包括一主区域(main area)104与一子区域(sub area)102。该电荷分享像素100包括三个三开关晶体管Qd1～Qd3、多个电容C1～C6。而一个电荷分享像素100需要连接至二条栅极线以及一条数据线，其中第一栅极线可接收主栅极驱动信号(main gate driving signal)Gn，第二栅极线可接收子栅极驱动信号(sub gate driving signal)Sn，数据线可接收数据信号Dn。

请参照图1B，其所绘示为电荷分享像素的动作信号示意图。在时间点t1与t2之间，主栅极驱动信号Gn产生一脉冲(pulse)，此时第一开关晶体管Qd1、第二开关晶体管Qd2开启(turn on)，第三开关晶体管Qd3关闭(turn off)，而数据线上的数据信号Dn储存在主区域104与子区域102中的电容C1～C6内。

在时间点t2与t3之间，子栅极驱动信号Sn产生一脉冲，此时第三开关晶体管Qd3开启，第一开关晶体管Qd1、第二开关晶体管Q2关闭，而子区域102中电容C1与C2上的电荷会经第三开关晶体管Qd3传递至主区域104的电容C3～C6中。而上述的动作原理即为电荷分享像素100的动作原理。

由上述说明可知，每个电荷分享像素100需要连接至二个栅极线，并且二个栅极线上的二个栅极驱动信号Gn、Sn的脉冲不可以互相重叠(overlap)。以图1B为例，在任何的时间点上，主栅极驱动信号Gn与子栅极驱动信号Sn不可以同时为高电位，如此电荷分享像素100才可正常运作。

为了要节省液晶显示面板的成本，一种整合面板型栅极驱动电路(gate driver on array，简称GOA)已经被应用于液晶显示面板。也就是说，在此种GOA面板上直接制作一栅极驱动电路(gate driving circuit)，因此可以节省外购栅极驱动电路的成本。

请参照图2A，其所绘示为公知GOA面板上的栅极驱动电路示意图。栅极驱动电路200包括多个移位寄存器(shift register)。而所有的移位寄存器皆需接收多个不同相位的时钟脉冲信号(例如相差180度的时钟脉冲信号CK以及反相时钟脉冲信号XCK)。而图2A中仅利用三个移位寄存器20n-1、20n、20n+1来做说明。

以第n级移位寄存器20n为例，其包括一上拉单元(pull-up unit)、一下拉单元(pull-down unit)、一驱动晶体管(driving transistor)T1。一般来说，当第n-1级(前一级)移位寄存器20n-1输出低电位(low level)的第n-1个控制信号Qn-1以及第n-1个栅极驱动信号Gn-1时，第n级移位寄存器20n中的上拉单元不动作而下拉单元动作，并且控制第n个控制信号Qn维持在低电位，并且使得驱动晶体管T1为关闭状态进而使得第n个栅极驱动信号Gn维持在低电位。

反之，当第n-1级(前一级)移位寄存器20n-1输出高电位(high level)的第n-1个控制信号Qn-1以及第n-1个栅极驱动信号Gn-1时，第n级移位寄存器20n中的上拉单元动作而下拉单元不动作，并且控制第n个控制信号Qn维持在高电位，并且使得驱动晶体管T1为开启状态，而根据时钟脉冲信号(CK、XCK)的控制使得第n个栅极驱动信号Gn产生一个脉冲。

利用上述原理，栅极驱动电路200中所有的移位寄存器可以逐级依序的产生栅极驱动信号至GOA面板。再者，上述栅极驱动电路200中移位寄存器由上而下的排列，所以栅极驱动信号由上而下逐级产生。当然，移位寄存器也可以由下而上的排列，使得栅极驱动信号由下而上逐级产生。

再者，由于GOA面板上的栅极驱动电路200的驱动能力有限，因此栅极驱动信号之间需要彼此重叠。请参照图2B，其所绘示为公知GOA面板上的栅极驱动电路所产生的栅极驱动信号示意图。在时间点t1与t3之间，第n-1个栅极驱动信号Gn-1产生一脉冲，t2与t4之间，第n个栅极驱动信号Gn产生一脉冲，t3与t5之间，第n+1个栅极驱动信号Gn+1产生一脉冲。