CN108230984B - 低电平电压信号生成器、栅极驱动电路及显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低电平电压信号生成器、栅极驱动电路及显示面板。低电平电压信号生成器为栅极驱动单元提供低电平电压信号，其包括：第一开关单元，被配置为在第一时间段，在高电平的第一电压信号的控制下将低电平的第二电压信号输出至栅极驱动单元；以及第二开关单元，被配置为在第二时间段，在高电平的第二电压信号的控制下将低电平的第一电压信号输出至栅极驱动单元，其中，第一时间段和第二时间段重复地交替。根据本发明，可以提高栅极驱动电路的信赖性，因此延长显示面板的使用寿命。

Description

低电平电压信号生成器、栅极驱动电路及显示面板

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种低电平电压信号生成器、栅极驱动电路及显示面板。

背景技术

随着光学技术和半导体技术的发展，以薄膜晶体管液晶显示器(Thin FilmTransistor-Liquid Crystal Display，TFT-LCD)和有源有机发光二极管显示器(Active-Matrix Organic Light Emitting Diode，AMOLED)为代表的平板显示器具有轻薄、能耗低、反应速度快、色纯度佳、以及对比度高等特点，在显示领域占据了主导地位。

TFT-LCD、AMOLED等显示器多数采用阵列基板行驱动(Gate Driver on Array，GOA)即栅极驱动电路，利用GOA技术将栅极驱动电路集成于阵列基板的周边区域，从而在实现窄边框设计的同时，有效提高显示装置的集成度，并降低其制造成本。

GOA电路的信赖性是决定显示面板使用寿命的关键因素，因此一直期望提高GOA电路的信赖性。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低电平电压信号生成器、栅极驱动电路及显示面板，以提高栅极驱动电路的信赖性。

本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述将变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

根据本发明的一方面，提供了一种低电平电压信号生成器，为栅极驱动单元提供低电平电压信号，包括：第一开关单元，被配置为在第一时间段，在高电平的第一电压信号的控制下将低电平的第二电压信号输出至栅极驱动单元；以及第二开关单元，被配置为在第二时间段，在高电平的第二电压信号的控制下将低电平的第一电压信号输出至栅极驱动单元，其中，第一时间段和第二时间段重复地交替。

根据本发明的实施例，第一开关单元和第二开关单元可以为N型晶体管。

根据本发明的实施例，低电平电压信号生成器还可以包括：控制模块，被配置为在第一时间段和第二时间段交替时，将低电平的第三电压信号输出至栅极驱动单元。

根据本发明的实施例，控制模块可以包括第三开关元单元，第三开关元单元被配置为在第一时间段和第二时间段交替时，在控制信号的控制下将低电平的第三电压信号输出至栅极驱动单元。

根据本发明的另一方面，提供了一种栅极驱动电路，包括栅极驱动单元以及上述低电平电压信号生成器，低电平电压信号生成器为栅极驱动单元提供低电平电压信号。

根据本发明的又一方面，提供了一种上述栅极驱动电路的驱动方法，包括：在第一时间段，在高电平的第一电压信号的控制下通过第一开关单元将低电平的第二电压信号输出至栅极驱动单元；在第二时间段，在高电平的第二电压信号的控制下通过第二开关单元将低电平的第一电压信号输出至栅极驱动单元，其中，第一时间段和第二时间段重复地交替。

根据本发明的实施例，第一时间段和第二时间段在显示面板的垂直消隐时间交替。

根据本发明的实施例，栅极驱动电路的驱动方法还可以包括：在第一时间段和第二时间段交替时，通过控制模块将低电平的第三电压信号输出至栅极驱动单元。

根据本发明的再一方面，提供了一种显示面板，包括上述栅极驱动电路和阵列基板。

根据本发明的实施例，施加第一电压信号的信号线和施加第二电压信号的信号线在阵列基板中过孔设置。

根据本发明的实施例的低电平电压信号生成器、栅极驱动电路及显示面板，第一电压信号和第二电压信号分别在交替的第一时间段和第二时间段内被施加为交流电压信号，因此可以防止信号线被电化学腐蚀，从而提高了栅极驱动电路的信赖性，并延迟了显示面板的使用寿命。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。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。

图1是示意性地示出本发明的示例性实施例的低电平电压信号生成器的结构示意图；

图2是示意性地示出本发明的示例性实施例的低电平电压信号生成器的工作时序图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本发明将更加全面和完整，并将本发明的构思全面地传达给本领域的技术人员。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个实施例中。

此外，附图仅为本发明的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

本申请的发明人在显示面板的栅极驱动电路的信赖性测试中发现，经常会有信号线被腐蚀的现象发生，尤其是栅极驱动电路的一直被施加低电平电压信号的信号线在阵列基板的过孔处经常发生电化学腐蚀，而其他信号的信号线却鲜有发生电化学腐蚀。低电平电压信号的信号线的电化学腐蚀会降低栅极驱动电路的信赖性，因此会缩短显示面板的使用寿命。

因此，本发明的示例性实施例提供了一种为栅极驱动电路提供低电平电压信号的低电平电压信号生成器，以防止由于一直施加低电平电压信号而使信号线在阵列基板的过孔处发生电化学腐蚀，而降低了栅极驱动电路的信赖性，从而缩短了显示面板的使用寿命。

根据本发明的示例性实施例，低电平电压信号生成器被配置为：在第一时间段，在高电平的第一电压信号的控制下输出低电平的第二电压信号作为栅极驱动电路的栅极驱动单元的低电平电压信号；以及在第二时间段，在高电平的第二电压信号的控制下输出低电平的第一电压信号作为栅极驱动电路的栅极驱动单元的低电平电压信号，其中，第一时间段和第二时间段重复地交替。

在上述低电平电压信号生成器中，第一电压信号和第二电压信号分别被施加为具有交替的高低电平的交流电压信号，以产生提供给栅极驱动电路的栅极驱动单元的低电平电压信号，从而避免了因一直施加低电平电压而导致的信号线在阵列基板的过孔处的电化学腐蚀。

即，根据本发明的示例性实施例的低电平电压信号生成器可以集成在栅极驱动电路中。在这种情况下，可以使施加分别具有交替的高低电平的第一电压信号和第二电压信号的信号线设置在阵列基板的过孔中，而为栅极驱动单元提供低电平电压信号的信号线不设置在阵列基板的过孔处，因此可以避免因一直施加低电平电压而导致的信号线在过孔处的电化学腐蚀。

下面将参照图1来详细地描述根据本发明的示例性实施例的低电平电压信号生成器的示例性结构。

图1是示意性地示出本发明的示例性实施例中的低电平电压信号生成器的结构示意图。

如图1中所示，根据本发明的示例性实施例的低电平电压信号生成器可以包括第一开关元单元M1和第二开关元单元M2。

第一开关元单元M1在第二电压信号VHL2的控制下将第一电压信号VHL1输出至栅极驱动单元。具体地，第一开关元单元M1的控制端接收第二电压信号VHL2，第一端接收第一电压信号VHL1，第二端连接至低电平电压信号生成器的输出端Output，从而为栅极驱动单元提供第一电压信号VHL1作为低电平电压信号。

第二开关元单元M2在第一电压信号VHL1的控制下将第二电压信号VHL2输出至栅极驱动单元。具体地，第二开关元单元M2的控制端接收第一电压信号VHL1，第一端接收第二电压信号VHL2，第二端连接至低电平电压信号生成器的输出端Output，从而为栅极驱动单元提供第二电压信号VHL2作为低电平电压信号。

对于具有该示例性结构的低电平电压生成器，在第一时间段，第二开关元单元M2可以在高电平的第一电压信号VHL1的控制下将低电平的第二电压信号VHL2输出至输出端Output；在第二时间段，第一开关元单元M1可以在高电平的第二电压信号VHL2的控制下将低电平的第一电压信号VHL1输出至输出端Outout。因此，重复以上过程可以将低电平电压信号经由低电平电压信号生成器的输出端Output输出至栅极驱动单元。

在以上过程中，第一电压信号VHL1和第二电压信号VHL2可以具有交替地变化的高低电压电平，即，其均为交流电压信号。因此可以避免因一直施加低电平电压而导致的信号线在阵列基板的过孔处的电化学腐蚀。

根据本发明的示例性实施例，第一电压信号VHL1和第二电压信号VHL2可以具有相反的电平电压，因此可以控制从低电平电压信号生成器的输出端Output输出低电平电压信号。

根据本发明的示例性实施例，第一开关元单元M1和第二开关M2可以为N型晶体管。然而，本发明不限于此，只要能实现第一开关元单元M1和第二开关元单元M2的以上功能的任何元件和/或结构均可以用于实现第一开关元单元M1和第二开关元单元M2。

根据本发明的示例性实施例，如图1中所示，低电平电压信号生成器还可以包括控制模块101，用于在第一时间段和第二时间段交替时将低电平的第三电压信号SW输出至低电平电压信号生成器的输出端Output。

通过控制模块101，可以在第一时间段和第二时间段交替时，即，在切换输出第一电压信号VHL1和第二电压信号VHL2以提供给栅极驱动单元时，防止由于第一电压信号VHL1或第二电压信号VHL2的信号延迟而导致输出高电平的信号。

根据本发明的示例性实施例，控制模块101可以包括第三开关元单元M3。

在这种情况下，第三开关元单元在第一时间段和第二时间段交替时，在控制信号STV3的控制下将低电平的第三电压信号SW输出至低电平电压信号生成器的输出端Output。

具体地，第三开关元单元M3的控制端接收控制信号STW3，第一端接收低电平的第三电压信号SW，第二端连接至低电平电压信号生成器的输出端Output。

根据本发明的示例性实施例，如图1中所示，第三开关元单元M3可以为N型晶体管。另外，第三开关元单元M3也可以为P型晶体管。然而，本发明不限于此，只要能够实现第三开关元单元M3的以上功能的任何元件和/或结构都可以用于实现第三开关元单元M3。

下面，将参照图1和图2来描述根据本发明的示例性实施例的低电平电压信号生成器的驱动方法。

图2是示意性地示出本发明的示例性实施例的低电平电压信号生成器的工作时序图。

如图1和图2所示，在第一时间段内，第一电压信号VHL1为高电平，第二电压信号VHL2为低电平，因此第二开关元单元M2导通，将低电平的第二电压信号VHL2输出至低电平电压生成器的输出端Output，以提供给栅极驱动单元作为低电平电压信号。

在第二时间段内，第二电压信号VHL2为高电平，第一电压信号VHL1为低电平，因此第一开关元单元M1导通，将低电平的第一电压信号VHL1输出至低电平电压生成器的输出端Output，以提供给栅极驱动单元作为低电平电压信号。

重复以上过程可以将低电平电压信号经由低电平电压信号生成器的输出端Output输出至栅极驱动单元。

在以上过程中，第一时间段和第二时间段可以在显示面板的垂直消隐时间内交替，即，第一电压信号VHL1和第二电压信号VHL2的高低电平转换可以在显示面板的垂直消隐时间内完成。

此外，如图2所示，根据本发明的示例性实施例，在显示面板的垂直消隐时间内，在第一时间和第二时间交替之前，即，在第一电压信号VHL1从高电平转换为低电平或者从低电平转换为高电平之前，换言之，在第二电压信号VHL2从低电平转换为高电平或者从高电平转换为低电平之前，控制信号STV3转变为高电平，第三开关元单元M3导通，从而将低电平的第三电压信号SW施加至低电平电压生成器的输出端Output。在这种情况下，可以防止由于第一电压信号VHL1或第二电压信号VHL2的信号延迟而导致输出高电平的信号。

根据本发明的示例性实施例，还提供了一种包括上述任意实施例的低电平电压信号生成器以及栅极驱动单元的栅极驱动电路。低电平电压信号生成器为栅极驱动单元提供低电平电压信号，以施加到显示面板的栅极线。如上所述，第一电压信号和第二电压信号分别为具有交替的高低电平的交流电压信号，从而可以避免因一直施加低电平电压而导致的信号线在阵列基板的过孔处的电化学腐蚀。因此，根据本发明的示例性实施例的栅极驱动电路可以具有优异的信赖性。

根据本发明的示例性实施例，又提供了一种包括上述栅极驱动电路和阵列基板的显示面板。如上所述，第一电压信号和第二电压信号分别为具有交替的高低电平的交流电压信号，从而可以避免因一直施加低电平电压而导致的信号线在阵列基板的过孔处的电化学腐蚀。因此，根据本发明的示例性实施例的显示面板可以具有延长的使用寿命特性。

如上，第一时间段和第二时间段在显示面板的垂直消隐时间内交替，即，在垂直消隐时间内，第一电压信号VHL1从高电平转换为低电平或者从低电平转换为高电平，第二电压信号VHL2从低电平转换为高电平或者从高电平转换为低电平。因此，第一电压信号VHL1和第二电压信号VHL2可以是具有交替地变化的高低电平的交流电压信号，从而避免由于一直施加低电平电压信号而导致的在阵列基板的过孔处的电化学腐蚀。

根据本发明的示例性实施例，施加第一电压信号VHL1的信号线和施加第二电压信号VHL2的信号线可以在阵列基板中过孔设置，从而可以避免施加低电平电压信号的信号线设置在阵列基板的过孔处。

根据本发明的示例性实施例，显示面板可以包括液晶显示面板和有机发光二极管显示面板。然而，本发明不限于此，只要能够使用栅极驱动电路来施加低电平电压信号的任何显示面板都可以应用于本发明，例如，PLED(Polymer Light-Emitting Diode，高分子发光二极管)显示面板、PDP(Plasma Display Panel，等离子显示面板)等。

根据本发明的示例性实施例，还提供了一种显示装置，包括上述显示面板。显示装置例如可以包括手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (7)

1.一种显示面板，包括栅极驱动电路和阵列基板，所述栅极驱动电路包括栅极驱动单元和低电平电压信号生成器，所述低电平电压信号生成器为所述栅极驱动单元提供低电平电压信号；其中，使施加分别具有交替的高低电平的第一电压信号和第二电压信号的信号线设置在所述阵列基板的过孔中，而为所述栅极驱动单元提供低电平电压信号的信号线不设置在所述阵列基板的过孔中；

所述低电平电压信号生成器，包括：

第一开关单元，被配置为在第一时间段，在高电平的第一电压信号的控制下将低电平的第二电压信号输出至栅极驱动单元；以及

第二开关单元，被配置为在第二时间段，在高电平的第二电压信号的控制下将低电平的第一电压信号输出至栅极驱动单元，

其中，第一时间段和第二时间段重复地交替。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其中，第一开关单元和第二开关单元为N型晶体管。

3.根据权利要求1所述的显示面板，还包括：

控制模块，被配置为在第一时间段和第二时间段交替时，将低电平的第三电压信号输出至栅极驱动单元。

4.根据权利要求3所述的显示面板，其中，控制模块包括第三开关元单元，

第三开关元单元被配置为在第一时间段和第二时间段交替时，在控制信号的控制下将低电平的第三电压信号输出至栅极驱动单元。

5.一种根据权利要求1所述的显示面板的驱动方法，包括：

在第一时间段，在高电平的第一电压信号的控制下通过第一开关单元将低电平的第二电压信号输出至栅极驱动单元；

在第二时间段，在高电平的第二电压信号的控制下通过第二开关单元将低电平的第一电压信号输出至栅极驱动单元，

其中，第一时间段和第二时间段重复地交替。

6.根据权利要求5所述的显示面板的驱动方法，其中，第一时间段和第二时间段在显示面板的垂直消隐时间交替。

7.根据权利要求5所述的显示面板的驱动方法，还包括：

在第一时间段和第二时间段交替时，通过控制模块将低电平的第三电压信号输出至栅极驱动单元。

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