栅极驱动电路单元、栅极驱动电路及显示器制造技术

本发明专利技术公开了一种栅极驱动电路单元、栅极驱动电路及一种显示器，其中栅极驱动电路单元包括：输入模块，在正向扫描控制信号和反向扫描控制信号的控制下，从信号输入端接收输入信号，控制驱动模块开启或关断；驱动模块，在输入模块的控制下，将第一时钟信号转送至信号输出端；低电平维持模块，用于将输出信号稳定在第一电压源的电位。本发明专利技术在正向、反向扫描控制信号的控制下可以实现双向栅极驱动电路的双向驱动功能，电路模块的利用率都是100%，且结构精简，采用较少的晶体管即实现了双向扫描功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种显示器，尤其涉及一种显示器的双向栅极驱动电路単元及双向栅极驱动电路。
技术介绍
薄膜晶体管(TFT)平板显示(Flat Panel Display, FPD)技术是当今显示技术的主流。近年来，集成栅极驱动技术引起了 FH)产业界的广泛兴趣。这种将栅极驱动电路集成于显示基板(如玻璃)上的方法，可以减少外围驱动芯片的数量及其压封エ序，使得FPD的成本降低，同时可以使得质量轻、厚度薄且外观対称的窄边框面板得以实现，显示模组更为紧凑、可靠；有利于简化源极驱动电路的设计，提高显示面板的分辨率、増加实现柔性显 示面板的可能性。通常，集成栅极驱动电路技术采用单向栅极驱动电路，即栅极扫描脉冲只能顺次从小序号的栅极线传递到大序号的栅极线，或者是栅极扫描脉冲顺次从大序号的栅极线传递到小序号的栅极线，从而图像数据逐行地传递到顺次被开启的诸行像素中。而双向栅极驱动电路则具有两种工作模式，不仅能够顺次将栅极扫描脉冲从小序号的栅极线传递到大序号的栅极线，而且能够顺次将栅极扫描脉冲从大序号的栅极线传递到小序号的栅极线。因此，双向栅极驱动电路具有如下优势一方面可以根据需要来灵活地改变扫描线的扫描顺序来实现图像的180度镜像，从而增强用户的操作好感度；另一方面，还可以使得显示模组的外围配置更加灵活。为了实现双向栅极驱动电路，目前的文献中大多采用两套扫描电路，并通过控制信号来确定扫描方向正向扫描或者反向扫描。例如，常规的双向栅极驱动电路中的ー套扫描电路被激活而处于正向扫描时，另ー套扫描电路则停止工作；反之亦然。所以这种传统的双向栅极驱动电路存在大量的冗余晶体管，电路的规模较大，占据的版图面积很大。另一方面，高分辨率、窄边框的显示器要求集成栅极驱动电路更精简、占用面积更少。因此常规的双向栅极驱动电路不适用于高分辨率、窄边框的显示应用中。此外，常用的TFT，例如非晶硅TFT、氧化物TFT等，在长时间工作后，其电学性能会退化，例如阈值电压发生漂移，所以，常规的双向栅极驱动电路的寿命较短。因此，如何在较少晶体管的情况下有效的实现栅极驱动电路的双向扫描功能是ー个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的主要技术问题是，提供一种结构精简的双向栅极驱动电路単元。根据本专利技术的第一个方面，提供一种双向栅极驱动电路単元，包括输入模块、驱动模块、低电平维持模块、正向扫描控制信号输入端、反向扫描控制信号输入端和信号输出端，所述正向扫描控制信号输入端用于输入正向扫描控制信号，所述反向扫描控制信号输入端用于输入反向扫描控制信号；所述信号输出端用于输出栅极扫描信号。所述驱动模块的控制端耦合到第一控制节点，输入端用于输入第一时钟信号，输出端耦合到信号输出端，所述驱动模块在第一控制节点的控制下，将第一时钟信号施加到信号输出端。所述输入模块包括第一开关模块和第二开关模块，所述第一开关模块包括第一信号输入端和第二信号输入端，所述第一信号输入端用于接收输入的第一脉冲信号，所述第ニ信号输入端耦合到正向扫描控制信号输入端，所述第二开关模块包括第三信号输入端和第四信号输入端，所述第三信号输入端用于接收第二脉冲信号，所述第四信号输入端耦合到反向扫描控制信号输入端，所述第一开关模块的输出端与第二开关模块的输出端分别连接到第一控制节点Q，对第一控制节点进行充电或放电，以控制驱动模块的开启或关断；所述正向扫描控制信号、反向扫描控制信号、第一脉冲信号、第二脉冲信号和第一时钟信号被配置为正向扫描时，所述正向扫描控制信号为高电平，所述反向扫描控制信号为低电平，所述第一脉冲信号到来时，所述第一时钟信号为低电平，当所述第一脉冲信号变为低电 平T/3时间后，所述第一时钟信号变为高电平，所述第二脉冲信号滞后所述第一脉冲信号4T/3的时间；反向扫描时，所述反向扫描控制信号为高电平，所述正向扫描时钟控制信号为低电平，所述第二脉冲信号到来时，所述第一时钟信号为低电平，当所述第二脉冲信号变为低电平T/3时间后，所述第一时钟信号变为高电平，所述第一脉冲信号滞后所述第二脉冲信号4T/3的时间；所述第一时钟信号是周期为T、占空比为33%的时钟信号，第一脉冲信号和第二脉冲信号的脉宽均为T/3，其中T>0。所述低电平維持模块将第一控制节点和信号输出端稳定在低电平，当第一控制节点被放电后，所述低电平維持模块将第一控制节点和信号输出端耦合到低电平直到下次第一控制节点被充电。所述第一脉冲信号和第二脉冲信号的周期与帧扫描周期相同。根据本专利技术的另一方面，本专利技术还公开了ー种栅极驱动电路，包括N级级联的栅极驱动电路单元，至少ー个所述栅极驱动电路单元为如上所述的栅极驱动电路单元，第n级栅极驱动电路单元的第一信号输入端耦合到第n-2级栅极驱动电路的信号输出端，第n级的栅极驱动电路单元的第三信号输入端耦合到第n+2级驱动电路单元的信号输出端，其中N为大于0的整数，n为大于0且小于N的整数。此外，本专利技术还公开了ー种显示器，包括显示面板，所述显示面板上制作有第一方向的栅极线和第二方向的数据线；如上所述的栅极驱动电路，所述栅极驱动电路中栅极驱动单元的信号输出端耦合到与其对应的栅极线。本申请的有益效果体现在通过复用双向栅极驱动电路単元的输入模块、驱动模块、低电平维持模块，即正向扫描或者反向扫描都采用相同的电路模块，从而在正向或者反向扫描模式下，电路模块的利用率为100%。并且通过时序的配合，利用单个驱动管(第三晶体管T3)即可实现输出信号的上拉和下拉，无需设置输出信号的下拉管，进ー步減少了双向栅极驱动电路单元的晶体管数目，采用较少的晶体管即实现了栅极驱动电路的双向扫描功倉^:。附图说明图I示例性地描述了本专利技术实施例一的栅极驱动单元电路图2示例性地描述了图I所示的栅极驱动单元电路的正向(图2a)和反向(图2b)扫描时序图；图3示例性地描述了由实施例一中的栅极驱动电路单元构成的栅极驱动电路框图；图4示例性地描述了图3所示的栅极驱动电路正向(图4a)和反向(图4b)扫描时序图；图5示例性地描述了本专利技术实施例ニ的栅极驱动单元电路；图6示例性地描述了图5所示的栅极驱动单元电路正向(图6a)和反向(图6b)扫描时序图； 图7示例性地描述了由实施例ニ中的栅极驱动电路单元构成的栅极驱动电路框图；图8示例性地描述了图I所示的栅极驱动电路正向(图8a)和反向(图8b)扫描时序图；图9示例性地描述了本专利技术实施例三的栅极驱动单元电路；图10示例性地描述了图9所示的栅极驱动单元电路正向(图IOa)和反向(图IOb)扫描时序图；图11示例性地描述了由实施例三中的栅极驱动电路单元构成的栅极驱动电路框图；图12示例性地描述了图11所示的栅极驱动电路正向(图12a)和反向(图12b)扫描时序图。具体实施例方式为使本专利技术的专利技术目的、技术方案和优点更加清楚，下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进ー步详细说明。首先对ー些术语进行说明以液晶显示面板(Liquid Crystal Display, LCD)为例，LCD面板由ニ维像素矩阵，以及与每个像素阵列相连的第一方向的多条数据线和第二方向的多条栅极扫描线构成。LCD面板的驱动电路包括栅极驱动电路和源极驱动电路。栅极驱动电路产生多个扫描脉冲信号，这些扫描脉冲信号依次从小序号数的栅极扫描线施加至大序号数的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种栅极驱动单元，其特征在于，包括输入模块(11)、驱动模块(13)、低电平维持模块(12)、正向扫描控制信号输入端(VDF)、反向扫描控制信号输入端(VDB)和信号输出端(Vo)；所述正向扫描控制信号输入端(VDF)用于输入正向扫描控制信号；所述反向扫描控制信号输入端(VDB)用于输入反向扫描控制信号；所述信号输出端(Vo)用于输出栅极扫描信号；所述驱动模块(13)的控制端耦合到第一控制节点(Q)，输入端用于输入第一时钟信号(VA)，输出端耦合到信号输出端(Vo)，所述驱动模块(13)在第一控制节点(Q)的控制下，将第一时钟信号(VA)施加到信号输出端(Vo)；所述输入模块(11)包括第一开关模块(111)和第二开关模块(112)，所述第一开关模块(111)包括第一信号输入端和第二信号输入端，所述第一信号输入端用于接收输入的第一脉冲信号(VI1)，所述第二信号输入端耦合到正向扫描控制信号输入端(VDF)；所述第二开关模块(112)包括第三信号输入端和第四信号输入端，所述第三信号输入端用于接收第二脉冲信号(VI2)，所述第四信号输入端耦合到反向扫描控制信号输入端(VDB)，所述第一开关模块(111)的输出端与第二开关模块(112)的输出端分别连接到第一控制节点(Q)，对第一控制节点(Q)进行充电或放电，以控制驱动模块(13)的开启或关断；所述正向扫描控制信号、反向扫描控制信号、第一脉冲信号(VI1)、第二脉冲信号(VI2)和第一时钟信号(VA)被配置为：正向扫描时，所述正向扫描控制信号为高电平，所述反向扫描控制信号为低电平，所述第一脉冲信号(VI1)到来时，所述第一时钟信号(VA)为低电平，当所述第一脉冲信号(VI1)变为低电平T/3时间后，所述第一时钟信号(VA)变为高电平，所述第二脉冲信号(VI2)滞后所述第一脉冲信号(VI1)4T/3的时间；反向扫描时，所述反向扫描控制信号为高电平，所述正向扫描时钟控制信号为低电平，所述第二脉冲信号(VI2)到来时，所述第一时钟信号(VA)为低电平，当所述第二脉冲信号(VI2)变为低电平T/3时间后，所述第一时钟信号(VA)变为高电平，所述第一脉冲信号(VI1)滞后所述第二脉冲信号(VI2)4T/3的时间；所述第一时钟信号(VA)是周期为T、占空比为33%的时钟信号，第一脉冲信号(VI1)和第二脉冲信号(VI2)的脉宽均为T/3，其中T>0；所述低电平维持模块(12)将第一控制节点(Q)和信号输出端(Vo)稳定在低电平，当第一控制节点(Q)被放电后,所述低电平维持模块(12)将第一控制节点(Q)和信号输出端(Vo)耦合到低电平直到下次第一控制节点(Q)被充电。...

【技术特征摘要】
1.一种栅极驱动单元，其特征在于，包括输入模块(11)、驱动模块(13)、低电平维持模块(12)、正向扫描控制信号输入端(Vdf)、反向扫描控制信号输入端(Vdb)和信号输出端(V0); 所述正向扫描控制信号输入端(Vdf)用于输入正向扫描控制信号； 所述反向扫描控制信号输入端(Vdb)用于输入反向扫描控制信号； 所述信号输出端(V。)用于输出栅极扫描信号； 所述驱动模块(13)的控制端耦合到第一控制节点(Q)，输入端用于输入第一时钟信号(Va)，输出端耦合到信号输出端(V。)，所述驱动模块(13)在第一控制节点(Q)的控制下，将第一时钟信号(Va)施加到信号输出端(V。)； 所述输入模块(11)包括第一开关模块(111)和第二开关模块(112)，所述第一开关模块(111)包括第一信号输入端和第二信号输入端，所述第一信号输入端用于接收输入的第ー脉冲信号(V11),所述第二信号输入端耦合到正向扫描控制信号输入端(Vdf);所述第二开关模块(112)包括第三信号输入端和第四信号输入端，所述第三信号输入端用于接收第二脉冲信号(V12)，所述第四信号输入端耦合到反向扫描控制信号输入端(Vdb)，所述第一开关模块(111)的输出端与第二开关模块(112)的输出端分别连接到第一控制节点(Q)，对第一控制节点(Q)进行充电或放电，以控制驱动模块(13)的开启或关断； 所述正向扫描控制信号、反向扫描控制信号、第一脉冲信号(V11)、第二脉冲信号(V12)和第一时钟信号(Va)被配置为正向扫描时，所述正向扫描控制信号为高电平，所述反向扫描控制信号为低电平，所述第一脉冲信号(V11)到来时，所述第一时钟信号(Va)为低电平，当所述第一脉冲信号(V11)变为低电平T/3时间后，所述第一时钟信号(Va)变为高电平，所述第二脉冲信号(V12)滞后所述第一脉冲信号(Vn)4T/3的时间；反向扫描时，所述反向扫描控制信号为高电平，所述正向扫描时钟控制信号为低电平，所述第二脉冲信号(V12)到来时，所述第一时钟信号(Va)为低电平，当所述第二脉冲信号(V12)变为低电平T/3时间后，所述第一时钟信号(Va)变为高电平，所述第一脉冲信号(V11)滞后所述第二脉冲信号(VI2)4T/3的时间；所述第一时钟信号(Va)是周期为T、占空比为33%的时钟信号，第一脉冲信号(V11)和第二脉冲信号(V12)的脉宽均为T/3，其中T>0 ； 所述低电平維持模块(12)将第一控制节点(Q)和信号输出端(V。)稳定在低电平，当第一控制节点(Q)被放电后，所述低电平維持模块(12)将第一控制节点(Q)和信号输出端(V。)耦合到低电平直到下次第一控制节点(Q)被充电。2.如权利要求I所述的栅极驱动単元，其特征在于，所述第一开关模块(111)包括第一晶体管(T1),所述第一晶体管(T1)的控制极连接到第一信号输入端，用于接收输入的第一脉冲信号(V11),所述第一晶体管(T1)的第一端耦合到正向扫描控制信号输入端(Vdf)，第一晶体管(T1)的第二端耦合到第一控制节点(Q);所述第二开关模块(112)包括第二晶体管(T2),所述第二晶体管(T2)的控制极连接到第二信号输入端，用于接收第二脉冲信号(V12),第二晶体管(T2)的第一端耦合到反向扫描控制信号输入端(Vdb)，第二晶体管(T2)的第二端耦合到第一控制节点(Q)。3.如权利要求I所述的栅极驱动単元，其特征在于，所述驱动模块包括第三晶体管(T3),所述第三晶体管(T3)的控制极连接所述第一控制节点(Q)，所述第三晶体管(T3)的第一端连接第一时钟信号(Va)输入端，用于输入第一时钟信号(Va)，第三晶体管(T3)的第二端耦合到信号输出端(V。)。4.如权利要求3所述的栅极驱动単元，其特征在于，所述驱动模块还包括第一电容(C1),所述第一电容(C1)连接在所述第三晶体管(T3)的控制极和信号输出端(V。)之间。5.如权利要求I所述的栅极驱动単元，其特征在于，所述低电平維持模块(12)包括第十四 晶体管(T14)、第十五晶体管(T15)、第十六晶体管(T16)、第十七晶体管(T17)、第十八晶体管(T18)、第一电压源(Vss)及第ニ电压源(Vdd)，其中所述第十四晶体管(T14)的第一端与控制极分别连接到第二电压源上(Vdd)，第十四晶体管(T14)的第二端耦合到所述第十七晶体管(T17)的第一端；所述第十五晶体管(T15)的第一端连接信号输出端(V。)，第十五晶体管(T15)的控制极连接所述第十四晶体管(T14)的第二端，第十五晶体管(T15)的第二端连接第一电压源(Vss);所述第十六晶体管(T16)的第一端连接到第一控制节点(Q)，第十六晶体管(T16)的控制极连接所述第十四晶体管(T14)的第二端，第十六晶体(T16)管的第二端连接第一电压源(Vss);所述第十七晶体管(T17)的控制极连接第一控制节点(Q)，第十七晶体管(T17)的第二端连接第一电压源(Vss);所述第十八晶体管(T18)的第一端连接第一控制节点(Q)，第十八晶体管(T18)的控制极连接第一时钟信号(Va)输入端，第十八晶体管(T18)的第ニ端连接信号输出端(V。)；所述第一电压源(Vss)为低电平，所述第二电压源(Vdd)为高电平。6.如权利要求I所述的栅极驱动単元，所述低电平維持模块(52)包括第二十四晶体管(T24)、第二十五晶体管(T25)、第二十六晶体管(T26)、第二十七晶体管(T27)、第二十八...

【专利技术属性】
技术研发人员：张盛东，郑灿，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：