CN107731180B - 栅极驱动电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种栅极驱动电路，包括分别用于驱动显示面板上的一条对应的栅极线的多级栅极驱动单元，其中，栅极驱动单元包括：输入模块，用于根据前级栅极驱动信号将第一电压信号提供给第一节点；第一下拉模块，用于根据第一下级栅极驱动信号将第三电压信号提供给第一节点；输出模块，用于根据第一节点的电位，将第二电压信号输出为本级栅极驱动信号；以及，削角控制模块，与输出模块相连接于第三节点，用于根据第二下级栅极信号的控制，对本级栅极驱动信号进行下拉以形成具有削角波形的本级栅极驱动信号。

Description

栅极驱动电路

技术领域

本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种用于显示装置的栅极驱动电路。

背景技术

显示装置一般包括显示面板、栅极驱动电路和源极驱动电路。其中，液晶显示面板与驱动电路的基本工作原理为：栅极驱动电路通过与栅极线电性连接的上拉晶体管向栅极线送出栅极驱动信号，依序将每一行的TFT打开，然后由源极驱动电路同时将一整行的像素单元充电到各自所需的电压，以显示不同的灰阶。即首先由第一行的栅极驱动电路通过其上拉晶体管将第一行的薄膜开关管打开，然后由源极驱动电路对第一行的像素单元进行充电。第一行的像素单元充好电时，栅极驱动电路将该行薄膜晶体管关闭，然后第二行的栅极驱动电路通过其上拉晶体管将第二行的薄膜晶体管打开，再由源极驱动电路对第二行的像素单元进行充放电。如此依序下去，当充好最后一行的像素单元，便又重新从第一行开始充电。

然而，现有的栅极驱动电路不能轻易实现输出具有削角波形的扫描信号，使得显示晶体管从导通到关闭的瞬间，由于显示晶体管中栅极和漏极之间的耦合电容较大，造成像素电极上的电压产生的跳变电压较大，从而导致显示面板在显示画面时出现闪烁、残影等问题。

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

有鉴于此，本发明提供一种可以输出具有削角波形的扫描信号的栅极驱动电路。

根据本发明提供了一种栅极驱动电路，包括分别用于驱动显示面板上的一条对应的栅极线的多级栅极驱动单元，其中，所述栅极驱动单元包括：输入模块，用于根据前级栅极驱动信号将第一电压信号提供给第一节点；第一下拉模块，用于根据第一下级栅极驱动信号将第三电压信号提供给第一节点；输出模块，用于根据所述第一节点的电位，将第二电压信号输出为本级栅极驱动信号；以及，削角控制模块，与所述输出模块相连接与第三节点，用于根据第二下级栅极信号的控制，对所述本级栅极驱动信号进行下拉以形成具有削角波形的本级栅极驱动信号。

优选地，所述每级栅极驱动单元还包括：节点控制模块，输入低电平电压信号，对所述第一节点进行控制。

优选地，所述节点控制值模块包括：第一节点控制模块，用于根据第二节点的电位，将所述低电平电压信号提供给所述第一节点；第二节点控制模块，用于根据所述第一节点的电位，将所述低电平电压信号提供给所述第二节点。

优选地，所述输入模块包括：第一开关管，控制端接收所述前级栅极驱动信号，第一通路端接收所述第一电压信号，第二通路端与所述第一节点相连接。

优选地，所述第一下拉模块包括：第二开关管，控制端接收所述第一下级栅极驱动信号，第一通路端接收所述第三电压信号，第二通路端与所述第一节点相连接。

优选地，所述第一节点控制模块包括：第三开关管，控制端与所述第二节点相连接，第一通路端接收所述低电平电压信号，第二通路端与所述第一节点相连接；所述第二控制模块包括：第四开关管，控制端与所述第一节点相连接，第一通路端接收所述低电平电压信号，第二通路端与所述第二节点相连接。

优选地，所述输出模块包括：第五开关管，所述第五开关管的控制端与所述第一节点相连接，第一通路端接收所述第二电压信号，第二通路端输出所述本级栅极驱动信号。

优选地，所述削角控制模块包括：第六开关管，所述第六开关管控制端输入所述第二下级栅极驱动信号，第一通路端输入所述低电平电压信号，第二通路端与所述第三节点相连接。

优选地，所述每个栅极驱动单元还包括：稳定模块，与所述第三节点相连接，用于稳定第三节点的电位；第二下拉模块，与所述第三节点相连接，用于根据第四电压信号，将所述低电平电压信号提供给所述第三节点。

优选地，所述稳定模块包括第七开关管，所述第七开关管控制端与所述第二节点相连接，第一通路端接收所述低电平电压信号，第二通路端与所述第三节点相连接；所述第二下拉模块包括第八开关管，所述第八开关管的控制端接收所述第四电压信号，第一通路端接收所述低电平电压信号，第二通路端与所述第三节点相连接。

优选地，所述每个栅极驱动单元还包括：连接于所述第五开关管第一通路端与控制端之间的第一电容；以及连接于所述第五开关管第二通路端与控制端之间的第二电容。

本发明实施例通过在栅极驱动单元中增加削角控制模块，可以输出具有削角波形的本级栅极驱动信号，当具有该削角波形的栅极驱动信号通过栅极扫描线进入该行各像素单元时，可以使跳变电压减小，从而改善显示面板的闪烁、残像等现象，提高显示面板的显示品质。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出根据本发明第一实施例的栅极驱动单元的结构示意图。

图2示出根据本发明第二实施例的栅极驱动单元的结构示意图。

图3示出根据本发明第二实施例的栅极驱动单元的电路示意图。

图4示出本发明第二实施例的栅极驱动单元工作时序示意图。

图5示出对854级本发明第二实施例的栅极驱动单元进行模拟而得到的曲线示意图。

图6示出根据本发明第三实施例的栅极驱动单元的电路示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

本发明可以以各种形式呈现，以下将描述其中一些实施例。

图1示出根据本发明第一实施例的栅极驱动单元的结构示意图。

如图1所示，本发明第一实施例提供的栅极驱动单元包括：输入模块1、第一下拉模块2、节点控制模块3、输出模块4以及削角控制模块5。

输入模块1的第一端输入前级栅极驱动信号，优选地，所述前级栅极驱动信号为前四级栅极驱动单元输出的栅极驱动信号Gn-4，第二端输入第一电压信号VA，第三端与第一节点A相连。输入模块1用于在前四级栅极驱动单元输出的栅极驱动信号Gn-4的控制下将第一电压信号VA的信号提供给第一节点A。

第一下拉模块2的第一端输入第一下级栅极驱动信号，优选地所述第一下级栅极驱动信号为后四级栅极驱动单元输出的栅极驱动信号Gn+4，第二端输入第三电压信号VC，第三端与第一节点A相连。第一下拉模块2用于在后四级栅极驱动单元输出的栅极驱动信号Gn+4的控制下将第三电压信号VC的信号提供给第一节点A，第一节点A的电位进行下拉。

节点控制模块3的第一端与第一节点A相连，第二端与第二节点B相连，第三端输入低电平电压信号VGL，节点控制模块3用于对第一节点A和第二节点B的电位进行控制。

输出模块4的第一端与第一节点A相连，第二端输入第二电压信号VB，第三端与第三节点C相连，输出本级栅极驱动信号Gn。

削角控制模块5第一端输入第二下级栅极驱动信号，优选地，所述第二下级栅极驱动信号为后两级栅极驱动信号Gn+2，第二端与第三节点C相连，第三端输入低电平电压信号VGL，削角控制模块5用于在后两级栅极驱动信号Gn+2的控制下对第三节点C的电位进行控制，当后两级栅极驱动信号Gn+2有效时，削角控制模块5会将低电平电压信号VGL提供给第三节点C，对第三节点C的电位进行下拉，由于本级栅极驱动信号Gn与后两级栅极驱动信号Gn+2会在本级栅极驱动信号Gn高电平的末端有交叠，故本级栅极驱动信号Gn的末端会被下拉，形成具有削角波形的本级栅极驱动信号Gn。

本发明实施例提供的栅极驱动单元，设置削角控制模块5，并且通过上述五个模块的相互配合，可以输出具有削角波形的本级栅极驱动信号Gn，当具有该削角波形的栅极驱动信号Gn通过栅极扫描线进入该行各像素单元时，可以使跳变电压减小，从而改善显示面板的闪烁、残像等现象，提高显示面板的显示品质。

图2示出根据本发明第二实施例的栅极驱动单元的结构示意图。

优选地，在具体实施时，本发明实施例提供的上述栅极驱动单元中，如图2所示，节点控制模块3可以包括：第一节点控制模块31与第二节点控制模块32。

其中，第一节点控制模块31的第一端与第一节点A相连，第二端与第二节点B相连，第三端输入低电平电压信号VGL。第一节点控制模块31用于在第二节点B的控制下将低电平电压信号VGL提供给第一节点A。

第二节点控制模块32的第一端与第一节点A相连，第二端与第二节点B相连，第三端输入低电平电压信号VGL。第二节点控制模块32用于在第一节点A的控制下将低电平电压信号VGL提供给第二节点。

优选地，当该栅极驱动单元输出完本级栅极驱动信号Gn后，为了进一步保证第三节点C的电位能够得到足够的下拉，在具体实施时，本发明实施例的栅极驱动单元还包括：第二下拉模块6。其中，第二下拉模块的第一端输入第四电压信号VD，第二端与第三节点C相连，第三端输入低电平电压信号VGL。第二下拉模块6用于在第四电压信号VD的控制下将低电平电压信号VGL提供给第三节点C，对第三节点电位进行下拉。

优选地，为了使第三节点C的电位处于稳定状态，在具体实施时，本发明实施例的栅极驱动单元还包括：稳定模块7。其中，稳定模块7的第一端与第二节点B相连，第二端与第三节点C相连，第三端输入低电平电压信号VGL。稳定模块7用于在第二节点B的控制下将低电平电压信号VGL提供给第三节点C。

图3示出根据本发明第二实施例的栅极驱动单元的电路示意图。

如图3所示，输入模块1具体可以包括第一开关管T1。其中，第一开关管T1的控制端输入前四级栅极驱动信号Gn-4，第一通路端输入第一电压信号VA，第二通路端与第一节点A相连接。第一下拉模块2具体包括第二开关管T2，第二开关管T2的控制端输入后四级栅极驱动信号Gn+4，第一通路端输入第三电压信号VC，第二通路端与第一节点A相连接。第一节点控制模块31具体可以包括第三开关管T3，第三开关管T3的控制端与第二节点B相连接，第一通路端输入低电平电压信号VGL，第二通路端与第一节点A相连接。第二节点控制模块32具体包括第四开关管T4，第四开关管T4的控制端与第一节点A相连接，第一通路端输入低电平电压信号VGL，第二通路端与第二节点B相连接。输出模块4具体包括第五开关管T5，第五开关管T5的控制端与第一节点A相连，第一通路端输入第二电压信号VB，第二通路端与第三节点C相连。稳定模块7具体包括第七开关管T7，第七开关管T7的控制端与第二节点B相连接，第一通路端输入低电平电压信号VGL，第二通路端与第三节点C相连接。第二下拉模块6具体包括第八开关管T8，第八开关管T8的控制端输入第四电压信号VD，第一通路端输入低电平电压信号VGL,第二通路端与第三节点C相连接。

削角控制模块5具体包括第六开关管T6，第六开关管T6的控制端输入后两级栅极驱动信号Gn+2，第一通路端输入低电平电压信号VGL，第二通路端与第三节点C相连接。

优选地，本发明实施例的栅极驱动单元的电路图还包括：第一电容C1与第二电容C2，其中第一电容C1为第五开关管T5的控制端与第一通路端之间的储存电容。第二电容C2为第五开关管T5的控制端与第二通路端之间的储存电容。

在发明本实施例中，第一至第八开关管Tl～T8为N型晶体管。第一至第八开关管Tl～T8的控制端为晶体管的栅极。第一至第八开关管Tl～T8的第一通路端均为晶体管的漏级，第一至第八开关管Tl～T8的第二通路端均为晶体管的源级。当然，本领域技术人员可以理解的是，第一至第八开关管Tl～T8也可以采用其他的开关元件实现,例如P型晶体管，以及各个晶体管的第一通路端和第二通路端可以互换(即漏级和源极可以互换)。以下以第一至第八开关管Tl～T8为N型晶体管为例来具体地介绍本发明的具体实施方式及其工作原理。但是本发明的实现不限于此。

图4示出本发明第二实施例的栅极驱动单元工作时序示意图。

第一至第四电压信号VA～VD均为交流信号，并且第一电压信号VA、第二电压信号VB、第三电压信号VC以及第四电压信号VD的周期相等，占空比均为30％，在第n级栅极驱动单元工作过程中，所述第一电压信号VA与第二电压信号VB、第三电压信号VC及第四电压信号VD依次从低电平变化为高电平，且所述第一电压信号VA与第二电压信号VB、第三电压信号VC及第四电压信号VD从低电平变化为高电平的时间间隔为十分之一个周期。当然，本领域的技术人员可以理解的是，本发明并不以此为限。

如图4所示，在t1时间内，本级栅极驱动信号Gn与后两级栅极驱动信号Gn+2出现交叠，所以本级栅极驱动信号Gn的末端会被后两级栅极驱动信号Gn+2下拉，形成一个具有削角波形的栅极驱动信号Gn。

图5示出对854级本发明第二实施例的栅极驱动单元进行模拟而得到的曲线示意图。

如图5所示，以854级栅极驱动单元进行模拟，削角时间为5us，本级栅极驱动单元输出的栅极驱动信号Gn在其末端电压由15V减小到9.2V。

图6示出根据本发明第三实施例的栅极驱动单元的电路示意图。

如图6所示，本发明第三实施例的栅极驱动单元的电路图的输入模块1、第一下拉模块2、第一节点控制模块31、第二节点控制模块32、输出模块4、第二下拉模块6以及稳定模块7与本发明第二实施例的栅极驱动单元的相同，在此不再赘述。优选地，削角控制模块5包括第六开关管T6，第六开关管T6的控制端输入后两级栅极驱动信号Gn+2，第一通路端输入削角信号VSQ，第二通路端与第三节点C相连接。优选地，可以通过改变削角信号VSQ的电压或者波形，来达到改变削角的电压值的目的。

综上所述，本发明实施例通过在栅极驱动单元中增加削角控制模块，可以输出具有削角波形的本级栅极驱动信号，当具有该削角波形的栅极驱动信号通过栅极扫描线进入该行各像素单元时，可以使跳变电压减小，从而改善显示面板的闪烁、残像等现象，提高显示面板的显示品质。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种栅极驱动电路，包括分别用于驱动显示面板上的一条对应的栅极线的多级栅极驱动单元，其特征在于，所述栅极驱动单元包括：

输入模块，用于根据前级栅极驱动信号将第一电压信号提供给第一节点；

第一下拉模块，用于根据第一下级栅极驱动信号将第三电压信号提供给第一节点；

输出模块，用于根据所述第一节点的电位，将第二电压信号输出为本级栅极驱动信号；以及，

削角控制模块，与所述输出模块相连接于第三节点，用于根据第二下级栅极驱动信号的控制，对所述本级栅极驱动信号进行下拉以形成具有削角波形的本级栅极驱动信号，

其中，提供所述第一下级栅极驱动信号的所述栅极驱动单元级联在提供所述第二下级栅极驱动信号的所述栅极驱动单元之后，所述第二下级栅极驱动信号的有效电平区间与所述本级栅极驱动信号的有效电平区间部分交叠，所述第一下级栅极驱动信号的有效电平区间与所述本级栅极驱动信号的有效电平区间不交叠。

2.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述多级栅极驱动单元中的每级栅极驱动单元还包括：

节点控制模块，输入低电平电压信号，对所述第一节点进行控制；

所述节点控制模块包括：

第一节点控制模块，用于根据第二节点的电位，将所述低电平电压信号提供给所述第一节点，

第二节点控制模块，用于根据所述第一节点的电位，将所述低电平电压信号提供给所述第二节点。

3.根据权利要求2所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述输入模块包括：

第一开关管，控制端接收所述前级栅极驱动信号，第一通路端接收所述第一电压信号，第二通路端与所述第一节点相连接。

4.根据权利要求2所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述第一下拉模块包括：

第二开关管，控制端接收所述第一下级栅极驱动信号，第一通路端接收所述第三电压信号，第二通路端与所述第一节点相连接。

5.根据权利要求2所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述第一节点控制模块包括：

第三开关管，控制端与所述第二节点相连接，第一通路端接收所述低电平电压信号，第二通路端与所述第一节点相连接；

所述第二节点控制模块包括：

第四开关管，控制端与所述第一节点相连接，第一通路端接收所述低电平电压信号，第二通路端与所述第二节点相连接。

6.根据权利要求2所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述输出模块包括：

第五开关管，所述第五开关管的控制端与所述第一节点相连接，第一通路端接收所述第二电压信号，第二通路端输出所述本级栅极驱动信号。

7.根据权利要求2所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述削角控制模块包括：

第六开关管，所述第六开关管控制端输入所述第二下级栅极驱动信号，第一通路端输入所述低电平电压信号，第二通路端与所述第三节点相连接。

8.根据权利要求2所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述每级栅极驱动单元还包括：

稳定模块，与所述第三节点相连接，用于稳定第三节点的电位；

第二下拉模块，与所述第三节点相连接，用于根据第四电压信号，将所述低电平电压信号提供给所述第三节点。

9.根据权利要求8所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述稳定模块包括第七开关管，所述第七开关管控制端与所述第二节点相连接，第一通路端接收所述低电平电压信号，第二通路端与所述第三节点相连接；

所述第二下拉模块包括第八开关管，所述第八开关管的控制端接收所述第四电压信号，第一通路端接收所述低电平电压信号，第二通路端与所述第三节点相连接。

10.根据权利要求6所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述每级栅极驱动单元还包括：连接于所述第五开关管第一通路端与控制端之间的第一电容；以及连接于所述第五开关管第二通路端与控制端之间的第二电容。

Images