CN107945742B - 扫描驱动单元、扫描驱动电路以及显示面板 - Google Patents

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    • G09G3/3266—Details of drivers for scan electrodes

Abstract

本发明提供了扫描驱动单元、扫描驱动电路以及显示面板，其中扫描驱动单元包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、以及第四晶体管；其中的扫描驱动电路包括多级扫描驱动单元，上一级扫描驱动单元的输出端耦接下一级扫描驱动单元的第一输入端；奇数级扫描驱动单元的第二输入端耦接第一信号引线，第三输入端耦接第二信号引线；偶数级扫描驱动单元的第二输入端耦接第二信号引线，第三输入端耦接第一信号引线；第一极扫描驱动单元的第一输入端耦接启动信号引线。本发明大大减少了TFT的数量，从而节省电路图面积，且可以缩小集成电路面积和结合区数目，更有利于缩小显示面板的边框的宽度。

Description

扫描驱动单元、扫描驱动电路以及显示面板
技术领域
本发明涉及显示器控制电路领域，特别是一种使用两组驱动信号的扫描驱动单元、扫描驱动电路以及显示面板。
背景技术
近来，已经开发出与阴极射线管显示器相比具有较小重量和体积的各种平板显示器包括液晶显示器、场发射显示器、等离子体显示面板和有机发光显示器。
在平板显示器中，有机发光显示器使用通过电子和空穴的重组产生光的有机发光二极管(OLED)显示图像。有机发光显示器具有较快的响应速度并且以较低的功耗驱动。一个典型的有机发光显示器通过形成在像素中的晶体管向OLED提供根据数据信号的电流，从而OLED发射出光。
典型的有机发光显示器包括向数据线提供数据信号的数据驱动器、依次向扫描线提供扫描信号的扫描驱动器、向发射控制线提供发射控制信号的发射控制线驱动器以及包括耦合到数据线、扫描线和发射控制线的多个像素的显示单元。
在扫描信号被提供给扫描线时，包括在显示单元中的像素被选择，以接收来自数据线的数据信号。接收数据信号的像素产生具有根据数据信号的亮度(例如预定亮度)的光，并显示预定图像。在此，像素的发射时间由发射控制线提供的发射控制信号控制。通常，发射控制信号被提供以与提供给一条扫描线或两条扫描线的扫描信号重叠，从而将提供有数据信号的像素设置非发射状态下。
发射控制线驱动器包括耦合到发射控制线的级。这些级接收至少四个信号并向输出线输出高电压或低电压。
然而，由于典型发射控制线驱动器包含的级由至少四个信号驱动。如图1和2所示，典型的发射控制线驱动器的发射控制线驱动器单元的电路中，包括了11个晶体管和2个电容器，并且至少需要四个信号clk1、clk1b、sp、rs，因此电路结构非常复杂，生产成本提高并且很难保证驱动可靠性。
在该背景技术部分公开的上述信息仅是为了增进对本发明背景技术的理解，因此它可能包含在这个国家对本领域的普通技术人员来说未知的、不构成现有技术的信息。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种扫描驱动单元、扫描驱动电路以及显示面板，克服了现有技术的缺点，大大减少了TFT的数量，从而节省电路图面积，且可以缩小集成电路面积和结合区数目，更有利于缩小显示面板的边框的宽度。
根据本发明的一个方面，提供一种扫描驱动单元，包括：
一第一晶体管，所述第一晶体管的第一极耦接一第一节点，第二极耦接一第一输入端，栅极耦接一第二输入端；
一第二晶体管，所述第二晶体管的第一极耦接一第一电源电压，第二极耦接一第二节点，栅极耦接所述第一节点；
一第三晶体管，所述第三晶体管的第一极耦接所述第一电源电压，第二极耦接一输出端，栅极耦接所述第二节点；以及
一第四晶体管，所述第四晶体管的第一极耦接一第二电源电压，第二极耦接一输出端，栅极耦接所述第一节点。
优选地，所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管以及第四晶体管都是P沟道的MOS晶体管。
优选地，所述第一电源电压是直流高电平，所述第二电源电压是直流低电平。
优选地，还包括：
一第一电容器，所述第一电容器的第一端耦接所述第二节点，第二端耦接一第三输入端。
优选地，所述第一电容器的电容值为0.1至0.3皮法。
优选地，还包括：
一第二电容器，所述第二电容器的第一端耦接所述第一节点，第二端耦接所述第三输入端。
优选地，所述第二电容器的电容值为0.02至0.1皮法。
优选地，还包括：
一第三电容器，所述第三电容器的第一端耦接所述输出端，第二端耦接所述第一节点。
优选地，所述第三电容器的电容值为0.3至1皮法。
根据本发明的另一个方面，还提供一种扫描驱动电路，包括多级如上述的扫描驱动单元、一第一信号引线、一第二信号引线以及一启动信号引线；上一级所述扫描驱动单元的输出端耦接下一级所述扫描驱动单元的第一输入端；
奇数级所述扫描驱动单元的第二输入端耦接所述第一信号引线，第三输入端耦接所述第二信号引线；
偶数级所述扫描驱动单元的第二输入端耦接所述第二信号引线，第三输入端耦接所述第一信号引线；
第一极所述扫描驱动单元的第一输入端耦接所述启动信号引线。
优选地，所述启动信号引线传输单次脉冲信号。
优选地，所述第一信号引线以及所述第二信号引线分别传输周期脉冲信号。
优选地，所述第二信号引线的周期脉冲信号是所述第一信号引线的周期脉冲信号的半周期延时信号。
根据本发明的另一个方面，还提供一种显示面板，包括OLED像素阵列、TFT阵列、多条数据线、数据驱动电路、多条扫描线以及如上述的扫描驱动电路，所述扫描驱动电路通过所述扫描线分别连接到TFT的栅极。
与现有技术相比，由于使用了以上技术，本发明中的扫描驱动单元、扫描驱动电路以及显示面板将传统的四个驱动信号变为两个驱动信号，这样可以使用较少的控制讯号来达到相同的功能，大大减少了TFT的数量，从而节省电路图面积，且可以缩小集成电路面积和结合区数目，更有利于缩小显示面板的边框的宽度。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出现有技术的发射控制线驱动器中发射控制线驱动器单元的电路图；
图2示出现有技术的发射控制线驱动器中发射控制线驱动器单元对应的输入脉冲波形图；
图3为本发明的扫描驱动单元的电路图；
图4为本发明的扫描驱动电路的电路图；
图5为本发明的扫描驱动电路的波形图；
图6为图5中A阶段的扫描驱动单元的导通状态示意图；
图7为图5中B阶段的扫描驱动单元的导通状态示意图；
图8为图5中C阶段的扫描驱动单元的导通状态示意图；
图9为图5中D阶段的扫描驱动单元的导通状态示意图；以及
图10为图5中E阶段的扫描驱动单元的导通状态示意图。
附图标记
M1至M11 晶体管
C10、C20 电容器
T1 第一晶体管
T2 第二晶体管
T3 第三晶体管
T4 第四晶体管
C1 第一电容器
C2 第二电容器
C3 第三电容器
IN1 第一输入端
IN2 第二输入端
IN3 第三输入端
OUT 输出端
VDD 第一电源电压
VEE 第二电源电压
D1 第一节点
D2 第二节点
CKE1 第一信号引线
CKE2 第二信号引线
STE 启动信号引线
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有特定细节中的一个或更多，或者采用其它的方法、组元、材料等，也可以实践本发明的技术方案。在某些情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明。
图3为本发明的扫描驱动单元的电路图。如图3所示，本发明的一种扫描驱动单元10，包括：第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第一电容器C1、第二电容器C2以及第三电容器C3。其中，第一晶体管T1的第一极耦接一第一节点D1，第二极耦接一第一输入端IN1，栅极耦接一第二输入端IN2。第二晶体管T2的第一极耦接一第一电源电压VDD，第二极耦接一第二节点D2，栅极耦接第一节点D1。第三晶体管T3的第一极耦接第一电源电压VDD，第二极耦接一输出端OUT，栅极耦接第二节点D2。第四晶体管T4的第一极耦接一第二电源电压VEE，第二极耦接一输出端OUT，栅极耦接第一节点D1。第一电容器C1的第一端耦接第二节点D2，第二端耦接一第三输入端IN3。第二电容器C2的第一端耦接第一节点D1，第二端耦接第三输入端IN3。第三电容器C3的第一端耦接输出端OUT，第二端耦接第一节点D1。第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3以及第四晶体管T4都是P沟道的MOS晶体管。第一电源电压是直流高电平VDD，第二电源电压VEE是直流低电平。
在本实施例中，第一电容器C1的电容值为0.2皮法，但不以此为限。第二电容器C2的电容值为0.05皮法，但不以此为限。第三电容器C3的电容值为0.5皮法，但不以此为限。各晶体管的导通电压和饱和电压、各电容器的电容值可以根据具体电路的要求来设置。
图4为本发明的扫描驱动电路的电路图。如图4所示，本发明还提供一种扫描驱动电路，包括多级如上述的扫描驱动单元(如：第一极扫描驱动单元10、第二极扫描驱动单元20、第三极扫描驱动单元30、第四极扫描驱动单元40)、第一信号引线CKE1、第二信号引线CKE2以及启动信号引线STE。
上一级扫描驱动单元的输出端OUT耦接下一级扫描驱动单元的第一输入端IN1。例如：第一极扫描驱动单元10的输出端OUT耦接第二极扫描驱动单元20的第一输入端IN1；第二极扫描驱动单元20的输出端OUT耦接第三极扫描驱动单元30的第一输入端IN1；第三极扫描驱动单元30的输出端OUT耦接第四极扫描驱动单元40的第一输入端IN1，以此类推，不再赘述。
并且，奇数级扫描驱动单元(如：第一极扫描驱动单元10、第三极扫描驱动单元30)的第二输入端IN2耦接第一信号引线CKE1，第三输入端IN3耦接第二信号引线CKE2。偶数级扫描驱动单元(如：第二极扫描驱动单元20、第四极扫描驱动单元40)的第二输入端IN2耦接第二信号引线CKE2，第三输入端IN3耦接第一信号引线CKE1。第一极扫描驱动单元的第一输入端IN1耦接启动信号引线STE，启动信号引线STE传输单次脉冲信号，启动信号引线STE作为扫描驱动电路的起始信号。
其中，第一信号引线CKE1以及第二信号引线CKE2分别传输周期脉冲信号。第一信号引线CKE1的脉冲波形与第二信号引线CKE2的脉冲波形相同，第二信号引线CKE2的周期脉冲信号是第一信号引线CKE1的周期脉冲信号的半周期延时信号。
以下通过图5至10来展示本发明的扫描驱动电路中第一级扫描驱动单元在第A阶段至第E阶段中具体的电路导通状况以及对应的脉冲波形图。图5为本发明的扫描驱动电路的波形图。图6为图5中A阶段的扫描驱动单元的导通状态示意图。图7为图5中B阶段的扫描驱动单元的导通状态示意图。图8为图5中C阶段的扫描驱动单元的导通状态示意图。图9为图5中D阶段的扫描驱动单元的导通状态示意图。以及图10为图5中E阶段的扫描驱动单元的导通状态示意图。图6至10中使用“×”表示该晶体管截止。
如图5和6所示，本发明的扫描驱动电路中的第一级扫描驱动单元10在第A阶段时，第一输入端IN1输入低电平；第二输入端IN2输入低电平；第三输入端IN3输入高电平。
则第一晶体管T1导通，第二晶体管T2导通，第三晶体管T3截止，第四晶体管T4导通，第一节点D1为低电平，第二节点D2为高电平。
最终，第一级扫描驱动单元10的输出端OUT输出EN1即低电平，第二极扫描驱动单元20的输出端OUT输出EN2即低电平，第三极扫描驱动单元30的输出端OUT输出EN3即低电平，第四极扫描驱动单元40的输出端OUT输出EN4即低电平。
如图5和7所示，本发明的扫描驱动电路中的第一级扫描驱动单元10在第B阶段时，第一输入端IN1输入低电平；第二输入端IN2输入高电平；第三输入端IN3输入低电平。
则第一晶体管T1截止，第二晶体管T2导通，第三晶体管T3截止，第四晶体管T4导通，第一节点D1为低电平，第二节点D2为高电平。
最终，第一级扫描驱动单元10的输出端OUT输出EN1即低电平，第二极扫描驱动单元20的输出端OUT输出EN2即低电平，第三极扫描驱动单元30的输出端OUT输出EN3即低电平，第四极扫描驱动单元40的输出端OUT输出EN4即低电平。
如图5和8所示，本发明的扫描驱动电路中的第一级扫描驱动单元10在第C阶段时，第一输入端IN1输入高电平；第二输入端IN2输入低电平；第三输入端IN3输入高电平。
则第一晶体管T1导通，第二晶体管T2截止，第三晶体管T3截止，第四晶体管T4截止，第一节点D1为高电平，第二节点D2为高电平。
最终，第一级扫描驱动单元10的输出端OUT输出EN1即低电平，第二极扫描驱动单元20的输出端OUT输出EN2即低电平，第三极扫描驱动单元30的输出端OUT输出EN3即低电平，第四极扫描驱动单元40的输出端OUT输出EN4即低电平。
如图5和9所示，本发明的扫描驱动电路中的第一级扫描驱动单元10在第D阶段时，第一输入端IN1输入低电平；第二输入端IN2输入高电平；第三输入端IN3输入低电平。
其中，第一节点D1因为第二信号引线CKE2通过第二电容器C2耦合下降一定的电压(与电容大小相关)。第二节点D2因为第二信号引线CKE2通过第一电容器C1耦合下降一定的电压(与电容大小相关)。第一电源电压VDD是直流高电平，第二电源电压VEE是直流低电平，例如VDD是6V,VEE是-8V，则第二节点D2下降-4V，第二节点D2为高电平；第一节点D1下降到-1V，第一节点D1为低电平。第一晶体管T1截止，第二晶体管T2截止，第三晶体管T3导通，第四晶体管T4截止。由于，第三晶体管T3被配置为导通状态，第一电源电压VDD的高电平写入到输出端OUT的EN1。
最终，第一级扫描驱动单元10的输出端OUT输出EN1即高电平，第二极扫描驱动单元20的输出端OUT输出EN2即低电平，第三极扫描驱动单元30的输出端OUT输出EN3即低电平，第四极扫描驱动单元40的输出端OUT输出EN4即低电平。
如图5和10所示，本发明的扫描驱动电路中的第一级扫描驱动单元10在第E阶段时，第一输入端IN1输入低电平；第二输入端IN2输入低电平；第三输入端IN3输入高电平。
则第一晶体管T1导通，第二晶体管T2导通，第三晶体管T3截止，第四晶体管T4导通，第一节点D1为低电平，第二节点D2为高电平。
最终，第一级扫描驱动单元10的输出端OUT输出EN1即低电平，第二极扫描驱动单元20的输出端OUT输出EN2即高电平，第三极扫描驱动单元30的输出端OUT输出EN3即低电平，第四极扫描驱动单元40的输出端OUT输出EN4即低电平。
继续参考图5，后续的扫描驱动单元会依次逐级输出单次脉冲，对所有栅极扫描线进行完整的扫描驱动，此处不再赘述。
本发明还提供一种显示面板，包括OLED像素阵列、TFT阵列、多条数据线、数据驱动电路、多条扫描线以及如上述的扫描驱动电路，扫描驱动电路通过扫描线分别连接到TFT的栅极。该扫描驱动电路中的扫描驱动单元只需要4个TFT和3个电容器，大大减少了元器件的数量，此处不再赘述。
本发明中的扫描驱动单元、扫描驱动电路以及显示面板将传统的四个驱动信号变为两个驱动信号，这样可以使用较少的控制讯号来达到相同的功能，大大减少了TFT的数量，从而节省电路图面积，且可以缩小集成电路面积和结合区数目，更有利于缩小显示面板的边框的宽度。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种扫描驱动单元，其特征在于，包括：
一第一晶体管(T1)，所述第一晶体管(T1)的第一极耦接一第一节点(D1)，第二极耦接一第一输入端(IN1)，栅极耦接一第二输入端(IN2)；
一第二晶体管(T2)，所述第二晶体管(T2)的第一极耦接一第一电源电压(VDD)，第二极耦接一第二节点(D2)，栅极耦接所述第一节点(D1)；
一第三晶体管(T3)，所述第三晶体管(T3)的第一极耦接所述第一电源电压(VDD)，第二极耦接一输出端(OUT)，栅极耦接所述第二节点(D2)；
一第四晶体管(T4)，所述第四晶体管(T4)的第一极耦接一第二电源电压(VEE)，第二极耦接一输出端(OUT)，栅极耦接所述第一节点(D1)；
所述第一晶体管(T1)、第二晶体管(T2)、第三晶体管(T3)以及第四晶体管(T4)都是P沟道的MOS晶体管；
所述第一电源电压是直流高电平，所述第二电源电压是直流低电平；
还包括：
一第一电容器(C1)，所述第一电容器(C1)的第一端耦接所述第二节点(D2)，第二端耦接一第三输入端(IN3)；
一第二电容器(C2)，所述第二电容器(C2)的第一端耦接所述第一节点(D1)，第二端耦接所述第三输入端(IN3)；以及
一第三电容器(C3)，所述第三电容器(C3)的第一端耦接所述输出端(OUT)，第二端耦接所述第一节点(D1)；
所述扫描驱动单元在第A阶段时，第一输入端(IN1)输入低电平，第二输入端(IN2)输入低电平，第三输入端(IN3)输入高电平，所述输出端(OUT)输出EN1即低电平；
所述扫描驱动单元在第B阶段时，第一输入端(IN1)输入低电平，第二输入端(IN2)输入高电平，第三输入端(IN3)输入低电平，所述输出端(OUT)输出低电平；
所述扫描驱动单元在第C阶段时，第一输入端(IN1)输入高电平，第二输入端(IN2)输入低电平，第三输入端(IN3)输入高电平，所述输出端(OUT)输出低电平；
所述扫描驱动单元在第D阶段时，第一输入端(IN1)输入低电平，第二输入端(IN2)输入高电平，第三输入端(IN3)输入低电平，所述输出端(OUT)输出高电平；
所述扫描驱动单元在第E阶段时，第一输入端(IN1)输入低电平，第二输入端(IN2)输入低电平，第三输入端(IN3)输入高电平，所述输出端(OUT)输出低电平。
2.如权利要求1所述的扫描驱动单元，其特征在于：所述第一电容器(C1)的电容值为0.1至0.3皮法。
3.如权利要求1所述的扫描驱动单元，其特征在于：所述第二电容器(C2)的电容值为0.02至0.1皮法。
4.如权利要求1所述的扫描驱动单元，其特征在于：所述第三电容器(C3)的电容值为0.3至1皮法。
5.一种扫描驱动电路，其特征在于，包括多级如权利要求1至4中任意一项所述的扫描驱动单元、一第一信号引线(CKE1)、一第二信号引线(CKE2)以及一启动信号引线(STE)；
上一级所述扫描驱动单元的输出端(OUT)耦接下一级所述扫描驱动单元的第一输入端(IN1)；
奇数级所述扫描驱动单元的第二输入端(IN2)耦接所述第一信号引线(CKE1)，第三输入端(IN3)耦接所述第二信号引线(CKE2)；
偶数级所述扫描驱动单元的第二输入端(IN2)耦接所述第二信号引线(CKE2)，第三输入端(IN3)耦接所述第一信号引线(CKE1)；
第一极所述扫描驱动单元的第一输入端(IN1)耦接所述启动信号引线(STE)。
6.如权利要求5所述的扫描驱动电路，其特征在于：所述启动信号引线(STE)传输单次脉冲信号。
7.如权利要求5所述的扫描驱动电路，其特征在于：所述第一信号引线(CKE1)以及所述第二信号引线(CKE2)分别传输周期脉冲信号。
8.如权利要求7所述的扫描驱动电路，其特征在于：所述第二信号引线(CKE2)的周期脉冲信号是所述第一信号引线(CKE1)的周期脉冲信号的半周期延时信号。
9.一种显示面板，包括OLED像素阵列、TFT阵列、多条数据线、数据驱动电路、多条扫描线以及如权利要求5至8中任意一项所述的扫描驱动电路，所述扫描驱动电路通过所述扫描线分别连接到TFT的栅极。
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