CN106297698A - 一种栅极驱动电路及液晶显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种栅极驱动电路及液晶显示面板。本发明提供的栅极驱动电路是对现有的栅极驱动电路进行了改进，通过将每一级栅极驱动电路中的下拉维持控制模块独立出来，实现四级共用，达到简化栅极驱动电路，实现超窄边框的液晶显示面板。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种栅极驱动电路和包含此栅极驱动电路的液晶显示面板。
背景技术
随着显示技术的发展，薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor LiquidCrystal Display，简称TFT-LCD)已经成为了现代IT、视讯产品中重要的显示装置。随着平板显示技术的不断发展，高分辨率、高对比度、高刷新速率、窄边框、薄型化已经成为平板显示发展的主要趋势。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种新的栅极驱动电路和液晶显示面板，旨在通过简化栅极驱动电路来实现超窄边框的液晶显示面板。
本发明提供的栅极驱动电路，其特征在于，包括多级栅极驱动单元，每一级所述栅极驱动单元包括：
上拉控制模块，用于根据前级栅极驱动信号输出上拉控制信号；
上拉模块，其与所述上拉控制模块连接，用于根据时钟信号和上拉控制信号输出本级栅极驱动信号；
自举模块，其与所述上拉模块的上拉控制信号输入端和本级栅极驱动信号输出端连接，用于提升并维持所述上拉控制信号输入端的电位；
下拉模块，其与所述上拉模块的上拉控制信号输入端和本级栅极驱动信号输出端连接，用于根据下拉控制信号将所述上拉控制信号输入端和本级栅极驱动信号输出端的电位下拉至负电位；
第一下拉维持模块和第二下拉维持模块，其均与所述上拉模块的上拉控制信号输入端和本级栅极驱动信号输出端连接，用于根据第一下拉维持控制信号和第二下拉维持控制信号交替工作，将所述上拉控制信号输入端和本级栅极驱动信号输出端的电位维持在负电位；
其中，在每四级相邻的所述栅极驱动单元中，四个所述第一下拉维持模块接收的第一下拉维持控制信号均由一个第一下拉维持控制模块提供，四个所述第二下拉维持模块接收的第二下拉维持控制信号均由一个第二下拉维持控制模块提供。
根据本发明的实施例，上述栅极驱动电路中：
所述第一下拉维持控制信号由所述第一下拉维持控制模块根据对应的四个所述栅极驱动单元的上拉模块的上拉控制信号输入端的电压信号和第一时钟脉冲信号提供；
所述第二下拉维持控制信号由所述第二下拉维持控制模块根据对应的四个所述栅极驱动单元的上拉模块的上拉控制信号输入端的电压信号和第二时钟脉冲信号提供；
其中，所述第一时钟脉冲信号与第二时钟脉冲信号反相。
根据本发明的实施例，上述栅极驱动电路中：当四个所述栅极驱动单元的上拉模块的上拉控制信号输入端的电压信号均为低电平，且所述第一/第二时钟脉冲信号为高电平时，所述第一/第二下拉维持控制信号为高电平，控制四个所述栅极驱动单元的第一/第二下拉维持模块工作。
根据本发明的实施例，上述栅极驱动电路中，所述第一/第二下拉维持控制模块包括：
第一晶体管，其栅极与源极连接，接收所述第一/第二时钟脉冲信号；
第二晶体管，其栅极通过四个晶体管开关分别接收对应的四个所述栅极驱动单元的上拉模块的上拉控制信号输入端的电压信号电压信号，其源极连接所述第一晶体管的漏极，其漏极连接负电位；
第三晶体管，其栅极和源极分别连接所述第一晶体管的漏极和源极，其漏极输出所述第一/第二下拉维持控制信号；
第四晶体管，其栅极连接和所述第二晶体管的栅极，其源极连接所述第三晶体管的漏极，其漏极连接负电位；
其中，每一所述晶体管开关的源极和漏极连接，接收四个所述栅极驱动单元中一个上拉模块的上拉控制信号输入端的电压信号，漏极连接所述第二晶体管的栅极。
根据本发明的实施例，上述栅极驱动电路中：每一级所述栅极驱动单元的上拉控制模块包括上拉控制晶体管，其栅极与源极连接，接收上级栅极驱动信号，其漏极输出所述上拉控制信号。
根据本发明的实施例，上述栅极驱动电路中：每一级所述栅极驱动单元的上拉模块包括上拉晶体管，其栅极接收所述上拉控制信号，其源极接收所述时钟信号，其漏极输出所述本级栅极驱动信号。
根据本发明的实施例，上述栅极驱动电路中：每一级所述栅极驱动单元的自举模块包括充电电容，其两端分别与所述上拉模块的上拉控制信号输入端和本级栅极驱动信号输出端连接。
根据本发明的实施例，上述栅极驱动电路中，每一级所述栅极驱动单元的下拉模块包括：
第一下拉晶体管，其栅极接收所述下拉控制信号，其源极连接所述上拉模块的本级栅极驱动信号输出端，其漏极连接负电位；
第二下拉晶体管，其栅极接收所述下拉控制信号，其源极连接所述上拉模块的上拉控制信号输入端，其漏极连接负电位；
所述下拉控制信号为下级栅极驱动信号。
根据本发明的实施例，上述栅极驱动电路中，每一级所述栅极驱动单元的第一/第二下拉维持模块包括：
第一下拉维持晶体管，其栅极接收所述第一/第二下拉维持控制信号，其源极连接所述上拉模块的本级栅极驱动信号输出端，其漏极连接负电位；
第二下拉维持晶体管，其栅极接收所述第一/第二下拉维持控制信号，其源极连接所述上拉模块的上拉控制信号输入端，其漏极连接负电位。
此外，本发明还提供一种液晶显示面板，其包括上述栅极驱动电路。
本发明通过对现有的栅极驱动电路进行改进，通过将每一级栅极驱动电路中的下拉维持控制模块独立出来，实现四级共用，达到简化栅极驱动电路，实现找边框的目的。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚的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的附图做简单的介绍：
图1是现有的液晶显示器的栅极驱动电路的一个栅极驱动单元的电路结构示意图；
图2是图1所示的栅极驱动单元的各控制信号的波形图；
图3是本发明实施例所提供的栅极驱动电路的四级共用模式的架构示意图；
图4是本发明实施例所提供的栅极驱动电路中每四级栅极驱动单元共用的第一下拉维持控制模块和第二下拉维持控制模块的电路结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
实施例一：
图1是现有的液晶显示器的栅极驱动电路的第n级栅极驱动单元的电路结构示意图。在具体实施时，本发明的栅极驱动电路可以是设置于阵列基板的GOA型电路，故而以下可将本实施例的栅极驱动单元简称为GOA单元。下面通过描述对该栅极驱动单元的改进来说明本发明的技术特征。
如图1所示，在现有技术中，第N级栅极驱动单元主要由以下单元构成。
上拉控制模块100，其用于根据前级栅极驱动信号输出上拉控制信号。在本实施例中，该上拉控制模块100由上拉控制晶体管T11构成，所述前级栅极驱动信号优选为本级栅极驱动单元的上一级栅极驱动单元所输出的栅极驱动信号G(N-1)。当然在实际应用时，可以不限于此。例如，所述前级栅极驱动信号还可以是第N-2级栅极驱动单元输出的栅极驱动信号G(N-2)。
上拉模块200，其与上拉控制模块100连接，用于根据时钟信号CK和上拉控制信号输出本级栅极驱动信号G(N)。在本实施例中，该上拉模块200由上拉晶体管T21构成。
自举模块300，其与上拉模块200的上拉控制信号输入端和本级栅极驱动信号输出端连接，用于提升并维持上拉控制信号输入端的电位Q(N)。在本实施例中，该自举模块300由充电电容Cb构成。
下拉模块400，其与上拉模块200的上拉控制信号输入端和本级栅极驱动信号输出端连接，用于根据下拉控制信号将上拉控制信号输入端和本级栅极驱动信号输出端的电位下拉至负电位。在本实施例中，该下拉模块400由第一下拉晶体管T31和第二下拉晶体管T41构成，所述下拉控制信号为后级栅极驱动信号，优选为下一级栅极驱动单元输出的栅极驱动信号G(N+1)。当然在实际应用时，可以不限于此。例如，所述后级栅极驱动信号还可以是第N+2级栅极驱动单元输出的栅极驱动信号G(N+2)。
第一下拉维持模块500和第二下拉维持模块600，其均与上拉模块200的上拉控制信号输入端和本级栅极驱动信号输出端连接，分别根据第一下拉维持控制信号K(N)和第二下拉维持控制信号P(N)交替工作，将上拉控制信号输入端的电位Q(N)和本级栅极驱动信号输出端的电位G(N)维持在负电位。在本实施例中，第一下拉维持模块500由一组第一下拉维持晶体管T32和第二下拉维持晶体管T42构成，第二下拉维持模块600由另一组第一下拉维持晶体管T33和第二下拉维持晶体管T43构成。
此外，为了控制第一下拉维持模块500和第二下拉维持模块600交替工作，还设置有第一下拉维持控制模块700和第二下拉维持控制模块800，用于分别提供第一下拉维持控制信号K(N)和第二下拉维持控制信号P(N)。在本实施例中，第一下拉维持控制模块700由一组第一晶体管T51、第二晶体管T52、第三晶体管T53和第四晶体管T54构成，第二下拉维持控制模块800由另一组第一晶体管T61、第二晶体管T62、第三晶体管T63和第四晶体管T64构成。
以下详细描述上述电路的工作原理。
上拉控制晶体管T11的栅极与源极连接，接收上一级栅极驱动信号G(N-1)，并将此信号从漏极输出，作为上拉控制信号。上拉晶体管T21的栅极连接上拉控制晶体管T11的漏极，源极接收时钟信号CK，漏极则作为本级栅极驱动单元的输出端，输出本级栅极驱动信号G(N)。在上拉控制晶体管T11的漏极与上拉晶体管T21的栅极之间的连接线上设第一节点(也即在上拉模块200的上拉控制信号输入端)，当上拉控制信号G(N-1)为高电平时，第一节点的电位Q(N)会因为连接在上拉晶体管T21的栅极和漏极之间的充电电容C而被充电拉高，并维持在高电平。在高电平的Q(N)的作用下，上拉晶体管T21打开，当时钟信号CK为高电平时，上拉晶体管T21的漏极输出本级栅极驱动单元的高电平的栅极驱动信号G(N)。下拉模块400的第一下拉晶体管T31的栅极和第二下拉晶体管T41的栅极连接，接收下一级栅极驱动单元输出的栅极驱动信号G(N+1)。第一下拉晶体管T31的源极和漏极分别连接上拉晶体管T21的漏极和恒压负电位Vss，第二下拉晶体管T41的源极和漏极分别连接第一节点和恒压负电位Vss。当下一级栅极驱动单元输出高电平的栅极驱动信号G(N+1)时，第一下拉晶体管T31和第二下拉晶体管T41打开，分别将输出端的栅极驱动信号G(N)和第一节点的电位Q(N)下拉至恒压负电位Vss。
第一下拉维持模块500与第二下拉维持模块600的电路结构相同，第一下拉维持控制模块700与第二下拉维持控制模块800的电路结构相同。在此，仅以第一下拉维持模块500和第一下拉维持控制模块700为例进行说明。第一下拉维持模块500的第一下拉维持晶体管T32和第二下拉维持晶体管T42连接，用于接收第一下拉维持控制模块700的输出端输出的第一下拉维持控制信号K(N)，第一下拉维持晶体管T32的源极和漏极分别连接上拉晶体管T21的漏极和恒压负电位Vss，第二下拉维持晶体管T42的源极和漏极分别连接第一节点和恒压负电位Vss。第一下拉维持控制模块700的第一晶体管T51的栅极和源极连接，用于接收第一时钟脉冲信号LC1。第二晶体管T52的栅极接收控制信号，源极和漏极分别连接第一晶体管T51的漏极和恒压负电位Vss。第三晶体管T53的栅极连接第一晶体管T51的漏极，源极连接第一晶体管T51的源极，漏极作为第一下拉维持控制模块700的输出端，输出第一下拉维持控制信号K(N)。第四晶体管T54的栅极连接第二晶体管T52的栅极，源极和漏极分别连接第三晶体管T53的漏极和恒压负电位Vss。
在此应当指出的是，第一下拉维持控制模块700和第二下拉维持控制模块800所接收的控制信号优选为本级栅极驱动单元的第一节点的电压信号Q(N)。为了实现第一下拉维持模块500与第二下拉维持模块600的交替工作，第一下拉维持控制模块700和第二下拉维持控制模块800的工作点电位为Q(N)低电位，LC1或LC2高电位。因此，第一时钟脉冲信号LC1和第二时钟脉冲信号LC2相位相反。如图2所示。其中LC1和LC2的周期为2倍帧周期，并且是占空比为1/2的低频信号，LC1和LC2的相位相差1/2周期。
为了实现超窄边的边框设计，本发明提出将每一级栅极驱动单元中的下拉维持控制模块独立出来，实现四级共用。如图3所示，沿着显示面板的扫描方向从上至下，在每四级相邻的栅极驱动单元中，四个第一下拉维持模块所接收的第一下拉维持控制信号均通过一个第一下拉维持控制模块提供，四个第二下拉维持模块所接收的第二下拉维持控制信号均通过一个第二下拉维持控制模块提供。
图4示出了本发明所提出的共用模式的第一下拉维持控制模块和第二下拉维持控制模块的电路结构示意图。从图4中可以看出，对于四级栅极驱动单元共用的第一下拉维持控制模块和第二下拉维持控制模块，其电路结构与原来一级栅极驱动单元的第一下拉维持控制模块和第二下拉维持控制模块的电路结构十分类似。只是为了能够实现四级共用，第一下拉维持控制模块和第二下拉维持控制模块的用于接收控制信号的输入端，需要通过四个晶体管开关T1至T4来分别接收四个栅极驱动单元的第一节点的电压信号Q(n)、Q(n+1)、Q(n+2)、Q(n+3)。其中，每个晶体管的栅极与源极连接，用于接收一个栅极驱动单元的第一节点的电压信号，漏极连接第一下拉维持控制模块的第二晶体管的栅极和第二下拉维持控制模块的第二晶体管的栅极。
按照这种设置，对于四级栅极驱动单元共用的第一下拉维持控制模块和第二下拉维持控制模块而言，其工作点电位为：四个所述栅极驱动单元的第一节点的电压信号Q(n)、Q(n+1)、Q(n+2)、Q(n+3)，且第一时钟脉冲信号LC1或第二时钟脉冲信号LC2为高电平。即，当四个所述栅极驱动单元中每个上拉模块的上拉控制信号输入端的电压信号均为低电平，并且第一时钟脉冲信号LC1或第二时钟脉冲信号LC2为高电平时，第一/第二下拉维持控制模块输出高电平的第一/第二下拉维持控制信号，控制这四个栅极驱动单元的第一/第二下拉维持模块工作。
在此应当说明的是，虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种栅极驱动电路，其特征在于，包括多级栅极驱动单元，每一级所述栅极驱动单元包括：
上拉控制模块，用于根据前级栅极驱动信号输出上拉控制信号；
上拉模块，其与所述上拉控制模块连接，用于根据时钟信号和上拉控制信号输出本级栅极驱动信号；
自举模块，其与所述上拉模块的上拉控制信号输入端和本级栅极驱动信号输出端连接，用于提升并维持所述上拉控制信号输入端的电位；
下拉模块，其与所述上拉模块的上拉控制信号输入端和本级栅极驱动信号输出端连接，用于根据下拉控制信号将所述上拉控制信号输入端和本级栅极驱动信号输出端的电位下拉至负电位；
第一下拉维持模块和第二下拉维持模块，其均与所述上拉模块的上拉控制信号输入端和本级栅极驱动信号输出端连接，用于根据第一下拉维持控制信号和第二下拉维持控制信号交替工作，将所述上拉控制信号输入端和本级栅极驱动信号输出端的电位维持在负电位；
其中，在每四级相邻的所述栅极驱动单元中，四个所述第一下拉维持模块接收的第一下拉维持控制信号均由一个第一下拉维持控制模块提供，四个所述第二下拉维持模块接收的第二下拉维持控制信号均由一个第二下拉维持控制模块提供。
2.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于：
所述第一下拉维持控制信号由所述第一下拉维持控制模块根据对应的四个所述栅极驱动单元的上拉模块的上拉控制信号输入端的电压信号和第一时钟脉冲信号提供；
所述第二下拉维持控制信号由所述第二下拉维持控制模块根据对应的四个所述栅极驱动单元的上拉模块的上拉控制信号输入端的电压信号和第二时钟脉冲信号提供；
其中，所述第一时钟脉冲信号与第二时钟脉冲信号反相。
3.根据权利要求2所述的栅极驱动电路，其特征在于：
当四个所述栅极驱动单元的上拉模块的上拉控制信号输入端的电压信号均为低电平，且所述第一/第二时钟脉冲信号为高电平时，所述第一/第二下拉维持控制信号为高电平，控制四个所述栅极驱动单元的第一/第二下拉维持模块工作。
4.根据权利要求3所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述第一/第二下拉维持控制模块包括：
第一晶体管，其栅极与源极连接，接收所述第一/第二时钟脉冲信号；
第二晶体管，其栅极通过四个晶体管开关分别接收对应的四个所述栅极驱动单元的上拉模块的上拉控制信号输入端的电压信号电压信号，其源极连接所述第一晶体管的漏极，其漏极连接负电位；
第三晶体管，其栅极和源极分别连接所述第一晶体管的漏极和源极，其漏极输出所述第一/第二下拉维持控制信号；
第四晶体管，其栅极连接和所述第二晶体管的栅极，其源极连接所述第三晶体管的漏极，其漏极连接负电位；
其中，每一所述晶体管开关的源极和漏极连接，接收四个所述栅极驱动单元中一个上拉模块的上拉控制信号输入端的电压信号，漏极连接所述第二晶体管的栅极。
5.根据权利要求3所述的栅极驱动电路，其特征在于，每一级所述栅极驱动单元的上拉控制模块包括上拉控制晶体管，其栅极与源极连接，接收上级栅极驱动信号，其漏极输出所述上拉控制信号。
6.根据权利要求3所述的栅极驱动电路，其特征在于，每一级所述栅极驱动单元的上拉模块包括上拉晶体管，其栅极接收所述上拉控制信号，其源极接收所述时钟信号，其漏极输出所述本级栅极驱动信号。
7.根据权利要求3所述的栅极驱动电路，其特征在于，每一级所述栅极驱动单元的自举模块包括充电电容，其两端分别与所述上拉模块的上拉控制信号输入端和本级栅极驱动信号输出端连接。
8.根据权利要求3所述的栅极驱动电路，其特征在于，每一级所述栅极驱动单元的下拉模块包括：
第一下拉晶体管，其栅极接收所述下拉控制信号，其源极连接所述上拉模块的本级栅极驱动信号输出端，其漏极连接负电位；
第二下拉晶体管，其栅极接收所述下拉控制信号，其源极连接所述上拉模块的上拉控制信号输入端，其漏极连接负电位；
所述下拉控制信号为下级栅极驱动信号。
9.根据权利要求3所述的栅极驱动电路，其特征在于，每一级所述栅极驱动单元的第一/第二下拉维持模块包括：
第一下拉维持晶体管，其栅极接收所述第一/第二下拉维持控制信号，其源极连接所述上拉模块的本级栅极驱动信号输出端，其漏极连接负电位；
第二下拉维持晶体管，其栅极接收所述第一/第二下拉维持控制信号，其源极连接所述上拉模块的上拉控制信号输入端，其漏极连接负电位。
10.一种液晶显示面板，其包括如权利要求1至9中任意一项所述的栅极驱动电路。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |