CN105096863B - 一种液晶显示装置及其栅极驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示装置及其栅极驱动电路。该栅极驱动电路包括电平转换电路以及与电平转换电路连接的移位寄存电路，电平转换电路用于为移位寄存电路产生时钟信号、选择信号以及负压参考信号，时钟信号、选择信号以及负压参考信号用于驱动移位寄存电路，其中负压参考信号的负压值大于时钟信号的负压值和选择信号的负压值中的至少一者。通过以上方式，本发明能够使得移位寄存电路的薄膜晶体管具有更好的关断性能，避免出现工作异常。

Description

一种液晶显示装置及其栅极驱动电路
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种液晶显示装置及其栅极驱动电路。
背景技术
请参见图1-2所示，图1是现有技术中电平转换电路的电路图，图2是图1中时钟信号、选择信号以及电压参考信号的时序图。如图1所示，现有技术的电平转换电路10用于产生时钟信号CK1和CK2、选择信号LC1和LC2以及电压参考信号VSS，时钟信号CK1和CK2、选择信号LC1和LC2以及电压参考信号VSS用于驱动移位寄存电路。其中，电平转换电路10的输入高电压VGH和低电压VGL，时钟信号CK1、时钟信号CK1、选择信号LC1和选择信号LC2的高电压均为VGH，时钟信号CK1和CK2、选择信号LC1和LC2以及电压参考信号VSS的低电压均为VGL，如图2所示。当时钟信号CK1和CK2、选择信号LC1和LC2以及电压参考信号VSS的低电压均为VGL时，导致移位寄存电路的薄膜晶体管无法正常关断。
发明内容
本发明实施例提供了一种液晶显示装置及其栅极驱动电路，能够使得薄膜晶体管具有更好的关断性能。
本发明提供一种液晶显示装置的栅极驱动电路，其包括电平转换电路以及与移位寄存电路连接的移位寄存电路，电平转换电路用于为移位寄存电路产生时钟信号、选择信号以及负压参考信号，时钟信号、选择信号以及负压参考信号用于驱动移位寄存电路，其中负压参考信号的负压值大于时钟信号的负压值和选择信号的负压值中的至少一者。
其中，负压参考信号的负压值大于时钟信号的负压值和选择信号的负压值。
其中，电平转换电路包括用于分别输入负压输入信号的至少两个输入端口，其中至少两个输入端口输入的负压输入信号的负压值不同，且电平转换电路根据至少两个输入端口输入的负压输入信号中的负压值最大者生成负压参考信号。
其中，电平转换电路包括第一输入端口、第二输入端口以及第三输入端口，第一输入端口、第二输入端口以及第三输入端口分别用于输入第一负压输入信号、第二负压输入信号和第三负压输入信号，电平转换电路进一步包括时钟信号产生模块、选择信号产生模块以及负压参考信号生成模块，其中时钟信号产生模块将时钟信号的负压值设置成正比于第一负压输入信号的负压值，选择信号产生模块将选择信号的负压值设置成正比于第二负压输入信号的负压值，负压参考信号生成模块在第三输入端口存在第三负压输入信号时将负压参考信号的负压值设置成正比于第三负压输入信号中的负压值。
其中，第三负压输入信号的负压值大于第一负压输入信号和第二负压输入信号中的至少一者的负压值。
其中，第三负压输入信号的负压值均大于第一负压输入信号和第二负压输入信号的负压值。
其中，负压参考信号生成模块进一步在第三输入端口不存在第三负压输入信号时将负压参考信号的负压值设置成正比于第一负压输入信号和第二负压输入信号中的负压值最大者。
其中，电平转换电路进一步包括第四输入端口，第四输入端口用于输入正压输入信号，其中时钟信号产生模块将时钟信号的正压值设置成正比于正压输入信号的正压值，选择信号产生模块将选择信号的正压值设置成正比于正压输入信号的正压值。
其中，选择信号用于选择移位寄存电路中的两个功能模块进行交替工作，移位寄存电路包括多个薄膜晶体管，时钟信号用于施加至部分薄膜晶体管的漏极，选择信号用于施加至对应的薄膜晶体管的栅极，负压参考信号用于分别施加至对应的薄膜晶体管的源极。
本发明还提供一种液晶显示装置，其包括上述栅极驱动电路。
通过上述方案，本发明的有益效果是：本发明通过电平转换电路为移位寄存电路产生时钟信号、选择信号以及负压参考信号，时钟信号、选择信号以及负压参考信号用于驱动移位寄存电路，其中负压参考信号的负压值大于时钟信号的负压值和选择信号的负压值中的至少一者，能够使得移位寄存电路的薄膜晶体管具有更好的关断性能，避免出现工作异常。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是现有技术中电平转换电路的电路图；
图2是图1中时钟信号、选择信号以及电压参考信号的时序图；
图3是本发明第一实施例的栅极驱动电路的框图；
图4是图3中移位寄存电路的电路图；
图5是图3中电平转换电路的电路图；
图6是第二实施例的电平转换电路的电路图；
图7是图6中时钟信号、选择信号以及负压参考信号的时序图；
图8是第三实施例的电平转换电路的电路图；
图9是本发明第一实施例的液晶显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图3所示，图3是本发明第一实施例的栅极驱动电路的框图。本实施例所揭示的栅极驱动电路应用于液晶显示装置。如图3所示，栅极驱动电路30包括电平转换电路32以及与电平转换电路32连接的移位寄存电路31。其中，电平转换电路32用于为移位寄存电路31产生时钟信号、选择信号以及负压参考信号，时钟信号、选择信号以及负压参考信号用于驱动移位寄存电路31。
如图4所示，移位寄存电路31用于驱动液晶显示装置的薄膜晶体管的栅极，其包括第一薄膜晶体管T1、第二薄膜晶体管T2、第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4、第五薄膜晶体管T5、第六薄膜晶体管T6、第七薄膜晶体管T7、第八薄膜晶体管T8、第九薄膜晶体管T9、第十薄膜晶体管T10、第十一薄膜晶体管T11、第十二薄膜晶体管T12、第十三薄膜晶体管T13、第十四薄膜晶体管T14、第十五薄膜晶体管T15、第十六薄膜晶体管T16、第十七薄膜晶体管T17以及电容C。
第一薄膜晶体管T1的第一端与前两级触发信号STn-2连接，第一薄膜晶体管T1的第二端与当前级触发信号STn连接，第一薄膜晶体管T1的第三端与第二薄膜晶体管T2的第二端和第三薄膜晶体管T3的第二端连接，第二薄膜晶体管T2的第一端和第三薄膜晶体T3的第一端与时钟信号CKn连接，第二薄膜晶体管T2的第三端与后两级触发信号STn+2连接，第三薄膜晶体管T3的第三端与输出端Gn连接，第四薄膜晶体管T4的第一端、第二端和第五薄膜晶体管T5的第一端均与选择信号LC1连接，第四薄膜晶体管T4的第三端和第五薄膜晶体管T5的第二端与第六薄膜晶体管T6的第一端连接，第五薄膜晶体管T5的第三端与第七薄膜晶体管T7的第一端连接，第六薄膜晶体管T6的第二端、第七薄膜晶体管T7的第二端、第九薄膜晶体管T9的第三端、第十二薄膜晶体管T12的第二端、第十三薄膜晶体管T13的第二端以及第十五薄膜晶体管T15的第三端均与第一薄膜晶体管T1的第三端连接，第六薄膜晶体管T6的第三端、第七薄膜晶体管T7的第三端、第八薄膜晶体管T8的第三端、第十二薄膜晶体管T12的第三端、第十三薄膜晶体管T13的第三端、第十四薄膜晶体管T14的第三端、第十六薄膜晶体管T16的第三端以及第十七薄膜晶体管T17的第三端均与负压参考信号VSS连接，第八薄膜晶体管T8的第一端、第九薄膜晶体管T9的第一端、第十四薄膜晶体管T14的第一端、第十五薄膜晶体管T15的第一端、第十七薄膜晶体管T17的第一端以及电容C的一端均与输出端Gn连接，电容C的另一端与第一薄膜晶体管T1的第三端连接，第八薄膜晶体管T8的第二端和第九薄膜晶体管T9的第二端均与第五薄膜晶体管T5的第三端连接，第十薄膜晶体管T10的第一端、第二端和第十一薄膜晶体管T11的第一端均与选择信号LC2连接，第十薄膜晶体管T10的第三端和第十一薄膜晶体管T11的第二端与第十二薄膜晶体管T12的第一端连接，第十一薄膜晶体管的第三端、第十四薄膜晶体管T14的第二端和第十五薄膜晶体管T15的第二端均与第十三薄膜晶体管T13的第一端连接，第十六薄膜晶体管T16的第一端与第一薄膜晶体管T1的第三端连接，第十六薄膜晶体管T16的第二端和第十七薄膜晶体管T17的第二端均与后两级的输出端Gn+2连接。
当触发信号STn和时钟信号CKn均为高电平时，第一薄膜晶体管T1导通，电容C充电，随后第二薄膜晶体管T2和第三薄膜晶体管T3导通，此时后两级触发信号STn+2和输出端Gn均为时钟信号CKn。后两级触发信号STn+2触发后两级的移位寄存电路31的输出端Gn+2输出信号，此时第十六薄膜晶体管T16导通，第二薄膜晶体管T2和第三薄膜晶体管T3关断，时钟信号CKn输出低电平，第十七薄膜晶体管T17导通，输出端Gn变为低电平。
移位寄存电路31包括两个功能模块，两个功能模块包括第一功能模块311和第二功能模块312。其中，第一功能模块311包括第四薄膜晶体管T4、第五薄膜晶体管T5、第六薄膜晶体管T6、第七薄膜晶体管T7、第八薄膜晶体管T8以及第九薄膜晶体管T9，第二功能模块312包括第十薄膜晶体管T10、第十一薄膜晶体管T11、第十二薄膜晶体管T12、第十三薄膜晶体管T13、第十四薄膜晶体管T14以及第十五薄膜晶体管T15。其中选择信号LC1和选择信号LC2完全相反，选择信号LC1用于控制第一个功能模块311，选择信号LC2用于控制第二功能模块312。当触发信号STn为低电平时，第一薄膜晶体管T1关断，第六薄膜晶体管T6、第七薄膜晶体管T7、第十二薄膜晶体管T12以及第十三薄膜晶体管T13均关断；在选择信号LC1为高电平，选择信号LC2为低电平时，第四薄膜晶体管T4、第五薄膜晶体管T5、第八薄膜晶体管T8以及第九薄膜晶体管T9导通，电容C的一端(即下端)接地，电容C进行放电，以为电容C做充电准备，同时输出端Gn接地，以控制输出端Gn完全关断。或者在选择信号LC2为高电平，选择信号LC1为低电平时，第十薄膜晶体管T10、第十一薄膜晶体管T11、第十四薄膜晶体管T14以及第十五薄膜晶体管T15导通，电容C的一端接地，同时输出端Gn接地。选择信号LC1和选择信号LC2用于选择移位寄存电路31中的两个功能模块进行交替工作，即第一功能模块311和第二功能模块312交替工作，以避免薄膜晶体管长时间处于工作状态导致薄膜晶体管的开关特性受损。
在本实施例中，负压参考信号VSS的负压值大于时钟信号CKn的负压值和选择信号LC1、LC2的负压值中的至少一者。其中，负压参考信号VSS的负压值为负压参考信号VSS的电压值，时钟信号CKn的负压值为时钟信号CKn在低电平时的电压值，选择信号LC1、LC2的负压值为选择信号LC1、LC2在低电平时的电压值。例如，负压参考信号VSS的电压值为-3，负压参考信号VSS的负压值为-3；时钟信号CKn在低电平时的电压值为-3，则时钟信号CKn的负压值为-3。
优选地，负压参考信号VSS的负压值大于时钟信号CKn的负压值和选择信号LC1、LC2的负压值。
如图5所示，电平转换电路32包括用于分别输入负压输入信号的至少两个输入端口321、322，其中至少两个输入端口321、322输入的负压输入信号的负压值不同，且电平转换电路32根据至少两个输入端口321、322输入的负压输入信号中的负压值最大者生成负压参考信号VSS的负压值。例如输入端口321输入-3，输入端口322输入-5，则电平转换电路32根据-3生成负压参考信号VSS的负压值，根据-5生成时钟信号CKn的负压值和选择信号LC1、LC2的负压值，以使负压参考信号VSS的负压值与时钟信号CKn的负压值和选择信号LC1、LC2的负压值不同。
本实施例通过电平转换电路32根据至少两个输入端口321、322输入的负压输入信号中的负压值最大者生成负压参考信号VSS的负压值，以使负压参考信号VSS的负压值与时钟信号CKn的负压值和选择信号LC1、LC2的负压值不同，能够使得移位寄存电路31的薄膜晶体管具有更好的关断性能，避免出现工作异常。
本发明还提供第二实施例的电平转换电路，其在第一实施例所揭示的栅极驱动电路30的基础上进行描述。本实施例的电平转换电路与第一实施例所揭示的电平转换电路32不同之处在于：如图6所示，电平转换电路62包括第一输入端口621、第二输入端口622、第三输入端623、第四输入端口624、时钟信号产生模块625、选择信号产生模块626以及负压参考信号生成模块627。
第一输入端口621与时钟信号产生模块625连接，用于输入第一负压输入信号；第二输入端口622与选择信号产生模块626连接，用于输入第二负压输入信号；第三输入端口623与负压参考信号生成模块627连接，用于输入第三负压输入信号。时钟信号产生模块625将时钟信号CKn的负压值设置成正比于第一负压输入信号的负压值，选择信号产生模块626将选择信号LC1、LC2的负压值设置成正比于第二负压输入信号的负压值，负压参考信号生成模块627在第三输入端口623存在第三负压输入信号时将负压参考信号VSS的负压值设置成正比于第三负压输入信号中的负压值。优选地，时钟信号产生模块625将时钟信号CKn的负压值设置成等于第一负压输入信号的负压值，选择信号产生模块626将选择信号LC1、LC2的负压值设置成等于第二负压输入信号的负压值，负压参考信号生成模块627在第三输入端口623存在第三负压输入信号时将负压参考信号VSS的负压值设置等于第三负压输入信号中的负压值。
其中，第三负压输入信号的负压值大于第一负压输入信号和第二负压输入信号中的至少一者的负压值。优选地，第三负压输入信号的负压值大于第一负压输入信号和第二负压输入信号的负压值。因此，负压参考信号VSS的负压值与时钟信号CKn的负压值和选择信号LC1、LC2的负压值不同。
第四输入端口624用于输入正压输入信号，其中时钟信号产生模块625将时钟信号CKn的正压值设置成正比于正压输入信号的正压值，选择信号产生模块626将选择信号LC1、LC2的正压值设置成正比于正压输入信号的正压值。其中，时钟信号CKn的正压值为时钟信号CKn的高电平，选择信号LC1、LC2的正压值为选择信号LC1、LC2的高电平。优选地，时钟信号产生模块625将时钟信号CKn的正压值设置成等于正压输入信号的正压值，选择信号产生模块626将选择信号LC1、LC2的正压值设置成等于正压输入信号的正压值。
如图7所示，时钟信号CKn、选择信号LC1、LC2以及负压参考信号VSS的时序图。其中，负压参考信号VSS的负压值VGL1大于时钟信号CKn的负压值VGL2和选择信号LC1、LC2的负压值VGL3；时钟信号CKn的正压值VGH与选择信号LC1、LC2的正压值VGH相同。
此外，负压参考信号生成模块627进一步在第三输入端口623不存在第三负压输入信号时将负压参考信号VSS的负压值设置成正比于第一负压输入信号和第二负压输入信号中的负压值最大者。
本发明还提供第三实施例的电平转换电路，其在第一实施例所揭示的栅极驱动电路30的基础上进行描述。如图8所示，本实施例所揭示的电平转换电路82包括第一输入端口821、第二输入端口822、第三输入端823、第四输入端口824、时钟信号产生模块825、选择信号产生模块826以及负压参考信号生成模块827，其中负压参考信号生成模块827为电压比较器。
第一输入端口821分别与时钟信号产生模块825和负压参考信号生成模块827连接，用于输入第一负压输入信号；第二输入端口822分别与选择信号产生模块826和负压参考信号生成模块827连接，用于输入第二负压输入信号；第三输入端口823与负压参考信号生成模块827连接，用于输入第三负压输入信号。负压参考信号生成模块827将第一负压输入信号、第二负压输入信号以及第三负压输入信号进行比较，以获取第一负压输入信号、第二负压输入信号以及第三负压输入信号中的最大值。优选地，时钟信号产生模块825将时钟信号CKn的负压值设置成等于第一负压输入信号的负压值，选择信号产生模块826将选择信号LC1、LC2的负压值设置成等于第二负压输入信号的负压值，负压参考信号生成模块827在第三输入端口823存在第三负压输入信号时将负压参考信号VSS的负压值设置等于第一负压输入信号、第二负压输入信号以及第三负压输入信号中的最大值。
当第三负压输入信号大于第一负压输入信号和第二负压输入信号时，即第三负压输入信号的负压值大于第一负压输入信号和第二负压输入信号的负压值，负压参考信号生成模块827将负压参考信号VSS的负压值设置等于第三负压输入信号的负压值。
第四输入端口824用于输入正压输入信号，其中时钟信号产生模块825将时钟信号CKn的正压值设置成正比于正压输入信号的正压值，选择信号产生模块826将选择信号LC1、LC2的正压值设置成正比于正压输入信号的正压值。其中，时钟信号CKn的正压值为时钟信号CKn的高电平，选择信号LC1、LC2的正压值为选择信号LC1、LC2的高电平。优选地，时钟信号产生模块825将时钟信号CKn的正压值设置成等于正压输入信号的正压值，选择信号产生模块826将选择信号LC1、LC2的正压值设置成等于正压输入信号的正压值。
本发明还提供一种液晶显示装置，如图9所示，本实施例所揭示的液晶显示装置包括液晶显示面板91和背光模组92，液晶显示面板91设置在背光模组92上，液晶显示面板91设置有栅极驱动电路，栅极驱动电路用于驱动液晶显示面板91的薄膜晶体管的栅极，栅极驱动电路为上述实施例所描述的栅极驱动电路30，在此不再赘述。
综上所述，本发明通过电平转换电路为移位寄存电路产生时钟信号、选择信号以及负压参考信号，时钟信号、选择信号以及负压参考信号用于驱动移位寄存电路，其中负压参考信号的负压值大于时钟信号的负压值和选择信号的负压值中的至少一者，能够使得移位寄存电路的薄膜晶体管具有更好的关断性能，避免出现工作异常。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置的栅极驱动电路，其特征在于，所述栅极驱动电路包括电平转换电路以及与所述电平转换电路连接的移位寄存电路，所述电平转换电路用于为所述移位寄存电路产生时钟信号、选择信号以及负压参考信号，所述时钟信号、选择信号以及负压参考信号用于驱动所述移位寄存电路，其中所述负压参考信号的负压值大于所述时钟信号的负压值和所述选择信号的负压值中的至少一者。
2.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述负压参考信号的负压值大于所述时钟信号的负压值和所述选择信号的负压值。
3.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述电平转换电路包括用于分别输入负压输入信号的至少两个输入端口，其中所述至少两个输入端口输入的负压输入信号的负压值不同，且所述电平转换电路根据所述至少两个输入端口输入的所述负压输入信号中的负压值最大者生成所述负压参考信号。
4.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述电平转换电路包括第一输入端口、第二输入端口以及第三输入端口，所述第一输入端口、所述第二输入端口以及所述第三输入端口分别用于输入第一负压输入信号、第二负压输入信号和第三负压输入信号，所述电平转换电路进一步包括时钟信号产生模块、选择信号产生模块以及负压参考信号生成模块，其中所述时钟信号产生模块将所述时钟信号的负压值设置成正比于所述第一负压输入信号的负压值，所述选择信号产生模块将所述选择信号的负压值设置成正比于所述第二负压输入信号的负压值，所述负压参考信号生成模块在所述第三输入端口存在所述第三负压输入信号时将所述负压参考信号的负压值设置成正比于所述第三负压输入信号中的负压值。
5.根据权利要求4所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述第三负压输入信号的负压值大于所述第一负压输入信号和所述第二负压输入信号中的至少一者的负压值。
6.根据权利要求5所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述第三负压输入信号的负压值大于所述第一负压输入信号和所述第二负压输入信号的负压值。
7.根据权利要求6所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述负压参考信号生成模块进一步在所述第三输入端口不存在所述第三负压输入信号时将所述负压参考信号的负压值设置成正比于所述第一负压输入信号和所述第二负压输入信号中的负压值最大者。
8.根据权利要求6所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述电平转换电路进一步包括第四输入端口，所述第四输入端口用于输入正压输入信号，其中所述时钟信号产生模块将所述时钟信号的正压值设置成正比于所述正压输入信号的正压值，所述选择信号产生模块将所述选择信号的正压值设置成正比于所述正压输入信号的正压值。
9.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述选择信号用于选择所述移位寄存电路中的两个功能模块进行交替工作，所述移位寄存电路包括多个薄膜晶体管，所述时钟信号用于施加至部分薄膜晶体管的漏极，所述选择信号用于施加至部分薄膜晶体管的栅极，所述负压参考信号用于分别施加至对应的薄膜晶体管的源极。
10.一种液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置包括如权利要求1-9任意一项所述的栅极驱动电路。
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