栅极驱动电路的控制电路、工作方法和显示装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种栅极驱动电路的控制电路、工作方法和显示装置，该控制电路包括：检测电路、电源和电荷泵电路，其中检测电路用于根据栅极驱动电路的环境温度生成与所述环境温度相对应的数字控制信号；电源用于向电荷泵电路提供初始电压；电荷泵电路用于根据数字控制信号对初始电压进行调整生成驱动电压，并向栅极驱动电路输出驱动电压，本发明的技术方案中，通过将驱动电压变得动态可调，从而降低了栅极驱动电路的功耗以及延长了栅极驱动电路内薄膜晶体管的使用寿命。
【专利说明】栅极驱动电路的控制电路、工作方法和显示装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示【技术领域】，特别涉及一种栅极驱动电路的控制
[0002]电路及其工作方法和包括所述控制电路的显示装置。
【背景技术】
[0003]传统的液晶显示器是利用外部驱动芯片电路驱动面板上的薄膜晶体管来控制像素实现影像显示。随着科技的不断发展，为了减少传统液晶显示器上元件数目并降低其制造技术的成本，近年来，液晶显示器逐渐发展成将驱动电路结构(代替外部驱动芯片电路)直接制作于显示面板上，如将控制薄膜晶体管的栅极启闭的栅极驱动电路(gate divercircuit)整合于液晶显示面板的技术，即GOA(gate driver on array)技术。
[0004]图1为现有技术中的栅极驱动电路的控制电路的结构示意图，如图1所示，包括:电源I和电荷泵电路3，电源I用于向电荷泵电路3提供初始电压，电荷泵电路3用于根据对初始电压进行调节生成驱动电压VGH，其中，驱动电压VGH用于驱动栅极驱动电路4内薄膜晶体晶体管(Thin Film Transistor,简称TFT)的开启，其中薄膜晶体管由半导体材料制成。
[0005]但是半导体材料做成器件的精度较低，稳定性较差，同时温度作为半导体的一个重要性能参数，会影响电子迁移率的变化，从而引起一定的温度漂移。对于薄膜晶体管而言，所谓温度漂移就是指在正常的驱动电压VGH下，由于温度的变化而导致栅极驱动电路内的薄膜场效应管不能正常开启，从而影响栅极驱动电路的栅极信号的正常输出。例如，在温度过低时，薄膜晶体管内的电子迁移率降低，薄膜场效应管的阈值电压上升，使得栅极驱动电路内的薄膜晶体管在正常的驱动电压VGH下不能正常开启，此时，需要调高栅极驱动电路内的薄膜晶体管的驱动电压VGH才能使得薄膜晶体管正常开启，进而保证了栅极信号的正常输出。
[0006]为了避免因温度变化引起的栅极驱动电路内的薄膜晶体管不能正常开启的问题，一般对驱动电压VGH的大小采用静态设置的方式，所谓静态设置就是将VGH值在初始化时设定为一个较大的且固定的电压值。使得不论温度发生任何变化，栅极驱动电路内的薄膜晶体管均能正常开启。
[0007]然而，由于驱动电压VGH为一个较大的且固定的电压值，使得栅极驱动电路在工作过程中的功耗较高，同时，由于薄膜晶体管在每次开启时会受到较大的电压冲击，从而造成薄膜晶体管的寿命下降。
【发明内容】
[0008]本发明提供一种栅极驱动电路的控制电路、工作方法和显示装置，通过将驱动电压变得动态可调，从而克服了栅极驱动电路的功耗较高、薄膜晶体管寿命较短的问题。
[0009]为实现上述目的，本发明提供一种栅极驱动电路的控制电路，该控制电路包括:
[0010]检测电路，用于根据所述栅极驱动电路的环境温度生成与所述环境温度相对应的数字控制信号；
[0011]电源，用于向电荷泵电路提供初始电压；
[0012]所述电荷泵电路，用于根据所述数字控制信号对所述初始电压进行调整生成驱动电压，并向所述栅极驱动电路输出所述驱动电压。
[0013]可选地，所述检测电路包括:
[0014]温度检测模块，用于根据所述栅极驱动电路的环境温度生成与所述环境温度相对应的模拟输出电流；
[0015]电流-电压转换模块,用于将所述模拟输出电流转换为相应模拟输出电压；
[0016]模数转换模块，用于对所述模拟输出电压进行模数转换生成数字输出电压；
[0017]寄存器，用于根据预先存储的所述数字输出电压与所述数字控制信号的对应关系，确定出所述数字输出电压对应的所述数字控制信号，并输出所述数字控制信号。
[0018]可选地，所述温度检测模块包括:电压发生器和至少一个栅极与漏极连接的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极与所述电压发生器连接，所述薄膜晶体管的源极与所述电流-电压转换模块连接，所述电压发生器用于向薄膜晶体管提供检测电压，全部所述薄膜晶体管用于在所述环境温度下加载所述检测电压后生成所述模拟输出电流。
[0019]可选地，当所述薄膜晶体管的数量为多个时，全部所述薄膜晶体管并联。
[0020]可选地，所述薄膜晶体管的数量为4个。
[0021]为实现上述目的，本发明提供一种显示装置，该显示装置包括:上述的栅极驱动电路的控制电路。
[0022]为实现上述目的，本发明提供一种栅极驱动电路的控制电路的工作方法，该工作方法包括:
[0023]检测电路根据所述栅极驱动电路的环境温度生成与所述环境温度相对应的数字控制信号；
[0024]电源向电荷泵电路提供初始电压；
[0025]电荷泵电路根据所述数字控制信号对所述初始电压进行调整生成驱动电压，并向所述栅极驱动电路输出所述驱动电压。
[0026]可选地，所述检测电路根据所述栅极驱动电路的环境温度生成与所述环境温度相对应的数字控制信号包括:
[0027]温度检测模块根据所述栅极驱动电路的环境温度生成与所述环境温度相对应的模拟输出电流；
[0028]电流-电压转换模块将所述模拟输出电流转换为相应模拟输出电压；
[0029]模数转换模块对所述模拟输出电压进行模数转换生成数字输出电压；
[0030]寄存器根据预先存储的所述数字输出电压与所述数字控制信号的对应关系，查询出所述数字输出电压对应的所述数字控制信号，并输出所述数字控制信号。
[0031]可选地，所述温度检测模块包括:电压发生器和至少一个栅极与漏极连接的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极与所述电压发生器连接，所述薄膜晶体管的源极与所述电流-电压转换模块连接，所述温度检测模块根据所述栅极驱动电路的环境温度生成模拟输出电流包括:
[0032]所述电压发生器向薄膜晶体管提供检测电压；[0033]全部所述薄膜晶体管在所述环境温度下加载所述检测电压后生成所述模拟输出电流。
[0034]可选地，当所述薄膜晶体管的数量为多个时，全部所述薄膜晶体管并联。
[0035]可选地，所述薄膜晶体管的数量为4个。
[0036]本发明具有以下有益效果:
[0037]本发明提供一种栅极驱动电路的控制电路、工作方法和显示装置，通过检测电路根据栅极驱动电路的环境温度生成相应的数字控制信号，电荷泵电路根据数字控制信号对初始电压进行调整，生成当前温度环境下正常开启薄膜晶体管所需的驱动电压，本发明的技术方案中，通过将驱动电压变得动态可调，从而降低了栅极驱动电路的功耗以及延长了栅极驱动电路内薄膜晶体管的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]图1为现有技术中的栅极驱动电路的控制电路的结构示意图；
[0039]图2为本发明实施例一提供的栅极驱动电路的控制电路的结构示意图；
[0040]图3为图2中电荷泵电路的结构示意图；
[0041]图4为图2中温度检测模块的结构示意图；
[0042]图5为本发明实施例三提供的栅极驱动电路的控制电路的工作方法的流程图。【具体实施方式】
[0043]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的栅极驱动电路的控制电路、工作方法和显示装置。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0044]实施例一
[0045]图2为本发明实施例一提供的栅极驱动电路的控制电路的结构示意图，如图2所示，该控制电路包括:电源1、检测电路2、电荷泵电路3，其中检测电路2根据栅极驱动电路4的环境温度生成相应的数字控制信号，电源I用于向电荷泵电路3提供初始电压，电荷泵电路3用于根据数字控制信号对初始电压进行调整生成驱动电压，并向栅极驱动电路4输出驱动电压。
[0046]本发明中的技术方案通过检测电路2感应栅极驱动电路4当前的环境温度，并根据当前的环境温度生成与环境温度相对应的数字控制信号，电源I提供初始电压，电荷泵电路3在数字控制信号的控制下对初始电压进行调整，生成对应当前环境温度下的能使薄膜晶体管正常开启的驱动电压VGH。本发明中，驱动电压VGH不再是一个较大的且固定的电压值，而是驱动电压VGH可随着环境温度进行相应的变化。具体地，当环境温度较高或正常时，电荷泵电路3输出的驱动电压VGH的相对较小；当环境温度较低时，电荷泵电路3输出的驱动电压VGH的相对较大。从长时间来看，该驱动电压VGH不会一直处于较大值，因此相较于现有技术，本发明可有效降低栅极驱动电路4的功耗。同时，栅极驱动电路4内薄膜晶体管受到高电压的冲击次数减少，从而保证了栅极驱动电路4内薄膜晶体管的安全，有效延长了栅极驱动电路4内薄膜晶体管的使用寿命。[0047]图3为图2中电荷泵电路的结构示意图，如图3所示，在电荷泵电路3中设置有若干个电荷泵子电路，不同电荷泵子电路可将初始电压调整到不同的驱动电压VGH(V1、V2……Vn-UVn中任意一个)，当电荷泵电路3接收到数字控制信号时，电荷泵电路3内的某一电荷泵子电路工作，而其余的电荷泵子电路不工作。
[0048]以驱动电压VGH可在15V~25V之间取值且VGH取整数的情况为例来说明本发明的实现原理。此时，可将环境温度划分为11个区间，数字控制信号的采用4位数字编码进行编码，具体地该数字控制信号可为 0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001以及1010，共11个，电荷泵电路3内的电荷泵子电路数量也为11个，具体包括:第一电荷泵子电路、第二电荷泵子电路……第十电荷泵子电路和第十一电荷泵子电路。第一电荷泵子电路用于在接收到“0000”数字控制信号时开启，并将初始电压调节至15V并输出至栅极驱动电路4，第二电荷泵子电路用于在接收到“0001”数字控制信号时开启，并将初始电压调节至16V并输出至栅极驱动电路4，以此类推，第十一电荷泵子电路用于在接收到“1010”数字控制信号时开启，并将初始电压调节至25V。从而实现每一环境温度均可对应一个数字控制信号，每一数字控制信号刻对应一个驱动电压。根据上述内容，环境温度、数字控制信号以及驱动电压VGH三者的对应关系参见表1。
[0049]表1.环境温度与数字信号、驱动电压对应表
[0050]
【权利要求】
1.一种栅极驱动电路的控制电路，其特征在于，包括: 检测电路，用于根据所述栅极驱动电路的环境温度生成与所述环境温度相对应的数字控制信号； 电源，用于向电荷泵电路提供初始电压； 所述电荷泵电路，用于根据所述数字控制信号对所述初始电压进行调整生成驱动电压，并向所述栅极驱动电路输出所述驱动电压。
2.根据权利要求1所述的栅极驱动电路的控制电路，其特征在于，所述检测电路包括: 温度检测模块，用于根据所述栅极驱动电路的环境温度生成与所述环境温度相对应的模拟输出电流； 电流-电压转换模块，用于将所述模拟输出电流转换为相应模拟输出电压； 模数转换模块，用于对所述模拟输出电压进行模数转换生成数字输出电压； 寄存器，用于根据预先存储的所述数字输出电压与所述数字控制信号的对应关系，确定出所述数字输出电压对应的所述数字控制信号，并输出所述数字控制信号。
3.根据权利要求2所述的栅极驱动电路的控制电路，其特征在于，所述温度检测模块包括:电压发生器和至少一个栅极与漏极连接的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极与所述电压发生器连接，所述薄膜晶体管的源极与所述电流-电压转换模块连接，所述电压发生器用于向薄膜晶体管提供检测电压，全部所述薄膜晶体管用于在所述环境温度下加载所述检测电压后生成所述模拟输出电流。
4.根据权利要求3所述的栅极驱动电路的控制电路，其特征在于，当所述薄膜晶体管的数量为多个时，全部的所述薄膜晶体管并联。
5.根据权利要求4所述的栅极驱动电路的控制电路，其特征在于，所述薄膜晶体管的数量为4个。
6.一种显示装置，其特征在于，包括:如权利要求1至5中任一所述的栅极驱动电路的控制电路。
7.一种栅极驱动电路的控制电路的工作方法，其特征在于，包括: 检测电路根据所述栅极驱动电路的环境温度生成与所述环境温度相对应的数字控制信号; 电源向电荷泵电路提供初始电压； 所述电荷泵电路根据所述数字控制信号对所述初始电压进行调整生成驱动电压，并向所述栅极驱动电路输出所述驱动电压。
8.根据权利要求7所述的栅极驱动电路的控制电路的工作方法，其特征在于，所述检测电路根据所述栅极驱动电路的环境温度生成与所述环境温度相对应的数字控制信号包括: 温度检测模块根据所述栅极驱动电路的环境温度生成与所述环境温度相对应的模拟输出电流； 电流-电压转换模块将所述模拟输出电流转换为相应模拟输出电压； 模数转换模块对所述模拟输出电压进行模数转换生成数字输出电压； 寄存器根据预先存储的所述数字输出电压与所述数字控制信号的对应关系，确定出所述数字输出电压对应的所述数字控制信号，并输出所述数字控制信号。
9.根据权利要求8所述的栅极驱动电路的控制电路的工作方法，其特征在于，所述温度检测模块包括:电压发生器和至少一个栅极与漏极连接的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极与所述电压发生器连接，所述薄膜晶体管的源极与所述电流-电压转换模块连接，所述温度检测模块根据所述栅极驱动电路的环境温度生成模拟输出电流包括: 所述电压发生器向薄膜晶体管提供检测电压； 全部所述薄膜晶体管在所述环境温度下加载所述检测电压后生成所述模拟输出电流。
10.根据权利要求8所述的栅极驱动电路的控制电路的工作方法，其特征在于，当所述薄膜晶体管的数量为多个时，全部所述薄膜晶体管并联。
11.根据权利要求10所述的栅极驱动电路的控制电路的工作方法，其特征在于，所述薄膜晶体管的 数量为4个。
【文档编号】G09G3/36GK104036740SQ201410207348
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】王谦 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方光电科技有限公司