一种栅极驱动电路及显示装置制造方法及图纸

技术编号:6859232 阅读:247 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种栅极驱动电路单元,包括:栅极扫描信号产生电路,具有用于输出H级栅极扫描信号的栅极扫描线,其中,同一帧内的后一级栅极扫描信号比前一级栅极扫描信号滞后一个相位,H为根据每帧需要的扫描行数确定的正整数;低电平维持电路,包括至少一级低电平维持电路单元,所述低电平维持电路单元的输入端包括复合信号端和置位信号端,其输出端分别耦合到第N级至第N+X级栅极扫描线,其中,N、X为小于H的正整数。本发明专利技术通过采用低电平维持电路将栅极扫描信号产生电路输出的栅极扫描信号维持在稳定的低电平,抑制了电压馈通效应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一 种显示装置,特别涉及一种栅极驱动电路及采用该电路的显示装置。
技术介绍
薄膜晶体管液晶显示(TFT IXD)技术占领了最大规模的平板显示市场。由于非晶硅TFT(a-Si:H TFT)工艺具有加工温度低、器件性能均勻、工艺成熟、成本低、适用于大面积显示等优点,非晶硅TFT IXD日益成为当今显示技术的主流。近年来,为了进一步降低液晶面板的成本、提高TFT LCD的竞争优势,集成非晶硅TFT栅极驱动电路的研究受到了广泛的重视。这种将栅极驱动电路集成于玻璃基板上的技术,使得外围驱动芯片的数量及其压封工序得以减少,质量轻、厚度薄且外观对称的窄边框面板得以实现,液晶模组更加紧凑、可罪。采用非晶硅TFT制作集成电路主要需要解决以下两个难题一是非晶硅的载流子迁移率低,从而电路速度慢;二是非晶硅TFT的阈值电压容易发生漂移,从而电路性能的不稳定、寿命短。先前的研究表明采用栅极电压自举技术后,非晶硅TFT已经能够满足栅极驱动电路的要求。此外,将下拉TFT管偏置于较低栅极电压或者降低栅极电压的偏压比 (duty cycle),下拉TFT管阈值电压的漂移量能够被抑制为较小的值。然而,现行的非晶硅TFT工艺是非自对准的,寄生电容大。这些寄生电容容易带来较显著的电压馈通效应(feed through effect)。一方面,时钟信号的跳变容易通过寄生电容耦合到集成栅极驱动器内;另一方面,数据线上电压跳变也容易通过数据线和栅线间的寄生电容耦合到集成栅极驱动器的输出节点上。这些电压馈通效应会造成集成栅极驱动电路的输出低电平不稳定,从而干扰到相连接的像素TFT的关断,最终影响到TFT LCD的显示灰度。图1示意的是常规的栅极驱动电路的框图。如图1所示,栅极驱动电路由栅极驱动电路单元串联而成。图1的左边示意性地表示了三级连续的栅极驱动电路单元第N-1、 N和第N+1级。每一个栅极驱动单元电路包括有输入信号接口 V1、时钟信号接口 CLKs、低电平信号接口 Vss和输出信号接口 Vtj。第N级栅极驱动电路单元的输入信号接口耦合到第N-I 级的输出信号接口,第N级栅极驱动电路单元的复位信号接口耦合到第N+1级的输出信号接口。栅极驱动电路的输出信号接口耦合到对应的栅线,为对应的栅线提供栅极扫描信号。 图1的右下角还示意了 TFT IXD像素单元的组成。每个TFT IXD像素单元包括一个像素 TFT、一个存储电容和一个液晶像素电容;像素TFT的栅极耦合到对应栅线上,像素TFT的漏极耦合到对应的数据线上,像素TFT的源极耦合到存储电容和液晶像素电容的上极板。由于栅极扫描线和数据线之间的交叠以及像素TFT的栅极和漏极之间的交叠,栅极扫描线和数据线之间存在寄生电容Cl'以及寄生电容C2'。因此,当数据线的电压发生跳变时,栅极扫描线的电压可能会由于寄生电容Cl'的耦合而偏离低电位。图2示意了点翻转驱动时,数据线上电压的跳变对栅极扫描信号的影响由于数据信号的跳变,栅极扫描 信号的低电平受到干扰;栅极扫描信号的低电平干扰幅度同数据信号的跳变量、寄生电容Cl'的量正相关。由于栅极扫描信号的低电平不稳定,像素电容上的编程电压可能受到干扰,因而面板的灰度受到破坏。因此,必须设计专门的电路结构抑制上述电压馈通效应。先前报道的栅极驱动单元电路为了解决该问题,一般需要十个以上的晶体管,并且电路的功耗大、寿命短。由于电路复杂、版图面积大,这些电路的成品率也较低。因此,如何降低电路的复杂程度、提高集成栅极驱动器的性能仍为亟待研究的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的主要技术问题是,提供了一种栅极驱动电路及显示装置,能够抑制电压馈通效应。根据本专利技术的一个方面,提供一种栅极驱动电路,包括栅极扫描信号产生电路, 具有用于输出H级栅极扫描信号的栅极扫描线,其中,同一帧内的后一级栅极扫描信号比前一级栅极扫描信号滞后一个相位,H为根据每帧需要的扫描行数确定的正整数;低电平维持电路,包括至少一级低电平维持电路单元,所述低电平维持电路单元的输入端包括复合信号端和置位信号端,其输出端分别耦合到第N级至第N+X级栅极扫描线,当复位信号有效时所述低电平维持电路单元与第N级至第N+X级栅极扫描信号隔离,当置位信号有效时所述低电平维持电路单元将第N级至第N+X级栅极扫描线下拉到第一电压源的电位,其中, N、X为小于H的正整数。进一步地,所述低电平维持电路单元包括下拉模块,所述下拉模块的输出端分别耦合到第N级至第N+X级栅极扫描线;复位模块,其输入端耦合到所述复位信号,当所述复位信号有效时,控制下拉模块关断;置位模块,其输入端耦合到所述置位信号,当所述置位信号有效时,控制下拉模块开启,将下拉模块的输出端耦合到第一电压源。一种实施例中,所述复位模块包括至少一个复位晶体管,其控制极耦合到所述复位信号,第二电流导通极耦合到所述第一电压源,第一电流导通极耦合到第一控制节点,当所述复位信号的高电平到来时,所述复位晶体管导通,将第一控制节点的电位下拉到第一电压源;所述置位模块包括至少一个置位晶体管,其控制极耦合到所述置位信号,第一电流导通极耦合到所述置位信号或者耦合到第二电压源,第二电流导通极耦合到所述第一控制节点;当所述置位信号的高电平到来时,所述置位晶体管导通,第一控制节点被充电到所述第二电压源的电位;所述下拉模块包括至少一个下拉晶体管;各下拉晶体管的控制极都耦合到所述第一控制节点,各下拉晶体管的第二电流导通极耦合到所述第一电压源,每个下拉晶体管的第一电流导通极耦合到第N级至第N+X级栅极扫描线中的某个。进一步地,X大于或等于1或2 ;所述复位信号比所述置位信号超前的时间为 (X+2)*t,t为一个栅极扫描脉冲宽度的时间;所述第一电压源为地电压,所述第二电压源为高于所述第一电压源电压的电源电压。进一步地,所述栅极扫描信号产生电路包括多级串联的移位寄存器电路单元,其中每一级输出一栅极扫描信号,前一级移位寄存器电路单元的信号输出接口耦合到后一级移位寄存器电路单元的信号输入接口,且后一级移位寄存器电路单元的时钟信号比前一级移位寄存器电路单元的相应的时钟信号滞后一个相位。一种实施例中,所述栅极扫描信号产生电路包括输入模块,用于从信号输入接口接收输入信号,并在输入信号的控制下,提供驱动模块的开启电压;驱动模块,其控制端耦合到输入模块,响应所述开启电压,将第一时钟信号传送至信号输出接口 ;放电模块,用于在第二时钟信号的控制下将所述驱动模块的控制端耦合到第三电压源,使所述驱动模块关闭;时钟馈通抑制模块,用于在第一时钟信号的控制下将所述驱动模块的控制端耦合到所述信号输出接口 ;所述输入脉冲信号比所述第一时钟信号超前一个相位,所述第二时钟信号比所述第一时钟信号滞后两个相位。进一步地,所述第一时钟信号和所述第二时钟信号是两个周期相同的M相时钟信号,占空比均为1/M,一个相位的值等于2 π /M,其中,M为大于或等于4的整数。 优选地,所述输入模块包括第一晶体管,所述第一晶体管的控制极及其第一电流导通极接收输入信号,其第二电流导通极耦合到所述驱动模块的控制端为所述驱动模块的控制端提供开启电压;所述驱动模块包括第二晶体管,所述第二晶体管的控制极耦合到所述第一晶体管的第二电流导通极,其第一电流导通极输入所本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种栅极驱动电路,其特征在于包括:栅极扫描信号产生电路,具有用于输出H级栅极扫描信号的栅极扫描线,其中同一帧内的后一级栅极扫描信号比前一级栅极扫描信号滞后一个相位,H为根据每帧需要的扫描行数确定的正整数;低电平维持电路,包括至少一级低电平维持电路单元,所述低电平维持电路单元的输入端包括复位信号端和置位信号端,其输出端分别耦合到第N级至第N+X级栅极扫描线,当复位信号有效时所述低电平维持电路单元与第N级至第N+X级栅极扫描信号隔离,当置位信号有效时所述低电平维持电路单元将第N级至第N+X级栅极扫描线下拉到第一电压源的电位,其中,N、X为小于H的正整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张盛东廖聪维陈韬刘晓明戴文君钟德镇简庭宪
申请(专利权)人:北京大学深圳研究生院昆山龙腾光电有限公司
类型:发明
国别省市:94

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