栅极驱动器及其电路缓冲器制造技术

本发明专利技术公开了一种电路缓冲器及栅极驱动器，该电路缓冲器用于该栅极驱动器中，用来输出振幅大于该电路缓冲器中任何电路组件的额定耐压的电压信号，该电路缓冲器包括一第一晶体管及一第二晶体管。第一晶体管的第一端电性连接于电路缓冲器的一输入端，第二端电性连接于电路缓冲器的一输出端，第三端电性连接于一第一电源供应端，第四端电性连接于第一晶体管的第三端。第二晶体管的第一端电性连接于电路缓冲器的输入端，第二端电性连接于电路缓冲器的输出端，第三端电性连接于一第二电源供应端，第四端电性连接于第二晶体管的第三端。第一电源供应端与第二电源供应端的电压分别在两不同电平之间切换。

【技术实现步骤摘要】
栅极驱动器及其电路缓冲器
本专利技术涉及一种栅极驱动器及电路缓冲器，尤其涉及一种可实现高输出电压的栅极驱动器及构成该栅极驱动器的电路缓冲器。
技术介绍
随着液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)的逐渐普及，液晶显示器驱动电路(driverIntegratedCircuit，driverIC)的重要性日益提升，且在市场上的竞争更为激烈。一般的液晶显示器采用双扫描方式进行驱动，因此需要一栅极驱动电路(gatedriver)及一源极驱动电路(sourcedriver)。源极驱动电路根据画素数据输出电压至液晶显示器用以扭转液晶分子决定画素灰阶，而栅极驱动电路可以高压开启或关闭液晶显示单元。一般来说，液晶显示器驱动电路所使用的工艺包括低压组件(耐压约1.5～1.8V)、中压组件(耐压约5～6V)及高压组件(耐压约25～30V)，其为三种不同耐压组件的混合工艺。其中，低压组件多用于数字逻辑电路，中压组件多用于影像数据的电位驱动(即源极驱动电路)，而高压组件多用于栅极驱动电路。由于使用的组件种类繁多，因此液晶显示器驱动电路所使用工艺的光罩(mask)及层构(layer)数目均较多，成本也自然较高。鉴于此，实有必要提出一种液晶显示器驱动电路架构，可降低工艺光罩数及层构数，进而降低液晶显示器驱动电路的成本。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要目的即在于提供一种采用中压组件来实现高压的栅极驱动电路，可省却工艺上高压组件的使用，使得工艺光罩数及层构数减少，进而降低工艺费用，使工艺制造时间缩短并加快产出。本专利技术公开一种电路缓冲器，用来输出振幅大于该电路缓冲器中任何电路组件的额定耐压的一电压信号，该电路缓冲器包括一第一晶体管及一第二晶体管。该第一晶体管包括一第一端，电性连接于该电路缓冲器的一输入端；一第二端，电性连接于该电路缓冲器的一输出端，该输出端用来输出该电压信号；一第三端，电性连接于一第一电源供应端；以及一第四端，电性连接于该第一晶体管的该第三端。该第二晶体管包括一第一端，电性连接于该电路缓冲器的该输入端及该第一晶体管的该第一端；一第二端，电性连接于该电路缓冲器的该输出端及该第一晶体管的该第二端；一第三端，电性连接于一第二电源供应端；以及一第四端，电性连接于该第二晶体管的该第三端。其中，该第一电源供应端的电压在一第一电平及一第二电平之间进行切换，该第二电源供应端的电压在一第三电平及一第四电平之间进行切换，其中，该第一电平大于该第二电平，该第三电平大于该第四电平。本专利技术还公开一种栅极驱动器，用来输出振幅大于该栅极驱动器中任何电路组件的额定耐压的一电压信号，该栅极驱动器包括多个电路缓冲器。该多个电路缓冲器包括一第一电路缓冲器、一第二电路缓冲器及一第三电路缓冲器。该第一电路缓冲器包括一第一电源供应端，用来接收一第一电压源；一第二电源供应端，用来接收一第二电压源；一输入端，用来接收一第一输入信号；以及一输出端，用来根据该第一电压源、该第二电压源及该第一输入信号，输出该电压信号。该第二电路缓冲器包括一第三电源供应端，用来接收一第三电压源；一第四电源供应端，电性连接于该第一电路缓冲器的该输入端，用来接收该第一输入信号；一输入端，用来接收一第二输入信号；以及一输出端，电性连接于该第一电路缓冲器的该第一电源供应端，用来根据该第三电压源、该第一输入信号及该第二输入信号，输出该第一电压源予该第一电路缓冲器。该第三电路缓冲器包括一第五电源供应端，电性连接于该第一电路缓冲器的该输入端，用来接收该第一输入信号；一第六电源供应端，用来接收一第六电压源；一输入端，用来接收一第三输入信号；以及一输出端，电性连接于该第一电路缓冲器的该第二电源供应端，用来根据该第一输入信号、该第四电压源及该第三输入信号，输出该第二电压源予该第一电路缓冲器。其中，该第一电压源、该第二电压源、该第三电压源及该第四电压源分别在两不同电平之间进行切换。附图说明图1为一般液晶显示器的电路系统的示意图。图2为图1的电路系统中信号波形的示意图。图3为本专利技术实施例一栅极驱动器的示意图。图4为本专利技术实施例一电路缓冲器的电路架构的示意图。图5为图4的电路缓冲器中电压切换的示意图。图6为图3的一电路缓冲器的两电源供应端、输入端及输出端的波形示意图。图7为图3的栅极驱动器正端的输出信号堆栈的示意图。图8为图3的栅极驱动器负端的输出信号堆栈的示意图。图9为图3的栅极驱动器可堆栈出的信号电平的示意图。图10为电平移位器模块的一种实施方式的示意图。图11为本专利技术实施例另一栅极驱动器的示意图。其中，附图标记说明如下：10电路系统100显示面板102、30、110栅极驱动器104源极驱动器VCOM参考电压G0～Gn栅极驱动信号S0～Sm源极驱动信号B_1～B_15、40、B_1’～B_3’电路缓冲器302电平移位器模块Gout、Gout’电压信号T1、T2晶体管VDD、VSS电压Vin输入电压Vout输出电压V1、V2、V3、V4电压电平t1、t2时间PVn～PV(n-4)、NVn～NV(n-4)电压源、信号VGn输入信号L_1～L_3、L_1’～L_3’电平移位器VN、VP2、VP4、VP6固定电压源VGP2、VGP4、VGP6、PV(n-1)’、信号PVn’、VGn’、NVn’、NV(n-1)’具体实施方式请参考图1，图1为一液晶显示器的一电路系统10的示意图。如图1所示，电路系统10包括一显示面板100、一栅极驱动器102及一源极驱动器104。显示面板100上包括多个晶体管，每一晶体管都对应至一画素，其栅极(gate)及源极(source)分别由栅极驱动器102及源极驱动器104进行驱动以显示画面，每一晶体管的漏极(drain)分别电性连接于液晶电容及一参考电压VCOM。栅极驱动器102可循序输出栅极驱动信号G0～Gn以开启液晶显示单元使得源极驱动器104可将源极驱动信号S0～Sm输出至液晶电容，使显示面板100上各个画素单元显示其相对灰阶，进而显示画面。请参考图2，图2为电路系统10中信号波形的示意图。如图2所示，相较于源极驱动信号S0～Sm的电压位于正负5～6伏特(Volt，V)以内，栅极驱动信号G0～Gn的电压可高达正负15V。现有栅极驱动器是使用可耐压高达30V的高压组件来输出栅极驱动信号G0～Gn。为省却工艺上高压组件的使用，本专利技术可采用耐压约为5V的中压组件并通过多个电路缓冲器叠构的方式来实现高电压输出。请参考图3，图3为本专利技术实施例一栅极驱动器30的示意图。如图3所示，栅极驱动器30包括电路缓冲器B_1～B_15及一电平移位器(levelshifter)模块302。每一电路缓冲器B_1～B_15都包括一第一电源供应端、一第二电源供应端、一输入端及一输出端。第一电源供应端及第二电源供应端分别接收电路缓冲器B_1～B_15用以运作的一第一电压源及一第二电压源。输入端可用来接收一输入信号。输出端则根据第一电压源、第二电压源及输入信号，产生一输出信号并加以输出。详细来说，栅极驱动器30中的电路缓冲器B_1～B_15可根据其配置方式划分为五阶，其中，电路缓冲器B_11～B_15位于第一阶，电路缓冲器B_7～B_10位于第二阶，电路缓冲器B_4～B_6位于第三阶，电路缓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路缓冲器，用来输出一电压信号，该电路缓冲器包括：一第一晶体管，包括：一第一端，电性连接于该电路缓冲器的一输入端；一第二端，电性连接于该电路缓冲器的一输出端，该输出端用来输出该电压信号；一第三端，电性连接于一第一电源供应端；以及一第四端，电性连接于该第一晶体管的该第三端；以及一第二晶体管，包括：一第一端，电性连接于该电路缓冲器的该输入端及该第一晶体管的该第一端；一第二端，电性连接于该电路缓冲器的该输出端及该第一晶体管的该第二端；一第三端，电性连接于一第二电源供应端；以及一第四端，电性连接于该第二晶体管的该第三端；其中，该第一电源供应端的电压在一第一电平及一第二电平之间进行切换，该第二电源供应端的电压在一第三电平及一第四电平之间进行切换，该第一电平大于该第二电平，该第三电平大于该第四电平，该电压信号的振幅大于该电路缓冲器中任何电路组件的额定耐压。

【技术特征摘要】
2014.05.23 TW 103118172;2014.01.16 US 61/928,4031.一种电路缓冲器，用来输出一电压信号，该电路缓冲器包括：一第一晶体管，包括：一第一端，电性连接于该电路缓冲器的一输入端；一第二端，电性连接于该电路缓冲器的一输出端，该输出端用来输出该电压信号；一第三端，电性连接于一第一电源供应端；以及一第四端，电性连接于该第一晶体管的该第三端；以及一第二晶体管，包括：一第一端，电性连接于该电路缓冲器的该输入端及该第一晶体管的该第一端；一第二端，电性连接于该电路缓冲器的该输出端及该第一晶体管的该第二端；一第三端，电性连接于一第二电源供应端；以及一第四端，电性连接于该第二晶体管的该第三端；其中，该第一电源供应端的电压在一第一电平及一第二电平之间进行切换，该第二电源供应端的电压在一第三电平及一第四电平之间进行切换，该第一电平大于该第二电平，该第三电平大于该第四电平，其特征在于：该电压信号的振幅大于该电路缓冲器中任何电路组件的额定耐压；其中，该第一电源供应端电性连接于另一电路缓冲器的一输出端，该第二电源供应端电性连接于又一电路缓冲器的一输出端。2.如权利要求1所述的电路缓冲器，其特征在于，该电路缓冲器的该输入端电性连接于另一电路缓冲器的一输出端。3.如权利要求1所述的电路缓冲器，其特征在于，该第一电源供应端及该第二电源供应端电性连接于一电平移位器模块。4.如权利要求1所述的电路缓冲器，其特征在于，该电路缓冲器的该输入端电性连接于一电平移位器模块。5.如权利要求1所述的电路缓冲器，其特征在于，该第一电平与该第二电平之间的电位差大于该第一晶体管或该第二晶体管的该第一端、该第二端、该第三端及该第四端中任两端之间的耐压。6.如权利要求1所述的电路缓冲器，其特征在于，该第三电平与该第四电平之间的电位差大于该第一晶体管或该第二晶体管的该第一端、该第二端、该第三端及该第四端中任两端之间的耐压。7.如权利要求1所述的电路缓冲器，其特征在于，该电路缓冲器用于一栅极驱动器。8.一种栅极驱动器，用来输出一电压信号，该栅极驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖敏男，
申请(专利权)人：矽创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71