栅极驱动电路以及使用该栅极驱动电路的显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及栅极驱动电路和使用该电路的显示装置。根据本发明专利技术的一个实施方式的栅极驱动电路包括Q节点控制器、QB节点控制器和输出单元，输出单元通过根据Q节点的电压和QB节点的电压控制输出端的充电和放电来产生脉冲型输出信号，并且QB节点控制器在Q节点控制器输出用于Q节点的低电平电压的非扫描时段期间以交替方式控制QB节点的电压。

Gate driving circuit and display device using the gate driving circuit

The invention relates to a gate drive circuit and a display device using the circuit. According to one embodiment of the present invention, the gate drive circuit includes a Q-node controller, a QB-node controller and an output unit, which generates a pulse output signal by controlling the charging and discharging of the output terminal according to the voltage of the Q-node and the voltage of the QB-node, and the QB-node controller outputs a non-scanning period of low-level voltage for the Q-node during the non-scanning period of the Q-node controller's output. The voltage of QB node is controlled alternately.

【技术实现步骤摘要】
栅极驱动电路以及使用该栅极驱动电路的显示装置
本专利技术涉及能够减小栅极信号中的纹波而不扩大边框的栅极驱动电路，以及使用该栅极驱动电路的显示装置。
技术介绍
平板显示装置的类型包括液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)、有机发光二极管(OLED)和电泳显示器(EPS)。显示装置的驱动电路包括：显示图像的像素阵列；向像素阵列的数据线提供数据信号的数据驱动电路；向像素阵列的栅极线(或扫描线)依次提供与数据信号同步的栅极脉冲(或扫描脉冲)的栅极驱动电路(或扫描驱动电路)；以及控制数据驱动电路和栅极驱动电路的定时控制器。每个像素可以包括薄膜晶体管(TFT)，其响应于栅极脉冲而向像素电极提供数据线电压。栅极脉冲在栅极高电压(VGH)和栅极低电压(VGL)之间摆动。VGH被设定为高于像素TFT的阈值电压，而VGL被设定为低于像素TFT的阈值电压。最近的技术将栅极驱动电路与像素阵列一起嵌入到显示面板(被显示装置的边框遮蔽的区域)中，其中嵌入在显示面板中的栅极驱动电路被称为GIP(板内栅极)电路。GIP电路包括移位寄存器。移位寄存器包括以级联方式连接的多个级。移位寄存器的每个级响应于从前级和/或后级接收到的进位信号和时钟信号来产生栅极信号，其包括用于对栅极线进行充电或放电的开关电路。开关电路包括配置为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的TFT。TFT的物理特性可以根据DC栅极偏置应力(简称为DC应力)或操作环境的温度而变化。DC应力与施加于TFT的栅极的DC电压的幅值和施加DC电压的时段成比例地增加。由于DC应力，TFT的阈值电压漂移，从而降低TFT的接通电流。假设采用仅包括用于使栅极信号的高电平保持稳定的上拉TFT的简单GIP电路。如果该简单GIP电路驱动沿水平方向的长度大于沿竖直方向的长度的横向面板(landscapepanel)，则栅极线耦接至数据线，导致栅极信号中的纹波。同时，上述问题可以在某种程度上通过采用包括用于与下拉TFT一起使栅极信号的低电平稳定的上拉TFT的GIP电路解决。然而，这种方法增加了构成开关电路的TFT的数目，该开关电路对用于分别控制上拉TFT和下拉TFT的Q节点和QB节点的电压进行充电或放电。此外，TFT的尺寸(TFT宽度)不得不扩大以应对由于TFT的劣化而导致阈值电压增加时栅极电压降低的情况。这些都使得难以减小显示面板周围的边框。此外，栅极信号保持低电平电压的时段比栅极信号处于高电平的时段长。当栅极信号保持在低电平电压时，用于将QB节点保持在高电平电压的TFT连续地接收DC应力，随后使得相应的TFT劣化。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而做出的，并且本专利技术的目的是提供一种能够减少栅极输出信号中的纹波的栅极驱动电路。本专利技术的另一目的是提供一种在为了使纹波最小化的目的而添加TFT时使用较少数目的TFT并且使用尺寸较小的TFT的栅极驱动电路。本专利技术的又一目的是提供一种防止TFT受DC应力影响的栅极驱动电路。根据本专利技术的一个实施方式的栅极驱动电路可以包括：控制Q节点的电压的Q节点控制器；控制QB节点的电压的QB节点控制器；以及输出单元，其通过根据Q节点的电压和QB节点的电压控制输出端的充电和放电来产生与第1时钟的一部分同步的脉冲型输出信号。QB节点控制器可以在Q节点控制器输出用于Q节点的低电平电压的非扫描时段期间以交替方式控制QB节点的电压。此外，QB节点控制器可以将QB节点电压保持在低电平电压，同时输出单元输出高电平输出信号。Q节点控制器可以以高电平电压对Q节点进行预充电，并且在产生脉冲之后将Q节点的高电平电压改变为低电平电压。输出单元可以通过由Q节点的自举对输出端进行充电来输出栅极脉冲，并且根据在高电平电压和低电平电压之间摆动的QB节点电压将输出端保持在低电平电压。此外，输出单元可以根据比第一时钟滞后四个水平周期(4H)的第二时钟将输出端保持在低电平电压。此外，输出单元可以通过使用第一时钟的低电平电压来抑制在输出端处产生的纹波。根据本专利技术的另一实施方式的显示装置包括：显示面板，其包括数据线、栅极线以及由数据线和栅极线限定的像素；数据驱动电路，其向显示面板的数据线提供数据信号；栅极驱动电路，其向显示面板的栅极线提供与数据信号同步的栅极脉冲并且包括以级联方式连接的多个级；以及定时控制器，其控制数据驱动电路和栅极驱动电路的定时，其中，每个级包括：Q节点控制器；QB节点控制器；以及输出单元，其通过根据Q节点的电压和QB节点的电压控制输出端的充电和放电来产生与第一时钟的一部分同步的栅极脉冲；并且QB节点控制器在Q节点控制器输出用于Q节点的低电平电压的非扫描时段期间以交替方式控制QB节点的电压。因此，在采用较少数目的TFT来构造开关电路的同时可以减少栅极信号中的纹波。此外，通过形成具有小尺寸TFT的开关电路，可以使边框变窄(slim)。此外，通过实现用于对输出端进行放电而以交替方式工作的TFT，可以防止TFT经受DC应力，并且可以延迟TFT的劣化。附图说明包括附图以提供对本专利技术的进一步理解并且附图并入本说明书并构成本说明书的一部分，附图示出了本专利技术的实施方式，并与描述一起用于解释本专利技术的原理。在图中：图1示出了仅使用上拉TFT的常规GIP电路。图2示出了由于图1的GIP电路而在输出信号中产生纹波的示例。图3示出了进一步采用下拉TFT解决由图1的GIP电路引起的纹波问题的常规GIP电路。图4是示出根据本专利技术的一个实施方式的显示装置的驱动电路的框图。图5示出了GIP电路的移位寄存器。图6示出了根据本专利技术的一个实施方式的GIP电路。图7示出了图6的GIP电路的输入和输出波形。图8示出了根据本专利技术的输出信号，该输出信号与来自图1的GIP电路的输出信号进行比较。图9示出了根据本专利技术的在输出端输出低电平电压时以交替方式摆动的QB节点的电压。图10示出了根据本专利技术的另一实施方式的GIP电路。图11示出了根据本专利技术的又一实施方式的GIP电路。图12示出了根据本专利技术的再一实施方式的GIP电路。图13示出了图12的GIP电路的输入波形和输出波形。图14示出了根据本专利技术再一实施方式的GIP电路。图15示出了图14的GIP电路的输入波形和输出波形。具体实施方式本专利技术的显示装置可以通过使用诸如液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)、有机发光显示器(OLED)或电泳显示器(EPD)的平板显示装置来实现。在下文中，将参照附图详细描述本专利技术的优选实施方式。在整个说明书中，相同的数字实际上是指相同的元件。在描述本专利技术时，并入本文中的已知功能或配置的详细描述不必要地模糊了本专利技术的要点，将省略其详细描述。图1示出了仅使用上拉TFT的常规GIP电路，并且图2示出了由于图1的GIP电路而在输出信号中产生纹波的示例。图1的GIP电路包括七个TFTT1-T7和一个自举电容器CB。Q节点通过第一TFT(T1)转换到高电平(高电位电压)，Q节点的电压根据第一时钟信号(CLK(n))通过自举效应而上升到接近40V，第五TFT(T5)接通来以稳定的方式对输出端Gout(n)进行充电，并且输出栅极脉冲。在图1中，CLK(n)是当前级的时钟信号，Carry(n-2)是第(n-2)级的进位信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种栅极驱动电路，包括：控制Q节点的电压的Q节点控制器；控制QB节点的电压的QB节点控制器；以及输出单元，其通过根据所述Q节点的电压和所述QB节点的电压控制输出端的充电和放电来产生与第1时钟的一部分同步的脉冲型的输出信号，其中，所述QB节点控制器在所述Q节点控制器输出用于所述Q节点的低电平电压的非扫描时段期间以交替方式控制所述QB节点的电压。

【技术特征摘要】
1.一种栅极驱动电路，包括：控制Q节点的电压的Q节点控制器；控制QB节点的电压的QB节点控制器；以及输出单元，其通过根据所述Q节点的电压和所述QB节点的电压控制输出端的充电和放电来产生与第1时钟的一部分同步的脉冲型的输出信号，其中，所述QB节点控制器在所述Q节点控制器输出用于所述Q节点的低电平电压的非扫描时段期间以交替方式控制所述QB节点的电压。2.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其中，所述QB节点控制器包括由在高电平电压状态下彼此不重叠的所述第1时钟和第2时钟分别控制的第9晶体管和第11晶体管，并且所述第9晶体管和所述第11晶体管使得所述QB节点的电压在所述非扫描时段期间在高电平电压和低电平电压之间摆动。3.根据权利要求2所述的栅极驱动电路，其中，所述QB节点控制器包括第12晶体管，所述第12晶体管在所述输出单元以高电平电压驱动输出端或者所述Q节点控制器以高电平电压驱动所述Q节点的时段期间，将所述QB节点的电压控制到低电平电压。4.根据权利要求3所述的栅极驱动电路，其中，所述第9晶体管具有连接至所述第1时钟的漏极和栅极，以及连接至所述QB节点的源极；其中，所述第11晶体管具有连接至所述QB节点的漏极、连接至比所述第1时钟滞后4个水平周期的所述第2时钟的栅极、以及连接至低电平电力线的源极；以及其中，所述第12晶体管具有连接至所述QB节点的漏极、连接至所述输出端或所述Q节点的栅极、以及连接至低电平电力线的源极。5.根据权利要求3所述的栅极驱动电路，还包括进位产生单元，所述进位产生单元包括第13晶体管和第14晶体管并且产生与所述输出信号同步的进位信号，所述第13晶体管具有连接至所述第1时钟的漏极、连接至所述Q节点的栅极和输出所述进位信号的源极，所述第14晶体管具有连接至所述第13晶体管的源极的漏极、连接至比所述第1时钟滞后4个水平周期的所述第2时钟的栅极以及连接至低电平电力线的源极，以及其中，在所述QB节点控制器中，所述第9晶体管具有连接至所述第1时钟的漏极和栅极以及连接至所述QB节点的源极；所述第11晶体管具有连接至所述QB节点的漏极，连接至所述第2时钟的栅极以及连接至低电平电力线的源极；并且所述第12晶体管具有连接至所述QB节点的漏极，连接至所述第13晶体管的源极的栅极以及连接至低电平电力线的源极。6.根据权利要求2所述的栅极驱动电路，其中，所述输出单元包括通过所述Q节点的自举以及对所述输出端的充电而接通的第5晶体管，以及根据连接所述Q节点和所述输出端的电容器的电压以及所述QB节点的电压对所述输出端进行放电的第8晶体管。7.根据权利要求6所述的栅极驱动电路，其中，所述输出单元还包括以与所述第8晶体管交替的方式对所述输出端进行放电的第7晶体管。8.根据权利要求7所述的栅极驱动电路，其中，所述输出单元还包括第6晶体管，其在所述非扫描时段期间根据所述输出端的高电平电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：金莲京，文泰雄，李正贤，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR