CN104123922B - 栅极驱动电路、使用其的驱动系统及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种栅极驱动电路，栅极驱动电路用于输出多级削角的栅极驱动信号，栅极驱动电路包括参考时序电压产生单元及栅极驱动信号产生单元。参考时序电压产生单元包括反相延时模块及电压转换模块。反相延时模块用于接收第一时序信号，并将第一时序信号反相并延时，以输出第三时序信号。电压转换模块与反相延时模块相连，用于转换第三时序信号，以输出参考时序电压。栅极驱动信号产生单元根据第一时序信号及参考时序电压，输出多级削角的栅极驱动信号。本发明的栅极驱动电路、使用其的驱动系统及显示装置能输出削角的栅极驱动信号，减少了馈通影响，提高了显示装置画面品质，且能根据延时模块的延时时间调节削角的栅极驱动信号的削角时间，灵活性高。

Description

栅极驱动电路、使用其的驱动系统及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种栅极驱动电路、使用其的驱动系统及显示装置。

背景技术

随着科技的发展，轻薄、省电的信息产品已经充斥着我们的生活，而显示器则在其间扮演了相当重要的角色，无论是手机、个人数字助理或是笔记型计算机等，均需要显示装置作为人机沟通的平台。薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)液晶显示器因其高集成度、省电、低成本、工艺灵活等优点被广泛应用于显示领域。

图1为现有的TFT液晶显示器的电路示意图。图2为图1所示的TFT液晶显示器中的时序信号的时序示意图。请同时参考图1及图2，TFT液晶显示器包括显示面板11、栅极驱动电路12、源极驱动电路13及时序控制器14，显示面板11包括多条栅极线GL(图中仅仅示出2条)与多条数据线DL(图中仅仅示出2条)，且相邻的两条栅极线GL与相邻的两条数据线DL交叉形成一个像素单元，每个像素单元包括TFT、存储电容Cs、液晶电容CLc、寄生电容Cgd。液晶显示面板11与驱动电路的基本工作原理为：栅极驱动电路12接收时序控制器14输出第一时序信号OE及参考高电压源输出的参考高电压VGH，以向栅极线GL输出栅极驱动信号GATE1、GATE2，从而依序将每一行的TFT打开。当栅极驱动信号GATE1、GATE2对应的两行像素中的TFT接收到高电位的栅极驱动信号GATE1、GATE2时，源极驱动电路13输出数据信号Vdata被充至液晶电容CLc，当栅极驱动信号GATE1、GATE2对应的两行像素中的TFT接收到低电位的栅极驱动信号GATE1、GATE2时，TFT被关闭，已充入液晶电容CLc的数据信号Vdata由存储电容Cs保持，从而根据液晶电容CLc保持的数据信号Vdata与公共电极的电压Vcom的差值改变液晶的状态，从而控制液晶的透光率，以显示不同的灰阶。

但，现有的TFT液晶显示器中栅极线GL上的电压从高电位突变为低电位，会使液晶电容CLc、寄生电容Cgd及储存电容Cs接收的电压突变，从而使公共电极的电压Vcom产生波动，进而产生馈通(feedthrough)影响，影响显示装置的画面品质。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是提供一种能输出削角的栅极驱动信号，从而减少馈通影响，进而提高显示装置的画面品质、且灵活性高的栅极驱动电路。

本发明提供一种栅极驱动电路，所述栅极驱动电路用于输出多级削角的栅极驱动信号，所述栅极驱动电路包括参考时序电压产生单元及栅极驱动信号产生单元。所述参考时序电压产生单元包括反相延时模块及电压转换模块。所述反相延时模块用于接收第一时序信号，并将所述第一时序信号反相并延时，以输出第三时序信号所述电压转换模块与所述反相延时模块相连，用于转换所述第三时序信号，以输出参考时序电压。所述栅极驱动信号产生单元根据所述第一时序信号及所述参考时序电压，输出多级削角的栅极驱动信号。

优选地，所述参考时序电压产生单元还包括隔离模块，用于接收所述第一时序信号，并将所述第一时序信号与所述栅极驱动信号产生单元隔离。

优选地，所述隔离模块包括运算放大器。

优选地，所述隔离模块包括第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件、第五开关元件、第六开关元件、第七开关元件、第八开关元件、第二电容及第一滑动电阻。

优选地，所述反相延时模块包括非逻辑门、第一电阻及第一电容，其中，所述第一电阻及所述第一电容与所述非逻辑门的输出端相连。

优选地，所述反相延时模块包括第九开关元件、第十开关元件、第一电阻及第一电容；其中，第九开关元件与第十开关元件组成反相单元，所述第一电容及所述第一电阻组成延时单元，所述延时单元与所述反相单元的输入端相连。

本发明还提供一种驱动系统，所述驱动系统包括栅极驱动电路，所述栅极驱动电路用于输出多级削角的栅极驱动信号，所述栅极驱动电路包括参考时序电压产生单元及栅极驱动信号产生单元。所述参考时序电压产生单元包括反相延时模块及电压转换模块。所述反相延时模块用于接收第一时序信号，并将所述第一时序信号反相并延时，以输出第三时序信号。所述电压转换模块与所述反相延时模块相连，用于转换所述第三时序信号，以输出参考时序电压。所述栅极驱动信号产生单元根据所述第一时序信号及所述参考时序电压，输出多级削角的栅极驱动信号。

本发明还提供一种显示装置，所述显示装置包括栅极驱动电路，所述栅极驱动电路用于输出多级削角的栅极驱动信号，所述栅极驱动电路包括参考时序电压产生单元及栅极驱动信号产生单元。所述参考时序电压产生单元包括反相延时模块及电压转换模块。所述反相延时模块用于接收第一时序信号，并将所述第一时序信号反相并延时，以输出第三时序信号。所述电压转换模块与所述反相延时模块相连，用于转换所述第三时序信号，以输出参考时序电压。所述栅极驱动信号产生单元根据所述第一时序信号及所述参考时序电压，输出多级削角的栅极驱动信号。

本发明的栅极驱动电路、使用其的驱动系统及显示装置能输出削角的栅极驱动信号，减少了馈通影响，提高了显示装置画面品质，且能根据延时模块的延时时间调节削角的栅极驱动信号的削角时间，灵活性高。

附图说明

图1为现有的TFT液晶显示器的电路示意图。

图2为图1所示的TFT液晶显示器中的时序信号的时序示意图。

图3为本发明第一实施方式的栅极驱动电路的模块示意图。

图4为本发明如图3所示的栅极驱动电路的电路结构示意图。

图5为如图4所示的栅极驱动电路的时序信号的时序示意图。

图6为本发明第二实施方式的栅极驱动电路的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

图3为本发明第一实施方式的栅极驱动电路的模块结构示意图。图4为如图3所示的栅极驱动电路的电路结构示意图。图5为如图4所示的栅极驱动电路的时序信号的时序示意图。请同时参考图3、图4及图5，栅极驱动电路用于输出多级削角的栅极驱动信号GATE1、GATE2，以避免因栅极驱动电压发生突变，而使得公共电极的电压产生波动，进而减小馈通(feedthrough)影响。栅极驱动电路包括参考时序电压产生单元10及栅极驱动信号产生单元20。参考时序电压产生单元10根据第一时序信号OE输出参考时序电压CLK，栅极驱动信号产生单元20根据参考时序电压CLK及第一时序信号OE输出多级削角的栅极驱动信号GATE1、GATE2(图中仅仅示出两级)，从而避免了液晶电容、寄生电容及储存电容接收的电压发生突变，从而使公共电极的电压产生波动，减小了馈通(feedthrough)影响，提高了显示装置的画面品质。

其中，参考时序电压产生单元10包括反相延时模块102及电压转换模块104。当然本领域的技术人员可以理解的是，参考时序电压产生单元10还包括隔离模块100，隔离模块100用于第一时序信号OE与栅极驱动信号产生单元20隔离，输出隔离后的第一时序信号OE－1，从而避免栅极驱动信号产生单元20与反相延时模块102相互影响而造成第一时序信号OE不稳定。

其中，隔离模块100通过运算放大器OP实现，运算放大器OP包括正向输入端及反向输入端，其中，运算放大器OP的正向输入端接收第一时序信号OE。运算放大器OP的反向输入端与运算放大器OP的输出端相连，运算放大器OP的输出端用于输出隔离后的第一时序信号OE－1。

其中，反相延时模块102接收隔离后的第一时序信号OE－1，用于将隔离后的第一时序信号OE－1反相并延时，以输出第三时序信号OE－3。

在本发明一实施方式中，反相延时模块102包括非逻辑门ON，非逻辑门ON的输入端接收隔离后的第一时序信号OE－1，非逻辑门ON的输出端用于将隔离后的第一时序信号OE－1反相，以输出第二时序信号OE－2。

在本发明一实施方式中，反相延时模块102还包括第一电阻R1及第一电容C1。第一电容C1及第一电阻R1组成延时单元。第一电阻R1及第一电容C1均与非逻辑门ON的输出端相连，以接收非逻辑门ON输出的第二时序信号OE－2，并将第二时序信号OE－2延时，从而输出第三时序信号OE－3。

其中，电压转换模块104与反相延时模块102相连，用于将第三时序信号OE－3的电压进行转换，以输出参考时序电压CLK。栅极驱动信号产生单元20根据第一时序信号OE及参考时序电压CLK，输出多级削角的栅极驱动信号GATE1、GATE2。

图6为本发明第二实施方式的栅极驱动电路的电路结构示意图。图6所示的隔离模块100包括第一开关元件T1、第二开关元件T2、第三开关元件T3、第四开关元件T4、第五开关元件T5、第六开关元件T6、第七开关元件T7、第八开关元件T8、第二电容C2及第一滑动电阻RT。其中，第一开关元件T1、第二开关元件T2、第三开关元件T3、第四开关元件T4、第五开关元件T5、第六开关元件T6、第七开关元件T7、第八开关元件T8、第二电容C2及第一滑动电阻RT用于将第一时序信号OE隔离，从而输出隔离后的第一时序信号OE－1。

其中，第一开关元件T1包括第一通路端、第二通路端及第三通路端，第一通路端接收参考高电压。第二开关元件T2包括第四通路端、第五通路端及第六通路端，第四通路端与第一开关元件T1的第一通路端相连，第五通路端与第一开关元件T1的第二通路端相连。第三开关元件T3包括第七通路端、第八通路端及第九通路端，第七通路端与第二开关元件T2的第六通路端相连，第八通路端用于输出隔离后的第一时序信号OE-1。第四开关元件T4包括第十通路端、第十一通路端及第十二通路端，第十通路端与第二开关元件T2的第六通路端相连，第十一通路端接收第一时序信号OE。第五开关元件T5包括第十三通路端、第十四通路端及第十五通路端，第十三通路端与第十四通路端相连及第三开关元件T3的第九通路端相连，第十五通路端接地。

其中，第六开关元件T6包括第十六通路端、第十七通路端及第十八通路端，第十六通路端与第四开关元件T4的第十二通路端相连，第十七通路端与第五开关元件T5的第十四通路端相连，第十八通路端接地。第七开关元件T7包括第十九通路端、第二十通路端及第二十一通路端，第十九通路端接收参考高电压，第二十通路端与第一开关元件T1的第三通路端相连。第八开关元件T8包括第二十二通路端、第二十三通路端及第二十四通路端，第二十二通路端与第七开关元件T7的第二十一通路端相连，第二十三通路端与第四开关元件T4的第十二通路端相连，第二十四通路端接地。

其中，第一滑动电阻RT的一端与第一开关元件T1的第三通路端相连，第一滑动电阻RT的另一端接地。第二电容C2的一端与第三开关元件T3的第八通路端相连，另一端与第八开关元件T8的第二十三通路端相连。

在本发明一实施方式中，反相延时模块102包括第九开关元件T9、第十开关元件T19、第一电容C1及第一电阻R1。其中，第九开关元件T9与第十开关元件T10用于将输入的信号反相，第一电容C1及第一电阻R1用于将输入的信号延时。

其中，第一电容C1的一端接收隔离后的第一时序信号OE-1，另一端接地。第一电阻R1的一端接收隔离后的第一时序信号OE-1，另一端与第九开关元件T9及第十开关元件T10相连。第九开关元件包括第二十五通路端、第二十六通路端及第二十七通路端，第二十五通路端与参考高电压连接，第二十六通路端与第一电阻R1相连，第二十七通路端与电压转换模块104相连。第十开关元件T10包括第二十八通路端、第二十九通路端及第三十通路端，第二十八通路端与第九开关元件T9的第二十七通路端相连，第二十九通路端与第九开关元件T9的第二十六通路端相连，第三十通路端接地。

其中，第五开关元件T5、第六开关元件T6、第八开关元件T8及第十开关元件为NMOS管，第一开关元件T1、第二开关元件T2、第三开关元件T3、第四开关元件T4、第七开关元件T7、第九开关元件T9为PMOS管，但本发明并不以此为限。

本发明还提供一种驱动系统，驱动系统包括栅极驱动电路，栅极驱动电路用于输出多级削角的栅极驱动信号GATE1、GATE2，栅极驱动电路包括参考时序电压产生单元10及栅极驱动信号产生单元20。参考时序电压产生单元10包括反相延时模块102及电压转换模块104。反相延时模块102接收第一时序信号OE，用于将第一时序信号OE反相并延时，输出第三时序信号OE－3。电压转换模块104与反相延时模块102相连，用于转换第三时序信号OE－3，以输出参考时序电压CLK。栅极驱动信号产生单元20根据第一时序信号OE及参考时序电压CLK，输出多级削角的栅极驱动信号GATE1、GATE2。

本发明还提供一种显示装置，显示装置包括栅极驱动电路，栅极驱动电路用于输出多级削角的栅极驱动信号GATE1、GATE2，栅极驱动电路包括参考时序电压产生单元10及栅极驱动信号产生单元20。参考时序电压产生单元10包括反相延时模块102及电压转换模块104。反相延时模块101接收第一时序信号OE，用于将第一时序信号OE反相并延时，以输出第三时序信号OE－3。电压转换模块104与反相延时模块102相连，用于转换第三时序信号OE－3，以输出参考时序电压CLK。栅极驱动信号产生单元20根据第一时序信号OE及参考时序电压CLK，输出多级削角的栅极驱动信号GATE1、GATE2。

本发明的栅极驱动电路、使用其的驱动系统及显示装能输出削角的栅极驱动信号，减少了馈通影响，提高了显示装置画面品质，且能根据延时模块的延时时间调节削角的栅极驱动信号的削角时间，灵活性高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种栅极驱动电路，其特征在于，所述栅极驱动电路用于输出多级削角的栅极驱动信号，所述栅极驱动电路包括：

参考时序电压产生单元，所述参考时序电压产生单元包括：

反相延时模块用于接收第一时序信号，并将所述第一时序信号延时并反相，以输出第三时序信号；及

电压转换模块，与所述反相延时模块相连，用于转换所述第三时序信号，以输出参考时序电压；及

栅极驱动信号产生单元，根据所述第一时序信号及所述参考时序电压，输出多级削角的栅极驱动信号；

其中，所述多级削角的栅极驱动信号的削角的时间由所述参考时序电压的下降沿与所述第一时序信号的上升沿之间的时间差决定，所述多级削角的栅极驱动信号的上升沿的时间由所述第一时序信号的下降沿的时间决定。

2.如权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述参考时序电压产生单元还包括：

隔离模块，用于接收所述第一时序信号，并将所述第一时序信号与所述栅极驱动信号产生单元隔离。

3.如权利要求2所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述隔离模块包括运算放大器。

4.如权利要求2所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述隔离模块包括第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件、第五开关元件、第六开关元件、第七开关元件、第八开关元件、第二电容及第一滑动电阻。

5.如权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述反相延时模块包括非逻辑门、第一电阻及第一电容；

其中，所述第一电阻及所述第一电容与所述非逻辑门的输出端相连。

6.如权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述反相延时模块包括第九开关元件、第十开关元件、第一电阻及第一电容；

其中，第九开关元件与第十开关元件组成反相单元，所述第一电容及所述第一电阻组成延时单元，所述延时单元与所述反相单元的输入端相连。

7.一种驱动系统，其特征在于，包括如权利要求1－6项任意一项所述的栅极驱动电路。

8.如权利要求7所述的驱动系统，其特征在于，所述驱动系统还包括时序信号控制器，所述时序信号控制器用于输出所述第一时序信号。

9.一种显示装置，包括如权利要求1－6项任意一项所述的栅极驱动电路。

10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括时序信号控制器，所述时序信号控制器用于输出所述第一时序信号。