柵極驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種柵極驅(qū)動電路，包括驅(qū)動開關(guān)、輸入模塊、下拉模塊、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、電容與重置開關(guān)。驅(qū)動開關(guān)受控于第一節(jié)點的電壓準位。輸入模塊耦接第一節(jié)點。下拉模塊耦接驅(qū)動開關(guān)的一端。第一開關(guān)的兩端耦分別耦接充電信號端與第二節(jié)點，控制端耦接儲存節(jié)點。第二開關(guān)的兩端分別耦接第二參考電壓端與第三節(jié)點，控制端耦接儲存節(jié)點。第三開關(guān)的兩端分別耦接第三節(jié)點與第一節(jié)點，控制端耦接第二節(jié)點。電容的兩端分別耦接儲存節(jié)點與第二節(jié)點。重置開關(guān)的兩端分別耦接第一節(jié)點與第一參考電壓端，控制端耦接重置信號端。在觸控感測期間之后再次產(chǎn)生所欲的柵極驅(qū)動信號，避免柵極驅(qū)動電路中的元件受到長時間的偏壓應力的影響而快速老化。
【專利說明】
柵極驅(qū)動電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種柵極驅(qū)動電路，尤其涉及一種于觸控偵測階段后對節(jié)點再充電以輸出柵極驅(qū)動信號的柵極驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著技術(shù)的演進，現(xiàn)今的面板往往整合有顯示以及觸控功能，以提供便利的操作界面給使用者。在內(nèi)嵌式(in-cell)觸控面板中，內(nèi)嵌式觸控面板在同一塊基板上設置有柵極驅(qū)動電路以及觸控電路，且柵極驅(qū)動信號線與觸控信號線彼此可能會很接近，因此柵極驅(qū)動信號與觸控信號會彼此干擾。由于柵極驅(qū)動信號的強度較強，通過電容耦合效應，柵極驅(qū)動信號往往會造成噪聲而干擾觸控信號，而降低了觸控操作的信噪比(signal to noiserat1, SNR)。
[0003]在傳統(tǒng)的作法中，為了避免觸控信號被柵極驅(qū)動信號所干擾，一般在致能觸控電路的觸控感測期間時，會將柵極驅(qū)動電路中的幾個特定信號拉低至低準位，以避免柵極驅(qū)動電路與觸控電路同時運作而彼此干擾。但于此同時，如何讓柵極驅(qū)動電路于觸控感測期間過后能重新正常運作，則成為設計柵極驅(qū)動電路時必須思考的問題。另一方面，由于柵極驅(qū)動電路的元件在這樣的架構(gòu)下容易受到長時間的偏壓應力(voItage stress)影響，柵極驅(qū)動電路里的元件也容易有老化的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明在于提供一種柵極驅(qū)動電路，以在觸控感測期間之后仍能重新正常運作，并防止柵極驅(qū)動電路中的元件太快地老化。
[0005]本發(fā)明所公開的柵極驅(qū)動電路，包括驅(qū)動開關(guān)、輸入模塊、下拉模塊、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、電容與重置開關(guān)。驅(qū)動開關(guān)依據(jù)第一節(jié)點的電壓選擇性地調(diào)整驅(qū)動信號的電壓為時脈信號的電壓，且第一節(jié)點被饋入輸入信號。輸入模塊耦接第一節(jié)點，用以依據(jù)前一級的該驅(qū)動信號或后一級的該驅(qū)動信號選擇性地調(diào)整該輸入信號的電壓。下拉模塊耦接驅(qū)動開關(guān)的一端，用以依據(jù)一第一下拉信號或一第二下拉信號選擇性地將該驅(qū)動開關(guān)耦接至一第一參考電壓端，以調(diào)整該驅(qū)動信號的電壓。第一開關(guān)的一端耦接充電信號端，另一端耦接第二節(jié)點，控制端耦接儲存節(jié)點。儲存節(jié)點被饋入輸入信號。第二開關(guān)的一端耦接第二參考電壓端，另一端耦接第三節(jié)點，控制端耦接儲存節(jié)點。第三開關(guān)的一端耦接第三節(jié)點，另一端耦接第一節(jié)點，控制端耦接第二節(jié)點。電容的兩端分別耦接儲存節(jié)點與第二節(jié)點。重置開關(guān)的一端耦接第一節(jié)點，另一端耦接第一參考電壓端，控制端耦接重置信號端。
[0006]本發(fā)明所公開的另一柵極驅(qū)動電路，包括:驅(qū)動開關(guān)、輸入模塊、重置開關(guān)以及暫存模塊，驅(qū)動開關(guān)受控于第一節(jié)點的電壓準位而選擇性地調(diào)整驅(qū)動信號的電壓準位，驅(qū)動信號被提供至輸出端，第一節(jié)點被饋入輸入信號;輸入模塊耦接第一節(jié)點，用以依據(jù)前一級的驅(qū)動信號或后一級的驅(qū)動信號選擇性地調(diào)整輸入信號的電壓準位;重置開關(guān)的兩端分別耦接第一節(jié)點與第一參考電壓端，重置開關(guān)的控制端耦接重置信號端;暫存模塊耦接第一節(jié)點、充電信號端與第二參考電壓端，暫存模塊具有儲存節(jié)點；其中，于觸控感測階段前，輸入信號被饋入至儲存節(jié)點與第一節(jié)點，于觸控感測階段中，重置信號端的電壓準位為高電壓準位，第一節(jié)點被導通至第一參考電壓端，儲存節(jié)點暫存有輸入信號的電壓準位，于觸控感測階段后的復充電階段中，充電信號端的電壓為高電壓準位，重置信號端的電壓準位為低電壓準位，暫存模塊依據(jù)儲存節(jié)點的電壓準位拉高第一節(jié)點的電壓準位。
[0007]綜合以上所述，本發(fā)明提供了一種柵極驅(qū)動電路，通過將數(shù)據(jù)電壓預存在一儲存節(jié)點中，因而得以在觸控感測階段時，暫停柵極驅(qū)動電路的操作，并泄掉部分節(jié)點的電壓以避免元件會受到長時間的偏壓應力。且在觸控感測階段結(jié)束之后，再以儲存節(jié)點所儲存的電壓以及相應的開關(guān)元件重新對相應的節(jié)點充電。因此，得以讓柵極驅(qū)動電路在觸控感測期間之后再次產(chǎn)生所欲的柵極驅(qū)動信號，并同時避免柵極驅(qū)動電路中的元件受到長時間的偏壓應力的影響而快速老化。
[0008]以上的關(guān)于本公開內(nèi)容的說明及以下的實施方式的說明用以示范與解釋本發(fā)明的精神與原理，并且提供本發(fā)明的專利申請范圍更進一步的解釋。
【附圖說明】
[0009]圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的柵極驅(qū)動器的功能方塊示意圖。
[0010]圖2為根據(jù)圖1所繪示的其中一個柵極驅(qū)動電路的一種實施方式的電路示意圖。
[0011]圖3為根據(jù)圖2所繪示的柵極驅(qū)動電路的時序示意圖。
[0012]圖4為根據(jù)圖1所繪示的其中一個柵極驅(qū)動電路的另一種實施方式的電路示意圖。
[0013]附圖標記說明:
[0014]I柵極驅(qū)動器
[0015]10_1?10_N……、10_N’柵極驅(qū)動電路
[0016]120、120’ 輸入模塊
[0017]140下拉模塊
[0018]160穩(wěn)壓模塊
[0019]C1、C2、C3 電容
[0020]CK時脈信號
[0021]Cha充電信號
[0022]D2U第二輸入信號
[0023]U2D第一輸入信號
[0024]G[1]、G[2]、G[3]?G[N-1]、G[N]、G[N+1]……驅(qū)動信號
[0025]NA儲存節(jié)點
[0026]NB第二節(jié)點
[0027]NC第三節(jié)點
[0028]NG輸出端
[0029]NQ第一節(jié)點
[0030]P[N]第二下拉信號
[0031]Q[N]電壓準位
[0032]ST[1]啟動信號
[0033]STl上拉階段
[0034]ST2觸控感測階段
[0035]ST3復充電階段
[0036]ST4驅(qū)動階段
[0037]ST5過渡階段
[0038]ST6下拉階段
[0039]Sin、Sin，、Sin” 輸入信號
[0040]Srst重置信號
[0041]Tl第一開關(guān)
[0042]T2第二開關(guān)
[0043]T3第三開關(guān)
[0044]T4第四開關(guān)
[0045]T5第五開關(guān)
[0046]Td驅(qū)動開關(guān)
[0047]Tinl、Tinl，、Tin3，第一輸入開關(guān)
[0048]Tin2、Tin2，、Tin4，第二輸入開關(guān)
[0049]Tpdl、Tpd2 下拉開關(guān)
[0050]Trst重置開關(guān)
[0051]Tsl、Ts2 穩(wěn)壓開關(guān)
[0052]VDD第二參考電壓準位
[0053]VSS第一參考電壓準位
[0054]XCK第一下拉信號
【具體實施方式】
[0055]以下在實施方式中詳細敘述本發(fā)明的詳細特征以及優(yōu)點，其內(nèi)容足以使任何熟習相關(guān)技藝者了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實施，且根據(jù)本說明書所公開的內(nèi)容、權(quán)利要求及附圖，任何熟習相關(guān)技藝者可輕易地理解本發(fā)明相關(guān)的目的及優(yōu)點。以下的實施例進一步詳細說明本發(fā)明的觀點，但非以任何觀點限制本發(fā)明的范疇。
[0056]請參照圖1，圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的柵極驅(qū)動器的功能方塊示意圖。如圖1所示，柵極驅(qū)動器I包括柵極驅(qū)動電路10_1?10_N……。其中，N為一大于3的正整數(shù)。在此實施例中，柵極驅(qū)動電路10_1?10_N……彼此依序串接，柵極驅(qū)動電路10_1?10_N……用以產(chǎn)生驅(qū)動信號G[l]?G[N]……。更詳細地來說，柵極驅(qū)動電路10_1依據(jù)時脈信號CK與啟動信號ST[1]產(chǎn)生驅(qū)動信號G[l]。啟動信號ST[1]為所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員所能自行定義，在此并不加以限制。相仿地，柵極驅(qū)動電路10_2依據(jù)時脈信號CK與驅(qū)動信號G[l]產(chǎn)生驅(qū)動信號G[2]。至于柵極驅(qū)動電路10_3?10_N……的相關(guān)作動當可依圖1與上述內(nèi)容類推，于此則不再贅述。柵極驅(qū)動電路10j?10_N例如以非晶娃(Amorphous Silicon，A-Si)工藝、多晶娃(Poly-Silicon)工藝或低溫娃基板(low-temperature silicon substrate)工藝制成，在此并不加以限制。后續(xù)以圖1的架構(gòu)為示范例進行說明，然實際上柵極驅(qū)動器I也可采用一傳二或一傳三的架構(gòu)，而并不以此實施例為限。
[0057]請接著參照圖2，圖2為根據(jù)圖1所繪示的其中一個柵極驅(qū)動電路的一種實施方式的電路示意圖。在圖2所對應的實施例中以柵極驅(qū)動電路10_N為例進行介紹，然其余的柵極驅(qū)動電路所具有的結(jié)構(gòu)及作動與柵極驅(qū)動電路10_N相仿，所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員當可從本說明書類推而得。如圖2所示，柵極驅(qū)動電路10_N具有驅(qū)動開關(guān)Td、輸入模塊120、下拉模塊140、第一開關(guān)Tl、第二開關(guān)T2、第三開關(guān)T3與、電容Cl與重置開關(guān)Trst。
[0058]驅(qū)動開關(guān)Td的第一端耦接時脈信號端以接收時脈信號CK。驅(qū)動開關(guān)Td的第二端耦接輸出端NG，驅(qū)動開關(guān)Td選擇性地通過輸出端NG提供驅(qū)動信號G[N]。驅(qū)動開關(guān)Td的控制端耦接第一節(jié)點NQ，第一節(jié)點NQ被饋入有輸入信號Sin，且第一節(jié)點NQ具有電壓準位Q[N]。輸入模塊120耦接第一節(jié)點NQ，且輸入模塊120接收第一輸入電壓U2D、第二輸入電壓D2U、前一級的驅(qū)動信號G[N-1]與后一級的驅(qū)動信號G[N+1]。下拉模塊140親接輸出端NG與第一參考電壓端，下拉模塊140通過第一參考電壓端接收第一參考電壓VSS。穩(wěn)壓模塊160親接第一節(jié)點NQ與第一參考電壓端，穩(wěn)壓模塊160通過第一參考電壓端接收第一參考電壓VSS。后續(xù)以第一參考電壓VSS為低電壓準位進行說明。
[0059]在一實施例中，當掃描方向是由上往下的時候，第一輸入電壓U2D為高電壓準位，第二輸入電壓D2U為低電壓準位，而當掃描方向是由下往上的時候，第一輸入電壓U2D為低電壓準位，第二輸入電壓D2U為高電壓準位。所述的掃描方向及第一輸入電壓U2D與第二輸入電壓D2U的相對大小系為所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員所能自由定義，在此不予贅述。后續(xù)系以掃描方向是由上往下，且第一輸入電壓U2D為高電壓準位且第二輸入電壓D2U為低電壓準位的實施例進行說明。
[0000]第一開關(guān)TI的一端親接充電信號端以接收充電信號Cha，第一開關(guān)TI的另一端親接第二節(jié)點NB，第一開關(guān)Tl的控制端耦接儲存節(jié)點NA ο儲存節(jié)點NA被饋入輸入信號Sin。儲存節(jié)點NA具有電壓準位NA，且第二節(jié)點NB具有電壓準位B[N]。第二開關(guān)T2的一端耦接第二參考電壓端以接收第二參考電壓VDD，第二開關(guān)T2的另一端耦接一第三節(jié)點NC，第二開關(guān)T2的控制端耦接儲存節(jié)點NA。后續(xù)以第二參考電壓VDD為高電壓準位進行說明。第三開關(guān)T3的一端耦接第三節(jié)點NC，第三開關(guān)T3的另一端耦接第一節(jié)點NQ，第三開關(guān)T3的控制端耦接第二節(jié)點NB。電容Cl的兩端分別耦接儲存節(jié)點NA與第二節(jié)點NB。重置開關(guān)Trst的一端耦接第一節(jié)點NQ，重置開關(guān)Trst的另一端耦接第一參考電壓端以接收第一參考電壓VSS，重置開關(guān)Trst的控制端耦接重置信號端以接收重置信號Srst。第三節(jié)點NC具有電壓準位C[N]。
[0061]驅(qū)動開關(guān)Td依據(jù)第一節(jié)點NQ的電壓準位Q[N]選擇性地調(diào)整驅(qū)動信號G[N]的電壓準位為時脈信號CK[N]的電壓準位。從另一個角度來說，驅(qū)動開關(guān)Td受控于電壓準位Q[N]而選擇性地將輸出端NG導通至時脈信號端。在一實施例中，當電壓準位Q[N]為高電壓準位時，驅(qū)動開關(guān)Td被導通而將驅(qū)動信號G[N]的電壓準位調(diào)整為時脈信號CK[N]的電壓準位。
[0062]輸入模塊120用以依據(jù)前一級的驅(qū)動信號G[N-1]或后一級的驅(qū)動信號G[N+1]而選擇性地將輸入信號Sin的電壓準位調(diào)整為第一輸入電壓U2D或第二輸入電壓D2U。在圖2所示的實施例中，輸入模塊120例如更具有第一輸入開關(guān)Tinl與第二輸入開關(guān)Tin2。第一輸入開關(guān)Tinl的一端接收第一輸入電壓U2D，第一輸入開關(guān)Tinl的另一端親接第一節(jié)點NQ，第一輸入開關(guān)Tinl的控制端接收前一級的驅(qū)動信號G[N-1]。第二輸入開關(guān)Tin2的一端接收第二輸入電壓D2U，第二輸入開關(guān)Tin2的另一端耦接第一節(jié)點NQ，第二輸入開關(guān)Tin2的控制端接收后一級的驅(qū)動信號G[N+1]。因此，當前一級的驅(qū)動信號G[N-1]為高電壓準位而后一級的驅(qū)動信號G[N+1]為低電壓準位時，第一輸入開關(guān)TinI導通而第二輸入開關(guān)Tin2不導通，第一節(jié)點NQ的電壓準位Q[N]被調(diào)整至第一輸入電壓U2D。當前一級的驅(qū)動信號G[N-1]為低電壓準位而后一級的驅(qū)動信號G[N+1]為高電壓準位時，第一輸入開關(guān)Tinl不導通而第二輸入開關(guān)Tin2導通，第一節(jié)點NQ的電壓準位Q[N]被調(diào)整至第二輸入電壓D2U。
[0063]下拉模塊140用以依據(jù)第一下拉信號XCK或第二下拉信號P[N]而選擇性地將輸出端NG耦接至第一參考電壓端，以選擇性地將驅(qū)動信號G[N]的電壓準位調(diào)整為第一參考電壓VSS。其中，第一下拉信號XCK例如為反向的時脈信號CK，第二下拉信號P[N]例如為柵極驅(qū)動電路10_N中某一個節(jié)點的電壓準位或者也可以是一個外部的驅(qū)動信號，在此以第二下拉信號P[N]為柵極驅(qū)動電路10_N中一節(jié)點的電壓準位為例進行說明。上述僅為舉例示范，實際上均不以此為限。如圖所示，下拉模塊140例如具有下拉開關(guān)Tpdl、Tpd2。下拉開關(guān)Tpdl的兩端分別親接輸出端NG與第一參考電壓端，下拉開關(guān)Tpdl的控制端接收第一下拉信號XCK ο下拉開關(guān)Tpd2的兩端分別耦接輸出端NG與第一參考電壓端，下拉開關(guān)Tpd2的控制端接收第二下拉信號P[N]。當?shù)谝幌吕盘朮CK與第二下拉信號P[N]的其中之一為高電壓準位時，下拉開關(guān)Tpdl、Tpd2被對應地導通，以將輸出端NG耦接至第一參考電壓端。
[0064]此外，在圖2所示的實施例當中，柵極驅(qū)動電路10_N更具有電容C2與第四開關(guān)T4。電容C2的兩端分別耦接于驅(qū)動開關(guān)Td的一端與驅(qū)動開關(guān)Td的控制端，以形成一耦合路徑。第四開關(guān)T4的兩端耦接于第一節(jié)點NQ與儲存節(jié)點NA之間，第四開關(guān)T4的控制端接收第一下拉信號XCK。第四開關(guān)T4依據(jù)第一下拉信號XCK而選擇性地將輸入信號Sin饋入至儲存節(jié)點NA。在此實施例中，當?shù)谝幌吕盘朮CK為高電壓準位時，第四開關(guān)T4被導通而將輸入信號Sin饋入至儲存節(jié)點NA。在其他的實施例中，輸入信號Sin可以是以不同的方式被饋入至儲存節(jié)點NA中，請容后再舉其他例子說明。
[0065]為求敘述簡明，在此定義上述與后續(xù)提到的高電壓準位為同樣的高電壓準位VH，并定義上述的低電壓準位為同樣的低電壓準位VL。然而，于實務上，上述各信號可以分別具有不同的高電壓準位或者是不同的低電壓準位，此為所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員所能自由設計，在此并不加以限制。
[0066]請一并參照圖3以說明柵極驅(qū)動電路的作動方式，圖3為根據(jù)圖2所繪示的柵極驅(qū)動電路的時序示意圖。如圖3所示，柵極驅(qū)動電路10__勺一個操作期間中被定義有上拉階段ST1、觸控感測階段ST2、復充電階段ST3、驅(qū)動階段ST4、過渡階段ST5與下拉階段ST6。其中，當柵極驅(qū)動電路10_N所屬的觸控面板進行觸控感測時，柵極驅(qū)動電路10_~才會進入觸控感測階段ST2，并再接著進入復充電階段ST3，且依序進入驅(qū)動階段ST4、過渡階段ST5與下拉階段ST6。而當柵極驅(qū)動電路10_N所屬的觸控面板未進行觸控感測時，柵極驅(qū)動電路10_N依序進入上拉階段ST1、復充電階段ST3、驅(qū)動階段ST4、過渡階段ST5與下拉階段ST6。后續(xù)以柵極驅(qū)動電路10_~所屬的觸控面板進行觸控感測的操作方式為例進行說明。
[0067]在上拉階段STl中，前一級的驅(qū)動信號G[N_1]與第一下拉信號XCK為高電壓準位VH。此時，第一輸入開關(guān)Tinl、第一開關(guān)Tl、第二開關(guān)T2、第四開關(guān)T4、驅(qū)動開關(guān)Td與下拉開關(guān)Tpd I被導通。對應地，輸入信號Sin的電壓準位被調(diào)整至第一輸入電壓U2D，且輸入信號Sin被饋入至第一節(jié)點NQ與儲存節(jié)點NA，使得第一節(jié)點NQ的電壓準位Q[N]與儲存節(jié)點NA的電壓準位A[N]近乎相同。第二節(jié)點NB的電壓準位B[N]為低電壓準位VL。第三節(jié)點NC的電壓準位C[N]為高電壓準位VH。而輸出端NG被耦接至第一參考電壓端，因此驅(qū)動信號G[N]為低電壓準位VL。其中，第二開關(guān)T2的三個端點的電壓準位都很接近高電壓準位VH或者是就等于高電壓準位VH，因此第二開關(guān)Τ2在此階段較不受偏壓應力的影響，因此不至于快速劣化而仍保有原本的充電能力。依據(jù)上述作動方式，第一開關(guān)Tl、第二開關(guān)Τ2與第三開關(guān)Τ3也可被定義為一暫存模塊，用以暫時儲存輸入信號Sin的電壓準位于暫存模塊中的儲存節(jié)點NA。
[0068]在一實施例中，各節(jié)點于上拉階段STl時的電壓準位可表達如下:
[0069]Q[N]=VH-VTH_Tinl
[0070]G[N]=VL
[0071]A[N]=VH-VTH_Tinl
[0072]B[N]=VL
[0073]C[N] =VH-VTH_Tinl-VTH_T2
[0074]其中，VTH_Tinl為第一輸入開關(guān)Tinl的導通電壓，VTH_T2為第二開關(guān)T2的導通電壓。
[0075]在觸控感測階段ST2中，柵極驅(qū)動電路10_~所屬的觸控面板進行觸控感測，重置信號Srst被拉至高電壓準位VH，而圖3繪示的其他信號則為低電壓準位VL。此時，重置開關(guān)Trst被導通，第一節(jié)點NQ被耦接至第一參考電壓端，電壓準位Q[N]對應地被拉低為低電壓準位VL，驅(qū)動信號G[N]也為低電壓準位VL。而由于儲存節(jié)點NA暫存有輸入信號Sin的電壓準位，第一開關(guān)Tl與第二開關(guān)T2也被導通。上述其余節(jié)點的電壓準位則大致上維持不變。在一實施例中，觸控感測階段ST2的時間長度例如為200微秒(micro second，ys)而較其他階段來的長，但由于電壓準位Q[N]在此階段中被拉低，而得以防止驅(qū)動開關(guān)Td在此階段中長時間受到偏壓應力的影響。在一實施例中，各節(jié)點于觸控感測階段ST2時的電壓準位可以表達如下:
[0076]Q[N]=VL
[0077]G[N]=VL
[0078]A[N]=VH-VTH_Tinl
[0079]B[N]=VL
[0080]C[N] =VH-VTH_Tinl-VTH_T2
[0081 ]在復充電階段ST3中，充電信號Cha為高電壓準位，而圖3繪示的其他信號則為低電壓準位VL。此時，第一開關(guān)Tl、第二開關(guān)T2、第三開關(guān)T3被導通。對應地，第一節(jié)點NQ的電壓準位Q[N]被拉高為高電壓準位VH而使得驅(qū)動開關(guān)Td被導通。換句話說，雖然電壓準位Q[N]在觸控感測階段ST2被拉低，但是通過上述的時序操作，而得以通過第一開關(guān)Tl、第二開關(guān)T2、第三開關(guān)T3與儲存節(jié)點NA的電壓準位A[N]再次將電壓準位Q[n]調(diào)整至相對較高的電壓準位，而大致上回復到上拉階段STl時的狀況。
[0082]從電路設計的考量來說，第二開關(guān)T2與第三開關(guān)T3對第一節(jié)點NQ的充電能力會被設計成相仿于第一輸入開關(guān)Tinl對第一節(jié)點NQ的充電能力。如前述地，由于第二開關(guān)T2與第三開關(guān)T3能避免被長時間的偏壓應力影響而保有原本的充電能力，因此，雖然柵極驅(qū)動電路10_N在上拉階段STl與復充電階段ST3分別通過不同的充電路徑對第一節(jié)點NQ，還是都能將電壓準位Q[N]拉至相仿的電壓準位，而使得柵極驅(qū)動電路10_~無論是否經(jīng)歷觸控感測階段ST2都能輸出一致的驅(qū)動信號G[N]。在一種定義方式中，第三開關(guān)T3也可被視為充電開關(guān)，其兩端分別耦接第二參考電壓端與第一節(jié)點NQ，當?shù)谌_關(guān)T3也就是充電開關(guān)的控制端被耦接至充電信號端時，第三開關(guān)T3依據(jù)充電信號Cha選擇性地將第一節(jié)點NQ導通至第二參考電壓端。至于如何依據(jù)電壓準位Q[N]輸出驅(qū)動信號G[N]的相關(guān)細節(jié)請參見后續(xù)的敘述。在一實施例中，各節(jié)點于復充電階段ST3時的電壓準位可以表達如下:
[0083]Q[N]=VH-VTH_T3
[0084]G[N]=VL
[0085]A[N] =VH-VTH_Tinl+(VH-VL)
[0086]B[N]=VH
[0087]C[N]=VH
[0088]其中，VTH_T3為第三開關(guān)T3的導通電壓。
[0089]在驅(qū)動階段ST4中，時脈信號CK被調(diào)整為高電壓準位VH，而圖3繪示的其他信號則為低電壓準位VL。此時，第一開關(guān)Tl、第二開關(guān)T2與驅(qū)動開關(guān)Td導通。第一節(jié)點NQ的電壓準位通過電容C2所形成的耦合路徑而被時脈信號CK推得更高，進而使驅(qū)動開關(guān)Td穩(wěn)定地導通。對應地，驅(qū)動信號G[N]為高電壓準位VH，且驅(qū)動信號G[N]的電壓準位與波形會接近于柵極驅(qū)動電路10_~所屬的顯示面板未進行觸控感測階段時的電壓準位與波形。在一實施例中，各節(jié)點于驅(qū)動階段ST4時的電壓準位可以表達如下:
[0090]Q[N] =VH-VTH_T2+(VH-VL)
[0091]G[N]=VH
[0092]A[N]=VH-VTH_Tinl
[0093]B[N]=VL
[0094]C[N] =VH-VTH_Tinl-VTH_T2
[0095]在過渡階段ST5中，各信號均為低電壓準位VL。對應地，驅(qū)動信號G[N]為低電壓準位VL。在一實施例中，各節(jié)點于過渡階段ST5時的電壓準位可以表達如下:
[0096]Q[N]=VH-VTH_T2
[0097]G[N]=VL
[0098]A[N]=VH-VTH_Tinl
[0099]B[N]=VL
[0100]C[N] =VH-VTH_Tinl-VTH_T2
[0101]在下拉階段ST6中，第一下拉信號XCK與后一級的驅(qū)動信號G[N+1]為高電壓準位VH。此時，第二輸入開關(guān)Tin2與第四開關(guān)T4被導通而使得儲存節(jié)點NA的電壓準位被調(diào)整為低電壓準位VL。下拉開關(guān)Tpdl被導通而使得驅(qū)動信號G[N]穩(wěn)定地維持在低電壓準位VL。在一實施例中，各節(jié)點于下拉階段ST6時的電壓準位可以表達如下:
[0102]Q[N]=VL
[0103]G[N]=VL
[0104]A[N]=VL
[0105]B[N]=VL
[0106]C[N] =VH-VTH_Tinl-VTH_T2
[0107]在此實施例中，除了上述的功效之外，通過第二開關(guān)T2與第三開關(guān)T3及相應的時序操作，還得以防止第二參考電壓端對第一節(jié)點NQ的漏電流，從而避免使電壓準位Q[N]受第二參考電壓端的漏電影響而失準。此外，第四開關(guān)T4可用以對儲存節(jié)點NA充電，也可用以在操作期間之外對儲存節(jié)點NA穩(wěn)壓，而使得柵極驅(qū)動電路10_N的元件數(shù)進一步地更加精簡。穩(wěn)壓的相關(guān)細節(jié)請見后續(xù)敘述。在此實施例中，大部分的開關(guān)元件在一個操作期間中僅被導通一次，而降低了操作的次數(shù)，也緩解了各開關(guān)元件老化的問題。
[0108]事實上，如圖2所示，柵極驅(qū)動電路10_N更可具有穩(wěn)壓模塊160，穩(wěn)壓模塊160例如具有電容C3與穩(wěn)壓開關(guān)TS1、TS2。電容C3的一端耦接時脈信號端以接收時脈信號CK，電容C3的另一端耦接穩(wěn)壓開關(guān)TSl的一端與穩(wěn)壓開關(guān)TS2的控制端。穩(wěn)壓開關(guān)TSl的另一端耦接第一參考電壓端以接收第一參考電壓VSS，穩(wěn)壓開關(guān)TSl的控制端耦接第一節(jié)點NQ以接收電壓準位Q[N]。穩(wěn)壓開關(guān)TS2的一端耦接第一節(jié)點NQ，穩(wěn)壓開關(guān)TS2的另一端耦接第一參考電壓端以接收第一參考電壓VSS。穩(wěn)壓模塊160依據(jù)電壓準位Q[N]與時脈信號CK的電壓準位選擇性地將第一節(jié)點NQ導通至第一參考電壓端。通過穩(wěn)壓模塊160，柵極驅(qū)動電路10__導以在操作期間之外，也就是在其他級的柵極驅(qū)動電路1j?10_N-1?…作動時，使儲存節(jié)點NA與輸出端NG維持相應的電壓準位，進而避免各節(jié)點浮接(floating)造成畫面失真。而儲存節(jié)點NA則先通過第四開關(guān)T4選擇性地耦接至第一節(jié)點NQ，再通過穩(wěn)壓模塊160進行進一步的穩(wěn)壓。
[0109]請接著參照圖4，圖4為根據(jù)圖1所繪示的其中一個柵極驅(qū)動電路的另一種實施方式的電路示意圖。在圖4所示的實施例中，柵極驅(qū)動電路10_N’的結(jié)構(gòu)與作動方式大致上與圖2所示的柵極驅(qū)動電路10_N相仿，于此不再贅述。與圖2所對應的實施例不同的是，在圖4所示的實施例中，輸入模塊120’具有多個第一輸入開關(guān)與多個第二輸入開關(guān)，也就是第一輸入開關(guān)Tinl’、Tin3’與第二輸入開關(guān)Tin2’、Tin4’。此外，圖4所示的實施例并不具有第四開關(guān)T4而具有第五開關(guān)T5。
[0110]第一輸入開關(guān)Tinl’與第二輸入開關(guān)Tin2’相對于其他元件的耦接關(guān)系相仿于圖2中的第一輸入開關(guān)Tinl與第二輸入開關(guān)Tin2，于此不再贅述。而第一輸入開關(guān)Tin3’的兩端分別耦接儲存節(jié)點NA與第一輸入電壓U2D，第一輸入開關(guān)Tin3’的控制端接收有前一級的驅(qū)動信號G[N-1 ]。第二輸入開關(guān)Tin4’的兩端分別耦接儲存節(jié)點NA與第二輸入電壓D2U，第二輸入開關(guān)Tin4’的控制端接收有后一級的驅(qū)動信號G[N+1]。第五開關(guān)T5的兩端分別耦接儲存節(jié)點NA與第一參考電壓端，第五開關(guān)T5的控制端則耦接第二下拉信號P[N]。
[0111]在此實施例中，輸入模塊120’用以依據(jù)前一級的驅(qū)動信號G[N-1]、后一級的驅(qū)動信號G[N+1]、第一輸入電壓U2D與第二輸入電壓D2U，以提供輸入信號Sin’給第一節(jié)點NQ，且提供輸入信號Sin”給儲存節(jié)點NA，從而選擇性地調(diào)整電壓準位Q[N]與電壓準位A[N]。輸入信號Sin”具有與輸入信號Sin’相仿的電壓準位，因此在圖4所示的實施例中，電壓準位Q[N]與電壓準位A[N]于上拉階段STl中也會被調(diào)整至相仿的電壓準位。后續(xù)的相關(guān)細節(jié)如前述，于此不再贅述。
[0112]在此實施例中，第二下拉信號P[N]是穩(wěn)壓模塊160中一個節(jié)點的電壓準位。但如前述地，第二下拉信號P[N]也可以是一個外部信號。而就此實施例而言，當柵極驅(qū)動電路10_N在操作期間之外，也就是在其他級的柵極驅(qū)動電路10_1?10_N-1?…作動時，儲存節(jié)點NA得以通過第五開關(guān)T5耦接至第一參考電壓端，而使電壓準位A[N]為持低電壓準位VL，避免儲存節(jié)點NA浮接而影響到驅(qū)動信號G[N]的電壓準位。另一方面，在此實施例中，各開關(guān)元件在一個操作期間中僅被導通一次，而降低了操作的次數(shù)，也緩解了各開關(guān)元件老化的問題。
[0113]綜合以上所述，本發(fā)明提供了一種柵極驅(qū)動電路，通過將數(shù)據(jù)電壓預存在一儲存節(jié)點中，因而得以在觸控感測階段時，除了暫停柵極驅(qū)動電路的操作之外，還泄掉至少一節(jié)點的電壓以避免元件會受到長時間的偏壓應力影響而劣化，進而保有各開關(guān)的充電能力。另一方面，在觸控感測階段結(jié)束之后，再以儲存節(jié)點所儲存的電壓驅(qū)動相應的開關(guān)以重新對相應的節(jié)點充電，以產(chǎn)生與預期一致的驅(qū)動信號。因此，得以在整合觸控功能于顯示面板的同時，讓柵極驅(qū)動電路與觸控電路盡可能地互不影響，同時，更能避免柵極驅(qū)動電路中的元件受到長時間的偏壓應力的影響而快速劣化。
[0114]雖然本發(fā)明以前述的實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所為的變動與潤飾，均屬本發(fā)明的專利保護范圍。關(guān)于本發(fā)明所界定的保護范圍請參考所附的權(quán)利要求。
【主權(quán)項】
1.一種柵極驅(qū)動電路，其特征在于，包括: 一驅(qū)動開關(guān)，依據(jù)一第一節(jié)點的電壓準位選擇性地調(diào)整一驅(qū)動信號的電壓準位為一時脈信號的電壓準位，且該第一節(jié)點被饋入一輸入信號； 一輸入模塊，耦接該第一節(jié)點，用以依據(jù)前一級的該驅(qū)動信號或后一級的該驅(qū)動信號選擇性地調(diào)整該輸入信號的電壓準位； 一下拉模塊，耦接該驅(qū)動開關(guān)的一端，用以依據(jù)一第一下拉信號或一第二下拉信號選擇性地將該驅(qū)動開關(guān)耦接至一第一參考電壓端，以調(diào)整該驅(qū)動信號的電壓準位； 一第一開關(guān)，該第一開關(guān)的一端耦接一充電信號端，另一端耦接一第二節(jié)點，控制端耦接一儲存節(jié)點，該儲存節(jié)點被饋入該輸入信號； 一第二開關(guān)，該第二開關(guān)的一端耦接一第二參考電壓端，另一端耦接一第三節(jié)點，控制端耦接該儲存節(jié)點； 一第三開關(guān)，該第三開關(guān)的一端耦接該第三節(jié)點，另一端耦接該第一節(jié)點，控制端耦接該第二節(jié)點； 一電容，該電容的兩端分別耦接該儲存節(jié)點與該第二節(jié)點；以及一重置開關(guān)，該重置開關(guān)的一端耦接該第一節(jié)點，另一端耦接該第一參考電壓端，控制端耦接一重置信號端。2.如權(quán)利要求1所述的柵極驅(qū)動電路，其特征在于，還包括一第四開關(guān)，該第四開關(guān)的一端耦接該儲存節(jié)點，另一端耦接該第一節(jié)點，該第四開關(guān)依據(jù)該第一下拉信號選擇性地將該儲存節(jié)點耦接至該第一節(jié)點。3.如權(quán)利要求2所述的柵極驅(qū)動電路，其特征在于，該輸入模塊包括: 一第一輸入開關(guān)，一端耦接該第一節(jié)點，依據(jù)前一級的該驅(qū)動信號選擇性地將該第一節(jié)點的電壓準位調(diào)整至一第一輸入電壓；以及 一第二輸入開關(guān)，一端耦接該第一節(jié)點，依據(jù)后一級的該驅(qū)動信號選擇性地將該第一節(jié)點的電壓準位調(diào)整至一第二輸入電壓。4.如權(quán)利要求1所述的柵極驅(qū)動電路，其特征在于，該輸入模塊包括: 多個第一輸入開關(guān)，其中一該第一輸入開關(guān)的一端耦接該第一節(jié)點，并依據(jù)前一級的該驅(qū)動信號選擇性地將該第一節(jié)點的電壓準位調(diào)整至一第一輸入電壓，其中另一該第一輸入開關(guān)的一端耦接該儲存節(jié)點，并依據(jù)前一級的該驅(qū)動信號選擇性地將該儲存節(jié)點的電壓準位調(diào)整至該第一輸入電壓；以及 多個第二輸入開關(guān)，其中一該第二輸入開關(guān)的一端耦接該第一節(jié)點，并依據(jù)后一級的該驅(qū)動信號選擇性地將該第一節(jié)點的電壓準位調(diào)整至一第二輸入電壓準位，其中另一該第二輸入開關(guān)的一端耦接該儲存節(jié)點，并依據(jù)后一級的該驅(qū)動信號選擇性地將該儲存節(jié)點的電壓準位調(diào)整至該第二輸入電壓。5.如權(quán)利要求4所述的柵極驅(qū)動電路，其特征在于，還包括一第五開關(guān)，該第五開關(guān)的一端耦接該儲存節(jié)點，另一端耦接該第一參考電壓端，該第五開關(guān)依據(jù)該第二下拉信號選擇性地將該儲存節(jié)點導通至該第一參考電壓端。6.如權(quán)利要求1所述的柵極驅(qū)動電路，其特征在于，該第一下拉信號為反向的該時脈信號。7.如權(quán)利要求1所述的柵極驅(qū)動電路，其特征在于，還包括一穩(wěn)壓模塊，該穩(wěn)壓模塊耦接該第一節(jié)點，且該穩(wěn)壓模塊依據(jù)該第一節(jié)點的電壓準位與該時脈信號的電壓準位選擇性地將該第一節(jié)點導通至該第一參考電壓端。8.一種柵極驅(qū)動電路，其特征在于，包括: 一驅(qū)動開關(guān)，受控于一第一節(jié)點的電壓準位而選擇性地調(diào)整一驅(qū)動信號的電壓準位，該驅(qū)動信號被提供至一輸出端，該第一節(jié)點被饋入一輸入信號； 一輸入模塊，耦接該第一節(jié)點，用以依據(jù)前一級的該驅(qū)動信號或后一級的該驅(qū)動信號選擇性地調(diào)整該輸入信號的電壓準位； 一重置開關(guān)，兩端分別耦接該第一節(jié)點與一第一參考電壓端，該重置開關(guān)的控制端耦接一重置信號端； 一暫存模塊，耦接該第一節(jié)點、一充電信號端與一第二參考電壓端，該暫存模塊具有一儲存節(jié)點； 其中，于一觸控感測階段前，該輸入信號被饋入至該儲存節(jié)點與該第一節(jié)點，于該觸控感測階段中，該重置信號端的電壓準位為高電壓準位，該第一節(jié)點被導通至該第一參考電壓端，該儲存節(jié)點暫存有該輸入信號的電壓準位，于該觸控感測階段后的一復充電階段中，該充電信號端的電壓準位為高電壓準位，該重置信號端的電壓準位為低電壓準位，該暫存模組依據(jù)該儲存節(jié)點的電壓準位拉高該第一節(jié)點的電壓準位。9.如權(quán)利要求8所述的柵極驅(qū)動電路，其特征在于，該暫存模塊包括一充電開關(guān)，該充電開關(guān)的兩端分別耦接該第二參考電壓端與該第一節(jié)點，于該復充電階段中，該暫存模塊依據(jù)該儲存節(jié)點的電壓準位與該充電信號端的電壓準位將該充電開關(guān)的控制端導通至該充電信號端，以將該第一節(jié)點導通至該第二參考電壓端。
【文檔編號】G09G3/20GK105869565SQ201610408389
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月12日
【發(fā)明人】林志隆, 賴柏成, 賴柏君, 柯健專, 蔡孟杰, 陳勇志
【申請人】友達光電股份有限公司