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特開2024-10076シフトレジスタ単位回路、ゲート駆動回路、表示装置及び駆動方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024010076
(43)【公開日】2024-01-23
(54)【発明の名称】シフトレジスタ単位回路、ゲート駆動回路、表示装置及び駆動方法
(51)【国際特許分類】
   G09G 3/20 20060101AFI20240116BHJP
   G09G 3/3266 20160101ALI20240116BHJP
   G11C 19/28 20060101ALI20240116BHJP
【FI】
G09G3/20 622E
G09G3/20 612K
G09G3/20 612T
G09G3/20 621F
G09G3/20 670F
G09G3/20 670J
G09G3/20 611C
G09G3/20 611J
G09G3/3266
G11C19/28 230
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023182244
(22)【出願日】2023-10-24
(62)【分割の表示】P 2021502420の分割
【原出願日】2019-06-28
(31)【優先権主張番号】201810852379.7
(32)【優先日】2018-07-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】510280589
【氏名又は名称】京東方科技集團股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】BOE TECHNOLOGY GROUP CO.,LTD.
【住所又は居所原語表記】No.10 Jiuxianqiao Rd.,Chaoyang District,Beijing 100015,CHINA
(71)【出願人】
【識別番号】512282165
【氏名又は名称】合肥▲シン▼晟光▲電▼科技有限公司
【氏名又は名称原語表記】HEFEI XINSHENG OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY CO.,LTD.
【住所又は居所原語表記】Xinzhan Industrial Park,Hefei,Anhui,230012,P.R.CHINA
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】フェン シュエフアン
(72)【発明者】
【氏名】リー ヨンチエン
(57)【要約】      (修正有)
【課題】トランジスタのストレス時間を低減する改良的なシフトレジスタ回路設計、及び革新的な回路駆動方法を提供する。
【解決手段】シフトレジスタ単位回路100は、表示入力端からの表示入力信号を受信し、1フレームの画像を表示する1つの周期の表示期間中に、表示入力信号に基づいて、第1ノードQに表示出力制御信号を転送する第1入力サブ回路120を備え、ブランク制御ノードを充電するためのブランク入力信号を受信し、1つの周期のブランク期間中に、ブランク入力信号に基づいて、第1ノードQにブランク出力制御信号を送信する第2入力サブ回路110をさらに備え、第1ノードQによって制御される混合信号を出力する出力サブ回路130をさらに備え、第2入力サブ回路110はさらに、ブランク期間が終了する前に第1ブランクリセット信号を受信してブランク制御ノードをリセットするように構成される。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示入力信号を受信するための表示入力端を有し、第1ノードに表示出力制御信号を提供するように構成される第1入力サブ回路と、
ブランク制御ノードを充電するためのブランク入力信号を受信するためのブランク入力端を有し、前記第1ノードにブランク出力制御信号を提供するように構成される第2入力サブ回路と、
前記第1ノードの制御下で信号を出力するための出力端を有するように構成される出力サブ回路と、
前記第1ノードの制御下で第2ノードの電圧レベルを制御するように構成される第1制御サブ回路と、
前記第2ノードの制御下で前記第1ノードの電圧レベル及び前記出力端の電圧レベルをターンオフ電圧レベルにプルダウンするように構成される第2制御サブ回路と、
動作電圧レベルを漏れ防止接続点に提供するように構成される漏れ防止サブ回路と、を備えるシフトレジスタ単位回路であって、
前記漏れ防止サブ回路は、少なくとも二つの直列接続された漏れ防止トランジスタを含む、
シフトレジスタ単位回路。
【請求項2】
前記第2入力サブ回路は、前記第1ノードと前記ブランク制御ノードとの間に設置される分離サブ回路を含む、
請求項1に記載のシフトレジスタ単位回路。
【請求項3】
前記漏れ防止サブ回路は、前記分離サブ回路に接続された第1漏れ防止トランジスタを含む、
請求項2に記載のシフトレジスタ単位回路。
【請求項4】
前記第1漏れ防止トランジスタの制御端は第1クロック信号線に接続され、前記第1漏れ防止トランジスタの第1端は前記第1ノードに直接に接続され、前記第1漏れ防止トランジスタの第2端は前記漏れ防止接続点に直接に接続される、
請求項3に記載のシフトレジスタ単位回路。
【請求項5】
前記漏れ防止サブ回路は、第2漏れ防止トランジスタ及び第3漏れ防止トランジスタを含み、前記第2漏れ防止トランジスタと前記第3漏れ防止トランジスタとは直列接続される、
請求項3に記載のシフトレジスタ単位回路。
【請求項6】
前記第2漏れ防止トランジスタと前記第3漏れ防止トランジスタは、前記第1ノードの制御下で高電圧信号線から前記漏れ防止接続点に高電圧信号を提供するように構成される、
請求項5に記載のシフトレジスタ単位回路。
【請求項7】
前記第2漏れ防止トランジスタの第1端は、前記高電圧信号線に接続され、前記第2漏れ防止トランジスタの第2端は、前記第3漏れ防止トランジスタの第1端に接続され、且つ前記第3漏れ防止トランジスタの第2端は前記第1漏れ防止トランジスタの第2端に直接に接続される、
請求項6に記載のシフトレジスタ単位回路。
【請求項8】
前記シフトレジスタ単位回路は、表示期間中に表示出力信号を出力した後、リセット信号線から提供される表示リセット信号の制御下で前記第1ノードをリセットするように構成される表示リセットサブ回路をさらに含む、
請求項1に記載のシフトレジスタ単位回路。
【請求項9】
前記シフトレジスタ単位回路は、表示リセットトランジスタをさらに含み、
第n段の前記表示リセットトランジスタの制御端は、第(n+3)段の出力端に接続され、
前記表示リセットトランジスタの第1端は、第1信号線に接続され、且つ
前記表示リセットトランジスタの第2端は、前記漏れ防止サブ回路に直接に接続される、
請求項3に記載のシフトレジスタ単位回路。
【請求項10】
前記漏れ防止サブ回路は、第4漏れ防止トランジスタを含み、
前記第4漏れ防止トランジスタの制御端と前記表示リセットトランジスタの制御端は、第(n+3)段の出力端に接続され、
前記第4漏れ防止トランジスタの第1端は、前記表示リセットトランジスタの第2端に直接に接続され、かつ
前記第4漏れ防止トランジスタの第2端は、前記第1ノードに直接に接続される、
請求項9に記載のシフトレジスタ単位回路。
【請求項11】
前記表示リセットトランジスタの第2端は、前記第1漏れ防止トランジスタの第2端に直接に接続される、
請求項9に記載のシフトレジスタ単位回路。
【請求項12】
前記第2制御サブ回路は、第1プルダウントランジスタを含み、
前記第1プルダウントランジスタの制御端は、前記第2ノードに接続され、
前記第1プルダウントランジスタの第1端は、第1信号線に接続され、かつ
前記第1プルダウントランジスタの第2端は、前記漏れ防止サブ回路に直接に接続される、
請求項3に記載のシフトレジスタ単位回路。
【請求項13】
前記漏れ防止サブ回路は、第5漏れ防止トランジスタを含み、
前記第5漏れ防止トランジスタの制御端と前記第1プルダウントランジスタの制御端は、前記第2ノードに接続され、
前記第5漏れ防止トランジスタの第1端は、前記第1プルダウントランジスタの第2端に直接に接続され、かつ
前記第5漏れ防止トランジスタの第2端は、前記第1ノードに直接に接続される、
請求項12に記載のシフトレジスタ単位回路。
【請求項14】
前記第1プルダウントランジスタの第2端は、前記第1漏れ防止トランジスタの第2端に直接に接続される、
請求項12に記載のシフトレジスタ単位回路。
【請求項15】
前記出力サブ回路は、第1出力トランジスタ、第2出力トランジスタ及び第3出力トランジスタを含み、
前記第1出力トランジスタの制御端は、前記第1ノードに接続され、
前記第1出力トランジスタの第1端は、第4クロック信号線に接続され、
前記第1出力トランジスタの第2端は、第1出力端に接続され、
前記第2出力トランジスタの制御端は、前記第1ノードに接続され、
前記第2出力トランジスタの第1端は、第5クロック信号線に接続され、
前記第2出力トランジスタの第2端は、第2出力端に接続され、
前記第3出力トランジスタの制御端は、前記第1ノードに接続され、
前記第3出力トランジスタの第1端は、第6クロック信号線に接続され、
前記第3出力トランジスタの第2端は、第3出力端に接続され、かつ
前記第4クロック信号線、前記第5クロック信号線及び前記第6クロック信号線は3本の異なるクロック信号線である、
請求項1に記載のシフトレジスタ単位回路。
【請求項16】
前記第1制御サブ回路は、第1制御トランジスタ及び第2制御トランジスタを含み、前記第1制御トランジスタは、第1プルダウン制御信号線に共通接続された第1端と制御端、及び前記第2ノードに接続された第2端を有し、前記第2制御トランジスタは、前記第2ノードに接続された第1端、前記第1ノードに接続された制御端、及びターンオフ電圧レベルを提供する第1信号線に接続された第2端を有する、
請求項1に記載のシフトレジスタ単位回路。
【請求項17】
前記第2制御サブ回路は、第1プルダウントランジスタ及び第2プルダウントランジスタを含み、前記第1プルダウントランジスタは、前記第1ノードに接続された第1端、前記第2ノードに接続された制御端、及び前記ターンオフ電圧レベルを提供する前記第1信号線に接続された第2端を有し、前記第2プルダウントランジスタは、前記出力端に接続された第1端、前記第2ノードに接続された制御端、及び前記ターンオフ電圧レベルを提供する前記第1信号線に接続された第2端を有する、
請求項16に記載のシフトレジスタ単位回路。
【請求項18】
カスケード接続されたN段のシフトレジスタ単位回路を含むゲート駆動回路であって、前記N段のシフトレジスタ単位回路は、請求項1に記載のシフトレジスタ単位回路を含み、
第i段のシフトレジスタ単位回路の表示入力端は、第j段のシフトレジスタ単位回路の出力端に接続され、Nは2より大きい整数であり、1<i≦N、1≦j<N、j<i、
前記N段のシフトレジスタ単位回路の第1段の表示入力端は、表示信号線に接続され、
前記N段のシフトレジスタ単位回路の第1段のブランク入力端は、ブランク信号線に接続される、
ゲート駆動回路。
【請求項19】
請求項18に記載のゲート駆動回路及び前記ゲート駆動回路に接続された表示パネルを含む、
表示装置。
【請求項20】
請求項1に記載のシフトレジスタ単位回路を駆動する方法であって、
1フレームの画像を表示する1つの周期の表示期間中に、
第1制御期間中に、第1入力サブ回路を介して、シフトレジスタ単位回路の第1ノードに表示出力制御信号を提供するステップと、
第1出力期間中に、前記第1ノードにおける表示出力制御信号の制御下で、出力サブ回路を介して表示出力信号を出力するステップと、を含み、
1フレームの画像を表示する1つの周期のブランク期間中に、
第2制御期間中に、シフトレジスタ単位回路の第2入力サブ回路を介して前記第1ノードにブランク出力制御信号を提供するステップと、
第2出力期間中に、前記第1ノードの制御下で出力サブ回路を介してブランク出力信号を出力するステップと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、表示技術に関し、特にシフトレジスタ単位、シフトレジスタ単位を含むゲート駆動回路及びその駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
表示パネル、特にOLEDディスプレイの場合、駆動回路は通常、ゲート集積回路(ゲートIC)に集積される。ゲートICのチップを設計する場合、チップのコストは主にチップの面積に依存する。既存のOLEDゲート駆動回路は、感知単位回路、走査単位回路、及び感知単位回路と走査単位回路からの信号を出力するためのゲート回路又はHiz回路の3つのサブ回路を含み、回路構造が複雑であり、OLED表示パネルの高解像度と狭額縁化に対するますます厳しい要件を満たすのは困難である。また、後続の出力制御のために電圧を保存するため、ゲート駆動回路を形成するための単位回路として機能するシフトレジスタ回路の幾つかのノードをプリチャージすることによって引き起こされるトランジスタへの長時間のストレスは、ゲートICの性能と信頼性に多くの問題を引き起こす。従って、トランジスタのストレス時間を低減する改良的なシフトレジスタ回路設計、及び革新的な回路駆動方法が望まれている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0003】
一態様では、本開示は、シフトレジスタ単位回路を提供する。前記シフトレジスタ単位回路は、表示入力信号を受信するための表示入力端を有し、1フレームの画像を表示する1つの周期の表示期間中に、前記表示入力信号に基づいて、第1ノードに表示出力制御信号を提供するように構成される第1入力サブ回路を備える。前記シフトレジスタ単位回路は、ブランク制御ノードを充電するためのブランク入力信号を受信するためのブランク入力端を有し、前記1つの周期のブランク期間中に、前記ブランク入力信号に基づいて、前記第1ノードにブランク出力制御信号を提供するように構成される第2入力サブ回路をさらに備える。さらに、前記シフトレジスタ単位回路は、前記第1ノードの制御下で混合出力信号を出力するための出力端を有するように構成された出力サブ回路を備える。前記混合出力信号は、前記表示期間中の前記表示出力制御信号の制御下の表示出力信号、及び前記1つの周期の前記ブランク期間中の前記ブランク出力制御信号の制御下のブランク出力信号である。前記第2入力サブ回路はさらに、前記1つの周期の前記ブランク期間が終了する前に第1ブランクリセット信号を受信して、前記ブランク制御ノードをリセットするように構成される。前記第2入力サブ回路は、ブランク制御信号に基づいて前記第1ノードに前記ブランク出力制御信号を提供するように構成された分離サブ回路を含む。
【0004】
選択的には、前記分離サブ回路は、前記第1ノードと前記ブランク制御ノードとの間に設定され、前記第1ノードと前記ブランク制御ノードとの間の相互干渉を防止するように構成されている。
【0005】
選択的には、前記シフトレジスタ単位回路は、前記第1ノードと前記ブランク制御ノードとの間の分離を維持するように、前記分離サブ回路に動作電圧レベルを提供するように構成された漏れ防止サブ回路をさらに備える。
【0006】
選択的には、前記第2入力サブ回路は、前記ブランク入力信号に基づいて前記ブランク制御ノードを充電し、前記1つの周期の前記ブランク期間が終了する前に、第2クロック信号線から提供される前記第1ブランクリセット信号に基づいて前記ブランク制御ノードをリセットする充電サブ回路を含む。さらに、前記第2入力サブ回路は、前記ブランク制御ノードに接続された一端を有するように構成され、前記ブランク入力信号に基づいて前記ブランク制御信号を記憶するように構成された記憶サブ回路を含む。
【0007】
選択的には、前記充電サブ回路は、前記ブランク入力端に接続された第1端、第2クロック信号線に接続された制御端、及び前記ブランク制御ノードに接続された第2端を有する充電トランジスタを含む。前記記憶サブ回路は、前記ブランク制御ノードに接続された第1端を有する第1キャパシタを含む。前記分離サブ回路は、第1分離トランジスタ及び第2分離トランジスタを含む。前記第1分離トランジスタは、第3クロック信号線に接続された第1端、及び前記ブランク制御ノードに接続された制御端を有する。前記第2分離トランジスタは、前記第1分離トランジスタの第2端に接続された第1端、前記第1ノードに接続された第2端、及び前記第3クロック信号線に接続された制御端を有する。
【0008】
選択的には、前記分離サブ回路は、前記第2分離トランジスタと直列結合された第3分離トランジスタをさらに含む。前記第3分離トランジスタは、第1クロック信号線に接続された制御端を有する。前記第1クロック信号線は、前記第3クロック信号線に提供される電圧レベルよりも低い電圧レベルを提供する。
【0009】
選択的には、前記漏れ防止サブ回路は、前記第1ノードに接続された制御端、ターンオフ電圧レベルを提供する第1信号線に接続された第1端、及び漏れ防止ノードに接続された第2端を有する第1漏れ防止トランジスタを含む。前記第1漏れ防止トランジスタは、前記第1ノードの制御下で前記第1信号線からの前記ターンオフ電圧レベルを前記漏れ防止ノードに提供するように構成される。前記漏れ防止サブ回路は、第1クロック信号線又は前記第3クロック信号線に接続された制御端、前記第1ノードに接続された第1端、及び前記漏れ防止ノードに接続された第2端を有する第2漏れ防止トランジスタをさらに含み、前記漏れ防止ノードは、さらに前記第2分離トランジスタの第2端に接続される。
【0010】
選択的には、前記漏れ防止サブ回路は、前記第1ノードの制御下で前記第2分離トランジスタの第2端に前記動作電圧レベルを提供するように構成される。
【0011】
選択的には、前記シフトレジスタ単位回路は、前記表示期間中に前記表示出力信号を出力した後、リセット信号線から提供される表示リセット信号の制御下で前記第1ノードをリセットするように構成された表示リセットサブ回路をさらに含む。
【0012】
選択的には、前記表示リセットサブ回路は、第1ノードに接続された第1端、前記表示リセット信号を提供する表示リセット端に接続された制御端、及びターンオフ電圧レベルを提供する第1信号線に接続された第2端を有する表示リセットトランジスタを含む。
【0013】
選択的には、前記シフトレジスタ単位回路は、前記1つの周期の前記ブランク期間が終了する前に第2ブランクリセット信号の制御下で前記第1ノードをリセットするように構成されたブランクリセットサブ回路をさらに含む。前記第2ブランクリセット信号は、ブランクリセット信号線から提供される。
【0014】
選択的には、前記ブランクリセットサブ回路は、前記第1ノードに接続された第1端、前記ブランクリセット信号線に接続された制御端、及びターンオフ電圧レベルを提供する第1信号線に接続された第2端を有するブランクリセットトランジスタを含む。
【0015】
選択的には、前記出力サブ回路は、少なくとも1つのシフト信号出力端及び少なくとも1つの画素信号出力端を含む。
【0016】
選択的には、前記シフトレジスタ単位回路は、前記第1ノードの制御下で第2ノードの電圧レベルを制御するように構成された第1制御サブ回路と、前記第2ノードの制御下で前記第1ノード及び前記出力端の電圧レベルをターンオフ電圧レベルにプルダウンするように構成された第2制御サブ回路とをさらに備える。
【0017】
選択的には、前記第1制御サブ回路は、第1制御トランジスタ及び第2制御トランジスタを含む。前記第1制御トランジスタは、第1プルダウン制御信号線に共通接続された第1端と制御端、及び前記第2ノードに接続された第2端を有する。前記第2制御トランジスタは、前記第2ノードに接続された第1端、前記第1ノードに接続された制御端、及びターンオフ電圧レベルを提供する第1信号線に接続された第2端を有する。前記第2制御サブ回路は、第1プルダウントランジスタ及び第2プルダウントランジスタを含む。前記第1プルダウントランジスタは、前記第1ノードに接続された第1端、前記第2ノードに接続された制御端、及び前記ターンオフ電圧レベルを提供する前記第1信号線に接続された第2端を有する。第2プルダウントランジスタは、出力端に接続された第1端、前記第2ノードに接続された制御端、及び前記ターンオフ電圧レベルを提供する前記第1信号線に接続された第2端を有する。
【0018】
選択的には、前記充電サブ回路は、高電圧信号線VDDに接続された第1端、前記ブランク入力端に接続された制御端、及び前記ブランク制御ノードに接続された第2端を有する充電トランジスタを含む。前記記憶サブ回路は、前記ブランク制御ノードに接続された第1端を有する第1キャパシタを含む。前記分離サブ回路は、第1分離トランジスタ及び第2分離トランジスタを含み、前記第1分離トランジスタは、前記高電圧信号線VDDに接続された第1端、前記ブランク制御ノードに接続された制御端を有し、前記第2分離トランジスタは、前記第1分離トランジスタの第2端に接続された第1端、前記第1ノードに接続された第2端、及び第1クロック信号線に接続された制御端を有する。
【0019】
選択的には、前記第1入力サブ回路は、前記第1ノードに接続された第1端、及び前記表示入力端に接続された第2端及び/又は制御端を有する第1表示入力トランジスタを含む。前記出力サブ回路は、出力トランジスタと出力キャパシタを含む。前記出力トランジスタは、駆動信号を提供する第4クロック信号線に接続された第1端、前記出力端に接続された第2端、及び前記第1ノードに接続された制御端を有する。前記出力キャパシタには、前記第1ノードに接続された第1端、及び前記出力端に接続された第2端を有する。
【0020】
別の態様では、本開示は、直列にカスケード接続されたN段のシフトレジスタ単位回路を備えるゲート駆動回路を提供する。前記シフトレジスタ単位回路のそれぞれ1つは、本明細書に記載のシフトレジスタ単位回路である。前記N段のシフトレジスタ単位回路において、第i段のシフトレジスタ単位回路は、第(i-1)段のシフトレジスタ単位回路の出力端に接続された表示入力端、及び前記第(i-1)段のシフトレジスタ単位回路の表示リセット端に接続された出力端を含む。ここで、Nは2より大きい整数であり、iはN以下の正の整数である。また、第1段のシフトレジスタ単位回路は、表示信号線に接続された表示入力端、及びブランク信号線に接続されたブランク入力端を含む。第N段のシフトレジスタ単位回路は、リセット信号線に結合された表示リセット端を含む。
【0021】
本開示のさらに別の態様では、本明細書に記載のゲート駆動回路を有する表示装置が提供される。前記表示装置はN本のゲート線を含み、第i本のゲート線が第i段のシフトレジスタ単位回路の出力端に接続して第i個の表示出力信号を受信する。ここで、Nは2より大きい整数であり、iはN以下の正の整数である。
【0022】
さらに別の態様では、本開示は、本明細書に記載のシフトレジスタ単位回路を駆動する方法を提供する。この方法は、1フレームの画像を表示する1つの周期の表示期間中に、第1制御期間内で、前記シフトレジスタ単位回路の第1入力サブ回路を介して、前記シフトレジスタ単位回路の第1ノードに表示出力制御信号を提供するステップを含む。この方法は、第1出力期間中に、前記第1ノードにおける表示出力制御信号の制御下で、前記シフトレジスタ単位回路の出力サブ回路を介して表示出力信号を出力するステップをさらに含む。また、この方法は、1フレームの画像を表示する前記1つの周期のブランク期間中に、第1制御期間内で、シフトレジスタ単位回路の第2入力サブ回路を介して、ブランク制御信号に基づいて分離サブ回路を介して前記第1ノードにブランク出力制御信号を提供するステップを含む。前記方法は、前記第1ノードと前記ブランク制御ノードとの間の分離を維持するように、前記分離サブ回路に動作電圧レベルを提供するステップをさらに含む。さらに、前記方法は、第2出力期間中に、前記第1ノードにおけるブランク出力制御信号の制御下で、前記出力サブ回路を介してブランク出力信号を出力するステップをさらに含む。さらに、前記方法は、第1ブランクリセット期間中に、第1ブランクリセット信号の制御下で、シフトレジスタ単位回路におけるブランク制御ノードをリセットするステップを含む。
【0023】
選択的には、前記方法は、前記第1出力期間後の表示リセット期間中に、前記シフトレジスタ単位回路における表示リセット端からの表示リセット信号の制御下で第1ノードをリセットするステップを含む。
【0024】
選択的には、前記方法は、前記ブランク期間後の第2ブランクリセット期間中に、第2ブランクリセット信号の制御下で前記第1ノードをリセットするステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【0025】
以下の図面は、開示された様々な実施形態による例示目的の一例であり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【0026】
図1】本開示の幾つかの実施例に係るシフトレジスタ単位回路のブロック図である。
図2A】本開示の第1実施例に係るシフトレジスタ単位回路の表示入力サブ回路の例示的な回路図である。
図2B】本開示の第2実施例に係るシフトレジスタ単位回路の表示入力サブ回路の例示的な回路図である。
図2C】本開示の第3実施例に係るシフトレジスタ単位回路の表示入力サブ回路の例示的な回路図である。
図2D】本開示の第4実施例に係るシフトレジスタ単位回路の表示入力サブ回路の例示的な回路図である。
図2E】本開示の第5実施例に係るシフトレジスタ単位回路の表示入力サブ回路の例示的な回路図である。
図2F】従来のシフトレジスタ単位回路の出力端及び第1ノードにおける電圧レベルのシミュレーション図である。
図2G】本開示の実施例に係るシフトレジスタ単位回路の出力端及び第1ノードにおける電圧レベルのシミュレーション図である。
図3A】本開示の実施例に係る出力サブ回路の例示的な回路図である。
図3B】本開示のもう1つの実施例に係る出力サブ回路の例示的な回路図である。
図3C】本開示のいま1つの実施例に係る出力サブ回路の例示的な回路図である。
図4】本開示の実施例に係るシフトレジスタ単位回路のブロック図である。
図5A】本開示の第1実施例に係るシフトレジスタ単位回路のブランク入力サブ回路の例示的な回路図である。
図5B】本開示の第2実施例に係るシフトレジスタ単位回路のブランク入力サブ回路の例示的な回路図である。
図5C】本開示の第3実施例に係るシフトレジスタ単位回路のブランク入力サブ回路の例示的な回路図である。
図5D】本開示の第4実施例に係るシフトレジスタ単位回路のブランク入力サブ回路の例示的な回路図である。
図5E】本開示の第5実施例に係るシフトレジスタ単位回路のブランク入力サブ回路の例示的な回路図である。
図5F】本開示の第6実施例に係るシフトレジスタ単位回路のブランク入力サブ回路の例示的な回路図である。
図5G】本開示の第7実施例に係るシフトレジスタ単位回路のブランク入力サブ回路の例示的な回路図である。
図5H】本開示の第8実施例に係るシフトレジスタ単位回路のブランク入力サブ回路の例示的な回路図である。
図6】本開示のもう1つの実施例に係るシフトレジスタ単位回路のブロック図である。
図7】本開示の第1実施例に係るシフトレジスタ単位回路の例示的な回路図である。
図8】本開示の第2実施例に係るシフトレジスタ単位回路の例示的な回路図である。
図9】本開示の第3実施例に係るシフトレジスタ単位回路の例示的な回路図である。
図10】本開示の第4実施例に係るシフトレジスタ単位回路の例示的な回路図である。
図11A】本開示の幾つかの実施例に係る漏れ防止サブ回路の例示的な回路図を示す。
図11B】本開示の幾つかの実施例に係る漏れ防止サブ回路の例示的な回路図を示す。
図11C】本開示の幾つかの実施例に係る漏れ防止サブ回路の例示的な回路図を示す。
図11D】本開示の幾つかの実施例に係る漏れ防止サブ回路の例示的な回路図を示す。
図12】本開示の第5実施例に係るシフトレジスタ単位回路の例示的な回路図である。
図13】本開示の第1実施例に係るゲート駆動回路の概略ブロック図である。
図14】本開示の第2実施例に係るゲート駆動回路の概略ブロック図である。
図15】本開示の実施例に係るゲート駆動回路の駆動タイミング図である。
図16】本開示の第3実施例に係るゲート駆動回路の概略ブロック図である。
図17】本開示の実施例に係るシフトレジスタ単位回路を駆動するための方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下の実施例を参照して、本開示をさらに具体的に説明する。なお、幾つかの実施例は、例示及び説明を目的として提示されているが、網羅的であること及び開示された実施例に限定されることを意図しない。
【0028】
以下の詳細な説明では、本開示のより完全な理解を提供するように、多くの特定の詳細が記載されている。しかしながら、本開示は、必ずしもこれらの特定の詳細に限定されることなく実施され得ることは、当業者にとって自明なことであろう。他の実施例では、本発明を不明確にすることを回避するため、周知の構造、装置及び回路は、詳細に示されるのではなく、ブロック図の形で示されている。
【0029】
読者の注意は、本明細書と同時に提出され、本明細書の公審査の参照となるすべての論文及び文献に向けられるべきであり、このようなすべての論文及び文献の内容は、すべて参照により本明細書に組み込まれる。本明細書(付随する特許請求の範囲、要約及び図面を含む)に開示されているすべての特徴は、特に明記しない限り、同一、同等又は類似の目的のための代替特徴に置き換えることができる。従って、特に明記しない限り、開示されている各特徴は、同等又は類似の特徴の一般的なシリーズの一例である。
【0030】
さらに、特許請求の範囲において、特定の機能を実行するために使用される「装置」又は特定の機能を実行するために使用される「ステップ」を明確に限定されていない要素は、『米国法典』第35章第112条第6項に規定する「装置」又は「ステップ」の条項のように解釈されるべきではない。特に、本文の特許請求の範囲における「ステップ」又は「動作」の使用は、『米国法典』第35章第112条第6項の規定を適用することを意図するものではない。
【0031】
なお、本開示に用いられる用語「第1」、「第2」及び類似の用語は、いかなる順序、数量又は重要性を示すものではなく、異なる構成要素を区別するのみに使用される。同様に、「備える」又は「含む」などの類する用語とは、その用語の前に現れる要素が、その用語の後に現れる要素を包含することを意味するが、他の要素も包含する可能性も除外されるとは意図しない。「接続」又は「連接」などの類する用語は、物理的又は機械的な接続に限定されず、直接的又は間接的を問わず、電気的な接続を含み得る。「上」、「下」、「左」、「右」などは、相対位置関係を示すためのみに使用され、説明された対象の絶対位置が変化すると、該相対位置関係もそれに応じて変化する可能性がある。
【0032】
「1」、「1つ」、「該」及び「前記」などの用語は、特に単数形を指すのではなく、複数形を含んでもよい。一般的に、「含む」及び「備える」という用語は、明確に識別されたステップ及び要素を包含することのみを意図し、これらのステップ及び要素は排他的リストを構成せず、この方法又は装置は他のステップ及び要素を含み得る。
【0033】
本開示のすべての実施例で用いられるトランジスタは、それぞれ、薄膜トランジスタ、電界効果トランジスタ、又は他の同じ特性を有する素子であってもよい。この実施形態では、各トランジスタのドレイン及びソースの接続方式は、互換可能である。従って、本開示の実施例では、各トランジスタのドレインとソースは、実質的に違いはない。ここで、トランジスタのゲート以外の2つの極を区別するためだけに、一方をドレインと呼び、もう一方をソースと呼ぶ。本開示の実施例で使用される薄膜トランジスタは、N型トランジスタ又はP型トランジスタであり得る。本開示の実施例において、N型薄膜トランジスタが使用される場合、その第1電極は、ソースであり得、第2電極は、ドレインであり得る。以下の実施例において、薄膜トランジスタがN型トランジスタであることを例とする、即ち、ゲートの信号がハイレベルにある時、薄膜トランジスタがオンになる。P型トランジスタを使用する場合は、それに応じて駆動信号のタイミングを調整する必要がある。具体的な詳細はここで省略するが、本発明の保護範囲にも含まれるべきである。例えば、本開示においてN型トランジスタを例にする場合、オンレベルはハイレベルにあるため、本開示において制御トランジスタをオンする時の信号は、「ターンオン電圧レベル」となる「プルアップ信号」と呼ばれる。制御トランジスタをオフにする時の信号は、「ターンオフ電圧レベル」となる「プルダウン信号」と呼ぶこともある。当業者に容易に理解されるであろうが、本開示のN型トランジスタをP型トランジスタに置き換えると、本開示の「プルアップ信号」を「プルダウン信号」に置き換え、及び本開示の「プルダウン信号」を「プルアップ信号」に置き換えればよい。
【0034】
従って、本開示は、特に、シフトレジスタ単位回路、多段のシフトレジスタ単位回路によってカスケード接続されたゲート駆動回路、前記ゲート駆動回路を備える表示パネル及び表示装置を提供し、これにより、関連技術の制限及び欠点に起因する1つ又は複数の問題を実質的に回避する。一態様では、本開示は、シフトレジスタ単位回路を提供する。図1は、本開示の幾つかの実施例に係るシフトレジスタ単位回路のブロック図である。図1に示すように、シフトレジスタ単位回路100は、第1ノードQを介して互いに結合された第1入力サブ回路120、第2入力サブ回路110及び出力サブ回路130を含む。第2入力サブ回路110は、ブランク入力サブ回路とも呼ばれる。第1入力サブ回路120は、表示入力サブ回路とも呼ばれる。ブランク入力サブ回路110は、ブランク制御ノードH(以下に示す)を充電するためのブランク入力信号を受信するためのブランク入力端を有し、且つ1つの周期のブランク期間中に、ブランク入力信号に基づいて、第1ノードQにブランク出力制御信号を提供するように構成される。ここで、「ブランク」とは、サブ回路が1フレームの画像を表示する1つの周期内のブランク期間に関連していることを意味するだけであり、当該サブ回路がブランク期間でのみ機能するように制限するものではない。例えば、ブランク入力サブ回路110は、さらに、1フレームの画像を表示する周期の表示期間中に動作し、ブランク制御ノードHを充電して、表示期間終了後ブランク期間が開始するまで高電圧レベルに維持するように構成される。
【0035】
幾つかの実施例において、使用されるトランジスタのタイプに応じて、シフトレジスタ単位回路の第1ノードQは、プルアップノードとして構成される、即ち、第1ノードQの電圧レベルは、動作(ハイ)電圧レベルにプルアップされる。他の実施例において、第1ノードQは、プルダウンノードとして構成されてもよく、即ち、第1ノードQの電圧レベルは、動作(ロー)電圧レベルにプルダウンされる。
【0036】
幾つかの実施例において、ブランク入力サブ回路110は、ブランク入力信号を受信して記憶し、ブランク入力信号の制御下で第1ノードQにブランクプルアップ信号を提供するように構成され、これにより、第1ノードQの電圧レベルを、動作レベルまで上昇させる。例えば、ブランク入力サブ回路110は、1つの周期のブランク期間において動作し、ブランク入力信号を受信してブランク制御信号を記憶し、ブランク制御信号の制御下で現在の周期中に第1ノードQにブランクプルアップ信号を提供する。別の例示では、ブランク入力サブ回路110は、1つの周期のブランク期間中に動作しブランク入力信号を受信してブランク制御信号を記憶し、ブランク制御信号の制御下で次の周期中に第1ノードQにブランクプルアップ信号を提供する。
【0037】
図1に示すように、表示入力サブ回路120は、表示入力信号を受信するための表示入力端を有し、第1ノードQに表示出力制御信号を提供して、その電圧レベルを動作レベルまでプルアップさせるように構成される。
【0038】
出力サブ回路130は、第1ノードQの制御下で、出力端OUTを介して混合出力信号を出力するように構成される。混合出力信号は、表示出力信号又はブランク出力信号のいずれかである。表示出力信号とブランク出力信号は、パルス幅とタイミングが異なる2つの独立したパルスであってもよい。
【0039】
幾つかの実施例において、出力サブ回路130は、1フレームの画像を表示する1つの周期の表示期間内に、第1ノードQの制御下で、出力端を介して表示出力信号を出力するように構成される。当該周期のブランク期間内に、出力サブ回路130は、第1ノードQの制御下で、出力端を介してブランク出力信号を出力するように構成される。
【0040】
幾つかの実施例において、本開示のシフトレジスタ単位回路100は、当該周期のブランク期間が終了する前に、ブランク入力サブ回路110に対してリセット動作を実行するように構成される。これは、シフトレジスタ単位回路のトランジスタが導通状態にある持続時間を短縮して、長期的なストレスによるトランジスタの性能低下の問題を軽減することを目的とする。
【0041】
図2A図2Eは、本開示の幾つかの実施例に係る、図1に示す表示入力サブ回路の幾つかの例示的な回路図である。図2A図2Eに示すように、表示入力サブ回路120は、表示入力トランジスタM5を含む。図2Aに示すように、表示入力トランジスタM5は、表示入力端STU2に接続された第1端を有する。表示入力トランジスタM5は、第1ノードQに接続された第2端を有する。表示入力トランジスタM5は、第1クロック信号線CLKAに接続された制御端を有する。1つの周期の表示期間内に、第1クロック信号線CLKAによって提供される第1クロック信号の制御下で、表示入力トランジスタM5がオンになり、表示入力端STU2からの表示入力信号を表示プルアップ信号として第1ノードQに入力する。
【0042】
図2B及び2Dに示すように、表示入力トランジスタM5は、ターンオン電圧レベルで一定の高電圧が提供される高電圧信号線VDD又はVDHに接続された第1端部を有する。表示入力トランジスタM5は、第1ノードQに接続された第2端、及び表示入力端STU2に接続された制御端を有する。選択的には、表示入力端STU2からの表示入力信号の制御下で、表示入力トランジスタM5がオンになり、高電圧信号線VDD又はVDHからの高電圧信号を転送して、第1ノードQをターンオン電圧レベルに設定する。
【0043】
図2Cに示すように、表示入力トランジスタM5は、表示入力端STU2に共通接続された第1端及び制御端を有する。また、表示入力トランジスタM5は、第1ノードQに接続された第2端を有する。選択的には、1つの周期の表示期間内に、表示入力端STU2からの表示入力信号の制御下で、表示入力トランジスタM5がオンになると同時に、表示入力信号を表示プルアップ信号として第1ノードQに転送する。
【0044】
選択的には、表示入力サブ回路120は、表示入力トランジスタM5と第1ノードQとの間に接続された第2表示入力トランジスタM16をさらに含む。図2Eに示すように、第2表示入力トランジスタM16の第1端及び制御端は、表示入力トランジスタM5の第2端に接続されている。第2表示入力トランジスタM16の第2端は、第1ノードQに接続されている。表示入力トランジスタM5が表示入力端の制御下でオンになると、第2表示入力トランジスタM16は、高電圧信号が第1ノードQに入力された場合、回路内の容量カップリングによって出力端にグリッチが発生することを回避することができる。
【0045】
図2Fに示すように、これは、従来のシフトレジスタ単位回路の出力端に発生する大きなグリッチを示す模式図である。回路内の容量カップリングによって発生するこのようなグリッチは大きくなり、1段のシフトレジスタ単位回路が誤った信号を出力して、当該シフトレジスタ単位回路が異常な動作状態になる場合がある。
【0046】
図2Gに示すように、これは、本開示の実施例に係るシフトレジスタ単位回路の出力端の低減されたグリッチを示す概略図である。表示入力サブ回路120が第2表示入力トランジスタM16を含む場合、VDDからの高電圧信号は、第1ノードの電圧レベルを直接にプルアップしない。代わりに、第1ノードにおける電圧レベルは、第1ノードQと直列接続された第2表示入力トランジスタM16によってプルアップされ、出力端OUTにおけるグリッチ効果が低減される。
【0047】
図3A図3Cは、本開示の幾つかの実施例に係るシフトレジスタ単位回路の出力サブ回路を示す例示的な回路図である。図3Aに示すように、出力サブ回路130は、出力トランジスタM11と出力キャパシタC2を含む。出力トランジスタM11は、第4クロック信号線CLKDに接続された第1端、出力端CR/OUTに接続された第2端、及び第1ノードQに接続された制御端を有する。出力キャパシタC2は、第1ノードQに接続された第1端、及び出力端CR/OUTに接続された第2端を有する。出力キャパシタC2は、第1ノードQの電圧レベルを記憶し維持するように構成される。第1ノードQの電圧レベルが高電圧レベル又はターンオン電圧レベルに維持されると、出力トランジスタM11がオンになり、第4クロック信号線CLKDからの信号を出力信号として出力端CR/OUTに出力する。この出力信号は、選択的には、画素回路の駆動信号、又は、ゲート駆動回路のシフトレジスタ駆動信号として用いられる。
【0048】
幾つかの実施例において、シフトレジスタ単位回路100の駆動能力を向上させるため、出力サブ回路130はさらに2つの出力端を含む。例えば、図3Bに示すように、出力サブ回路130は、第1出力トランジスタM11と第2出力トランジスタM13を含む。
第1出力トランジスタM11は、第4クロック信号線CLKDに接続された第1端、第1出力端CRに接続された第2端、及び第1ノードQに接続された制御端を有する。第2出力トランジスタM13は、第5クロック信号線CLKEに接続された第1端、第2出力端OUT1に接続された第2端、及び第1ノードQに接続された制御端を有する。ここで、第1出力端CRから出力された出力信号は、ゲート駆動回路のシフトレジスタ信号として使用でき、第2出力端OUT1から出力された別の出力信号は、画素回路を駆動するための駆動信号として使用できる。選択的には、第4クロック信号線CLKDと第5クロック信号線CLKEは、2本の異なるクロック信号線であってもよいし、同一のクロック信号線であってもよい。
【0049】
他の幾つかの実施例において、出力サブ回路130は、複数の出力端を含み得る。例えば、図3Cに示すように、出力サブ回路130は、第6クロック信号線CLKFに接続された第1端、第3出力端OUT2に接続された第2端、及び第1ノードQに接続された制御端を有する第3出力トランジスタM15をさらに含む。第6クロック信号線CLKFは、第4クロック信号線CLKD又は第5クロック信号線CLKEと同一のクロック信号線であってもよいし、異なるクロック信号線であってもよい。画素回路に2つの異なる駆動信号を提供して、画素回路を駆動する柔軟性を向上する。例えば、一般的な3T1C型の画素回路の場合、2つの出力信号をそれぞれ走査トランジスタと感知トランジスタの駆動信号として使用できる。もちろん、シフトレジスタ単位回路の出力端の数は、異なるシナリオに適用できる、より多くの設定、補正又は変更を有し得る。
【0050】
図4は、本開示のもう1つの実施例に係るシフトレジスタ単位回路のブロック図である。図4に示すように、シフトレジスタ単位回路400は、ブランク入力サブ回路410、表示入力サブ回路420及び出力サブ回路430を含む。表示入力サブ回路420及び出力サブ回路430は、それぞれ、図1図2A図2Eに示す表示入力サブ回路120及び図3A図3Cに示す出力サブ回路130であり得る。
【0051】
図4に示すように、ブランク入力サブ回路410は、充電サブ回路411、記憶サブ回路412及び分離サブ回路413を含む。充電サブ回路411は、ブランク入力信号に基づいてブランク制御ノードHを充電するように構成される。幾つかの実施例において、充電サブ回路411は、ブランク入力信号を受信し、ブランク入力信号の制御下で、高電圧ブランク出力制御信号又はブランクプルアップ信号をブランク制御ノードHに提供する。
また、充電サブ回路411はさらに、1フレームの画像を表示する1つの周期のブランク期間が終了する前に、第1ブランクリセット信号を受信し、当該第1ブランクの制御下でブランク制御ノードHをリセットするように構成される。
【0052】
幾つかの実施例において、充電サブ回路411は、さらに、ランダム入力信号に基づいてブランク制御ノードHを充電するように構成される。選択的には、充電サブ回路411はランダム入力信号を受信する。ランダム入力信号の制御下で、高電圧ブランク入力信号をブランク制御ノードHに入力することができる。例えば、ランダム入力信号は、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)又はマイクロプロセッサなどの制御単位回路(図示せず)によって生成されるランダム電圧パルスであり得る。他の例示では、ランダム入力信号は、1フレームの画像を表示する1つの周期の表示期間中のランダムクロック期間内の入力電圧パルスである。
【0053】
記憶サブ回路412は、ブランク制御ノードHに接続された一端と、ブランク制御信号を記憶するように構成された他端とを有する。
【0054】
分離サブ回路413は、記憶サブ回路412に記憶されたブランク制御信号に基づいて、ブランク制御ノードHにおけるブランク出力制御信号を第1ノードQに入力するように配置されている。幾つかの実施例において、分離サブ回路413は、第1ノードQとブランク制御ノードHとの間に配置されて、両者の間の相互干渉を防止する。例えば、ブランク出力制御信号を出力する必要がない場合、分離サブ回路413は、第1ノードQとブランク制御ノードHとの間の接続を遮断することができる。
【0055】
図5A図5Hは、本開示の幾つかの実施例に係るシフトレジスタ単位回路のブランク入力サブ回路を示す様々な例示的な回路図である。選択的には、充電サブ回路411は、ブランク入力端からのブランク入力信号に基づいてブランク制御ノードHを充電するように構成された充電トランジスタM1を含む。充電トランジスタM1は、ブランク入力端に接続された第1端及び/又は制御端、及びブランク制御ノードHに接続された第2端を有する。
【0056】
幾つかの実施例において、充電サブ回路411は、ブランク入力信号をブランク制御ノードHに入力するように構成することができる。図5A又は図5C図5D及び図5Fに示すように、充電トランジスタM1は、ブランク入力端STU1に接続された第1端、ブランク制御ノードHに接続された第2端及び第2クロック信号線CLKBに接続された制御端を有する。ハイレベルのターンオン電圧が第2クロック信号線CLKBに供給されると、充電トランジスタM1はオンになり、ブランク入力端STU1からのブランク入力信号をブランク制御ノードHに入力することを許容する。図5Eに示すように、充電トランジスタM1は、制御端、第1端及び第2端を有し、前記充電トランジスタM1の制御端は、第1端に接続され、且つ前記充電トランジスタM1の制御端と第1端とは、ブランク入力端STU1に共通接続され、前記充電トランジスタM1の第2端がブランク制御ノードHに接続されている。ブランク入力端STU1にターンオン電圧レベルのブランク入力信号が供給されると、充電トランジスタM1はオンになり、ブランク入力信号のターンオン電圧レベルをブランク制御ノードHに転送することを許容する。
【0057】
他の幾つかの実施例において、充電サブ回路は、ブランク入力信号の制御下で、ターンオン電圧レベルであるブランク出力制御信号をブランク制御ノードHに入力するように構成される。例えば、充電トランジスタM1は、高電圧信号線VDDに接続された第1端、ブランク制御ノードHに接続された第2端及びブランク入力端STU1に接続された制御端を有する。充電トランジスタM1は、ブランク入力端STU1に供給される、ターンオン電圧レベルであるブランク入力信号によってオンになると、VDDからの高電圧信号は、ブランク出力制御信号としてブランク制御ノードHに転送される。
【0058】
さらに幾つかの実施例において、充電サブ回路411は、ランダム入力信号OEに基づいてブランク制御ノードHを充電するように構成される。例えば、図5Gに示すように、充電トランジスタM1は、ランダム信号入力端に接続された制御端、シフトレジスタ単位回路の出力端CR/OUTに接続された第1端、及びブランク制御ノードHに接続された第2端を有する。選択的には、充電トランジスタM1は、その制御端をランダム信号入力端に接続し、その第1端を、同じゲート駆動回路における前段のシフトレジスタ単位回路の出力端CR<N-1>に接続することができる。選択的には、充電トランジスタM1は、その制御端を前段のシフトレジスタ単位回路の出力端CR<N-1>又は現段のシフトレジスタ単位回路の出力端CR<N>に接続し、さらにその第1端をランダム信号入力端に接続する。
【0059】
充電サブ回路411は、ランダム入力信号に基づいてブランク入力信号をブランク制御ノードHに入力するように構成され得る。例えば、シフトレジスタ単位回路のランダム信号入力端は、1フレームの画像を表示する1つの周期の表示期間中に高電圧信号をランダムに提供することができる。充電トランジスタM1は、高電圧レベルのランダム入力信号の制御下でオンにされる。高電圧レベル信号を出力するシフトレジスタ単位回路について、高電圧信号をM1を介してブランク制御ノードHに入力することができる、即ち、ブランク制御ノードHを充電することができる。高電圧レベル信号を出力しないシフトレジスタ単位回路について、ブランク制御ノードHを充電しない。この回路構造により、複数のカスケード接続されたシフトレジスタ単位回路の中から1つのシフトレジスタ単位回路をランダムに選択し、ランダムパルス信号に基づいてブランク制御ノードHの充電を補償することができる。
【0060】
さらに、記憶サブ回路412は、ブランク制御信号を記憶するように構成された第1キャパシタC1を含む。第1キャパシタC1は、ブランク制御ノードHに接続された一端を有する。図5Bに示すように、第1キャパシタC1は、ブランク制御ノードHに接続された第1端、及び低電圧信号端VSS1に接続された第2端を有し、当該第2端は、ターンオフ電圧レベル信号を入力する。前述したように、充電サブ回路は、ターンオン電圧レベルのブランク出力制御信号をブランク制御ノードに入力すると、第1キャパシタを充電し、ブランク制御ノードHにおける電圧レベルをターンオン電圧レベルに維持する。
【0061】
第1キャパシタC1は、回路内に他の接続方法を有する。例えば、図5Cに示すように、第1キャパシタC1は、ブランク制御ノードHに接続された第1端、及び分離サブ回路413の一端(例えば、第3クロック信号線CLKC)に接続された第2端を有する。別の例示では、図5Dに示すように、第1キャパシタC1は、ブランク制御ノードHに接続された第1端と、分離サブ回路413の一端(例えば、第1分離トランジスタM3と第2分離トランジスタM4との間に接続されたジョイントN)に接続された第2端を有する。
【0062】
分離サブ回路413は、第1分離トランジスタM3及び第2分離トランジスタM4を含む。幾つかの実施例において、分離サブ回路413は、ブランク制御ノードHの制御下で第1ノードQにブランク出力制御信号を出力するように構成される。例えば、図5A(又は図5C図5D図5E)に示すように、第1分離トランジスタM3は、第3クロック信号線CLKCに接続された第1端、第2分離トランジスタM4の第1端に接続された第2端、及びブランク制御ノードHに接続された制御端を有する。第2分離トランジスタM4は、第1ノードQに接続された第2端、及び第3クロック信号線CLKCに接続された制御端を有する。ブランク制御ノードHが記憶サブ回路によって制御されるターンオン電圧レベルに維持されると、第1分離トランジスタM3は、ブランク制御ノードHにおけるターンオン電圧によってオンにされる。第3クロック信号線CLKCがターンオン電圧レベル信号を供給すると、第2分離トランジスタM4がオンになり、第3クロック信号線CLKCからのターンオン電圧レベルがブランク出力制御信号(又はブランクプルアップ信号)として第1ノードQに送信することを許容する。
【0063】
別の例示では、図5Bに示すように、第1分離トランジスタM3は、高電圧信号線VDDに接続された第1端を有する。ブランク制御ノードHが記憶サブ回路によって制御されるターンオン(ハイ)電圧レベルに維持されると、第1分離トランジスタM3がオンにされる。第3クロック信号線CLKCがターンオン電圧レベル信号を供給して第2分離トランジスタM4をオンにする場合、VDDからのターンオン電圧レベルをブランク出力制御信号(又はブランクプルアップ信号)として第1ノードQに送信されることができる。
【0064】
カスケード接続された多段シフトレジスタ単位回路の幾つかの実施例において、奇数段と偶数段が交互に接続されている。図5A図5Hは、奇数段のシフトレジスタ単位回路のそれぞれに対応する接続構造を示している。図5A図5Hに示す回路の第2クロック信号線CLKBと第3クロック信号線CLKCとが互換されると、対応する接続構造は、偶数段のシフトレジスタ単位回路のそれぞれにちょうど適合する。
【0065】
幾つかの実施例において、分離サブ回路413は、ブランク制御ノードHに記憶されたターンオン電圧を、ブランク出力制御信号(又はブランクプルアップ信号)として第1ノードQに出力するように構成される。例えば、図5Fに示すように、分離サブ回路413は、ブランク制御ノードHに接続された第1端、第1ノードQに接続された第2端及び第3クロック信号線CLKCに接続された制御端を有する第1分離トランジスタM3を含む。第3クロック信号線CLKCがターンオン電圧レベル信号を入力すると、第1分離トランジスタM3がオンになり、ブランク制御ノードHに記憶されたターンオン電圧におけるブランク制御信号をブランク出力制御信号として第1ノードQに入力するように構成される。
【0066】
幾つかの実施例において、分離サブ回路413は、図5Aに示すような第3分離トランジスタM2をさらに含む。第3分離トランジスタM2は、第1分離トランジスタM3及び第2分離トランジスタM4と直列接続される。第3分離トランジスタM2は、第1クロック信号線CLKAに接続された制御端を有する。第1クロック信号線は、次段のシフトレジスタ単位回路の第1ノードが、第2クロック信号線CLKBからの第2クロック信号が高電圧レベルにあるが故に高電圧レベルを誤って書き込み異常出力を引き起こすことを防止するための第1クロック信号を提供する。第3分離トランジスタM2は、M3とM4との間に接続され得る。第3分離トランジスタM2の後には、M3とM4とが直列接続されることもできる。
【0067】
以上により、充電サブ回路411、記憶サブ回路412及び分離サブ回路413は、それぞれ、複数の異なる接続モードを有し得る。図5A図5Hには8つの例示的な接続モードのみが示されているが、当業者であれば、本開示の上記の原理に基づき、任意の接続変更を有する前述の充電サブ回路411、記憶サブ回路412及び分離サブ回路413が利用され得ることを理解できるだろう。
【0068】
図6は、本開示のもう1つの実施例に係るシフトレジスタ単位回路のブロック図である。図6に示すように、シフトレジスタ単位回路600は、ブランク入力サブ回路410、表示入力サブ回路420、出力サブ回路430、第1制御サブ回路440、第2制御サブ回路450、表示リセットサブ回路460及びブランクリセットサブ回路470を備える。ブランク入力サブ回路410、表示入力サブ回路420及び出力サブ回路430は、図1図5Hに示すブランク入力サブ回路、表示入力サブ回路及び出力サブ回路のブランク入力サブ回路110/410、又は表示入力サブ回路120/420、又は出力サブ回路130/430の、同一のものから選択された同一の1つ又はその変形であり得る。
【0069】
図6に示すように、シフトレジスタ単位回路600は、第1ノードQに基づいて第2ノードQBの電圧レベルを制御するように構成された第1制御サブ回路440を備える。例えば、第1ノードQがターンオン電圧レベルにある場合、第1制御サブ回路440は、第1ノードの制御下で、第2ノードQBの電圧レベルをターンオフ電圧レベルにプルダウンすることができる。別の例示では、第1ノードがターンオフ電圧レベルにある時、第1制御サブ回路440は、第1ノードの制御下で、第2ノードQBの電圧レベルをターンオン電圧レベルにプルアップすることができる。
【0070】
シフトレジスタ単位回路600は、第2ノードQBの制御下で第1ノードQ及び出力端OUTを非動作電圧レベルにプルダウンするように構成された第2制御サブ回路450をさらに備える。例えば、出力端OUTが信号を出力しない場合、当該第2制御サブ回路は、第2ノードQBの電圧レベルを制御して第1ノードQと出力端を非動作電圧レベルにプルダウンし、これによりシフトレジスタ単位回路の出力端におけるノイズを低減できるように構成される。
【0071】
幾つかの実施例において、シフトレジスタ単位回路600は、表示リセット信号の制御下で第1ノードQをリセットするように構成された表示リセットサブ回路460をさらに備える。幾つかの実施例において、シフトレジスタ単位回路600は、1フレームの画像を表示する1つの周期の表示期間内で、且つ表示期間が終了する直前に表示出力信号を出力する時、当該シフトレジスタ単位回路は、第1ノードQの電圧レベルをターンオフ(ロー)電圧レベルにプルダウンするように、表示リセットサブ回路460によって表示リセット信号を受信するように構成される。
【0072】
幾つかの実施例において、シフトレジスタ単位回路600は、1フレームの画像を表示する1つの周期のブランク期間が終了する前に、第1ノードQ及び/又は出力端OUTをリセットするように構成されたブランクリセットサブ回路470をさらに備える。幾つかの実施例において、シフトレジスタ単位回路600は、当該周期のブランク期間内にブランク出力信号を出力した後であって、ブランク期間が終了する直前に、当該シフトレジスタ単位回路は、第1ノードQの電圧レベルをターンオフ(ロー)電圧レベルにプルダウンするように、ブランクリセットサブ回路470によってブランクリセット信号を受信するように構成される。他の幾つかの実施例において、当該シフトレジスタ単位回路は、さらに、ブランクリセットサブ回路470によって出力端OUTにおける電圧レベルをターンオフ(ロー)電圧レベルにプルダウンして、シフトレジスタ単位回路の出力端OUTにおけるノイズを低減するように構成される。選択的には、第1制御サブ回路440、第2制御サブ回路450、表示リセットサブ回路460及びブランクリセットサブ回路470のうちの1つ又は複数は、用途に応じて使用するか使用しないかを決定することができる。
本開示のシフトレジスタ単位回路は、1フレームを表示する1つの周期の異なる期間中に、それぞれブランク入力サブ回路及び表示入力サブ回路によって第1ノードの電圧レベルを制御する機能を実現することができる。これにより、シフトレジスタ単位回路は、ブランク入力サブ回路と表示入力サブ回路が共有する1つの出力単位を使用して混合出力信号を出力する機能を実現することができる。さらに、シフトレジスタ単位回路は、非出力期間中に第1ノードの電圧レベルを制御して、ノイズを低減することができる。
【0073】
図7は、本開示の第1実施例に係るシフトレジスタ単位回路の例示的な回路図である。
図7に示すように、シフトレジスタ単位回路700は、本明細書で説明したものと実質的に同様なブランク入力サブ回路410、表示入力サブ回路420及び出力サブ回路430を備える。さらに、シフトレジスタ単位回路700は、第7クロック信号線CLKMに共通接続された制御端と第1端、及び第2ノードQBに接続された第2端を有する第1制御トランジスタM7を含む第1制御サブ回路440をさらに備える。シフトレジスタ単位回路700の動作中、第7クロック信号線CLKMは、一定の高電圧(ターンオン)信号を提供することができる。第1制御サブ回路440は、第2ノードQBに接続された第1端、第1信号線VGL1に接続された第2端及び第1ノードQに接続された制御端を有する第2制御トランジスタM8をさらに含む。第1信号線VGL1は、選択的に低電圧(ターンオフ)信号を入力する。第1ノードQが高電圧レベルにある場合、第2制御トランジスタM8がオンになる。第1制御トランジスタM7及び第2制御トランジスタM8のそれぞれに対して適切なチャネル縦横比を設計することにより、第2ノードQBの電圧レベルを低電圧レベルにプルダウンすることができる。第1ノードQが低電圧レベルにある時、第2制御トランジスタM8がオフになる。この時、第7クロック信号線CLKMに入力された高電圧信号は、第2ノードQBに転送され、第2ノードQBは高電圧(ターンオン)レベルにプルアップされる。
【0074】
本実施例では、第7クロック信号線CLKMは、シフトレジスタ単位回路(700)の動作中に常に高電圧信号を供給する。従って、第1制御トランジスタM7は常に導電状態、即ちターンオン状態にある。トランジスタが長時間の導通状態に起因するトランジスタ特性のドリフトを回避するため、第1制御サブ回路440は、第3制御トランジスタM10をさらに含む。第3制御トランジスタM10は、第8クロック信号線CLKNに共通接続された第1端と制御端、及び第2ノードQBに接続された第2端を有する。図7に示すように、第3制御トランジスタM10及び第1制御トランジスタM7は、回路接続において同じ構造を有する。動作中、それらを適時交互に使用して、第1制御サブ回路440の機能を実現することができる。例えば、第7クロック信号線CLKMが高電圧信号を入力すると、第8クロック信号線は低電圧信号を入力する。従って、第1制御トランジスタM7がオンになり、第3制御トランジスタM10がオフになる。これに替えて、別の時間に、第7クロック信号線CLKMが低電圧信号を入力すると、第8クロック信号線は高電圧信号を入力する。従って、この時、第1制御トランジスタM7がオフになり、第3制御トランジスタM10がオンになる。
【0075】
図7に示すように、第2制御サブ回路450は、第1ノードQに接続された第1端、第1信号線VGL1に接続された第2端及び第2ノードQBに接続された制御端を有する第1プルダウントランジスタM9を含む。第1信号線VGL1は、低電圧ターンオフ信号を入力するように設定される。第2ノードQBが高電圧(ターンオン)レベルにあると、第1プルダウントランジスタM9がオンになり、第1ノードQの電圧レベルを低電圧レベルにプルダウンする。
【0076】
第2制御サブ回路450は、第2プルダウントランジスタM12をさらに含む。第2プルダウントランジスタM12は、第1出力端CRに接続された第1端、第1信号線VGL1に接続された第2端、及び第2ノードQBに接続された制御端を有する。この場合も、第1信号線VGL1は、低電圧(ターンオフ)信号を入力するように設定される。第2ノードが高電圧レベルにあると、第2プルダウントランジスタM12がオンになり、第1出力端CRの電圧レベルを低電圧レベルにプルダウンする。
【0077】
出力サブ回路に複数の出力端がある場合、第2制御サブ回路は、より多くのプルダウントランジスタをさらに含むことができる。図7に示すように、第2制御サブ回路450は、第2出力端OUTに接続された第1端、第2信号線VGL2に接続された第2端及び第2ノードQBに接続された制御端を有する第3プルダウントランジスタM14を含む。第2信号線VGL2は、低電圧(ターンオフ)信号を入力するように設定される。第2ノードQBが高電圧レベルに設定されると、第3プルダウントランジスタM14がオンになり、第2出力端OUTを低電圧レベルにプルダウンする。
【0078】
図7に示すように、表示リセットサブ回路460は、第1ノードQに接続された第1端、第1信号線VGL1に接続された第2端及び表示リセット端STD2に接続された制御端を有する表示リセットトランジスタM6を含む。ここで、第1信号線VGL1は、低電圧信号をロードするように設定される。1フレームの画像を表示する1つの周期の表示期間中に、表示リセット端が高電圧(ターンオン)信号を提供すると、表示リセットトランジスタM6がオンになり、第1ノードQを低電圧レベルにプルダウンする。
【0079】
図7に示すように、ブランクリセットサブ回路470は、第1ノードQに接続された第1端、第1信号線VGL1に接続された第2端及びブランクリセット端に接続された制御端を有する第1ブランクリセットトランジスタM15を含む。ここで、第1信号線VGL1は、低電圧ターンオフ信号をロードするように設定される。1フレームの画像を表示する1つの周期のブランク期間が終了する前、ブランクリセット端は、高電圧ターンオン信号を提供して、第1ブランクリセットトランジスタをオンにし、第1ノードQを低電圧レベルにプルダウンすることができる。幾つかの実施例において、ブランクリセットサブ回路470は、第2ブランクリセットトランジスタ(図7には示されていない)をさらに含む。選択的には、第2ブランクリセットトランジスタは、第2クロック信号線CLKBに接続された第1端、第1信号線VGL1に接続された第2端及びブランクリセット端に接続された制御端を有する。選択的には、図7に示すように、ブランクリセット端は、第2クロック信号線CLKBに接続されている。この場合、ブランクリセット信号と第2クロック信号は、同じ信号線から提供され得る。選択的には、ブランクリセット信号は、図に示す任意の信号線又は他の個別の信号線によって提供され得る。例えば、充電トランジスタがランダム入力信号を受信する場合、ブランクリセット端は、1つの周期のブランク期間が終了する前にブランクリセット信号をロードするブランクリセット制御線TRSTを介して提供されるように構成することができる。該ブランクリセット信号は、同じシリーズのゲート駆動回路にカスケード接続された他段のシフトレジスタ単位回路の第1ノードQにノイズパルスが発生するのを防止するように、第1ノードQの電圧レベルをリセットするために使用される。
【0080】
なお、図7に示される第1信号線VGL1及び第2信号線VGL2は、同じ信号線又は2つの異なる信号線であり得る。シフトレジスタ単位回路内のトランジスタの適切な動作又は制御を実現するため、信号線をシフトレジスタ単位回路内に任意に設定することができる。
【0081】
図8は、本開示の第2実施例に係るシフトレジスタ単位回路の例示的な回路図を示す。
本開示のシフトレジスタ単位回路に示すように、第1キャパシタC1によってブランク制御ノードHにおける電圧レベルを維持し、第2キャパシタC2によって第1ノードQにおける電圧レベルを維持することができる。第1ノードQ及び/又はブランク制御ノードHがターンオン電圧レベルに維持される場合、第1ノードQ及び/又はブランク制御ノードHに接続された第1端、及びターンオフ電圧レベルの信号線に接続された第2端を有する幾つかのトランジスタについて、各トランジスタの制御端にターンオフ信号がロードされていても、第1端と各第2端との間の電圧差によって電流漏れの問題が発生する場合がある。電流漏れの問題により、シフトレジスタ単位回路の第1ノードQ及び/又はブランク制御ノードHにおける電圧レベルを維持する性能が低下される。
【0082】
例えば、ブランク制御ノードHについて、図5Aに示すように、充電トランジスタM1は、ブランク入力信号線STU1に接続された第1端、及びブランク制御ノードHに接続された第2端を有する。ブランク制御ノードHがターンオン電圧レベルにあり、且つブランク入力信号線にターンオフ電圧レベルのブランク入力信号がロードされる場合、充電トランジスタM1には電流漏れの問題が発生する可能性がある。さらに、第1ノードQについて、第1ノードQがターンオン電圧レベルに設定されると、第2信号線VGL2に低電圧信号がロードされ、トランジスタM6及びトランジスタM9に電流漏れが発生する可能性がある。
【0083】
電流漏れの問題を防止するため、漏れ防止機能を有したシフトレジスタ単位回路が提供される。図8に示すように、シフトレジスタ単位回路800は、漏れ防止サブ回路801を備える。第1ノードQに個別に接続されたトランジスタのそれぞれについて、漏れ防止サブ回路801は、第1漏れ防止トランジスタM16及び1つ又は複数の第2漏れ防止トランジスタM2、M6、M9を含むことができる。すべての第2漏れ防止トランジスタ(M2、M6、M9)は、第1ノードQに接続された第1端、漏れ防止接続点OFFに接続された第2端を有する。例えば、第1漏れ防止トランジスタM16は、すべての第2漏れ防止トランジスタ(M2、M6、M9)の一端に接続された第1端、及び高電圧信号線VDDに接続された第2端を有する。M16の制御端は第1ノードQに接続される。第1ノードがターンオン電圧レベルに設定されると、第1漏れ防止トランジスタM16がオンになり、高電圧信号線VDDからの高電圧信号を第2漏れ防止トランジスタM2の第1端に転送する。第2漏れ防止トランジスタM2の第1端と第2端の両方が高電圧レベル状態に設定され、それにより、第1ノードQにおける電荷が第2漏れ防止トランジスタM2を介して漏れるのを防止する。この時、第2漏れ防止トランジスタM2の制御端は、第2分離トランジスタM4の制御端に接続されるため、第2漏れ防止トランジスタM2と第2分離トランジスタM4との組合せは、本来分離トランジスタに本来与えられた分離機能と同等の、漏れ防止機能を実現することができる。
【0084】
同様に、図7に示すように、トランジスタM6とM17の組合せ、及びトランジスタM9とM18の別の組合せも、対応するシフトレジスタ単位回路700においてM6とM9の機能を実現し、さらなる漏れ防止機能を提供することができる。
【0085】
図9は、本開示の第3実施例に係るシフトレジスタ単位回路の例示的な回路図である。
図9に示すように、シフトレジスタ単位回路900の第2漏れ防止トランジスタM2は、図8に示すような第3クロック信号線CLKCではなく、第1クロック信号線CLKAに接続された制御端を有する。さらに、第1クロック信号線CLKAからの第1クロック信号は、第3クロック信号線CLKCで提供されるカットオフ電圧レベルよりも低く設定された低電圧レベルがロードされる。このように設定により、第1ノードにおけるブートストラップ効果による電圧上昇に起因する第2漏れ防止トランジスタM2を介する電流漏れを防止することができる。別の実施例では、第2分離トランジスタM4は、第1クロック信号線CLKAに接続されるように構成された制御端を有し得る。別の実施例では、第2漏れ防止トランジスタM2は、その制御端を第3クロック信号線CLKCに接続し、第2分離トランジスタM4は、その制御端を第1クロック信号線CLKAに接続して、シフトレジスタ単位回路900において漏れ防止機能を達成するように構成され得る。
【0086】
図10は、本開示の第4実施例に係るシフトレジスタ単位回路の例示的な回路図である。図10に示すように、図9に示すシフトレジスタ単位回路900と比較して、シフトレジスタ単位回路1000は、第2分離トランジスタM4に用いられる漏れ防止トランジスタを省略でき、代わりに、第2分離トランジスタM4の制御端は、第1クロック信号線CLKAに接続される。また、第1クロック信号線CLKAに提供される第1クロック信号は、第3クロック信号線CLKCに提供される第3クロック信号より低く設定される。このような構成と電圧設定により、第1ノードQにおけるブートストラップ効果による電圧上昇に起因する電流漏れの問題を防止することができる。
【0087】
図11A図11Dは、本開示の幾つかの実施例に係る漏れ防止サブ回路の例示的な回路図である。図11A及び図11Cに示すように、第1漏れ防止トランジスタは、現段のシフトレジスタ単位回路の出力端CR<N>又はOUT<N>に接続された制御端を有する。第1漏れ防止トランジスタの第1端は、高電圧信号線VDDに接続される。第1漏れ防止トランジスタの第2端は、漏れ防止接続点OFFに接続される。図11B及び図11Dに示すように、第1漏れ防止トランジスタは、出力端CR<N>又はOUT<N>に共通接続された制御端と第1端を有する。第1漏れ防止トランジスタの第2端は、漏れ防止接続点OFFに接続される。
【0088】
出力サブ回路に出力信号が存在すると、図11B及び図11Dに示す第1漏れ防止トランジスタM16は、オンにされて、第1ノードQからの電流漏れを防止することができる。
【0089】
第1漏れ防止トランジスタM16が出力端CR<N>又はOUT<N>おけるターンオン電圧によってオンされる時、図11B及び図11Dに示す表示入力サブ回路を用いることで、回路の容量カップリングによる出力信号のグリッチ発生を防止し得る。
【0090】
図12は、本開示の第5実施例に係るシフトレジスタ単位回路の例示的な回路図である。図12に示すように、シフトレジスタ単位回路1200は、さらに、充電サブ回路に漏れ防止回路構造を設定するように構成され得る。幾つかの実施例において、シフトレジスタ単位回路1200は、トランジスタM9_a、M10_a、M11_a、及びM4_aを含む第1漏れ防止サブ回路1201を備える。これらのトランジスタは、図10のそれらのトランジスタM6及びM9と同様な機能を有する。さらに、図10に示す第1漏れ防止トランジスタM16は、図12のトランジスタM12_a及びM12_bに置き換えられる。トランジスタM12_aは、第1ノードQに接続された制御端、高電圧信号線VDDに接続された第1端、及びトランジスタM12_bの第1端と制御端に接続された第2端を有する。トランジスタM12_bは、漏れ防止接続点OFFに接続された第2端をさらに有する。
【0091】
シフトレジスタ単位回路1200は、トランジスタM2_a、トランジスタM2_b、及びトランジスタM1_bを含む第2漏れ防止サブ回路1202をさらに備える。トランジスタM2_a及びM2_bの機能及び接続は、第1漏れ防止サブ回路1201におけるトランジスタM12_a及びM12_bと同様である。トランジスタM1_bは、トランジスタM9_a、M10_a、M11_a、及びM4_aと同様な機能を有する。第2漏れ防止サブ回路1202を用いることで、高電圧レベルにあるブランク制御ノードHから充電トランジスタを介する電流漏れの発生を防止することができる。一般的には、本開示のシフトレジスタ単位回路に係る漏れ防止サブ回路は、第1ノードQとブランク制御ノードHとの間に存在する異なる電圧レベルによる電流漏れを防止することができる。
【0092】
幾つかの実施例において、シフトレジスタ単位回路で用いる第1キャパシタC1及び第2キャパシタC2のようなキャパシタは、独立したキャパシタをそのまま用いてもよいし、又は一部のトランジスタに付随する寄生キャパシタであってもよい。
【0093】
本開示の別の態様では、ゲート駆動回路を提供する。図13は、本開示の第1実施例に係るゲート駆動回路の概略ブロック図である。図13に示すように、ゲート駆動回路は、複数の直列にカスケード接続された複数のシフトレジスタ単位回路を含む。選択的には、各段のシフトレジスタ単位回路は、図1図12に示すシフトレジスタ単位回路の回路構造とは実質的に同様又はその変形であり得る。
【0094】
図13のゲート駆動回路におけるN段カスケード接続されたシフトレジスタ単位回路に基づいて、第i段のシフトレジスタ単位回路は、表示入力端STU2及びブランク入力端STU1を有し、この二者は、いずれも直前の第(i-1)段のシフトレジスタ単位回路の出力端CRに接続される。第i段のシフトレジスタ単位回路は、直前の第(i-1)段のシフトレジスタ単位回路の表示リセット端STD2に接続された出力端CRを有する。
ここで、Nは、2より大きい整数で、且つ1<i<Nとなる。特に、第1段のシフトレジスタ単位回路は、表示信号線に接続された表示入力端STU2、及びブランク信号線に接続されたブランク入力端を含む。第N段のシフトレジスタ単位回路は、表示リセット信号線に接続された表示リセット端STD2を有する。
【0095】
さらに、各段のシフトレジスタ単位回路は、図1-12に示すように、それぞれのクロック信号線及び信号線に接続され、すべてのターンオン電圧信号又はターンオフ電圧信号を提供するように用いられる。それらの図の回路接続には多くの変形があるため、簡略化された概略図としての図13は、対応する段のシフトレジスタ単位回路に接続された他の信号線を示していない。
【0096】
図14は、本開示の第2実施例に係るゲート駆動回路の概略ブロック図である。図14に示すように、N段のゲート駆動回路における最初の4段のカスケード接続されたシフトレジスタ単位回路を示す。2<i<N-1の場合、第i段のシフトレジスタ単位回路は、第(i-1)段のシフトレジスタ単位回路の出力端に接続されたブランク入力端を含む。
第i段のシフトレジスタ単位回路は、第(i-2)段のシフトレジスタ単位回路の出力端に接続された表示入力端をさらに含む。第i段のシフトレジスタ単位回路は、第(i+2)段のシフトレジスタ単位回路の出力端に接続された表示リセット端をさらに含む。同時に、第1段のシフトレジスタ単位回路は、それぞれブランク入力信号線と第1表示入力信号線に接続されたブランク入力端と表示入力端を有する。第2段のシフトレジスタ単位回路は、第2表示入力信号線に接続された表示入力端を有する。第(N-1)段のシフトレジスタ単位回路は、第1表示リセット信号線に接続された表示リセット端を有する。第N段のシフトレジスタ単位回路は、第1表示リセット信号線に接続された表示リセット端を有する。
【0097】
多段カスケード接続されたシフトレジスタ単位回路の各段は、それぞれ第1クロック信号線CLKA、第2クロック信号線CLKB、第3クロック信号線CLKC、及び第4クロック信号線CLKD_1、CLKD_2、CLKD_3とCLKD_4の対応する4本に接続される。特定の実施例では、奇数段のシフトレジスタ単位回路と偶数段のシフトレジスタ単位回路は、順次交互に配置された第2クロック信号線CLKBと第3クロック信号線CLKCを有する。図14は、異なるクロック信号線を示す単なる一例である。各段のシフトレジスタ単位回路には、適用に応じて各段のシフトレジスタ単位回路を異なるクロック信号線にそれぞれ接続可能な種々の構造変形がある。
【0098】
図15は、本開示の実施例に係るゲート駆動回路を駆動するタイミング図である。図15のタイミング図は、図14のゲート駆動回路を駆動するために適用することができる。
ブランク入力端STU1と表示入力端STU2には共に入力信号STUが入力される。
【0099】
図15に示すように、クロック信号線CLKD_1、CLKD_2、CLKD_3及びCLKD_4は、それぞれ第1段、第2段、第3段及び第4段のシフトレジスタ単位回路に接続された第4クロック信号線のうちの4本を示す。Q<1>及びQ<2>は、それぞれ第1段及び第2段のシフトレジスタ単位回路における第1ノードQの電圧を表す。OUT<1>、OUT<2>、OUT<3>及びOUT<4>は、それぞれ第1、第2、第3及び第4段のシフトレジスタ単位回路の出力端CR及びOUTにおける電圧を表す。図15に示すように、(現段の)シフトレジスタ単位回路が動作を開始する前、第7クロック信号線CLKMと第8クロック信号線CLKNの一方が高電圧ターンオン信号を入力し、他方が低電圧ターンオフ信号を入力する。従って、対応する第2ノードQBは高電圧レベルに維持され、対応する第1ノードQは低電圧レベルに維持される。
【0100】
1フレームの画像を表示する1つの周期の表示期間の前に、第2クロック信号CLKBと第3クロック信号線CLKCのそれぞれが高電圧レベルのターンオン信号を入力する。
表示期間中に、第1段のシフトレジスタ単位回路は、表示入力端STU2から高電圧信号を表示入力として受信する。この時、シフトレジスタ単位回路の表示入力サブ回路は、(ターンオン電圧レベルにある)表示入力信号に基づいて、表示プルアップ信号を第1ノードQに出力し、第1ノードQの電圧レベルを高電圧レベルにプルアップすることができる。次に、出力サブ回路は、第1段のシフトレジスタ単位回路の第4クロック信号CLKD_1からの高電圧入力信号を受信する。出力トランジスタM11及びM13は、第1ノードQにおける高電圧によりオンされるため、第4クロック信号線からの高電圧入力信号は、出力トランジスタM11及びM13を介して出力端CR及びOUT_1Hに出力信号として出力することができる。
【0101】
同時に、第2クロック信号線CLKBも高電圧ターンオン信号を入力し、第1段のシフトレジスタ単位回路の充電トランジスタは、CLKBからのターンオン信号によってオンにされ、入力端STUから入力された高電圧信号を対応するブランク制御ノードHに転送してノードHを充電することができる。
【0102】
第2段のシフトレジスタ単位回路の場合、その第2表示入力端STU2_2は、高電圧入力信号STUを表示入力信号として受信する。第2段のシフトレジスタ単位回路の表示入力サブ回路は、表示入力信号に基づいて表示プルアップ信号を第1ノードQに出力して、第1ノードQを高電圧レベルにプルアップする。そして、第2段のシフトレジスタ単位回路の出力サブ回路は、第4クロック信号線CLKD_2からの高電圧入力信号を受信する。出力トランジスタM11及びM13は、第1ノードQにおける高電圧によりオンされるため、第4クロック信号線CLKD_2からの高電圧入力信号は、出力トランジスタM11及びM13を介して出力端CR及びOUT_1Hに出力することができる。
【0103】
この時、第2段のシフトレジスタ単位回路の充電トランジスタは、第1段のシフトレジスタ単位回路からのブランク出力信号を受信する。上述したように、奇数段のシフトレジスタ単位回路と偶数段のシフトレジスタ単位回路は、順次交互に配置された第2クロック信号線CLKBと第3クロック信号線CLKCを有する。図15に示すように、第3クロック信号線CLKCは、ブランク期間に高電圧レベル信号を入力する。第3クロック信号線CLKC及び第1段のシフトレジスタ単位回路のブランク出力信号の制御下で、第2段のシフトレジスタ単位回路のブランク制御ノードHが高電圧レベルにプルアップする。類推すると、各段のシフトレジスタ単位回路は、このようにそれぞれのブランク出力信号を出力する。
【0104】
図15に示すように、第2段のシフトレジスタ単位回路に接続する第4クロック信号線CLKD_2は、第1段のシフトレジスタ単位回路に接続する第4クロック信号線CLKD_1から入力される第1クロック信号と同じパルス幅を有する第2クロック信号を入力する。しかしながら、第2クロック信号は、第1クロック信号と比較して、パルス幅の半分だけ遅延した立ち上がりエッジを有する。これに対応して、第2段のシフトレジスタ単位回路から出力される表示入力信号も、第1段のシフトレジスタ単位回路から出力される表示入力信号よりパルス幅の半分だけ遅延する。従って、第1段のシフトレジスタ単位回路の表示出力信号と第2段のシフトレジスタ単位回路の表示出力信号は、50%のパルスオーバーラップを有する。
【0105】
第1段のシフトレジスタ単位回路からの表示出力信号は、第3段のシフトレジスタ単位回路の表示入力信号として使用できるため、図14に示すように、すべての奇数段のシフトレジスタ単位回路は、第1段のシフトレジスタ単位回路の表示出力信号に基づいて、それぞれの表示出力信号を出力する。同様に、図14に示すように、すべての偶数段のシフトレジスタ単位回路は、第1段のシフトレジスタ単位回路の表示出力信号に基づいてそれぞれの表示出力信号を出力し、それぞれの前の奇数段のシフトレジスタ単位の表示出力信号と50%のオーバーラップを有する。
【0106】
ブランク期間中に、図15に示すように、第1クロック信号線CLKA及び第3クロック信号線CLKCは、高電圧ターンオン信号を入力して、ブランク入力サブ回路を使用して第1ノードQを充電する。次に、第1段のシフトレジスタ単位回路に接続された第4クロック信号線CLKD_1は、高電圧ターンオン信号を入力し、出力サブ回路を制御してブランク出力信号を出力する。
【0107】
ブランク出力信号を出力した後であって、ブランク期間が終了する前に、第2クロック信号線CLKBは再び高電圧ターンオン信号を入力する。この時、すべての奇数段のシフトレジスタ単位回路のブランク入力端は低電圧レベルにあるため、すべての奇数段のシフトレジスタ単位回路の充電トランジスタは、第2クロック信号線CLKBからの高電圧信号によってオンにされて、ブランク制御ノードHを放電させる。実際的には、1フレームの画像を表示する周期が終了する前に、ブランク制御ノードHは、(低電圧レベルに)リセットされる。これにより、ブランク制御ノードHが高電圧レベルに設定される時間が短縮され、これにより、トランジスタが長時間導通状態にあることに起因する性能低下が回避される。
【0108】
同様に、(画像フレームを表示する1シリーズの周期の)偶数周期のブランク期間中に、第3クロック信号線CLKCは、ブランク出力信号を出力した後であって、ブランク期間が終了する前に、高電圧ターンオン信号を入力するために使用できる。この時、すべての偶数段のシフトレジスタ単位回路のブランク入力端は低電圧レベルに設定される。すべての偶数段のシフトレジスタ単位回路の充電トランジスタは、第3クロック信号線CLKCからの高電圧ターンオン信号によってオンにされ、それぞれの充電トランジスタを介してブランク制御ノードHを放電する。
【0109】
図15に提供されるタイミング図に基づいて、図14のゲート駆動回路は、隣接する2段のシフトレジスタ単位回路間で、パルスタイミングが50%のオーバーラップを有する表示出力信号を出力するように構成される。もちろん、本開示のゲート駆動回路は、用途に応じてパルスタイミングに他のパーセンテージのオーバーラップを有する表示出力信号を出力するように構成することもできる。
【0110】
選択的には、N段のカスケード接続されたシフトレジスタ単位回路に基づくゲート駆動回路は、複数のグループに分割することができる。例えば、ゲート駆動回路にはm個のグループが含まれる。各グループは、n個のシフトレジスタ単位回路を含み、これらのシフトレジスタ単位回路のそれぞれは、本明細書で説明されるシフトレジスタ単位回路である。各グループのn個のシフトレジスタ単位回路は、次のグループのそれぞれのn個のシフトレジスタ単位回路に段階的に接続される。例えば、第1グループの1番目のシフトレジスタ単位回路の出力端は、第2グループの1番目のシフトレジスタ単位回路(これは、N段カスケード接続されたシフトレジスタ単位回路の(n+1)段目のシフトレジスタ単位回路と見なすこともできる)の表示入力端に接続される。第1グループの2番目のシフトレジスタ単位回路の出力端は、第2グループの2番目のシフトレジスタ単位回路の表示入力端に接続され、以下同様とする。以上に示すように、ゲート駆動回路は、各段のシフトレジスタ単位回路からの表示出力信号が、次段のシフトレジスタ単位回路の別の表示出力信号と時間領域で1/nパルスオーバーラップするように構成される。
【0111】
例えば、図14に示すように、ゲート駆動回路の表示出力信号は、隣接する段の表示出力信号が50%のパルスオーバーラップを有するように、奇数段のカスケード構成と偶数段のカスケード構成とを交互に組合せたものを採用する。別の例示では、ゲート駆動回路は、2、5、8、…段のカスケード構成と、3、6、9、…段のカスケード構成、さらに1、4、7、…段のカスケード構成とを交互に組合せたものを採用し、隣接する段からの表示出力信号に、33%のパルスオーバーラップを有させる。もちろん、隣接する段のシフトレジスタ単位回路からの表示出力信号の異なるパーセンテージのパルスオーバーラップを達成するために、他の変形や変更が実施されてもよい。
【0112】
選択的には、N段カスケード接続されたシフトレジスタ単位回路のブランク入力端は、異なる段間のカスケード接続を介して構成される。例えば、第1段のシフトレジスタ単位回路の出力端は、第2段のシフトレジスタ単位回路のブランク入力端に接続される。第2段のシフトレジスタ単位回路の出力端は、第3段のシフトレジスタ単位回路のブランク入力端に接続される。他は、同様である。
【0113】
図16は、本開示の第3実施例に係るゲート駆動回路の概略ブロック図である。図16に示すように、N段カスケード接続されたゲート駆動回路の最初の4段のシフトレジスタ単位回路を示す。ここで、Nは正の整数である。2<i<N-2の場合、第i段のシフトレジスタ単位回路は、第(i-1)段のシフトレジスタ単位回路の出力端に接続されたブランク入力端を有する。第i段のシフトレジスタ単位回路は、第(i-2)段のシフトレジスタ単位回路の出力端に接続された表示入力端を有する。第i段のシフトレジスタ単位回路は、第(i+3)段のシフトレジスタ単位回路の出力端に接続された表示リセット端を有する。同時に、第1段のシフトレジスタ単位回路は、ブランク入力信号線及び第1表示入力信号線にそれぞれ接続されたブランク入力端及び表示入力端を有する。第2段のシフトレジスタ単位回路は、第2表示入力信号線に接続された表示入力端を有する。第(N-2)段のシフトレジスタ単位回路は、第1表示リセット信号線に接続された表示リセット端を有する。第(N-1)段のシフトレジスタ単位回路は、第2表示リセット信号線に接続された表示リセット端を有する。第N段のシフトレジスタ単位回路は、第3表示リセット信号線に接続された表示リセット端を有する。
【0114】
図16のゲート駆動回路は、図14のゲート駆動回路と比較して、幾つかの主な相違点がある。図14において、第i段のシフトレジスタ単位回路は、第(i+2)段のシフトレジスタ単位回路の表示入力端に接続された出力端を有する。第(i+2)段のシフトレジスタ単位回路は、第i段のシフトレジスタ単位回路の表示リセット端に接続された出力端を有する。
【0115】
各シフトレジスタ単位回路の出力端OUTは、画素回路を駆動するためのゲート駆動信号を出力する。シフトレジスタ単位回路の駆動能力を向上するため、幾つかの従来の方法では、大体積を有する出力トランジスタM13を採用される。これに対応して、1フレームの画像を表示する1つの周期の表示リセット期間中に、出力端OUTは、比較的大体積の表示リセットトランジスタM14によってリセットできる電荷を蓄積し得る。しかしながら、本開示のゲート駆動回路によれば、出力端OUTに蓄積された電荷は、表示リセットトランジスタM14を介してリセットする必要がなく、出力トランジスタM13を介して放電することができる。その結果、表示リセットトランジスタM14は、比較的小さな体積のトランジスタを採用することができ、ひいては、各シフトレジスタ単位回路の体積を低減し得る。また、出力サブ回路の出力端が高電圧レベルにある場合、ブートストラップ効果により第1ノードQの電圧レベルを上昇させることができるため、放電期間中に出力トランジスタM13を流れる電流はより大きくなり、本開示のいくつかの実施形態に係わるシフトレジスタ単位回路の放電プロセスをより速くさせ得る。
【0116】
さらに別の態様では、本開示は、本明細書に記載のゲート駆動回路を備える表示装置を提供する。選択的には、前記表示装置は、スマートフォン、タブレットコンピュータ、テレビ、ディスプレイ、ノートパソコン、デジタルフォトフレーム、ナビゲーション及びいかなる表示機能を有する製品又は部品から選択される1つである。
【0117】
別の態様では、本開示は、本明細書に記載のシフトレジスタ単位回路を駆動するための方法を提供する。図17は、本開示の実施例に係るシフトレジスタ単位回路を駆動するための方法を示すフローチャートである。図17に示すように、駆動方法1700は、制御期間中又は第1プルアップ期間中に、表示出力制御信号は、表示入力サブ回路を介してシフトレジスタ単位回路の第1ノードに入力されるステップ1701を含む。さらに、駆動方法1700は、第1出力期間中に、表示出力信号は、第1ノードにおける表示出力制御信号の制御下で、出力サブ回路を介して出力されるステップ1702をさらに含む。さらに、駆動方法1700は、第2制御期間中又は第2プルアップ期間中に、ブランク出力制御信号は、シフトレジスタ単位回路におけるブランク入力サブ回路を介してブランク制御信号に基づき、分離サブ回路を介して第1ノードに入力されるステップ1703を含む。
また、駆動方法1700は、第2出力期間中に、ブランク出力信号は、第1ノードにおけるブランク出力制御信号の制御下で、出力サブ回路を介して出力されるステップ1704を含む。さらに、駆動方法1700は、第1ブランクリセット期間中に、シフトレジスタ単位回路のブランク制御ノードは、第1ブランクリセット信号の制御下でリセットされるステップ1705を含む。
【0118】
幾つかの実施例において、駆動方法1700は、表示リセット期間中に、シフトレジスタ単位回路の第1ノードは、表示リセット信号の制御下で低電圧レベルにリセットされるステップ1702Bをさらに含む。
【0119】
幾つかの実施例において、駆動方法1700は、ブランク期間中に、漏れ防止サブ回路は、第1ノードとブランク制御ノードとの間で維持されるために動作電圧レベルを提供するステップ1703Bをさらに含む。
【0120】
幾つかの実施例において、駆動方法1700は、第1ブランクリセット期間中に、シフトレジスタ単位回路のブランク制御ノードは、第1ブランクリセット信号の制御下で低電圧レベルにリセットされるステップ1705Bをさらに含む。
【0121】
本開示のシフトレジスタ単位回路に基づいて、この方法は、ブランク期間が終了する前にブランク入力サブ回路をリセットするように提供され、ブランク入力サブ回路におけるトランジスタが導電状態にある時間を短縮できるため、長時間のストレスによるトランジスタの性能低下を低減することができる。
【0122】
本発明の実施形態の上述の説明は、例示及び説明の目的で提示されている。それらは網羅的であること、又は本発明を開示された正確な形態又は例示的実施例に限定することは意図していない。従って、上記の説明は、限定的ではなく例示的と見なされるべきである。多くの補正及び変更は、当業者にとって明らかである。これらの選択、説明される実施例は、当業者が様々な実施例及び想定される特定の使用又は実施上の様々な変形をより理解させるように、本発明の原理及び最良の形態の適用を解釈するためのものである。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等の形態によって限定されることを意図しており、特に言及しない限り、全ての用語は、それらの最も広い妥当な意味で理解されるべきである。従って、「発明」、「本発明」などの用語は、必ずしも特許請求の範囲を特定の実施例に限定することを意図するものではなく、本発明の例示的な実施例への言及は、本発明を限定することを意図するものではないし、そのような制限も推断されるべきではない。本発明は、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲によってのみ限定される。
さらに、これらの請求項は、名詞又は要素の前に「第1」、「第2」等を使用する場合がある。これらの用語は命名法として理解されるべきであり、特定の数が与えられていない限り、これらの命名法によって修飾される要素の数を限定するものとして理解されるべきではない。説明されたいかなる利点及び効果は、本発明の全ての実施例に適用しなくてもよい。容易に理解だろうが、添付の特許請求の範囲によって限定された本発明の範囲から逸脱することがなく、当業者が記載される実施例に対して様々な変形がなされ得る。さらに、本開示の要素及び構成要素は、添付の特許請求の範囲に明示的に記載されているか否かにかかわらず、公衆に提供されることを意図しない。
【0123】
この出願は、2018年7月27日に中国特許局に出願された、出願番号が201810852379.7である中国特許出願を基礎とする優先権を主張し、その開示内容の全ては参照により本出願に組み込まれる。
図1
図2A
図2B
図2C
図2D
図2E
図2F
図2G
図3A
図3B
図3C
図4
図5A
図5B
図5C
図5D
図5E
図5F
図5G
図5H
図6
図7
図8
図9
図10
図11A
図11B
図11C
図11D
図12
図13
図14
図15
図16
図17