TWI890476B

TWI890476B - 閘極驅動電路以及顯示面板

Info

Publication number: TWI890476B
Application number: TW113121371A
Authority: TW
Inventors: 王偉祐; 蔡孟杰
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2024-06-07
Filing date: 2024-06-07
Publication date: 2025-07-11
Also published as: TW202548704A

Abstract

本發明提供一種閘極驅動電路以及顯示面板。閘極驅動電路中的第n級移位暫存器包括充電電路、穩壓電路以及穩壓控制電路。充電電路根據前級傳級信號，對輸出端進行充電以調整輸出信號的電壓值。穩壓電路至少根據第一驅動信號的轉態緣調整輸出信號的電壓值。穩壓控制電路根據第一穩壓控制信號在第一節點上提供偏壓電壓，並且根據偏壓電壓拉低第一驅動信號。穩壓控制電路根據第二穩壓控制信號的轉態緣重置在第一節點上的電壓值。閘極驅動電路平衡多級移位暫存器的應力效應。

Description

閘極驅動電路以及顯示面板

本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種閘極驅動電路以及顯示面板。

一般而言，顯示面板透過閘極驅動電路中的多級移位暫存器來驅動畫素陣列。在一些應用中，顯示面板操作在顯示期間的最後一級信號(例如是Vend信號)至下一個顯示期間的初始信號(例如是Vstart信號)之間，以顯示純黑或者彩色的非顯示影像。在前述的期間中，各級移位暫存器中的穩壓控制元件受控於穩壓控制信號而被關斷，以使穩壓控制元件處於浮接狀態直到顯示面板續行操作在顯示期間。

然而，在前述的期間中，對於級數越大的移位暫存器而言，穩壓控制元件處於浮接狀態的時間越長。如此，多級移位暫存器中對應的穩壓控制元件承受不同程度的應力效應(stress effect)，進而影響顯示面板的畫面品質。

本發明實施例提供一種閘極驅動電路，能夠在顯示期間的最後一級信號至下一個顯示期間的初始信號之間的操作期間中，平衡多級移位暫存器所承受的應力效應。

本發明實施例的閘極驅動電路具有多級移位暫存器。第n級移位暫存器包括充電電路、穩壓電路以及穩壓控制電路。充電電路用以根據前級傳級信號，對輸出端進行充電以調整輸出信號的電壓值。穩壓電路耦接充電電路以及輸出端。穩壓電路用以至少根據第一驅動信號調整輸出信號的電壓值。穩壓控制電路耦接穩壓電路。穩壓控制電路根據第一穩壓控制信號的轉態緣在第一節點上提供偏壓電壓，並且根據偏壓電壓拉低第一驅動信號。穩壓控制電路根據第二穩壓控制信號的轉態緣重置在第一節點上的電壓值。

本發明實施例另提供一種顯示面板。顯示面板包括畫素陣列以及上述的閘極驅動電路。閘極驅動電路耦接畫素陣列。

基於上述，本發明實施例的閘極驅動電路以及顯示面板透過穩壓控制電路根據不同的穩壓控制信號的轉態緣來操作，能夠拉低用以驅動穩壓電路的第一驅動信號，並且還能夠重置在內部節點(即，第一節點)上的電壓值。如此，在上述的操作期間中，閘極驅動電路能夠對各級移位暫存器中多個節點進行放電，以避免對應的內部元件長時間地處於浮接狀態，進而平衡多級移位暫存器所承受的應力效應。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10:顯示面板

100:閘極驅動電路

100-1~100-n:多級移位暫存器

100-n、200-n、300-n、600-n:第n級的移位暫存器

110、210、310、610:充電電路

120、220、320、620:穩壓電路

130、230、330、630:穩壓控制電路

200:畫素陣列

621:第一子穩壓電路

622:第二子穩壓電路

631:第一子穩壓控制電路

632:第二子穩壓控制電路

CK[n]、CK1~CK4:時脈信號

F[n-1]:前級傳級信號

F[n]、F0~F4:傳級信號

F[n+2]:後二級傳級信號

G[1]~G[n]:輸出信號

G[n+2]:後二級輸出信號

LC:穩壓控制信號

LC1:第一穩壓控制信號

LC2:第二穩壓控制信號

M1~M19、M1~M20、M1~M27:電晶體

N1:第一節點

N12、N22、N23:節點

N2:第二節點

N3:第三節點

N4:第四節點

NOUT:輸出端

NR1:參考節點

NR2~NR3:節點

P[n-1]:前級第一驅動信號

P[n]、P0~P2:第一驅動信號

Q[n-1]:前級控制信號

Q[n]、Q0~Q4:控制信號

Q[n+1]:後級控制信號

R[n]、R1~R2:第二驅動信號

t1、t2、tf、t51~t52:時間

TD:時間延遲

V1~V8:電壓值

VSS:參考電壓

Z[n]:偏壓電壓

圖1A是依據本發明一實施例所繪示的顯示面板的方塊圖。

圖1B是依據本發明圖1A實施例所繪示的第n級移位暫存器的方塊圖。

圖2是依據本發明相關的一些方式所繪示的第n級的移位暫存電路的電路圖。

圖3是依據本發明一實施例所繪示的第n級的移位暫存電路的電路圖。

圖4是依據包括本發明圖3實施例所繪示的第n級的移位暫存電路的閘極驅動電路的動作示意圖。

圖5A至圖5B是依據本發明圖3實施例所繪示的穩壓控制電路的動作示意圖。

圖6是依據本發明另一實施例所繪示的第n級的移位暫存電路的電路圖。

圖7是依據包括本發明圖6實施例所繪示的第n級的移位暫存電路的閘極驅動電路的動作示意圖。

本發明的部份實施例接下來將會配合附圖來詳細描述，以下的描述所引用的元件符號，當不同附圖出現相同的元件符號將視為相同或相似的元件。這些實施例只是本發明的一部份，並未揭示所有本發明的可實施方式。更確切的說，這些實施例只是本發明的專利申請範圍中的範例。

圖1A是依據本發明一實施例所繪示的顯示面板的方塊圖。參考圖1A，顯示面板10包括閘極驅動電路100以及畫素陣列200。閘極驅動電路100耦接畫素陣列200。閘極驅動電路100具有多級移位暫存器100-1~100-n，其中n為大於2的正整數。這些移位暫存器100-1~100-n依序地耦接在一起，並且分別耦接畫素陣列200。具體來說，第1級的移位暫存器100-1輸出第一級的輸出信號G[1]至畫素陣列200中的第一畫素列。第2級的移位暫存器100-2輸出第二級的輸出信號G[2]至畫素陣列200中的第二畫素列，以此類推。第n級的移位暫存器100-n輸出第n級的輸出信號G[n]至畫素陣列200中的第n畫素列。在本實施例中，多級移位暫存器100-1~100-n具有相同的電路架構。

一併參考圖1B，圖1B是依據本發明圖1A實施例所繪示的第n級移位暫存器的方塊圖。第n級的移位暫存器100-n透過輸出端NOUT以及對應的閘極線輸出第n級的輸出信號G[n]至畫素陣列200。第n級的移位暫存器100-n包括充電電路110、穩壓電路120以及穩壓控制電路130。充電電路110耦接輸出端NOUT。穩壓電路120耦接充電電路110、輸出端NOUT以及穩壓控制電路130。

在本實施例中，充電電路110接收前級傳級信號F[n-1]。前級傳級信號F[n-1]可例如是來自前一級(即，第n-1級)的移位暫存器100-n-1。充電電路110根據前級傳級信號F[n-1]，對輸出端NOUT進行充電以調整輸出信號G[n]的電壓值。充電電路110還在自身的內部節點上提供當級的傳級信號(未繪示)。

在本實施例中，穩壓電路120接收第一驅動信號P[n]。第一驅動信號P[n]可例如是來自穩壓控制電路130。穩壓電路120至少根據第一驅動信號P[n]來調整輸出信號G[n]的電壓值。

在本實施例中，穩壓控制電路130具有作為內部節點的第一節點N1。穩壓控制電路130接收第一穩壓控制信號LC1以及第二穩壓控制信號LC2。穩壓控制電路130根據第一穩壓控制信號LC1以及第二穩壓控制信號LC2操作在顯示以及非顯示期間中。

具體來說，在顯示期間的最後一級信號(例如是Vend信號)至下一個顯示期間的初始信號(例如是Vstart信號)之間的操作期間中，穩壓控制電路130根據第一穩壓控制信號LC1的轉態緣在第一節點N1上提供偏壓電壓Z[n]。穩壓控制電路130根據偏壓電壓Z[n]拉低第一驅動信號P[n]。也就是說，穩壓控制電路130對穩壓控制電路130與穩壓電路120之間所耦接的節點進行放電。

此外，在上述的操作期間中，穩壓控制電路130根據第二穩壓控制信號LC2的轉態緣對第一節點N1進行放電以重置在第一節點N1上的電壓值。

值得一提的是，透過穩壓控制電路130根據不同的穩壓控制信號LC1~LC2來操作，第n級的移位暫存器100-n能夠在上述的操作期間中，對穩壓控制電路130與穩壓電路120之間所耦接的節點進行放電，並且還能夠重置穩壓控制電路130在內部節點(即，第一節點N1)上的電壓值。因此，第n級的移位暫存器100-n能夠避免內部元件在上述的操作期間中長時間地處於浮接狀態，進而減少此元件所承受的應力。如此一來，閘極驅動電路100能夠平衡多級移位暫存器100-1~100-n所承受的應力效應。

圖2是依據本發明相關的一些方式所繪示的第n級的移位暫存電路的電路圖。參考圖2，第n級的移位暫存器200-n可以應用在一些閘極驅動電路中。第n級的移位暫存器200-n包括充電電路210、穩壓電路220以及穩壓控制電路230。充電電路210以及穩壓電路220分別耦接輸出端NOUT。穩壓電路220還至少在節點N23上耦接充電電路210，並且在節點N22上耦接穩壓控制電路230。

在圖2實施例中，充電電路210包括多個電晶體M1~M3。電晶體M1為二極體連接的狀態。二極體的一端接收前級傳級信號F[n-1]。二極體的另一端在節點N23上耦接多個電晶體M2以及M3分別的控制端(即，閘極端)以提供控制信號Q[n]。多個電晶體M2以及M3根據控制信號Q[n]，以基於時脈信號CK[n]分別提供傳級信號F[n]以及輸出信號G[n]。

在本實施例中，穩壓電路220包括多個電晶體M12~M19。這些電晶體M12~M19根據不同的信號P[n]、P[n-1]、F[n+2]以及 G[n+2]，以基於控制信號Q[n]以及傳級信號F[n]來調整輸出信號G[n]的電壓值。

在本實施例中，穩壓控制電路230包括多個電晶體M4~M11。電晶體M4為二極體連接的狀態。二極體的一端接收穩壓控制信號LC。二極體的另一端在節點N12上耦接電晶體M5的控制端(即，閘極端)。電晶體M5在節點N22上耦接穩壓電路220以提供驅動信號P[n]。多個電晶體M6~M11根據多級控制信號Q[n-1]、Q[n]以及Q[n+1]來執行開關操作。

在上述的操作期間中，多個電晶體M6~M11受控於多級控制信號Q[n-1]、Q[n]以及Q[n+1]而被關斷。在上述的操作期間中，穩壓控制信號LC被切換而產生轉態緣，進而關斷電晶體M4。此時，電晶體M5處於浮接狀態。如此，節點N12上的電荷透過耦合效應及漏電被緩慢地釋放，使得穩壓控制電路230中的內部元件(即，電晶體M5)在上述的操作期間中承受對應的應力。

圖3是依據本發明一實施例所繪示的第n級的移位暫存電路的電路圖。參考圖3，第n級的移位暫存器300-n可以應用在圖1的閘極驅動電路100中。第n級的移位暫存器300-n包括充電電路310、穩壓電路320以及穩壓控制電路330。充電電路310、穩壓電路320以及穩壓控制電路330可以參照第n級的移位暫存器100-n的相關說明並加以類推。

在圖3實施例中，充電電路310接收前級傳級信號F[n-1]以及時脈信號CK[n]。充電電路310在節點NR2上耦接穩壓電路320以提供控制信號Q[n]。充電電路310還在節點NR3上耦接穩壓電路320以提供當級的傳級信號F[n]。充電電路310根據前級傳級信號F[n-1]，以基於時脈信號CK[n]對輸出端NOUT進行充電以調整輸出信號G[n]的電壓值。

具體來說，充電電路310包括多個電晶體M1~M3。電晶體M1為二極體連接的狀態。二極體的一端接收前級傳級信號F[n-1]。二極體的另一端耦接節點NR2以提供控制信號Q[n]。多個電晶體M2以及M3分別的控制端(即，閘極端)耦接節點NR2。這些電晶體M2以及M3分別的第一端(即，第一源極/汲極端)接收時脈信號CK[n]。電晶體M2的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接節點NR3以提供傳級信號F[n]。電晶體M3的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接輸出端NOUT。

在本實施例中，穩壓電路320在第二節點N2上耦接穩壓控制電路330以接收第一驅動信號P[n]。穩壓電路320在多個節點NR2~NR3上耦接充電電路310以分別接收控制信號Q[n]以及傳級信號F[n]。穩壓電路320還接收前級第一驅動信號P[n-1]、後二級傳級信號F[n+2]以及後二級輸出信號G[n+2]。穩壓電路320根據第一驅動信號P[n]、前級第一驅動信號P[n-1]、後二級傳級信號F[n+2]以及後二級輸出信號G[n+2]，以基於控制信號Q[n]以及傳級信號F[n]來調整輸出信號G[n]的電壓值。

具體來說，穩壓電路320包括多個電晶體M13~M20。多個電晶體M13~M15分別的控制端(即，閘極端)耦接第二節點N2 以接收第一驅動信號P[n]。電晶體M13的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接節點NR2以接收控制信號Q[n]。電晶體M14的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接輸出端NOUT。電晶體M15的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接節點NR3以接收傳級信號F[n]。這些電晶體M13~M15分別的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接參考節點NR1以接收參考電壓VSS。

接續上述的說明，多個電晶體M16~M18分別的控制端(即，閘極端)接收前級第一驅動信號P[n-1]。電晶體M16的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接節點NR2以接收控制信號Q[n]。電晶體M17的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接輸出端NOUT。電晶體M18的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接節點NR3以接收傳級信號F[n]。這些電晶體M16~M18分別的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接參考節點NR1以接收參考電壓VSS。

此外，電晶體M19的控制端(即，閘極端)接收後二級傳級信號F[n+2]。電晶體M19的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接電晶體M3的控制端(即，閘極端)以接收控制信號Q[n]。電晶體M20的控制端(即，閘極端)接收後二級輸出信號G[n+2]。電晶體M20的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接輸出端NOUT。這些電晶體M19以及M20分別的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接參考節點NR1以接收參考電壓VSS。

在本實施例中，穩壓控制電路330包括多個電晶體M4~M6以及M7~M12。電晶體M4為二極體連接的狀態。也就是說，電晶體M4的控制端(即，閘極端)以及第一端(即，第一源極/汲極端)耦接在一起以接收第一穩壓控制信號LC1。電晶體M4的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接作為內部節點的第一節點N1。電晶體M5的控制端(即，閘極端)接收第二穩壓控制信號LC2。電晶體M5的第一端(即，第一源極/汲極端)在第一節點N1上耦接電晶體M4的第二端(即，第二源極/汲極端)。電晶體M5的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接參考節點NR1以接收參考電壓VSS。

接續上述的說明，電晶體M6的控制端(即，閘極端)耦接第一節點N1。電晶體M6的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接電晶體M4的控制端(即，閘極端)以及第一端(即，第一源極/汲極端)。電晶體M6的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接第二節點N2以提供第一驅動信號P[n]。

此外，多個電晶體M7、M9以及M11分別的控制端(即，閘極端)接收連續的多級控制信號Q[n-1]、Q[n]以及Q[n+1]。這些電晶體M7、M9以及M11並聯耦接在第一節點N1以及參考節點NR1之間。也就是說，這些電晶體M7、M9以及M11分別的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接第一節點N1。這些電晶體M7、M9以及M11分別的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接參考節點NR1以接收參考電壓VSS。

此外，多個電晶體M8、M10以及M12分別的控制端(即，閘極端)接收多級控制信號Q[n-1]、Q[n]以及Q[n+1]。這些電晶體M8、M10以及M12並聯耦接在第二節點N2以及參考節點NR1之間。也就是說，這些電晶體M8、M10以及M12分別的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接第二節點N2以提供第一驅動信號P[n]。這些電晶體M8、M10以及M12分別的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接參考節點NR1以接收參考電壓VSS。

在本實施例中，圖3所示的第n級的移位暫存器300-n可例如是奇數級的移位暫存器。相較於奇數級的移位暫存器300-n，偶數級的移位暫存器具有互換的第一穩壓控制信號LC1以級第二穩壓控制信號LC2，並且可以與移位暫存器300-n一同被應用在圖1的閘極驅動電路100中。

一併參考圖4，圖4是依據包括本發明圖3實施例所繪示的第n級的移位暫存電路的閘極驅動電路的動作示意圖。在圖4中，橫軸為包括移位暫存器300-n的閘極驅動電路的操作時間，縱軸為電壓值。在圖4實施例中，閘極驅動電路操作在顯示期間的最後一級信號(例如是Vend信號)至下一個顯示期間的初始信號(例如是Vstart信號)之間的操作期間。上述的操作期間可例如是從時間t1開始至時間tf結束。

在時間t1至tf的操作期間中，各級時脈信號CK1~CK4具有對應的脈波以在第一電壓值V1以及第二電壓值V2之間切換。

在本實施例中，第一穩壓控制信號LC1以及第二穩壓控制信號LC2為反向。第一穩壓控制信號LC1以及第二穩壓控制信號LC2分別在第一電壓值V1以及第二電壓值V2之間切換。詳細而言，在時間t1至t2之間，第一穩壓控制信號LC1具有第一電壓值V1，並且第二穩壓控制信號LC2具有第二電壓值V2。在時間t2時，第一穩壓控制信號LC1從第二電壓值V2切換至第一電壓值V1而產生下降緣。此外，第二穩壓控制信號LC2從第一電壓值V1切換至第二電壓值V2而產生上升緣。在時間t2至tf之間，第一穩壓控制信號LC1具有第二電壓值V2，並且第二穩壓控制信號LC2具有第一電壓值V1。

在時間t1至tf的操作期間中，初始的傳級信號F0具有第三電壓值V3。初始的控制信號Q0具有第五電壓值V5。初始的第一驅動信號P0在時間t2時，從第七電壓值V7切換至第八電壓值V8而產生上升緣。

在本實施例中，第一電壓值V1可例如是邏輯低電壓值，或者參考接地電壓值。第二電壓值V2可例如是邏輯高電壓值，或者參考高電壓值。第三電壓值V3、第五電壓值V5以及第七電壓值V7可分別例如是相同或不同的參考低電壓值，或者是第一電壓值V1。第八電壓值V8可例如是參考高電壓值，或者是第二電壓值V2。

在本實施例中，以n等於1為例，圖3以及圖4示例說明移位暫存器300-n如何操作在時間t2至tf的操作期間中。在此期間中，充電電路310中的多個電晶體M1~M3根據前級傳級信號F0而被關斷。

在此期間中(即，時間t2~tf)，穩壓電路320中的多個電晶體M13~M15根據第一驅動信號P1而被關斷。穩壓電路320中的多個電晶體M16~M18根據前級第一驅動信號P0而被導通，以重置在多個節點NR2、NR3上的電壓值以及在輸出端NOUT上的電壓值。穩壓電路320中的多個電晶體M19以及M20分別根據後二級傳級信號F3以及後二級輸出信號G3而被關斷。

在此期間中(即，時間t2~tf)，穩壓控制電路330中的多個電晶體M7~M12根據對應的多級控制信號Q0、Q1以及Q2而被關斷。穩壓控制電路330中的電晶體M4根據第一穩壓控制信號LC1而被關斷，進而在第一節點N1上提供偏壓電壓Z[n]。如此，基於偏壓電壓Z[n]，在第二節點N2上的第一驅動信號P[n]透過電晶體M4而被拉低至第一穩壓控制信號LC1的第一電壓值V1，據以使在第二節點N2上的電荷被釋放。

接續上述的說明，穩壓控制電路330中的電晶體M5根據第二穩壓控制信號LC2而被導通，進而在第一節點N1與參考節點NR1之間形成放電路徑。如此，在第一節點N1上的偏壓電壓Z[n]被拉低至參考電壓VSS，據以使在第一節點N1上的電壓值被重置。

在本實施例中，電晶體M1~M20是以N型金氧半場效電晶體(n-type Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，NMOSFET)來被實現。在其他實施例中，電晶體M1~M20是以PMOSFET來被實現。在其他實施例中信號反向於本實施例中對應的信號。

圖5A至圖5B是依據本發明圖3實施例所繪示的穩壓控制電路的動作示意圖。參考圖5A以及圖5B，穩壓控制電路330操作在顯示期間的最後一級信號(例如是Vend信號)至下一個顯示期間的初始信號(例如是Vstart信號)之間的操作期間中，以減少穩壓控制電路330中的內部元件(即，電晶體M6)所承受的應力，以示例說明圖4的另一實施細節。在圖5B中，橫軸為穩壓控制電路330的操作時間，縱軸為電壓值。上述的操作期間可例如是從時間t51開始至時間tf結束。

在本實施例中，穩壓控制電路330根據第一穩壓控制信號LC1的轉態緣(例如，下降緣)而操作在第一狀態下。詳細而言，在時間t51，第一穩壓控制信號LC1從第二電壓值V2切換至第一電壓值V1而產生下降緣。也就是說，第一穩壓控制信號LC1從邏輯高電壓值(以「H」為記號)切換至邏輯低電壓值(以「L」為記號)。在時間t51至時間tf的期間中，第一穩壓控制信號LC1維持在第一電壓值V1。

在此操作期間中(即，時間t51~tf)，在第一狀態下，多個電晶體M7~M12根據對應的多級控制信號Q0、Q1以及Q2而被關斷。電晶體M4根據第一穩壓控制信號LC1的轉態緣(即，由電壓值「H」切換至電壓值「L」的下降緣)而被關斷，以使第一節點N1處於浮接狀態以在第一節點N1上提供偏壓電壓Z[n]。由於偏壓電壓Z[n]的電壓值略大於第一電壓值V1(即，電壓值「L」)，因此電晶體M6處於微開啟狀態。此時，在第二節點N2上的第一驅動信號P[n]透過電晶體M6以及電晶體M4被拉至第一穩壓控制信號LC1(即，電壓值「L」)。也就是說，在第一狀態下，穩壓控制電路330根據經切換的第一穩壓控制信號LC1，以基於偏壓電壓Z[n]對第二節點N2進行放電。

在本實施例中，穩壓控制電路330根據第二穩壓控制信號LC2的轉態緣(例如，上升緣)而操作在第二狀態下。詳細而言，在時間t52，第二穩壓控制信號LC2從第一電壓值V1切換至第二電壓值V2而產生上升緣。在時間t52之後至時間tf的操作期間中，第二穩壓控制信號LC2維持在第二電壓值V2。

在此上述的操作期間中(即，時間t52~tf)，在第二狀態下，多個電晶體M7~M12維持被關斷。電晶體M5根據第二穩壓控制信號LC2的轉態緣(即，由電壓值「L」切換至電壓值「H」的上升緣)而被導通，以在第一節點N1與參考節點NR1之間形成放電路徑。此時，在第一節點N1上的偏壓電壓Z[n]透過電晶體M5被拉低至參考電壓VSS。也就是說，在第二狀態下，穩壓控制電路330根據經切換的第二穩壓控制信號LC2來對第一節點N1進行放電。

應注意的是，第一穩壓控制信號LC1以及第二穩壓控制信號LC2相對應的轉態緣之間具有時間延遲TD(即，時間t51~t52)。也就是說，第一穩壓控制信號LC1的下降緣以及第二穩壓控制信號LC2的上升緣沒有互相重疊。因此，穩壓控制電路330能夠根據第一穩壓控制信號LC1以及第二穩壓控制信號LC2來依序地對第二節點N2以及第一節點N1進行放電。如此，穩壓控制電路330能夠避免在第二節點N2上的電荷(即，第一驅動信號P[n])來不及被釋放。

此外，即使第一穩壓控制信號LC1以及第二穩壓控制信號LC2在顯示期間的最後一級信號(例如是Vend信號)至下一個顯示期間的初始信號(例如是Vstart信號)之間的操作期間中，皆具有第一電壓值V1(即，電壓值「L」)而造成穩壓控制電路330以及穩壓電路320無法對輸出端NOUT進行穩壓，但是充電電路310能夠基於時脈信號CK[n]而停止操作。如此，在節點NR2上的控制信號Q[n]不會被影響而產生波動，進而避免輸出信號G[n]產生波動。

圖6是依據本發明另一實施例所繪示的第n級的移位暫存電路的電路圖。參考圖6，第n級的移位暫存器600-n可以應用在圖1的閘極驅動電路100中。第n級的移位暫存器600-n包括充電電路610、穩壓電路620以及穩壓控制電路630。充電電路610、穩壓電路620以及穩壓控制電路630可以參照第n級的移位暫存器100-n的相關說明並加以類推。此外，充電電路610可以參照第n級的移位暫存器300-n的相關說明並加以類推。

在圖6實施例中，穩壓電路620包括第一子穩壓電路621以及第二子穩壓電路622。穩壓控制電路630包括第一子穩壓控制電路631以及第二子穩壓控制電路632。

在本實施例中，第一子穩壓電路621在多個節點 NR2~NR3上耦接充電電路610以分別接收控制信號Q[n]以及傳級信號F[n]。第一子穩壓電路621耦接輸出端NOUT。第一子穩壓電路621在第二節點N2上耦接第一子穩壓控制電路631以接收第一驅動信號P[n]。第一子穩壓電路621根據第一驅動信號P[n]，以基於控制信號Q[n]以及傳級信號F[n]來調整輸出信號G[n]的電壓值。

具體來說，第一子穩壓電路621包括多個電晶體M13~M15。多個電晶體M13~M15分別的控制端(即，閘極端)耦接第二節點N2以接收第一驅動信號P[n]。電晶體M13的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接節點NR2以接收控制信號Q[n]。電晶體M14的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接節點NR3以接收傳級信號F[n]。電晶體M15的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接輸出端NOUT。這些電晶體M13~M15分別的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接參考節點NR1以接收參考電壓VSS。

在本實施例中，第二子穩壓電路622在多個節點NR2~NR3上耦接充電電路610以分別接收控制信號Q[n]以及傳級信號F[n]。第二子穩壓電路622耦接輸出端NOUT。第二子穩壓電路622在第三節點N3上耦接第二子穩壓控制電路632以接收第二驅動信號R[n]。第二子穩壓電路622根據第二驅動信號R[n]，以基於控制信號Q[n]以及傳級信號F[n]來調整輸出信號G[n]的電壓值。

具體來說，第二子穩壓電路622包括多個電晶體 M25~M27。多個電晶體M25~M27分別的控制端(即，閘極端)耦接第三節點N3以接收第二驅動信號R[n]。電晶體M25的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接節點NR2以接收控制信號Q[n]。電晶體M26的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接節點NR3以接收傳級信號F[n]。電晶體M27的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接輸出端NOUT。這些電晶體M25~M27分別的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接參考節點NR1以接收參考電壓VSS。

在本實施例中，第一子穩壓控制電路631可以參照穩壓控制電路330的相關說明並加以類推。詳細而言，第一子穩壓控制電路631包括多個電晶體M4~M6以及M7~M12。電晶體M4為二極體連接的狀態。也就是說，電晶體M4的控制端(即，閘極端)以及第一端(即，第一源極/汲極端)耦接在一起以接收第一穩壓控制信號LC1。電晶體M4的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接作為內部節點的第一節點N1。電晶體M5的控制端(即，閘極端)接收第二穩壓控制信號LC2。電晶體M5的第一端(即，第一源極/汲極端)在第一節點N1上耦接電晶體M4的第二端(即，第二源極/汲極端)。電晶體M5的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接參考節點NR1以接收參考電壓VSS。

在本實施例中，第二子穩壓控制電路632具有作為內部節點的第四節點N4。第二子穩壓控制電路632接收第一穩壓控制信號LC1以及第二穩壓控制信號LC2。第二子穩壓控制電路632根據第一穩壓控制信號LC1以及第二穩壓控制信號LC2操作在顯示期間的最後一級信號(例如是Vend信號)至下一個顯示期間的初始信號(例如是Vstart信號)之間的操作期間中。

具體來說，在上述的操作期間中，第二子穩壓控制電路 632根據第一穩壓控制信號LC1的轉態緣在第四節點N4上提供偏壓電壓Z[n]。第二子穩壓控制電路632根據偏壓電壓Z[n]拉低第二驅動信號R[n]。也就是說，第二子穩壓控制電路632對第二子穩壓控制電路632與第二子穩壓電路622之間所耦接的第三節點N3進行放電。

此外，在上述的操作期間中，第二子穩壓控制電路632根據第二穩壓控制信號LC2的轉態緣對第四節點N4進行放電以重置在第四節點N4上的電壓值。

具體來說，第二子穩壓控制電路632包括多個電晶體M16~M18以及M19~M24。電晶體M16為二極體連接的狀態。也就是說，電晶體M16的控制端(即，閘極端)以及第一端(即，第一源極/汲極端)耦接在一起以接收第二穩壓控制信號LC2。電晶體M16的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接作為內部節點的第四節點N4。電晶體M17的控制端(即，閘極端)接收第一穩壓控制信號LC1。電晶體M17的第一端(即，第一源極/汲極端)在第四節點N4上耦接電晶體M16的第二端(即，第二源極/汲極端)。電晶體M17的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接參考節點NR1以接收參考電壓VSS。

接續上述的說明，電晶體M18的控制端(即，閘極端)耦接第四節點N4。電晶體M18的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接電晶體M16的控制端(即，閘極端)以及第一端(即，第一源極/汲極端)。電晶體M18的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接第三節點N3以提供第二驅動信號R[n]。

此外，多個電晶體M19、M21以及M23分別的控制端(即，閘極端)接收連續的多級控制信號Q[n-1]、Q[n]以及Q[n+1]。這些電晶體M19、M21以及M23並聯耦接在第四節點N4以及參考節點NR1之間。也就是說，這些電晶體M19、M21以及M23分別的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接第四節點N4。這些電晶體M19、M21以及M23分別的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接參考節點NR1以接收參考電壓VSS。

此外，多個電晶體M20、M22以及M24分別的控制端(即，閘極端)接收多級控制信號Q[n-1]、Q[n]以及Q[n+1]。這些電晶體M20、M22以及M24並聯耦接在第三節點N3以及參考節點NR1之間。也就是說，這些電晶體M20、M22以及M24分別的第一端(即，第一源極/汲極端)耦接第三節點N3以提供第二驅動信號R[n]。這些電晶體M20、M22以及M24分別的第二端(即，第二源極/汲極端)耦接參考節點NR1以接收參考電壓VSS。

一併參考圖7，圖7是依據包括本發明圖6實施例所繪示的第n級的移位暫存電路的閘極驅動電路的動作示意圖。在圖7中，橫軸為包括移位暫存器600-n的閘極驅動電路的操作時間，縱軸為電壓值。

在圖7實施例中，閘極驅動電路操作在顯示期間的最後一級信號(例如是Vend信號)至下一個顯示期間的初始信號(例如是Vstart信號)之間的操作期間中，以減少第一子穩壓控制電路631中的內部元件(即，電晶體M6)所承受的應力。上述的操作期間可例如是從時間t1開始至時間tf結束。

在時間t1至tf的操作期間中，各級的第一驅動信號P[n](例如，P1以及P2)在第七電壓值V7(例如是第一電壓值V1)以及第八電壓值V8(例如是第二電壓值V2)之間切換。各級的第二驅動信號R[n](例如，R1以及R2)在第七電壓值V7以及第八電壓值V8之間切換。多個信號CK1~CK4、LC1以及LC2、多個初始信號F0以及Q0可以參照圖4中對應的信號的相關說明並加以類推。充電電路610在時間t1至tf的操作期間中的操作可以參照充電電路310的相關說明並加以類推。

在本實施例中，以n等於1為例，圖6以及圖7示例說明移位暫存器600-n如何操作在時間t2至tf的操作期間中。在此期間中，充電電路610中的多個電晶體M1~M3根據前級傳級信號F0而被關斷。

在此期間中(即，時間t2~tf)，第一子穩壓控制電路631中的多個電晶體M7~M12根據對應的多級控制信號Q0、Q1以及Q2而被關斷。第一子穩壓控制電路631中的電晶體M4根據第一穩壓控制信號LC1而被關斷，進而在第一節點N1上提供偏壓電壓Z[n]。如此，基於偏壓電壓Z[n]，在第二節點N2上的第一驅動信號P[n]透過電晶體M4而被拉低至第一穩壓控制信號LC1的第一電壓值V1，據以使在第二節點N2上的電荷被釋放。

接續上述的說明，第一子穩壓控制電路631中的電晶體 M5根據第二穩壓控制信號LC2而被導通，進而在第一節點N1與參考節點NR1之間形成放電路徑。如此，在第一節點N1上的偏壓電壓Z[n]被拉低至參考電壓VSS，據以使在第一節點N1上的電壓值被重置。

此外，第一子穩壓電路621中的多個電晶體M13~M15根據第一驅動信號P[n]而被關斷。

在此期間中(即，時間t2~tf)，第二子穩壓控制電路632中的多個電晶體M19~M24根據對應的多級控制信號Q0、Q1以及Q2而被關斷。第二子穩壓控制電路632中的電晶體M17根據第一穩壓控制信號LC1而被關斷。此外，第二子穩壓控制電路632中的電晶體M16根據第二穩壓控制信號LC2而被導通，進而透過電晶體M18輸出第二驅動信號R[n]。

此外，第二子穩壓電路622中的多個電晶體M25~M27根據第二驅動信號R[n]而被導通，以重置在多個節點NR2、NR3上的電壓值以及在輸出端NOUT上的電壓值。

在一些實施例中，閘極驅動電路操作在另一個顯示期間的最後一級信號(例如是Vend信號)至下一個顯示期間的初始信號(例如是Vstart信號)之間的另一個操作期間中，以減少第二子穩壓控制電路632中的內部元件(即，電晶體M18)所承受的應力。在上述的操作期間中，多個信號LC1以及LC2、各級的第一驅動信號P[n]以及各級的第二驅動信號R[n]為圖7中對應的信號的反向信號。

相較於圖7的操作，以n等於1為例，在上述的另一個操作期間中，第二子穩壓控制電路632中的電晶體M16根據對應的第二穩壓控制信號LC2而被關斷，進而在第四節點N4上提供偏壓電壓Z[n]。如此，基於偏壓電壓Z[n]，在第三節點N3上對應的第二驅動信號R[n]透過電晶體M16而被拉低至第二穩壓控制信號LC2的第一電壓值V1，據以使在第三節點N3上的電荷被釋放。

接續上述的說明，第二子穩壓控制電路632中的電晶體M17根據對應的第一穩壓控制信號LC1而被導通，進而在第四節點N4與參考節點NR1之間形成放電路徑。如此，在第四節點N4上的偏壓電壓Z[n]被拉低至參考電壓VSS，據以使在第四節點N4上的電壓值被重置。

此外，第二子穩壓電路622的多個電晶體M24~M26根據第二驅動信號R[n]而被關斷。

應注意的是，透過不同的穩壓控制信號LC1~LC2的切換，第二子穩壓控制電路632能夠透過電晶體M16對第三節點N3進行放電，並且還能夠透過電晶體M17對第四節點N4進行放電。因此，第n級的移位暫存器600-n能夠避免內部元件(即，電晶體M18)在上述的另一個操作期間中長時間地處於浮接狀態，進而減少電晶體M18所承受的應力。

相較於圖7的操作，在上述的另一個操作期間中，第一子穩壓控制電路631中的多個電晶體M7~M12根據對應的多級控制信號Q0、Q1以及Q2而被關斷。第一子穩壓控制電路631中的電晶體M5根據對應的第二穩壓控制信號LC2而被關斷。此外，第一子穩壓控制電路631中的電晶體M4根據對應的第一穩壓控制信號LC1而被導通，進而透過電晶體M6輸出對應的第一驅動信號P1。

此外，第一子穩壓電路621中的多個電晶體M13~M15根據對應的第一驅動信號P1而被導通，以重置在多個節點NR2、NR3上的電壓值以及在輸出端NOUT上的電壓值。

綜上所述，本發明實施例的閘極驅動電路以及顯示面板透過反向的多個穩壓控制信號的切換，能夠在顯示期間的最後一級信號(例如是Vend信號)至下一個顯示期間的初始信號(例如是Vstart信號)之間的操作期間中對各級移位暫存器中的多個節點進行放電。如此一來，在維持原始電路操作邏輯的情況下，各級移位暫存器能夠平衡穩壓控制電路中的內部元件所承受的應力效應。在部分實施例中，基於反向的多個穩壓控制信號之間的時間延遲，各級移位暫存器能夠確保對在穩壓控制電路與穩壓電路之間所耦接的節點進行放電，進而減少內部元件所承受的應力。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100-n:第n級的移位暫存器

110:充電電路

120:穩壓電路

130:穩壓控制電路

F[n-1]:前級傳級信號

G[n]:輸出信號

LC1:第一穩壓控制信號

LC2:第二穩壓控制信號

N1:第一節點

NOUT:輸出端

P[n]:第一驅動信號

Z[n]:偏壓電壓

Claims

一種閘極驅動電路，具有多級移位暫存器，其中第n級移位暫存器包括：一充電電路，用以根據一前級傳級信號，對一輸出端進行充電以調整一輸出信號的電壓值；一穩壓電路，耦接該充電電路以及該輸出端，用以至少根據一第一驅動信號調整該輸出信號的電壓值；以及一穩壓控制電路，耦接該穩壓電路，其中下，該穩壓控制電路根據一第一穩壓控制信號的轉態緣在一第一節點上提供一偏壓電壓，並且根據該偏壓電壓拉低該第一驅動信號，其中，該穩壓控制電路根據一第二穩壓控制信號的轉態緣重置在該第一節點上的電壓值。
如請求項1所述的閘極驅動電路，其中該第一穩壓控制信號以及該第二穩壓控制信號為反向。
如請求項2所述的閘極驅動電路，其中該第一穩壓控制信號以及該第二穩壓控制信號相對應的轉態緣之間具有一時間延遲。
如請求項1所述的閘極驅動電路，其中穩壓電路在一第二節點上耦接該穩壓控制電路以接收該第一驅動信號，並且根據該第一驅動信號、一前級第一驅動信號、一後二級傳級信號以及一後二級輸出信號，以基於一控制信號以及一傳級信號來調整該輸出信號的電壓值。
如請求項4所述的閘極驅動電路，其中該穩壓控制電路包括：一第一電晶體，具有控制端以及第一端接收該第一穩壓控制信號；一第二電晶體，具有控制端接收該第二穩壓控制信號，該第二電晶體的第一端在該第一節點上耦接該第一電晶體的第二端，該第二電晶體的第二端耦接一參考節點以接收一參考電壓；一第三電晶體，具有控制端耦接該第一節點，該第三電晶體的第一端耦接該第一電晶體的控制端以及第一端，該第三電晶體的第二端耦接該第二節點；多個第四電晶體，具有多個控制端分別接收多級控制信號，該些第四電晶體並聯耦接在該第一節點以及該參考節點之間；以及多個第五電晶體，具有多個控制端分別接收該些多級控制信號，該些多個第五電晶體並聯耦接在該第二節點以及該參考節點之間。
如請求項1所述的閘極驅動電路，其中該穩壓控制電路包括一第一子穩壓控制電路以及一第二子穩壓控制電路，其中該穩壓電路包括：一第一子穩壓電路，耦接該充電電路以及該輸出端，在一第二節點上耦接該第一子穩壓控制電路以接收該第一驅動信號，並且根據該第一驅動信號，以基於一控制信號以及一傳級信號來調整該輸出信號的電壓值；以及一第二子穩壓電路，耦接該充電電路以及該輸出端，在一第三節點上耦接該第二子穩壓控制電路以接收一第二驅動信號，並且根據該第二驅動信號，以基於該控制信號以及該傳級信號來調整該輸出信號的電壓值。
如請求項6所述的閘極驅動電路，其中該第二子穩壓控制電路根據該第一穩壓控制信號的轉態緣在一第四節點上提供該偏壓電壓，並且根據該偏壓電壓拉低該第二驅動信號，其中該第二子穩壓控制電路根據該第二穩壓控制信號的轉態緣重置該第四節點上的電壓值。
如請求項7所述的閘極驅動電路，其中該第一子穩壓控制電路包括：一第一電晶體，具有控制端以及第一端接收該第一穩壓控制信號；一第二電晶體，具有控制端接收該第二穩壓控制信號，該第二電晶體的第一端在該第一節點上耦接該第一電晶體的第二端，該第二電晶體的第二端耦接一參考節點以接收一參考電壓；一第三電晶體，具有控制端耦接該第一節點，該第三電晶體的第一端耦接該第一電晶體的控制端以及第一端；多個第四電晶體，具有多個控制端分別接收多級控制信號，該些第四電晶體並聯耦接在該第一節點以及該參考節點之間；以及多個第五電晶體，具有多個控制端分別接收該些多級控制信號，該些多個第五電晶體並聯耦接在該第二節點以及該參考節點之間。
如請求項8所述的閘極驅動電路，其中該第二子穩壓控制電路包括：一第六電晶體，具有控制端以及第一端接收該第二穩壓控制信號；一第七電晶體，具有控制端接收該第一穩壓控制信號，該第七電晶體的第一端在該第四節點上耦接該第六電晶體的第二端，該第七電晶體的第二端耦接該參考節點；一第八電晶體，具有控制端耦接該第四節點，該第八電晶體的第一端耦接該第六電晶體的控制端以及第一端；多個第九電晶體，具有多個控制端分別接收該些多級控制信號，該些第九電晶體並聯耦接在該第四節點以及該參考節點之間；以及多個第十電晶體，具有多個控制端分別接收該些多級控制信號，該些多個第十電晶體並聯耦接在該第三節點以及該參考節點之間。
一種顯示面板，包括：一畫素陣列；以及如請求項1所述之閘極驅動電路，耦接該畫素陣列。