TWI559288B - 閘極驅動電路、顯示裝置及閘極脈衝調變方法 - Google Patents

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Description

閘極驅動電路、顯示裝置及閘極脈衝調變方法
本發明涉及一種閘極驅動電路，使用該閘極驅動電路的顯示裝置及閘極脈衝調變方法。
現有薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)通過對閘極脈衝訊號進行削角調變，以減少掃描線後端饋穿(Feed Through)電壓不同所造成的畫面閃爍(flicker)現象。然由於液晶顯示器尺寸的不斷增大，需要採用多個閘極驅動器輸出閘極脈衝訊號，而相鄰的閘極驅動器之間的削角幅度由於元件本身特性差異而導致差異較大。
有鑑於此，有必要提供一種可提升削角幅度的閘極驅動電路、顯示裝置及閘極脈衝調變方法
一種閘極驅動電路，包括：多個相互連接的閘極驅動器；第一放電電路，該多個閘極驅動器經該第一放電電路接地；每一閘極驅動器包括第二放電電路，該第二放電電路連接於該閘極驅動器與一閘極關閉電壓之間；當該閘極驅動電路執行削角動作時，該閘極驅動電路通過該第一放電電路與該第二放電電路同時放電。
一種閘極脈衝調變方法，應用於輸出閘極控制訊號的閘極驅動電路，該閘極驅動電路包括多個相互連接的閘極驅動器；第一放電 電路，該多個閘極驅動器經該第一放電電路接地；每一閘極驅動器包括第二放電電路，該第二放電電路連接於該閘極驅動器的放電端與閘極關閉電壓之間；該閘極脈衝調變方法包括：當該閘極驅動電路開始執行削角動作時，該閘極驅動電路經該第一放電電路與該第二放電電路同時放電。
一種顯示裝置，包括：顯示面板；閘極驅動電路輸出閘極控制訊號至該顯示面板，該閘極驅動電路經軟性電路板與該顯示面板連接；該閘極驅動電路包括：多個相互連接的閘極驅動器；第一放電電路，該多個閘極驅動器經該第一放電電路接地；每一閘極驅動器包括第二放電電路，該第二放電電路連接於該閘極驅動器與一閘極關閉電壓之間；當該閘極驅動電路執行削角動作時，該閘極驅動電路通過該第一放電電路與該第二放電電路同時放電。
相較於先前技術，本發明的閘極驅動電路在執行削角動作時通過設置在印刷電路板上第一放電電路及第二放電電路同時放電，從而可效減小相鄰閘極驅動器之間削角幅度差異。
10‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧顯示面板
122‧‧‧閘極驅動電路
130‧‧‧數據驅動器
122a、122b、122c‧‧‧閘極驅動器
123‧‧‧第一放電電路
Rex‧‧‧放電電阻
DX‧‧‧放電端
1221‧‧‧預充電開關
1223‧‧‧第二放電電路
S‧‧‧放電控制開關
124‧‧‧等效電阻
VGH‧‧‧閘極開啟電壓
VGL‧‧‧閘極關閉電壓
20‧‧‧閘極脈衝調變主電路
210‧‧‧邏輯控制選通器
220‧‧‧上橋開關
230‧‧‧下橋開關
240‧‧‧反向器
LX‧‧‧節點
L‧‧‧閘極電源輸入端
H‧‧‧放電輸出端
IN1‧‧‧第一控制訊號輸入端
IN2‧‧‧第二控制訊號輸入端
Vo‧‧‧電源訊號輸出端
CLK‧‧‧時鐘訊號
OE‧‧‧使能訊號
CT‧‧‧導通控制訊號
Gout‧‧‧閘極脈衝調制訊號
圖1是本發明的顯示裝置一實施方式結構示意圖。
圖2是圖1所示顯示裝置的閘極驅動電路等效電路示意圖。
圖3是圖2所示的閘極脈衝調主電路的具體電路示意圖。
圖4為圖3所示的閘極脈衝調變主電路工作時的訊號時序圖。
圖5是圖2所示的閘極驅動電路控制訊號時序圖。
請參閱圖1，圖1是本發明的顯示裝置10一實施方式結構示意圖。 該顯示裝置10包括顯示面板110、閘極驅動電路122及數據驅動器130。該閘極驅動電路120通過GOA(Gate on Array)技術設置在該顯示面板110一側，該數據驅動器130設置在與該閘極驅動電路120相鄰一側。該閘極驅動電路120輸出閘極控制訊號至該顯示面板110。該數據驅動器130輸出數據驅動訊號至該顯示面板110。該閘極驅動電路122包括多個閘極驅動器。在本實施方式中，以該閘極脈衝調變主電路122具有三個閘極驅動器，分別標示為122a、122b、122c為例進行說明，可以理解，該多個閘極脈衝調變器122的數量可隨需要變更，並不以此為限。該多個閘極驅動器經陣列上導線(Wire On Array,WOA)彼此串聯(Cascade)。每一閘極驅動器122a、122b、122c驅動該顯示面板110的一個區域。
請一併參閱圖2，圖2是圖1所示閘極驅動器的等效電路示意圖。該閘極脈衝調變主電路120進一步包括第一放電電路123。該第一放電電路123包括放電電阻Rex，該放電電路Rex的一端連接於該多個閘極驅動器122a、122b、122c，另一端接地。該多個閘極驅動器122均經該第一放電電路123接地。
每一閘極驅動器包括一放电端DX、閘極脈衝調變主電路20、預充電開關1221與第二放電電電路1223。該預充電開關1221連接於閘極開啟電壓VGH與該閘極驅動器122的放电端DX之間，該第二放電電路1223連接於該閘極驅動器122的放电端DX與閘極關閉電壓VGL之間。該第二放電電路1223包括放電控制開關S，當該閘極驅動電路122執行削角動作時，該放電控制開關S閉合。在本實施方式中，該低電壓準位為接地電位。該多個閘極驅動器122a-122c的 放电端DX經透明導電線路互相連接，每二相鄰閘極驅動器的放电端DX之間的透明導電線路具有等效電阻124。由於該閘極驅動器122削角放電需要，將該第二放電電路1223的電阻設置足夠大，即該第二放電電路1223的阻值大於該第一放電電路123的阻值。在本實施例中，該第二放電電路1223的電阻為12KΩ或19KΩ，該第一放電電路123的阻值為4KΩ。
請一併參閱圖3，圖3是圖2所示的閘極脈衝調主電路20的具體電路示意圖。該閘極脈衝調變主電路20用於輸出閘極電壓至顯示面板110。該閘極脈衝調變主電路20包括一輸出端OT、邏輯控制選通器210、上橋開關220、下橋開關230及反向器240。該邏輯控制選通器210、該上橋開關220及下橋開關230依次串接於閘極開啟電壓VGH與閘極關閉電壓VGL之間。該反向器240用於接收導通控制訊號CT以控制該上、下橋開關220、230的導通與關斷。自該上橋開關220與下橋開關230之間節點LX引出該輸出端OT，該閘極脈衝調變主電路20自该输出端OT輸出閘極脈衝調制訊號至顯示面板110。
該邏輯控制選通器210包括閘極電源輸入端L、放電輸出端H、第一控制訊號輸入端IN1、第二控制訊號輸入端IN2及電源訊號輸出端Vo。該閘極電源輸入端L連接一閘極開啟電壓VGH，該放電輸出端H經放電電阻150連接該閘極關閉電壓VGL，該第一控制訊號輸入端IN1用於接收時鐘訊號CLK，該第二控制訊號輸入端IN2用於接收使能訊號OE，該電源訊號輸出端Vo用於選擇性輸出閘極電壓。
在本實施方式中，該上橋開關220為一PMOS(P-Metal Oxide Semiconductor)電晶體，該下橋開關230為一NMOS(N-Metal Oxide Semiconductor)電晶體。該上橋開關220的源極與該電源訊號輸出端Vo連接，該上橋開關220的汲極與該下橋開關230的汲極電連接，該下橋開關230的源極接地，該上橋開關220、下橋開關230的閘極均與該反向器240電連接。該節點LX位於該上橋開關220的汲極與該下橋開關230的汲極之間。
請一併參閱圖4，圖4為圖3所示的閘極脈衝調變主電路20工作時的訊號時序圖。在第一時間段T1，該反向器240接收該導通控制訊號CT控制該上橋開關220導通、下橋開關230關斷，在本實施方式中，該導通控制訊號CT為高準位訊號，經該反向器240反向後，該導通控制訊號CT控制該上橋開關220導通、下橋開關230關斷。同時，該邏輯控制選通器210對該時鐘訊號CLK及使能訊號OE做邏輯運算，在本實施方式中，在第一時間段內，該時鐘訊號CLK為高準位訊號，該使能訊號OE為低準位訊號。該邏輯控制選通器210對該時鐘訊號CLK及使能訊號OE做或非運算，當運算結果為第一數值時，在本實施方式中，該第一數值為邏輯值“1”時，該邏輯控制選通器210使該閘極電源輸入端L與該電源訊號輸出端Vo這兩個端口之間實現電導通，同時選擇性的關斷該閘極電源輸入端L與該放電輸出端H之間的電連接。此時該閘極開啟電壓VGH經該電源訊號輸出端Vo、上橋開關220及節點LX輸出閘極脈衝調制訊號Gout至顯示面板120。
在第二時間段T2，該反向器240接收該導通控制訊號CT控制該上橋開關導通、下橋開關230關斷。同時，該邏輯控制選通器210對該時鐘訊號CLK及使能訊號做或非運算，當運算結果為第二數值 時，在本實施方式中，該第二數值為邏輯值“0”時，該邏輯控制選通器210關斷該閘極電源輸入端L與該電源訊號輸出端Vo之間的電連接，同時使該閘極電源輸入端L與該放電輸出端H之間實現的電導通。在本實施方式中，在第二時間段內，該時鐘訊號CLK為低準位訊號，該使能訊號OE為低準位訊號。此時顯示面板120經該上橋開關220、該放電輸出端H、該放電電阻Rex進行放電，以將該閘極脈衝調制訊號Gout拉低使該閘極脈衝調制訊號Gout形成一削角。
在第三時間段T3，該導通控制訊號CT為低準位訊號，此時該反向器240接收該導通控制訊號CT控制該上橋開關關斷、下橋開關230導通，該顯示面板120經該下橋開關230完全放電。
下面對第一放電電路123與第二放電電路1223做分離變數的數學分析。當該第二放電電路1223的放電控制開關S打開時，該放電電阻Rex阻值為4KΩ，即該閘極驅動器122a、122b及122c僅通過該第一放電電路123放電。經該第二放電電路1223的等效電阻記為R1，經該第一放電電路123的等效電阻記為R2，該閘極驅動器122a、122b及122c輸出的閘極脈衝調變訊號分別記為G1、G2、G3，該等效電阻124的阻值為160Ω，相關計算值請參表1。
當該第二放電電路1223的放電控制開關S閉合，該放電電阻Rex阻值為無限大，即該閘極驅動器122a、122b及122c僅通過該第一放 電電路123放電。經該第二放電電路1223的等效電阻記為R1=12kΩ，經該第一放電電路123的等效電阻記為R2，該閘極驅動器122a、122b及122c輸出的閘極脈衝調變訊號分別記為G1、G2、G3，該等效電阻124的阻值為160Ω，相關計算值請參表2。
當該第二放電電路1223的放電控制開關S閉合，該放電電阻Rex的阻值為4KΩ，即該閘極驅動器122a、122b及122c同時通過該第一放電電阻123與該第二放電電路1223放電時。經該第二放電電路1223的等效電阻記為R1=12kΩ，經該第一放電電路123的等效電阻記為R2，該閘極驅動器122a、122b及122c輸出的閘極脈衝調變訊號分別記為G1、G2、G3，該等效電阻124的阻值為160Ω，相關計算值請參表3。
由表1-表3可知在該閘極驅動器122a、122b及122c同時通過該第一放電電阻123與該第二放電電路1223放電時，相鄰的閘極驅動器之間的削角幅度變化減小。
請一併參閱圖5，圖5是圖2所示的閘極驅動電路控制訊號時序圖 。該閘極驅動電路122接收時序控制器(未示出)輸出的時鐘訊號CLK、控制該閘極驅動電路122與閘極開啟電壓VGH是否連接的控制訊號VGH_EN、控制該閘極驅動電路122是否通過該第一放電電路123放電的控制訊號ERC_EN、控制該預充電開關1221的控制訊號GLO_P及控制該放電控制開關的控制訊號GLO_N。
在P1時間段，控制該第一放電電路123放電的控制訊號ERC_EN由低電位躍變為高電位，控制該預充電開關1221的控制訊號GLO_P由高電位躍變為低電位以控制該預充電開關1221閉合。此時該閘極驅動電路122經該第一放電電路123放電，同時該閘極開啟電壓VGH對每二閘極驅動器132之間的等效電阻124產生的寄生電容進行預充電。在本實施方式中，該預充電開關1221為一PMOS(P-Metal Oxide Semiconductor)電晶體。
在P2時間段，當該閘極驅動電路122開始執行削角動作時，控制該放電控制開關的控制訊號GLO_N由低電位躍變為高電位，此時該閘極驅動電路120經該第一放電電路123與該第二放電電路1223同時放電。該時間段P2包括前述第二時間段T2。
在P3時間段，控制該第一放電電路123放電的控制訊號ERC_EN由高電位躍變為低電位，此時該閘極驅動電路122僅通過該第二放電電路1223放電。
前述的閘極驅動電路122在執行削角動作時通過設置在印刷電路板上第一放電電路123及第二放電電路1223同時放電，從而可效減小相鄰閘極驅動器之間削角幅度差異。
雖然本發明以優選實施例揭示如上，然其並非用以限定本發明， 任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可做各種的變化，這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求的保護範圍之內。
122a、122b、122c‧‧‧閘極驅動器
123‧‧‧第一放電電路
Rex‧‧‧放電電阻
1221‧‧‧預充電開關
1223‧‧‧第二放電電路
S‧‧‧放電控制開關
124‧‧‧等效電阻
VGH‧‧‧閘極開啟電壓
VGL‧‧‧閘極關閉電壓
20‧‧‧閘極脈衝調變主電路
DX‧‧‧放電端

Claims (8)

  1. 一種閘極驅動電路，包括：多個相互連接的閘極驅動器；第一放電電路，該多個閘極驅動器經該第一放電電路接地；每一閘極驅動器包括第二放電電路，該第二放電電路連接於該閘極驅動器與一閘極關閉電壓之間；當該閘極驅動電路執行削角動作時，該閘極驅動電路通過該第一放電電路與該第二放電電路同時放電；該每一閘極驅動器還包括連接於一閘極開啟電壓與該閘極驅動器之間的預充電開關。
  2. 如請求項1所述之閘極驅動電路，其中，由於該閘極驅動器削角放電需要，該第二放電電路的阻值大於該第一放電電路的阻值。
  3. 如請求項1所述之閘極驅動電路，其中，該多個閘極驅動器經透明導電線路互相連，第二相鄰的閘極驅動器之間的透明線路的等效電阻產生寄生-電容，在該閘極驅動電路執行削角前控制該預充電開關閉合為該寄生電容充電。
  4. 如請求項1所述之閘極驅動電路，其中，該第二放電電路包括放電控制開關，當該閘極驅動電路執行削角動作時，該放電控制開關閉合。
  5. 如請求項1所述的閘極驅動電路，其中，該多個閘極驅動器經陣列上導線彼此串聯。
  6. 如請求項1所述的閘極驅動電路，其中，該第一放電電路包括放電電阻，該放電電阻連接於該多個閘極驅動器的放電端與地之間。
  7. 一種閘極脈衝調變方法，應用於輸出閘極控制訊號的閘極驅動電路，該 閘極驅動電路包括多個相互連接的閘極驅動器；第一放電電路，該多個閘極驅動器經該第一放電電路接地；每一閘極驅動器包括第二放電電路，該第二放電電路連接於該閘極驅動器的放電端與閘極關閉電壓之間；該閘極脈衝調變方法包括：當該閘極驅動電路開始執行削角動作時，該閘極驅動電路經該第一放電電路與該第二放電電路同時放電；每一閘極驅動器還包括連接於電壓源與該閘極驅動器之間的預充電開關，在閘極驅動電路執行削角動作前，控制該預充電開關閉合使該電壓源對相鄰二閘極驅動器之間的等效電阻產生的寄生電容進行預充電。
  8. 一種顯示裝置，包括：顯示面板；閘極驅動電路輸出閘極控制訊號至該顯示面板，該閘極驅動電路經軟性電路板與該顯示面板連接；該閘極驅動電路包括：多個相互連接的閘極驅動器；第一放電電路，該多個閘極驅動器經該第一放電電路接地；每一閘極驅動器包括第二放電電路，該第二放電電路連接於該閘極驅動器與一閘極關閉電壓之間；當該閘極驅動電路執行削角動作時，該閘極驅動電路通過該第一放電電路與該第二放電電路同時放電；該每一閘極驅動器還包括連接於一閘極開啟電壓與該閘極驅動器之間的預充電開關。
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