(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6691310
(24)【登録日】2020年4月14日
(45)【発行日】2020年4月28日
(54)【発明の名称】クロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路
(51)【国際特許分類】
G09G 3/36 20060101AFI20200421BHJP
G09G 3/20 20060101ALI20200421BHJP
G02F 1/133 20060101ALI20200421BHJP
【FI】
G09G3/36
G09G3/20 611A
G09G3/20 611J
G09G3/20 622A
G09G3/20 622B
G09G3/20 622E
G09G3/20 622M
G02F1/133 550
【請求項の数】8
【全頁数】21
(21)【出願番号】特願2018-539885(P2018-539885)
(86)(22)【出願日】2016年5月25日
(65)【公表番号】特表2019-505846(P2019-505846A)
(43)【公表日】2019年2月28日
(86)【国際出願番号】CN2016083384
(87)【国際公開番号】WO2017181481
(87)【国際公開日】20171026
【審査請求日】2018年7月30日
(31)【優先権主張番号】201610252411.9
(32)【優先日】2016年4月21日
(33)【優先権主張国】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】517264292
【氏名又は名称】武漢華星光電技術有限公司
【氏名又は名称原語表記】WUHAN CHINA STAR OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY CO.,LTD
(74)【代理人】
【識別番号】100143720
【弁理士】
【氏名又は名称】米田 耕一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100080252
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 征四郎
(72)【発明者】
【氏名】易士娟
(72)【発明者】
【氏名】趙莽
【審査官】
武田 悟
(56)【参考文献】
【文献】
中国特許出願公開第105244003(CN,A)
【文献】
中国特許出願公開第105118466(CN,A)
【文献】
国際公開第2012/137728(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G09G 3/00 − 3/38
G02F 1/133
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数ステージのGOAユニットからなるクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路であって、そのうち、奇数ステージのGOAユニットは縦続接続され、偶数ステージのGOAユニットは縦続接続され、
Nは正整数とし、第1ステージ、第2ステージ、後ろから2つ目のステージ、最後のステージのGOAユニットを除く、第NステージGOAユニットは、入力制御モジュールと、入力制御モジュールに電気的に接続されたラッチモジュールと、ラッチモジュールに電気的に接続されたリセットモジュールと、ラッチモジュールに電気的に接続された信号処理モジュールと、信号処理モジュールに電気的に接続された出力バッファモジュールを備え、
前記入力制御モジュールには、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの発信信号及び第M条クロック信号CK(M)が印加され、第N−2ステージGOAユニットの発信信号を2回反転させて、発信信号を取得するとともに、発信信号をラッチモジュールに入力するのに用いられ、
前記ラッチモジュールには、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号が印加され、発信信号の入力制御信号とし、発信信号をラッチするのに用いられると同時に、前記ラッチモジュールには、さらに、2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットのスキャン駆動信号または2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号が印加され、発信信号のプルダウン制御信号とし、
前記リセットモジュールは、発信信号にリセット処理を行うのに用いられ、
前記信号処理モジュールは、第M+2条クロック信号CK(M+2)と発信信号に対してNAND論理処理をすることで前記第NステージGOAユニットのスキャン駆動信号を生成するのに用いられ、
前記出力バッファモジュールは、スキャン駆動信号を出力するとともに、スキャン駆動信号の駆動能力を向上させるのに用いられ、
そのうち、
前記入力制御モジュールは、直列連結された第1P型薄膜トランジスタと、第2N型薄膜トランジスタと、第3N型薄膜トランジスタ、及び直列連結された第4P型薄膜トランジスタと、第5N型薄膜トランジスタと、第6N型薄膜トランジスタを備え、
第1P型薄膜トランジスタのゲート電極には、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの発信信号が印加され、ソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、ドレイン電極は、第2N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続され、
第2N型薄膜トランジスタのゲート電極には、第M条クロック信号CK(M)が印加され、ドレイン電極は、第3N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続され、
第3N型薄膜トランジスタのゲート電極には、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの発信信号が印加され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号が印加され、
第4P型薄膜トランジスタのゲート電極は、第1P型薄膜トランジスタのドレイン電極及び第2N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続され、ソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、ドレイン電極は、第5N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続され、
第5N型薄膜トランジスタのゲート電極には、第M条クロック信号CK(M)が印加され、ドレイン電極は、第6N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続され、
第6N型薄膜トランジスタのゲート電極は、第1P型薄膜トランジスタのドレイン電極及び第2N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号が印加され、前記第4P型薄膜トランジスタのドレイン電極及び第5N型薄膜トランジスタのソース電極は、発信信号を出力し、
そのうち、
前記リセットモジュールは、第13P型薄膜トランジスタを備え、第13P型薄膜トランジスタのゲート電極には、リセット信号が印加され、ソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、ドレイン電極は、ノードを経由してラッチモジュールに電気的に接続される
ことを特徴とするクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路。
ここで、クロック信号は4条あり、第M条クロック信号CK(M)と、第M+1条クロック信号CK(M+1)と、第M+2条クロック信号CK(M+2)と、第M+3条クロック信号CK(M+3)とは、パルスの立ち上がりの位相がπ/2(90°)ずつ順番にずれた信号であって、パルスの立ち上がりの順番は、第M条クロック信号CK(M)→第M+1条クロック信号CK(M+1)→第M+2条クロック信号CK(M+2)→第M+3条クロック信号CK(M+3)である。
また、MはNを4で割った余りである。
【請求項2】
請求項1に記載のクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路において、
前記ラッチモジュールに、2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットのスキャン駆動信号が印加され、
発信信号のプルダウン制御信号とする場合、前記ラッチモジュールは、第7P型薄膜トランジスタと、第8N型薄膜トランジスタと、第9P型薄膜トランジスタと、第10P型薄膜トランジスタと、第11N型薄膜トランジスタと、第12N型薄膜トランジスタを備え、
第7P型薄膜トランジスタのゲート電極には、発信信号が印加され、ソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、ドレイン電極は、第8N型薄膜トランジスタのソース電極及びノードに電気的に接続され、
第8N型薄膜トランジスタのゲート電極には、発信信号が印加され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号が印加され、
第9P型薄膜トランジスタのゲート電極は、ノードに電気的に接続され、ソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、ドレイン電極は、第10P型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続され、
第10P型薄膜トランジスタのゲート電極には、2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットのスキャン駆動信号が印加され、ドレイン電極は、第11N型薄膜トランジスタのソース電極及び発信信号に電気的に接続され、
第11N型薄膜トランジスタのゲート電極には、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号が印加され、ドレイン電極は、第12N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続され、
第12N型薄膜トランジスタのゲート電極は、ノードに電気的に接続され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号が印加される
ことを特徴とするクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路。
【請求項3】
請求項1に記載のクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路において、
前記ラッチモジュールに、2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号が印加され、
発信信号のプルダウン制御信号とする場合、前記ラッチモジュールは、第7P型薄膜トランジスタと、第8N型薄膜トランジスタと、第9P型薄膜トランジスタと、第10N型薄膜トランジスタと、第11N型薄膜トランジスタと、第12N型薄膜トランジスタを備え、
第7P型薄膜トランジスタのゲート電極には、発信信号が印加され、ソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、ドレイン電極は、第10N型薄膜トランジスタのソース電極及びノードに電気的に接続され、
第10N型薄膜トランジスタのゲート電極には、2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号が印加され、ドレイン電極は、第8N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続され、
第8N型薄膜トランジスタのゲート電極には、発信信号が印加され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号が印加され、
第9P型薄膜トランジスタのゲート電極は、ノードに電気的に接続され、ソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、ドレイン電極は、第11N型薄膜トランジスタのソース電極及び発信信号に電気的に接続され、
第11N型薄膜トランジスタのゲート電極には、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号が印加され、ドレイン電極は、第12N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続され、
第12N型薄膜トランジスタのゲート電極は、ノードに電気的に接続され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号が印加される
ことを特徴とするクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路。
【請求項4】
請求項1に記載のクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路において、
前記信号処理モジュールは、NANDゲートを備え、前記NANDゲートの第1入力端子には、発信信号が印加され、第2入力端子には、第M+2条クロック信号が印加され、出力端子は、出力バッファモジュールに電気的に接続される
ことを特徴とするクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路。
【請求項5】
請求項4に記載のクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路において、
前記出力バッファモジュールは、順に直列連結された3つのインバータを備え、
信号処理モジュールに最も近い1つ目のインバータの入力端子は、NANDゲートの出力端子に電気的に接続され、
信号処理モジュールから最も離れた3つ目のインバータの出力端子は、スキャン駆動信号を出力し、2つ目のインバータの出力端子は、第Nステージ反転スキャン駆動信号を出力する
ことを特徴とするクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路。
【請求項6】
請求項1に記載のクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路において、
前記クロック信号は、第1条クロック信号と、第2条クロック信号と、第3条クロック信号と、第4条クロック信号と、からなる4つのクロック信号を備え、
第M条クロック信号が第3条クロック信号である場合、第M+2条クロック信号は、第1条クロック信号であり、第M条クロック信号が第4条クロック信号である場合、第M+2条クロック信号は、第2条クロック信号であり、
縦続接続の奇数ステージGOAユニットには、第1条クロック信号と第3条クロック信号が印加され、縦続接続の偶数ステージGOAユニットには、第2条クロック信号と第4条クロック信号が印加される
ことを特徴とするクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路。
【請求項7】
請求項4に記載のクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路において、
前記NANDゲートは、相対して設置された第14P型薄膜トランジスタと第15P型薄膜トランジスタ、及び直列連結された第16N型薄膜トランジスタと第17N型薄膜トランジスタを備え、
第14P型薄膜トランジスタのゲート電極と第16N型薄膜トランジスタのゲート電極は、電気的に接続され、前記NANDゲートの第1入力端子とし、
第15P型薄膜トランジスタのゲート電極と第17N型薄膜トランジスタのゲート電極は、電気的に接続され、前記NANDゲートの第2入力端子とし、
第14P型薄膜トランジスタと第15P型薄膜トランジスタのソース電極には、いずれにも、定電圧高電位信号が印加され、
第14P型薄膜トランジスタと第15P型薄膜トランジスタのドレイン電極は、いずれも、第16N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続され、前記NANDゲートの出力端子とし、
第16N型薄膜トランジスタのドレイン電極と第17N型薄膜トランジスタのソース電極は、電気的に接続され、第17N型薄膜トランジスタのドレイン電極には、定電圧低電位信号が印加される
ことを特徴とするクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路。
【請求項8】
請求項5に記載のクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路において、
各インバータは、直列連結された第18P型薄膜トランジスタと第19N型薄膜トランジスタを備え、前記第18P型薄膜トランジスタと第19N型薄膜トランジスタのゲート電極は、互いに電気的に接続され、前記インバータの入力端子を構成し、前記第18P型薄膜トランジスタのソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、前記第19N型薄膜トランジスタのドレイン電極には、定電圧低電位信号が印加され、前記第18P型薄膜トランジスタのドレイン電極と第19N型薄膜トランジスタのソース電極は、互いに電気的に接続され、前記インバータの出力端子を構成し、1つ前のインバータの出力端子は、1つ後ろのインバータの入力端子に電気的に接続される
ことを特徴とするクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示の技術分野に関し、特に、クロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路に関する。
【背景技術】
【0002】
GOA(Gate Driver on Array)技術は、アレイ基板の駆動技術であり、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、TFT)液晶表示装置におけるアレイ製造工程によって、ゲート電極スキャン駆動回路を薄膜トランジスタのアレイ基板上に製作することによって、行ごとにスキャンする駆動方法を実現するとともに、生産コストを削減でき、額縁の狭いデザインのパネルを実現できるという長所を備え、多様な表示装置に使用されている。
【0003】
GOA回路は、2つの基本的な機能を備える。1つ目に、スキャン駆動信号を出力し、パネル内のゲート電極線を駆動させ、表示領域内のTFTをオンにすることで、画素に充電を行う。2つ目はシフトレジスタ機能であり、スキャン駆動信号の出力が終わると、クロック信号によって次のスキャン駆動信号が出力されるように制御するとともに、順番に伝送させる。
【0004】
低温ポリシリコン(Low Temperature Poly−Silicon、LTPS)半導体の薄膜トランジスタの発展に伴い、LTPS TFT液晶表示装置は、ますます注目を集めている。LTPSの結晶シリコンの配列は、アモルファスシリコンに比べ規則正しく、LTPS半導体は、非常に高いキャリア移動度を備え、LTPS TFTの液晶表示装置を採用することで高い解像度、速い反応速度、高い輝度、高い開口率等の長所を備える。これに伴い、LTPS TFT液晶表示装置におけるパネル周辺の集成回路も表示技術において注目の的となっている。
【0005】
図1は、縦続接続の複数のGOAユニットからなる従来のCMOS GOA回路であり、Nは正整数とする。第NステージGOAユニットは、入力制御モジュール100と、リセットモジュール200と、ラッチモジュール300と、信号処理モジュール400と、出力バッファモジュール500と、からなる。
【0006】
そのうち、入力制御モジュール100には、1つ前のGOAユニットの発信信号Q(N−1)と、第1クロック信号CK(1)と、第1反転クロック信号XCK(1)と、定電圧高電位信号VGHと、定電圧低電位信号VGLが印加されるとともに、1つ前のGOAユニットの発信信号Q(N−1)と電位が逆である信号P(N)をラッチモジュール300に入力する。前記入力制御モジュール100において、第1クロック信号CK(1)は、第4N型薄膜トランジスタT4を制御するほか、さらに、第10P型薄膜トランジスタT10と第11N型薄膜トランジスタT11からなるインバータを制御することにより、第1反転クロック信号XCK(1)を取得する。
【0007】
ラッチモジュール300は、インバータFを備え、信号P(N)を反転させた後、前記第NステージGOAユニットの発信信号Q(N)を取得し、ラッチモジュール300は、発信信号Q(N)をラッチする。前記ラッチモジュール300において、第1クロック信号CK(1)は、第6P型薄膜トランジスタT6を制御する必要がある。
【0008】
リセットモジュール200は、前記第NステージGOAユニットの発信信号Q(N)にリセット処理を行うのに用いられる。
【0009】
信号処理モジュール400には、ラッチされた発信信号Q(N)と、第2クロック信号CK(2)と、定電圧高電位信号VGHと、定電圧低電位信号VGLとが印加されるとともに、第2クロック信号CK(2)と発信信号Q(N)に対してNAND論理処理をすることで、前記第NステージGOAユニットのスキャン駆動信号Gate(N)を生成するのに用いられる。
【0010】
前記出力バッファモジュール500は、信号処理モジュール400に電気的に接続されるとともに、スキャン駆動信号Gate(N)の駆動能力を向上させて信号伝送プロセスにおける抵抗負荷(RC Loading)を低減するのに用いられる。前記従来のCMOS GOA回路の動作プロセスは以下の通りである。
【0011】
1つ前の発信信号Q(N−1)の高電位パルスが來る場合、第1クロック信号CK(1)は高電位であり、この時、第1P型薄膜トランジスタT1、第3N型薄膜トランジスタT3、第4N型薄膜トランジスタT4は、オンになり、Q(N)点は、充電されて高電位になる。第1クロック信号CK(1)の動作が完了すると、第1P型薄膜トランジスタT1と第4N型薄膜トランジスタT4は、オフになり、第6P型薄膜トランジスタT6と第9N型薄膜トランジスタT9はオンになり、この時、発信信号Q(N)は、ラッチされる。第2クロック信号CK(2)の高電位パルスが來ると、スキャン駆動信号Gate(N)は、高電位を出力する。第2クロック信号CK(2)の動作が完了すると、スキャン駆動信号Gate(N)は、低電位に安定する。
【0012】
上述の説明から分かる通り、前記従来のCMOS GOA回路は、優れた論理機能を備えるが、必然的な問題が1つ存在する。つまり、クロック信号がGOA回路の駆動時に駆動させる薄膜トランジスタの数が比較的多く、仮に発信信号を入力すると、クロック信号は、T4、T6、T10、T11の4つの薄膜トランジスタを制御する必要があるため、クロック信号は、大きな負荷を受け入れなければならず、これにより、クロック信号の抵抗遅延と消費電力の増加が引き起こされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
本発明は、クロック信号が駆動させる薄膜トランジスタの数を減らすことができ、クロック信号の負荷を小さくするとともに、クロック信号の抵抗遅延と消費電力を低減させるCMOS GOA回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上述の目的を実現するため、本発明は、クロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路を提供する。前記CMOS GOA回路は、複数ステージのGOAユニットからなり、そのうち、奇数ステージのGOAユニットは縦続接続され、偶数ステージのGOAユニットは縦続接続される。
【0015】
Nは正整数とする。第1ステージ、第2ステージ、後ろから2つ目のステージ、最後のステージのGOAユニットを除く、第NステージGOAユニットは、入力制御モジュールと、入力制御モジュールに電気的に接続されたラッチモジュールと、ラッチモジュールに電気的に接続されたリセットモジュールと、ラッチモジュールに電気的に接続された信号処理モジュールと、信号処理モジュールに電気的に接続された出力バッファモジュールを備える。
【0016】
前記入力制御モジュールには、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの発信信号及び第M条クロック信号が印加され、第N−2ステージGOAユニットの発信信号を2回反転させて、発信信号を取得するとともに、発信信号をラッチモジュールに入力するのに用いられる。
【0017】
前記ラッチモジュールには、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号が印加され、発信信号の入力制御信号とし、発信信号をラッチするのに用いられる。同時に、前記ラッチモジュールには、さらに、2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットのスキャン駆動信号または2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号が印加され、発信信号のプルダウン制御信号とする。
【0018】
前記リセットモジュールは、発信信号にリセット処理を行うのに用いられる。
【0019】
前記信号処理モジュールは、第M+2条クロック信号と発信信号に対してNAND論理処理をすることで前記第NステージGOAユニットのスキャン駆動信号を生成するのに用いられる。
【0020】
前記出力バッファモジュールは、スキャン駆動信号を出力するとともに、スキャン駆動信号の駆動能力を向上させるのに用いられる。
【0021】
前記入力制御モジュールは、直列連結された第1P型薄膜トランジスタと、第2N型薄膜トランジスタと、第3N型薄膜トランジスタ、及び直列連結された第4P型薄膜トランジスタと、第5N型薄膜トランジスタと、第6N型薄膜トランジスタを備える。第1P型薄膜トランジスタのゲート電極には、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの発信信号が印加され、ソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、ドレイン電極は、第2N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続される。第2N型薄膜トランジスタのゲート電極には、第M条クロック信号が印加され、ドレイン電極は、第3N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続される。第3N型薄膜トランジスタのゲート電極には、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの発信信号が印加され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号が印加される。第4P型薄膜トランジスタのゲート電極は、第1P型薄膜トランジスタのドレイン電極及び第2N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続され、ソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、ドレイン電極は、第5N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続される。第5N型薄膜トランジスタのゲート電極には、第M条クロック信号が印加され、ドレイン電極は、第6N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続される。第6N型薄膜トランジスタのゲート電極は、第1P型薄膜トランジスタのドレイン電極及び第2N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号が印加される。前記第4P型薄膜トランジスタのドレイン電極及び第5N型薄膜トランジスタのソース電極は、発信信号を出力する。
【0022】
前記ラッチモジュールに、2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットのスキャン駆動信号が印加され、発信信号のプルダウン制御信号とする場合、前記ラッチモジュールは、第7P型薄膜トランジスタと、第8N型薄膜トランジスタと、第9P型薄膜トランジスタと、第10P型薄膜トランジスタと、第11N型薄膜トランジスタと、第12N型薄膜トランジスタを備える。第7P型薄膜トランジスタのゲート電極には、発信信号が印加され、ソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、ドレイン電極は、第8N型薄膜トランジスタのソース電極及びノードに電気的に接続される。第8N型薄膜トランジスタのゲート電極には、発信信号が印加され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号が印加される。第9P型薄膜トランジスタのゲート電極は、ノードに電気的に接続され、ソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、ドレイン電極は、第10P型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続される。第10P型薄膜トランジスタのゲート電極には、2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットのスキャン駆動信号が印加され、ドレイン電極は、第11N型薄膜トランジスタのソース電極及び発信信号に電気的に接続される。第11N型薄膜トランジスタのゲート電極には、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号が印加され、ドレイン電極は、第12N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続される。第12N型薄膜トランジスタのゲート電極は、ノードに電気的に接続され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号が印加される。
【0023】
前記ラッチモジュールに、2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号が印加され、発信信号のプルダウン制御信号とする場合、前記ラッチモジュールは、第7P型薄膜トランジスタと、第8N型薄膜トランジスタと、第9P型薄膜トランジスタと、第10N型薄膜トランジスタと、第11N型薄膜トランジスタと、第12N型薄膜トランジスタを備える。第7P型薄膜トランジスタのゲート電極には、発信信号が印加され、ソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、ドレイン電極は、第10N型薄膜トランジスタのソース電極及びノードに電気的に接続される。第10N型薄膜トランジスタのゲート電極には、2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号が印加され、ドレイン電極は、第8N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続される。第8N型薄膜トランジスタのゲート電極には発信信号が印加され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号が印加される。第9P型薄膜トランジスタのゲート電極は、ノードに電気的に接続され、ソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、ドレイン電極は、第11N型薄膜トランジスタのソース電極及び発信信号に電気的に接続される。第11N型薄膜トランジスタのゲート電極には、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号が印加され、ドレイン電極は、第12N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続される。第12N型薄膜トランジスタのゲート電極は、ノードに電気的に接続され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号が印加される。
【0024】
前記リセットモジュールは、第13P型薄膜トランジスタを備え、第13P型薄膜トランジスタのゲート電極には、リセット信号が印加され、ソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、ドレイン電極は、ノードを経由してラッチモジュールに電気的に接続される。
【0025】
前記信号処理モジュールは、NANDゲートを備え、前記NANDゲートの第1入力端子には発信信号が印加され、第2入力端子には、第M+2条クロック信号が印加され、出力端子は、出力バッファモジュールに電気的に接続される。
【0026】
前記出力バッファモジュールは、順に直列連結された3つのインバータを備え、信号処理モジュールに最も近い1つ目のインバータの入力端子は、NANDゲートの出力端子に電気的に接続され、信号処理モジュールから最も離れた3つ目のインバータの出力端子は、スキャン駆動信号を出力し、2つ目のインバータの出力端子は、第Nステージ反転スキャン駆動信号を出力する。
【0027】
前記クロック信号は、第1条クロック信号と、第2条クロック信号と、第3条クロック信号と、第4条クロック信号と、からなる4つのクロック信号を備える。第M条クロック信号が第3条クロック信号である場合、第M+2条クロック信号は、第1条クロック信号である。第M条クロック信号が第4条クロック信号である場合、第M+2条クロック信号は、第2条クロック信号である。
【0028】
縦続接続の奇数ステージGOAユニットには、第1条クロック信号と第3条クロック信号が印加され、縦続接続の偶数ステージGOAユニットには、第2条クロック信号と第4条クロック信号が印加される。
【0029】
前記NANDゲートは、相対して設置された第14P型薄膜トランジスタと第15P型薄膜トランジスタ、及び直列連結された第16N型薄膜トランジスタと第17N型薄膜トランジスタを備える。第14P型薄膜トランジスタのゲート電極と第16N型薄膜トランジスタのゲート電極は、電気的に接続され、前記NANDゲートの第1入力端子とし、第15P型薄膜トランジスタのゲート電極と第17N型薄膜トランジスタのゲート電極は、電気的に接続され、前記NANDゲートの第2入力端子とし、第14P型薄膜トランジスタと第15P型薄膜トランジスタのソース電極には、いずれにも、定電圧高電位信号が印加され、第14P型薄膜トランジスタと第15P型薄膜トランジスタのドレイン電極は、いずれも、第16N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続され、前記NANDゲートの出力端子とし、第16N型薄膜トランジスタのドレイン電極と第17N型薄膜トランジスタのソース電極は、電気的に接続され、第17N型薄膜トランジスタのドレイン電極には、定電圧低電位信号が印加される。
【0030】
各インバータは、直列連結された第18P型薄膜トランジスタと第19N型薄膜トランジスタを備える。前記第18P型薄膜トランジスタと第19N型薄膜トランジスタのゲート電極は、互いに電気的に接続され、前記インバータの入力端子を構成する。前記第18P型薄膜トランジスタのソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、前記第19N型薄膜トランジスタのドレイン電極には、定電圧低電位信号が印加され、前記第18P型薄膜トランジスタのドレイン電極と第19N型薄膜トランジスタのソース電極は、互いに電気的に接続され、前記インバータの出力端子を構成する。1つ前のインバータの出力端子は、1つ後ろのインバータの入力端子に電気的に接続される。
【0031】
本発明は、さらに、クロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路を提供する。前記回路は、複数ステージのGOAユニットからなり、そのうち、奇数ステージのGOAユニットは縦続接続され、偶数ステージのGOAユニットは縦続接続される。
【0032】
Nは正整数とする。第1ステージ、第2ステージ、後ろから2つ目のステージ、最後のステージのGOAユニットを除く、第NステージGOAユニットは、入力制御モジュールと、入力制御モジュールに電気的に接続されたラッチモジュールと、ラッチモジュールに電気的に接続されたリセットモジュールと、ラッチモジュールに電気的に接続された信号処理モジュールと、信号処理モジュールに電気的に接続された出力バッファモジュールを備える。
【0033】
前記入力制御モジュールには、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの発信信号及び第M条クロック信号が印加され、第N−2ステージGOAユニットの発信信号を2回反転させて、発信信号を取得するとともに、発信信号をラッチモジュールに入力するのに用いられる。
【0034】
前記ラッチモジュールには、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号が印加され、発信信号の入力制御信号とし、発信信号をラッチするのに用いられる。同時に、前記ラッチモジュールには、さらに、2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットのスキャン駆動信号または2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号が印加され、発信信号のプルダウン制御信号とする。
【0035】
前記リセットモジュールは、発信信号にリセット処理を行うのに用いられる。
【0036】
前記信号処理モジュールは、第M+2条クロック信号と発信信号に対してNAND論理処理をすることで前記第NステージGOAユニットのスキャン駆動信号を生成するのに用いられる。
【0037】
前記出力バッファモジュールは、スキャン駆動信号を出力するとともに、スキャン駆動信号の駆動能力を向上させるのに用いられる。
【0038】
そのうち、前記入力制御モジュールは、直列連結された第1P型薄膜トランジスタと、第2N型薄膜トランジスタと、第3N型薄膜トランジスタ、及び直列連結された第4P型薄膜トランジスタと、第5N型薄膜トランジスタと、第6N型薄膜トランジスタを備える。第1P型薄膜トランジスタのゲート電極には、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの発信信号が印加され、ソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、ドレイン電極は、第2N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続される。第2N型薄膜トランジスタのゲート電極には、第M条クロック信号が印加され、ドレイン電極は、第3N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続される。第3N型薄膜トランジスタのゲート電極には、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの発信信号が印加され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号が印加される。第4P型薄膜トランジスタのゲート電極は、第1P型薄膜トランジスタのドレイン電極及び第2N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続され、ソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、ドレイン電極は、第5N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続される。第5N型薄膜トランジスタのゲート電極には、第M条クロック信号が印加され、ドレイン電極は、第6N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続される。第6N型薄膜トランジスタのゲート電極は、第1P型薄膜トランジスタのドレイン電極及び第2N型薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号が印加される。前記第4P型薄膜トランジスタのドレイン電極及び第5N型薄膜トランジスタのソース電極は、発信信号を出力する。
【0039】
そのうち、前記リセットモジュールは、第13P型薄膜トランジスタを備え、第13P型薄膜トランジスタのゲート電極には、リセット信号が印加され、ソース電極には、定電圧高電位信号が印加され、ドレイン電極は、ノードを経由してラッチモジュールに電気的に接続される。
【発明の効果】
【0040】
本発明が提供するクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路は、入力制御モジュールと、ラッチモジュールと、リセットモジュールと、信号処理モジュールと、出力バッファモジュールと、からなる。入力制御モジュールにおいて、クロック信号は、第2N型薄膜トランジスタと第5N型薄膜トランジスタの駆動を制御するのみでよく、従来のCMOS GOA回路と比較して、クロック信号が駆動させる薄膜トランジスタの数を減らすことができ、クロック信号の負荷を小さくするとともに、クロック信号の抵抗遅延と消費電力を低減させる。ラッチモジュールは、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号を採用して発信信号の入力制御信号とすることで、発信信号の入力時に生じる競合問題を解決し、2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットのスキャン駆動信号または2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号を採用して発信信号のプルダウン制御信号とすることで、発信信号のプルダウン過程において生じる競合問題を解決する。
【図面の簡単な説明】
【0041】
本発明の特徴及び技術内容をさらに分かりやすくするため、以下に本発明に関する詳しい説明と図を参照する。しかしながら、図は参考と説明のためにのみ提供するものであって、本発明に制限を加えるためのものではない。
【
図1】従来のCMOS GOA回路の回路図である。
【
図2】本発明におけるクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路の実施例1の回路図である。
【
図3】本発明におけるクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路の実施例2の回路図である。
【
図4】本発明におけるクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路のNANDゲートの具体的な回路構造図である。
【
図5】本発明におけるクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路のインバータの具体的な回路構造図である。
【
図6】本発明におけるクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路のシーケンス図である。
【
図7】本発明におけるクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路の実施例1の駆動構成を示した図である。
【
図8】本発明におけるクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路の実施例2の駆動構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0042】
本発明が採用した技術手段及びその効果をさらに詳しく説明するため、以下に本発明の好ましい実施例及び図を添えて詳述する。
【0043】
本発明は、クロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路を提供する。
【0044】
図2を参照する。本発明におけるクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路の実施例1は、複数ステージのGOAユニットからなる。そのうち、奇数ステージのGOAユニットは縦続接続され、偶数ステージのGOAユニットは縦続接続される。Nは正整数とする。第1ステージ、第2ステージ、後ろから2つ目のステージ、最後のステージのGOAユニットを除く、第NステージGOAユニットは、入力制御モジュール1と、入力制御モジュール1に電気的に接続されたラッチモジュール2と、ラッチモジュール2に電気的に接続されたリセットモジュール3と、ラッチモジュール2に電気的に接続された信号処理モジュール4と、信号処理モジュール4に電気的に接続された出力バッファモジュール5を備える。
【0045】
前記入力制御モジュール1には、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの発信信号Q(N−2)と、第M条クロック信号CK(M)が印加され、第N−2ステージGOAユニットの発信信号Q(N−2)を2回反転させて、発信信号Q(N)を取得するとともに、発信信号Q(N)をラッチモジュール2に入力するのに用いられる。
【0046】
具体的には、前記入力制御モジュール1は、直列連結された第1P型薄膜トランジスタT1と、第2N型薄膜トランジスタT2と、第3N型薄膜トランジスタT3、及び直列連結された第4P型薄膜トランジスタT4と、第5N型薄膜トランジスタT5と、第6N型薄膜トランジスタT6を備える。第1P型薄膜トランジスタT1のゲート電極には、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの発信信号Q(N−2)が印加され、ソース電極には、定電圧高電位信号VGHが印加され、ドレイン電極は、第2N型薄膜トランジスタT2のソース電極に電気的に接続される。第2N型薄膜トランジスタT2のゲート電極には、第M条クロック信号CK(M)が印加され、ドレイン電極は、第3N型薄膜トランジスタT3のソース電極に電気的に接続される。第3N型薄膜トランジスタT3のゲート電極には、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの発信信号Q(N−2)が印加され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号VGLが印加される。第4P型薄膜トランジスタT4のゲート電極は、第1P型薄膜トランジスタT1のドレイン電極及び第2N型薄膜トランジスタT2のソース電極に電気的に接続され、ソース電極には、定電圧高電位信号VGHが印加され、ドレイン電極は、第5N型薄膜トランジスタT5のソース電極に電気的に接続される。第5N型薄膜トランジスタT5のゲート電極には、第M条クロック信号CK(M)が印加され、ドレイン電極は、第6N型薄膜トランジスタT6のソース電極に電気的に接続される。第6N型薄膜トランジスタT6のゲート電極は、第1P型薄膜トランジスタT1のドレイン電極及び第2N型薄膜トランジスタT2のソース電極に電気的に接続され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号VGLが印加される。前記第4P型薄膜トランジスタT4のドレイン電極及び第5N型薄膜トランジスタT5のソース電極は、発信信号Q(N)を出力する。
【0047】
さらに、第M条クロック信号CK(M)がすべて、高電位である場合、第2N型薄膜トランジスタT2と第5N型薄膜トランジスタT5を制御してオンにし、仮に、第N−2ステージGOAユニットの発信信号Q(N−2)が高電位である場合、第3N型薄膜トランジスタT3は、オンになる。定電圧低電位信号VGLは、導通した第2N型薄膜トランジスタT2と第3N型薄膜トランジスタT3によって第N−2ステージGOAユニットの発信信号Q(N−2)に1回目の反転を行った後、第4P型薄膜トランジスタT4は、定電圧低電位信号VGLに制御されてオンになり、定電圧高電位信号VGHは、導通した第4P型薄膜トランジスタT4によって第N−2ステージGOAユニットの発信信号Q(N−2)に2回目の反転を行い、高電位の発信信号Q(N)を出力する。仮に、第N−2ステージGOAユニットの発信信号Q(N−2)が低電位である場合、第1P型薄膜トランジスタT1はオンになり、定電圧高電位信号VGHは、導通した第1P型薄膜トランジスタT1によって第N−2ステージGOAユニットの発信信号Q(N−2)に1回目の反転を行った後、第6N型薄膜トランジスタT6は、定電圧高電位信号VGHに制御されてオンになり、定電圧低電位信号VGLは、導通した第5N型薄膜トランジスタT5と第6N型薄膜トランジスタT6によって第N−2ステージGOAユニットの発信信号Q(N−2)に2回目の反転を行い、低電位の発信信号Q(N)を出力する。
【0048】
図2に示す実施例1において、前記ラッチモジュール2は、発信信号Q(N)をラッチするとともに、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号XGate(N−2)を印加し、発信信号Q(N)の入力制御信号として発信信号Q(N)の入力時に生じる競合問題を解決し、2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットのスキャン駆動信号Gate(N+2)を印加し、発信信号Q(N)のプルダウン制御信号として発信信号Q(N)のプルダウン過程において生じる競合問題を解決するのに用いられる。
【0049】
前記ラッチモジュール2の具体的な構造は、第7P型薄膜トランジスタT7と、第8N型薄膜トランジスタT8と、第9P型薄膜トランジスタT9と、第10P型薄膜トランジスタT10と、第11N型薄膜トランジスタT11と、第12N型薄膜トランジスタT12を備える。第7P型薄膜トランジスタT7のゲート電極には、発信信号Q(N)が印加され、ソース電極には、定電圧高電位信号VGHが印加され、ドレイン電極は、第8N型薄膜トランジスタT8のソース電極及びノードP(N)に電気的に接続される。第8N型薄膜トランジスタT8のゲート電極には、発信信号Q(N)が印加され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号VGLが印加される。第9P型薄膜トランジスタT9のゲート電極は、ノードP(N)に電気的に接続され、ソース電極には、定電圧高電位信号VGHが印加され、ドレイン電極は、第10P型薄膜トランジスタT10のソース電極に電気的に接続される。第10P型薄膜トランジスタT10のゲート電極には、2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットのスキャン駆動信号Gate(N+2)が印加され、ドレイン電極は、第11N型薄膜トランジスタT11のソース電極及び発信信号Q(N)に電気的に接続される。第11N型薄膜トランジスタT11のゲート電極には、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号XGate(N−2)が印加され、ドレイン電極は、第12N型薄膜トランジスタT12のソース電極に電気的に接続される。第12N型薄膜トランジスタT12のゲート電極は、ノードP(N)に電気的に接続され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号VGLが印加される。
【0050】
前記リセットモジュール3は、第13P型薄膜トランジスタT13を備え、第13P型薄膜トランジスタT13のゲート電極には、リセット信号Resetが印加され、ソース電極には、定電圧高電位信号VGHが印加され、ドレイン電極は、ノードP(N)を経由してラッチモジュール2に電気的に接続され、発信信号Q(N)にリセット処理を行うのに用いられる。
【0051】
前記信号処理モジュール4は、NANDゲートNANDを備え、前記NANDゲートNANDの第1入力端子には、発信信号Q(N)が印加され、第2入力端子には、第M+2条クロック信号CK(M+2)が印加され、出力端子は、出力バッファモジュール5に電気的に接続され、第M+2条クロック信号CK(M+2)と発信信号Q(N)に対してNAND論理処理をすることで前記第NステージGOAユニットのスキャン駆動信号Gate(N)を生成するのに用いられる。
【0052】
具体的には、
図4に示す通り、前記NANDゲートNANDは、相対して設置された第14P型薄膜トランジスタT14と第15P型薄膜トランジスタT15、及び直列連結された第16N型薄膜トランジスタT16と第17N型薄膜トランジスタT17を備える。第14P型薄膜トランジスタT14のゲート電極と第16N型薄膜トランジスタT16のゲート電極は、電気的に接続され、前記NANDゲートNANDの第1入力端子とし、第15P型薄膜トランジスタT15のゲート電極と第17N型薄膜トランジスタT17のゲート電極は、電気的に接続され、前記NANDゲートNANDの第2入力端子とする。第14P型薄膜トランジスタT14と第15P型薄膜トランジスタT15のソース電極はいずれにも、定電圧高電位信号VGHが印加され、第14P型薄膜トランジスタT14と第15P型薄膜トランジスタT15のドレイン電極はいずれも、第16N型薄膜トランジスタT16のソース電極に電気的に接続され、前記NANDゲートNANDの出力端子とし、第16N型薄膜トランジスタT16のドレイン電極と第17N型薄膜トランジスタT17のソース電極は、電気的に接続され、第17N型薄膜トランジスタT17のドレイン電極には、定電圧低電位信号VGLが印加される。
【0053】
さらに、前記NANDゲートNANDの第1入力端子と第2入力端子がいずれも、高電位を入力する際にのみ、発信信号Q(N)と第M+2条クロック信号CK(M+2)のいずれも、高電位である場合、第16N型薄膜トランジスタT16と第17N型薄膜トランジスタT17は、同時にオンになり、出力端子は、定電圧低電位信号VGLの低電位を出力する。第1入力端子と第2入力端子のうちの少なくとも1つは、低電位を入力し、発信信号Q(N)と第M+2条クロック信号CK(M+2)のうちの少なくとも1つは、低電位である場合、第14P型薄膜トランジスタT14と第15P型薄膜トランジスタT15のうちの少なくとも1つは、オンになり、出力端子は、定電圧高電位信号VGHの高電位を出力する。
【0054】
前記出力バッファモジュール5は、順に直列連結された奇数個のインバータFを備え、スキャン駆動信号Gate(N)を出力するとともに、スキャン駆動信号Gate(N)の駆動能力を向上させるのに用いられる。
【0055】
前記出力バッファモジュール5は、順に直列連結された3つのインバータFを備え、信号処理モジュール4に最も近い1つ目のインバータFの入力端子は、NANDゲートNANDの出力端子に電気的に接続され、信号処理モジュール4から最も離れた3つ目のインバータFの出力端子は、スキャン駆動信号Gate(N)を出力し、間に位置する2つ目のインバータFの出力端子は、第Nステージ反転スキャン駆動信号XGate(N)を出力することが好ましい。
【0056】
具体的には、
図5に示す通り、各インバータFは、直列連結された第18P型薄膜トランジスタT18と第19N型薄膜トランジスタT19を備える。前記第18P型薄膜トランジスタT18と第19N型薄膜トランジスタT19のゲート電極は、互いに電気的に接続され、前記インバータFの入力端子を構成する。前記第18P型薄膜トランジスタT18のソース電極には、定電圧高電位信号VGHが印加され、前記第19N型薄膜トランジスタT19のドレイン電極には、定電圧低電位信号VGLが印加され、前記第18P型薄膜トランジスタT18のドレイン電極と第19N型薄膜トランジスタT19のソース電極は、互いに電気的に接続され、前記インバータFの出力端子を構成する。1つ前のインバータFの出力端子は、1つ後ろのインバータFの入力端子に電気的に接続される。
【0057】
さらに、インバータFの入力端子が高電位を入力する場合、第19N型薄膜トランジスタT19は、オンになり、出力端子は、定電圧低電位信号VGLの低電位を出力する。インバータFの入力端子が低電位を入力する場合、第18P型薄膜トランジスタT18は、オンになり、出力端子は、定電圧高電位信号VGHの高電位を出力する。
【0058】
各薄膜トランジスタはいずれも、低温ポリシリコン半導体薄膜トランジスタであることが好ましい。
【0059】
図2と
図7を組み合わせると、本発明の実施例1において、前記クロック信号は、第1条クロック信号CK(1)と、第2条クロック信号CK(2)と、第3条クロック信号CK(3)と、第4条クロック信号CK(4)と、からなる4つのクロック信号を備える。第M条クロック信号CK(M)が第3条クロック信号CK(3)である場合、第M+2条クロック信号CK(M+2)は、第1条クロック信号CK(1)である。第M条クロック信号CK(M)が第4条クロック信号CK(4)である場合、第M+2条クロック信号CK(M+2)は、第2条クロック信号CK(2)である。縦続接続の奇数ステージGOAユニットには、第1条クロック信号CK(1)と第3条クロック信号CK(3)が印加され、縦続接続の偶数ステージGOAユニットには、第2条クロック信号CK(2)と第4条クロック信号CK(4)が印加される。そのうち、第1ステージ、第2ステージ、後ろから2つ目のステージ、最後のステージのGOAユニットは、
図1に示す従来のGOAユニットを採用することができるとともに、第1ステージ、第2ステージのGOAユニットにおいて、回路の開始信号STVが印加されることで、CMOS GOA回路を駆動し、動作を開始させる。上述の第1ステージ、第2ステージ、後ろから2つ目のステージ、最後のステージのGOAユニットを除く、その他の各GOAユニットには、いずれにも、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの発信信号Q(N−2)と、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号XGate(N−2)と、2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットのスキャン駆動信号Gate(N+2)が印加される。
【0060】
図2と
図6を組み合わせると、本発明におけるクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路の実施例1の具体的な動作プロセスは、以下の通りである。
【0061】
2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの発信信号Q(N−2) の高電位パルスと反転スキャン駆動信号XGate(N−2)の低電位パルスが来る場合、第M条クロック信号CK(M)は、高電位であり、この時、第2N型薄膜トランジスタT2と、第3N型薄膜トランジスタT3と、第4P型薄膜トランジスタT4は、オンになり、発信信号Q(N)は充電されて高電位になる。同時に、第11N型薄膜トランジスタT11は、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号XGate(N−2)に制御されてオフになり、第12N型薄膜トランジスタT12のドレイン電極が印加された定電圧低電位信号VGLが発信信号Q(N)に伝送されるのを防止するため、発信信号Q(N)の入力には、いかなる競合パスも存在しない。この過程において、第M条クロック信号CK(M)は、T2とT5の2つのトランジスタを制御するのみでよいため、従来のCMOS GOA回路に比べ、クロック信号が駆動する薄膜トランジスタの数が半分に減り、クロック信号の負荷は小さくなり、クロック信号の抵抗遅延と消費電力が低減される。
【0062】
続いて、第M条クロック信号CK(M)は、低電位に変化し、発信信号Q(N)は、ラッチモジュール2にラッチされて高電位になる。
【0063】
第M+2条クロック信号CK(M+2)の高電位パルスが來ると、信号処理モジュール4のNANDゲートNANDは、低電位を出力し、出力バッファモジュール5を経由し、反転スキャン駆動信号XGate(N)は、低電位を出力し、スキャン駆動信号Gate(N)は、高電位を出力する。
【0064】
第M+2条クロック信号CK(M+2)の高電位パルスの動作が完了し、低電位に変化すると、信号処理モジュール4のNANDゲートNANDは、高電位を出力し、出力バッファモジュール5を経由し、反転スキャン駆動信号XGate(N)は、高電位に保たれ、スキャン駆動信号Gate(N)は、低電位に保たれる。
【0065】
その後、第M条クロック信号CK(M)が、再び、高電位になる場合、2つ前のステージである第N−2ステージの発信信号Q(N−2)は、低電位であり、2つ後ろのステージである第N+2ステージのスキャン駆動信号Gate(N+2)は、高電位である。この時、第5N型薄膜トランジスタT5と第6N型薄膜トランジスタT6は、オンになり、発信信号Q(N)は、プルダウンされて低電位になると同時に、2つ後ろのステージである第N+2ステージのスキャン駆動信号Gate(N+2)に制御された第10P型薄膜トランジスタT10は、オフになることで、第9P型薄膜トランジスタT9のソース電極が印加された定電圧高電位信号VGHが発信信号Q(N)に伝送されるのを防止するため、発信信号Q(N)のプルダウンには、いかなる競合パスも存在しない。
【0066】
第M条クロック信号CK(M)の高電位の動作が完了すると、発信信号Q(N)は、低電位に保たれる。
【0067】
図3を参照する。本発明におけるクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路の実施例2と実施例1は、ラッチモジュール2の具体的な回路の構造に違いがあるのみで、その他のモジュールはすべて、同じである。
図3に示す通り、実施例2において、前記ラッチモジュール2には、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号XGate(N−2)が印加され、発信信号Q(N)の入力制御信号とすることによって、発信信号Q(N)の入力時に生じる競合問題を解決する。2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットが印加された反転スキャン駆動信号XGate(N+2)を発信信号Q(N)のプルダウン制御信号とすることで、発信信号Q(N)のプルダウン過程において生じる競合問題を解決する。
【0068】
前記ラッチモジュール2の具体的な構造は、第7P型薄膜トランジスタT7と、第8N型薄膜トランジスタT8と、第9P型薄膜トランジスタT9と、第10N型薄膜トランジスタT10と、第11N型薄膜トランジスタT11と、第12N型薄膜トランジスタT12を備える。第7P型薄膜トランジスタT7のゲート電極には、発信信号Q(N)が印加され、ソース電極には、定電圧高電位信号VGHが印加され、ドレイン電極は、第10N型薄膜トランジスタT10のソース電極及びノードP(N)に電気的に接続される。第10N型薄膜トランジスタT10のゲート電極には、2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号XGate(N+2)が印加され、ドレイン電極は、第8N型薄膜トランジスタT8のソース電極に電気的に接続される。第8N型薄膜トランジスタT8のゲート電極には、発信信号Q(N)が印加され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号VGLが印加される。第9P型薄膜トランジスタT9のゲート電極は、ノードP(N)に電気的に接続され、ソース電極には、定電圧高電位信号VGHが印加され、ドレイン電極は、第11N型薄膜トランジスタT11のソース電極及び発信信号Q(N)に電気的に接続される。第11N型薄膜トランジスタT11のゲート電極には、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号XGate(N−2)が印加され、ドレイン電極は、第12N型薄膜トランジスタT12のソース電極に電気的に接続される。第12N型薄膜トランジスタT12のゲート電極は、ノードP(N)に電気的に接続され、ドレイン電極には、定電圧低電位信号VGLが印加される。
【0069】
図3と
図6を組み合わせると、本発明におけるクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路の実施例2の具体的な動作プロセスは、以下の通りである。
【0070】
2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの発信信号Q(N−2) の高電位パルスと反転スキャン駆動信号XGate(N−2)の低電位パルスが来る場合、第M条クロック信号CK(M)は、高電位である。この時、第2N型薄膜トランジスタT2と、第3N型薄膜トランジスタT3と、第4P型薄膜トランジスタT4は、オンになり、発信信号Q(N)は、充電されて高電位になる。同時に、第11N型薄膜トランジスタT11は、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号XGate(N−2)に制御されてオフになり、第12N型薄膜トランジスタT12のドレイン電極が印加された定電圧低電位信号VGLが発信信号Q(N)に伝送されるのを防止することで、発信信号Q(N)の入力には、いかなる競合パスも存在しない。この過程において、第M条クロック信号CK(M)は、T2とT5の2つのトランジスタを制御するのみでよいため、従来のCMOS GOA回路に比べ、クロック信号が駆動する薄膜トランジスタの数が半分に減り、クロック信号の負荷は小さくなり、クロック信号の抵抗遅延と消費電力が低減される。
【0071】
続いて、第M条クロック信号CK(M)は、低電位に変化し、発信信号Q(N)は、ラッチモジュール2にラッチされて高電位になる。
【0072】
第M+2条クロック信号CK(M+2)の高電位パルスが來る場合、信号処理モジュール4のNANDゲートNANDは、低電位を出力し、出力バッファモジュール5を経由し、反転スキャン駆動信号XGate(N)は、低電位を出力し、スキャン駆動信号Gate(N)は、高電位を出力する。
【0073】
第M+2条クロック信号CK(M+2)の高電位パルスの動作が完了し、低電位に変化すると、信号処理モジュール4のNANDゲートNANDは、高電位を出力し、出力バッファモジュール5を経由し、反転スキャン駆動信号XGate(N)は、高電位に保たれ、スキャン駆動信号Gate(N)は、低電位に保たれる。
【0074】
その後、第M条クロック信号CK(M)が、再び、高電位に変化する場合、2つ前のステージである第N−2ステージの発信信号Q(N−2)は、低電位であり、2つ後ろのステージである第N+2ステージの反転スキャン駆動信号XGate(N+2)は、低電位である。この時、第5N型薄膜トランジスタT5と第6N型薄膜トランジスタT6は、オンになり、発信信号Q(N)は、プルダウンされて低電位になる。同時に、2つ後ろのステージである第N+2ステージの反転スキャン駆動信号XGate(N+2)に制御された第10N型薄膜トランジスタT10は、オフになり、第7P型薄膜トランジスタT7は、発信信号Q(N)に制御されてオンになる。定電圧高電位信号VGHは、導通した第7P型薄膜トランジスタT7によって、ノードP(N)を高電位にし、ノードP(N)によって制御された第9P型薄膜トランジスタT9は、オフになる。前記第9P型薄膜トランジスタT9のソース電極が印加された定電圧高電位信号VGHが発信信号Q(N)に伝送されるのを防止することで、発信信号Q(N)のプルダウンには、いかなる競合パスも存在しない。
【0075】
第M条クロック信号CK(M)の高電位の動作が完了すると、発信信号Q(N)は、低電位に保たれる。
【0076】
図3と
図8を組み合わせると、本発明の実施例2において、前記クロック信号は、第1条クロック信号CK(1)と、第2条クロック信号CK(2)と、第3条クロック信号CK(3)と、第4条クロック信号CK(4)と、からなる4つのクロック信号を備える。第M条クロック信号CK(M)が第3条クロック信号CK(3)である場合、第M+2条クロック信号CK(M+2)は、第1条クロック信号CK(1)である。第M条クロック信号CK(M)が第4条クロック信号CK(4)である場合、第M+2条クロック信号CK(M+2)は、第2条クロック信号CK(2)である。縦続接続の奇数ステージGOAユニットには、第1条クロック信号CK(1)と第3条クロック信号CK(3)が印加され、縦続接続の偶数ステージGOAユニットには、第2条クロック信号CK(2)と第4条クロック信号CK(4)が印加される。そのうち、第1ステージ、第2ステージ、後ろから2つ目のステージ、最後のステージのGOAユニットは、
図1に示す従来のGOAユニット回路を採用することができるとともに、第1ステージ、第2ステージのGOAユニットにおいて、回路の開始信号STVが印加されることで、CMOS GOA回路を駆動し、作動を開始させる。上述の第1ステージ、第2ステージ、後ろから2つ目のステージ、最後のステージのGOAユニットを除く、その他の各GOAユニットには、いずれにも、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの発信信号Q(N−2)と、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号XGate(N−2)と、2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号XGate(N+2)が印加される。
【0077】
要約すると、本発明におけるクロック信号の負荷を低減させるCMOS GOA回路は、入力制御モジュールと、ラッチモジュールと、リセットモジュールと、信号処理モジュールと、出力バッファモジュールと、からなる。入力制御モジュールにおいて、クロック信号は、第2N型薄膜トランジスタと第5N型薄膜トランジスタの駆動を制御するのみでよいため、従来のCMOS GOA回路に比べ、クロック信号が駆動させる薄膜トランジスタの数を減らすことができ、クロック信号の負荷を小さくするとともに、クロック信号の抵抗遅延と消費電力を低減させる。ラッチモジュールは、2つ前のステージである第N−2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号を採用して発信信号の入力制御信号とすることで、発信信号の入力時に生じる競合問題を解決し、2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットのスキャン駆動信号または2つ後ろのステージである第N+2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号を採用して発信信号のプルダウン制御信号とすることで、発信信号のプルダウン過程において生じる競合問題を解決する。
【0078】
上述は、本分野の一般の技術者からすると、本発明の技術案と技術構想に基づいてその他の各種対応する変化や変形を作り出すことができるため、これら全ての変化や変形は全て、下記の本発明の特許請求範囲に属するものとする。
【符号の説明】
【0079】
100 入力制御モジュール
200 リセットモジュール
300 ラッチモジュール
400 信号処理モジュール
500 出力バッファモジュール
Q(N−1) 1つ前のGOAユニットの発信信号
Q(N−1) 1つ前のGOAユニットの発信信号
CK(1) 第1クロック信号、第1条クロック信号
CK(2) 第2クロック信号、第2条クロック信号
CK(3) 第3条クロック信号
CK(4) 第4条クロック信号
XCK(1) 第1反転クロック信号
VGH 定電圧高電位信号
VGL 定電圧低電位信号
P(N) 信号
T1 第1P型薄膜トランジスタ
T2 第2N型薄膜トランジスタ
T3 第3N型薄膜トランジスタ
T4 第4N型薄膜トランジスタ、第4P型薄膜トランジスタ
T5 第5N型薄膜トランジスタ
T6 第6P型薄膜トランジスタ、第6N型薄膜トランジスタ
T7 第7P型薄膜トランジスタ
T8 第8N型薄膜トランジスタ
T9 第9N型薄膜トランジスタ、第9P型薄膜トランジスタ
T10 第10P型薄膜トランジスタ
T11 第11N型薄膜トランジスタ
T12 第12N型薄膜トランジスタ
T13 第13P型薄膜トランジスタ
T14 第14P型薄膜トランジスタ
T15 第15P型薄膜トランジスタ
T16 第16N型薄膜トランジスタ
T17 第17N型薄膜トランジスタT
T18 第18P型薄膜トランジスタ
T19 第19N型薄膜トランジスタ
F インバータ
Q(N) 発信信号
Gate(N) スキャン駆動信号
1 入力制御モジュール
2 ラッチモジュール
3 リセットモジュール
4 信号処理モジュール
5 出力バッファモジュール
Q(N−2) 第N−2ステージGOAユニットの発信信号
CK(M) 第M条クロック信号
P(N) ノード
Reset リセット信号
NAND NANDゲート
CK(M+2) 第M+2条クロック信号
XGate(N−2) 第N−2ステージGOAユニットの反転スキャン駆動信号
Gate(N+2) 第N+2ステージGOAユニットのスキャン駆動信号