[發明專利]柵極移位寄存器及使用其的顯示裝置

有效

• 申請號: 201310718167.7
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN104134416A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 趙成炫;孔忠植;張成旭
• 申請（專利權）人: 樂金顯示有限公司
• 主分類號: G09G3/20
• 分類號: G09G3/20;G11C19/28
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

技術領域

本發明涉及一種柵極移位寄存器及使用其的顯示裝置。

背景技術

近年來，已開發了各種平板顯示器（FPD）并投入市場。通常，平板顯示器的掃描驅動電路使用柵極移位寄存器順序地向掃描線提供掃描脈沖。

掃描驅動電路的柵極移位寄存器設置有包括多個薄膜晶體管（下文稱作“TFT”）的級。所述級從屬地連接（級聯連接），以依次產生輸出。

每級包括控制上拉TFT（上拉薄膜晶體管）的Q節點和控制下拉TFT（下來薄膜晶體管）的Q?bar（QB）節點。此外，每級包括響應于從前級輸入的起始信號、從后級輸入的復位信號和時鐘信號將Q節點和QB節點的電壓相反地充電和放電的開關TFT。

每級通過如圖1的驅動時序進行操作。參照圖1，該級響應于起始信號，將Q節點充電，然后當輸入時鐘信號CLK，以導通上拉晶體管時，自舉Q節點的電位。因此，時鐘信號CLK作為柵極輸出信號Vg被輸出。隨后，該級響應于復位信號，將Q節點的電位從充電電平（例如高電位電平）降至放電電平（例如低電位電平），然后在大約一個幀周期期間將Q節點的電位保持在低電位電平。

QB節點與Q節點被相反地充電和放電。就是說，當Q節點具有高電位電平時，QB節點具有低電位電平。當Q節點保持在低電位電平時，QB節點保持在高電位電平VH。QB節點在一幀的大部分都保持在高電位電平VH。因此，在根據QB節點的電位進行開關的TFT（下拉TFT和一些開關TFT）的柵極電極中建立了正偏置應力（之后稱為“PBTS”）。PBTS與驅動時間的流逝成比例，從而劣化了相應的TFT。TFT的閾值電壓與建立的PBTS的量成比例地在正（+）方向上漂移。相反，TFT的閾值電壓與建立的NBTS（負偏置應力）的量成比例地在負（-）方向上漂移。同時，作為TFT公知的是包括由非晶硅材料形成的半導體層的a-Si:H?TFT，和包括由多晶硅材料形成的半導體層的多晶硅TFT。當前，經常使用氧化物TFT，氧化物TFT具有諸如產量和工藝簡單這樣的優點。氧化物TFT包括金屬氧化物半導體層，從而具有比a-Si:H?TFT高20到30倍的電子遷移率。

在使用a-Si:H?TFT的掃描驅動電路中，如圖2中所示，交替地驅動分別與兩個QB節點QB1和QB2連接的兩個下拉TFT?Tpd1和Tpd2，以降低TFT的劣化并提高電路的可靠性。然而，在使用氧化物TFT的掃描驅動電路中，即使應用圖2的結構，也不能提高電路的可靠性。原因是因為在空閑（idle）驅動周期期間，與NBTS狀態的a-Si:H?TFT相比，氧化物TFT具有閾值電壓的非常小的負（-）漂移量，因而很難將由PBTS導致的閾值電壓漂移恢復到初始狀態。

氧化物TFT的BTS（偏置應力）特性優于a-Si:H?TFT。然而，就通過交替驅動的恢復特性而言，氧化物TFT較差。因此，掃描驅動電路的可靠性降低。當通過使用a-Si:H?TFT組成圖2時，如圖3a中所示，即使驅動時間流逝，TFT的閾值電壓仍保持在恒定值（鉗位電壓飽和）。相反，當通過使用氧化物TFT組成圖2時，如圖3b中所示，根據驅動時間的流逝，TFT的閾值電壓在正（+）方向上漂移（鉗位電壓不飽和）。

發明內容

本發明致力于提供一種減小根據QB節點的電位進行開關的TFT的柵極偏置應力，以增加掃描驅動電路的壽命的柵極移位寄存器及使用其的顯示裝置。

本發明的典型實施方式提供了一種柵極移位寄存器，包括：多個級，所述多個級接收相位被依次移位的多個時鐘，以產生柵極輸出信號。彼此從屬地連接的所述級的第n級可包括：輸出所述柵極輸出信號中的第n柵極輸出信號的第一輸出節點。第一上拉TFT根據第一Q節點的電位在所述時鐘之中具有第n相位的時鐘的輸入端與所述第一輸出節點之間開關電流。第1-1下拉TFT根據與所述第一Q節點不同地充電和放電的第一QB節點的電位在低電位電壓的輸入端與所述第一輸出節點之間開關所述電流。第1-1開關TFT通過根據具有領先于所述第n柵極輸出信號的相位的相位的第一起始信號將第一高電位電壓的輸入端連接到所述第一Q節點，以高電位電平將所述第一Q節點充電。第2-1開關TFT根據所述第一Q節點的電位以低電位電平將所述第一QB節點放電。第3-1開關TFT根據具有落后于所述第n柵極輸出信號的相位的相位的復位信號以所述低電位電平將所述第一Q節點放電。第4-1開關TFT根據所述第一QB節點的電位以所述低電位電平將所述第一Q節點放電。緊跟在所述第n級被復位后直到就在下一幀中所述第n級被置位前為止，第一BTS補償單元以所述低電位電平將所述第一QB節點周期性放電。

附圖說明