一种双向扫描驱动电路的制作方法

文档序号:11202199
一种双向扫描驱动电路的制造方法与工艺

本发明涉及一种栅极扫描驱动电路,具体涉及一种双向扫描驱动电路。



背景技术:

内嵌式触控显示屏为了提高触控的报点率,一般会在正常60Hz显示的一帧中间进行暂停动作,然后进行触控信号扫描,那么这就要求栅极驱动电路设计能够支持在显示期间的任意位置进行暂停且不影响电路功能和显示画面。

同时,在一些特殊的应用场合,液晶显示器需要具备正向和反向扫描的功能,例如手机屏的显示画面可以正常放置显示,也需要可以倒置显示,那么这就要求栅极扫描驱动电路既可以进行自上而下的扫描,也要可以进行自下而上的扫描。

现有技术中已存在能够实现在显示期间任意位置进行暂停的用于内嵌式触控显示屏的栅极扫描驱动电路,但是该电路并不具备正反向扫描功能。同时,该电路中连接时钟信号的晶体管一直受到电应力影响,容易产生阈值电压漂移,维持控制点的电荷也无法进行清空。



技术实现要素:

发明目的:本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种双向扫描驱动电路,用于内嵌式触控显示屏,支持双向扫描且支持扫描期间在任意位置暂停,同时解决晶体管的阈值电压漂移问题和维持控制点的电荷清空问题。

技术方案:一种双向扫描驱动电路,包括控制正反向扫描模块、上拉模块、电路维持模块和触控期间维持模块;所述控制正反向扫描模块连接前级的扫描线号;控制正反向扫描模块、上拉模块与电路维持模块均连接至上拉控制点;触控期间维持模块和电路维持模块均连接至维持控制点,电路维持模块和触控期间维持模块均输入低电平,上拉模块、电路维持模块和触控期间维持模块均为输出本级扫描信号线。

进一步,所述双向扫描驱动电路设置于液晶显示装置内,液晶显示装置包括液晶显示基板、与该液晶显示基板连接的栅极驱动器和源极驱动器、以及与该源极驱动器连接的电路板,电路板输入信号给栅极驱动器,该栅极驱动器内设有所述双向扫描驱动电路;液晶显示基板上设有纵横交错的多个扫描线和多个数据线;所述电路板输出正向扫描控制信号、反向扫描控制信号、反扫级传控制信号高电平、所述低电平、时钟信号、清空重置信号、以及触控辅助信号给所述栅极驱动器。

进一步,所述控制正反向扫描模块包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管,第一薄膜晶体管的栅极连接前级的时钟信号,第一薄膜晶体管的源极连接前级的扫描线的信号,第一薄膜晶体管的漏极与第二薄膜晶体管的源级相连并连接到前级的反扫级传控制信号,第二薄膜晶体管的栅极连接所述正向扫描控制信号,第二薄膜晶体管的漏极与第三薄膜晶体管的漏极相连并连接到上拉控制点,第三薄膜晶体管的栅极连接所述反向扫描控制信号,第三薄膜晶体管的源极连接后级的反扫级传控制信号。

进一步,所述电路维持模块包括第五薄膜晶体管、第六薄膜晶体管、第七薄膜晶体管、第八薄膜晶体管和第十三薄膜晶体管;第五薄膜晶体管的栅极和第五薄膜晶体管的源极连接高电平,第五薄膜晶体管的漏极、第六薄膜晶体管的源极、第八薄膜晶体管的栅极、以及第十三薄膜晶体管的栅极均连接至所述维持控制点,第六薄膜晶体管的栅极连接于上拉控制点;第七薄膜晶体管的栅极连接本级时钟信号,第七薄膜晶体管的源极连接上拉控制点,第七薄膜晶体管的漏极连接第八薄膜晶体管的源极;第八薄膜晶体管的漏极与第十三薄膜晶体管的源级相连并连接至本级扫描线;第六薄膜晶体管的漏极和第十三薄膜晶体管的漏极均连接所述低电平。

进一步,第七薄膜晶体管的栅极与本级时钟信号断开,并在第七薄膜晶体管的栅极上引入一个低频时钟信号。

进一步,还包括清空重置模块;所述清空重置模块连接所述上拉控制点。

进一步,所述清空重置模块包括第四薄膜晶体管,第四薄膜晶体管的栅极连接所述清空重置信号,第四薄膜晶体管的源极与第六薄膜晶体管的栅极相连并连接上拉控制点,第四薄膜晶体管的漏极连接于低电平。

进一步,所述上拉模块包括第十薄膜晶体管,第十薄膜晶体管的栅极连接上拉控制点,第十薄膜晶体管的源极连接本级时钟信号,第十薄膜晶体管的漏极连接本级扫描线。

进一步,所述触控期间维持模块包括第九薄膜晶体管和第十四薄膜晶体管,第九薄膜晶体管的漏极和第十四薄膜晶体管的漏极均连接所述低电平;第九薄膜晶体管的栅极与第十四薄膜晶体管的栅极相连并连接触控辅助控制信号,第九薄膜晶体管的源级连接维持控制点,第十四薄膜晶体管的源级连接本级扫描线。

进一步,还包括自举电容;所述自举电容连接于上拉控制点和本级扫描线之间。

有益效果:1、本发明电路的控制正反向扫描模块通过正反向扫描控制信号进行正反向扫描,且可下拉清空和维持上拉控制点。

2、电路维持模块若仅仅以一个栅极连接本级时钟信号、源极连接上拉控制点、漏极连接栅极扫描信号线的薄膜晶体管对上拉控制点进行辅助维持,在栅极扫描信号输出期间晶体管处于打开状态,如果栅极扫描信号线的上升延迟较大的话,上拉控制点的高电位会通过晶体管漏到栅极扫描信号线,从而导致上拉控制点的电位不够高影响电路功能,而且晶体管会长期受到时钟信号的高低电平加压作用产生较大的阈值电压漂移;

本发明电路维持模块中通过引入第七薄膜晶体管,使得第八薄膜晶体管的源级通过第七薄膜晶体管与上拉控制点相连,第七薄膜晶体管的栅极连本级时钟信号,第八薄膜晶体管的漏极连接栅极扫描信号线,能够解决第八薄膜晶体管在扫描信号输出期间对上拉控制点的影响;此外,第七薄膜晶体管的栅极还可连接一个新的低频触控辅助控制信号,大部分时间处于低电平的关闭状态,这样对第七薄膜晶体管产生的电应力影响较小。

3、维持控制点的电荷清空可由触控辅助控制信号控制的第九薄膜晶体管完成。

附图说明

图1为本发明液晶显示装置的结构示意图;

图2为本发明实施例1的双向扫描驱动电路示意图;

图3为本发明实施例2的双向扫描驱动电路示意图;

图4为实施例2的电路正向扫描时的驱动波形示意图;

图5为实施例2的电路反向扫描时的驱动波形示意图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明,但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

如图1所示为本发明液晶显示装置的基本原理示意图,液晶显示装置100包括液晶显示基板101、与该液晶显示基板101连接的栅极驱动器102和源极驱动器103、以及与该源极驱动器103连接的电路板104,电路板104均源极驱动器103和栅极驱动器102连接。液晶显示基板101上设有纵横交错的多个扫描线Gx 1011和多个数据线Sy 1012,扫描线1011设有栅极,栅极驱动器102与该多个扫描线1011连接并给扫描线1011提供信号,源极驱动器103与多个数据线1012连接并给数据线1012提供信号。

栅极驱动器102设置在液晶显示基板101的内部。

电路板104内设有电平转换器(Level shift)、时序控制器芯片(T-CON)、GIP电路等,电路板104输出正向扫描控制信号U2D、反向扫描控制信号D2U、反扫级传控制信号、高电平VGH、低电平VSS(VGL)、时钟信号CKm、清空重置信号CLR1、以及触控辅助信号TC1给栅极驱动器102。

实施例:

实施例1:一种用于内嵌式触控显示屏的双向扫描驱动电路,如图2所示,包括控制正反向扫描模块1、上拉模块2、电路维持模块3、触控期间维持模块4、清空重置模块5和自举电容C1。控制正反向扫描模块1连接前级的扫描线Gn-1的信号(n≤x),控制正反向扫描模块1、上拉模块2、电路维持模块3、和空重置模块5均连接至上拉控制点netAn,触控期间维持模块4和电路维持模块3均连接至维持控制点netBn,电路维持模块3、触控期间维持模块4和清空重置模块5均输入低电平VSS,上拉模块2、电路维持模块3和触控期间维持模块4均连接本级扫描线Gn,自举电容C1连接在上拉控制点netAn和本级扫描线Gn之间。

上述实施例中清空重置模块5和自举电容C1可以根据不同的设计需要进行配置,不作具体限定。

具体电路连接方式如下:

控制正反向扫描模块1包括第一薄膜晶体管M1、第二薄膜晶体管M2和第三薄膜晶体管M3。第一薄膜晶体管M1的栅极连接前级时钟信号CKm-1,第一薄膜晶体管M1的源极接前级的扫描线Gn-1的信号,第一薄膜晶体管M1的漏极与第二薄膜晶体管M2的源级相连并接到前级的反扫级传控制信号Sn-1,第一薄膜晶体管M1主要负责对上拉控制点netAn进行预充电,同时负责下拉清空和维持上拉控制点netAn。

第二薄膜晶体管M2的栅极连接正向扫描控制信号U2D,第二薄膜晶体管M2的漏极与第三薄膜晶体管M3的漏极相连并接到上拉控制点netAn,第三薄膜晶体管M3的栅极接反向扫描控制信号D2U,第三薄膜晶体管M3的源极接后级的反扫级传控制信号Sn+1,第二薄膜晶体管M2主要负责在正向扫描时对上拉控制点netAn进行预充电,第三薄膜晶体管M3在反向扫描时对上拉控制点netAn点进行预充电。

电路维持模块3包括第五薄膜晶体管M5、第六薄膜晶体管M6、第七薄膜晶体管M7、第八薄膜晶体管M8和第十三薄膜晶体管M13。

清空重置模块5为一个第四薄膜晶体管M4,清空重置模块5主要负责在每帧结束以及开关机时对上拉控制点netAn进行电荷清空。

第四薄膜晶体管M4的栅极接清空重置信号CLR,第四薄膜晶体管M4的源极与第六薄膜晶体管M6的栅极相连并接于上拉控制点netAn,第四薄膜晶体管M4和六薄膜晶体管M6对上拉控制点netAn进行清空重置。

第五薄膜晶体管M5的栅极和第五薄膜晶体管M5的源极连接高电平VGH,第五薄膜晶体管M5的漏极与第六薄膜晶体管M6的源极相连并接至维持控制点netBn,第五薄膜晶体管M5主要负责对维持控制点netBn进行充电;第六薄膜晶体管M6的栅极连接于上拉控制点netAn,在扫描线Gn输出期间拉低维持控制点netBn。

第七薄膜晶体管M7的栅极接本级时钟信号CKm,第七薄膜晶体管M7的源极连接上拉控制点netAn,第七薄膜晶体管M7的漏极连接第八薄膜晶体管M8的源极。第八薄膜晶体管M8的栅极连接维持控制点netBn,八薄膜晶体管M8的漏极与第十三薄膜晶体管M13的源级相连并接至本级扫描线Gn。

第七薄膜晶体管M7和第八薄膜晶体管M8主要作用是对上拉控制点netAn进行辅助维持。

第十三薄膜晶体管M13的栅极连接维持控制点netBn,主要通过维持控制点netBn的控制对本极扫描线Gn进行维持。

第四薄膜晶体管M4的漏极、第六薄膜晶体管M6的漏极和第十三薄膜晶体管M13的漏极均连接低电平VSS。

上拉模块2包括第十薄膜晶体管M10,其栅极连接上拉控制点netAn,源极连接本级时钟信号CKm,漏极接扫描线Gn,上拉模块2负责输出扫描线的信号以及对扫描线的信号进行下拉清空。

触控期间维持模块4包括第九薄膜晶体管M9和第十四薄膜晶体管M14。

第九薄膜晶体管M9的漏极和第十四薄膜晶体管M14的漏极均连接接低电平VSS,第九薄膜晶体管M9的栅极与第十四薄膜晶体管M14的栅极相连并接触控辅助控制信号TC1,第九薄膜晶体管M9的源级接维持控制点netBn,对维持控制点netBn进行清空重置,第十四薄膜晶体管M14的源级接扫描线Gn,在触控扫描期间对扫描线Gn进行维持。

上拉控制点netAn和扫描线Gn之间设有自举电容C1,能够在扫描线Gn输出期间对上拉控制点netAn电位进行抬升。

在上述电路中,控制正反向扫描模块1由第一薄膜晶体管M1、第二薄膜晶体管M2和第三薄膜晶体管M3组成,在正反向扫描时对上拉控制点netAn进行预充、下拉清空上拉控制点netAn以及维持上拉控制点netAn。由U2D和D2U两个信号来控制扫描方向,当U2D为高电位,D2U为低电位时,电路进行正向扫描;当U2D为低电位,D2U为高电位时,电路进行反向扫描。第一级电路中第一薄膜晶体管M1的漏极连接前级的扫描线号Gn-1(GSP1)。上拉模块2用于输出扫描线Gn的信号,同时还负责下拉清空扫描线Gn的信号。电路维持模块3维持扫描线Gn的信号的低电位并且辅助维持上拉控制点netAn,模块中的第七薄膜晶体管M7、第八薄膜晶体管M8即用于辅助维持上拉控制点netAn,避免在扫描线Gn的信号输出期间晶体管的误动作开启会对netAn产生影响。触控期间维持模块4在触控扫描时正常的驱动信号关闭,触控辅助信号TC1拉高对扫描线Gn的信号进行维持,以防止触控的传感器对栅极扫描线产生较大的耦合作用而影响画面显示。

实施例2:与实施例1的电路设计大致相同,所不同的是如图3所示,第七薄膜晶体管M7的栅极与本级时钟信号CKm断开,并在其栅极上引入TC2信号控制,TC2信号是一个低频的时钟信号,可以减少第七薄膜晶体管M7受到的时钟信号CKm的电应力。

如图4所示,为电路正向扫描时的驱动波形示意图。其中,T表示一帧时间,t表示扫描过程中暂停一段时间来进行触控扫描。GSP1是正向扫描的启动信号;GSP2是反向扫描的启动信号。CK1、CK2、CK3、CK4是时钟控制信号,正向扫描时依序输出。CLR是清空重置信号。TC1和TC2是触控期间的辅助控制信号,TC1主要是在触控期间维持Gn点,TC2则是辅助维持上拉控制点netAn点。是正向扫描控制信号,D2U是反向扫描控制信号,正向扫描时U2D是正压高电位,D2U是负压低电位。VSS是低电位,主要负责提供扫描线Gn的信号的低电位。

如图5所示,为电路反向扫描时的驱动波形示意图。其中,GSP1是正向扫描的启动信号;GSP2是反向扫描的启动信号。CK1、CK2、CK3、CK4是时钟控制信号,反向扫描时倒序输出。CLR是清空重置信号。TC1和TC2是触控期间的辅助控制信号,TC1主要是在触控期间维持Gn点,TC2则是辅助维持上拉控制点netAn点。U2D是正向扫描控制信号,D2U是反向扫描控制信号,反向扫描时U2D是负压低电位,D2U是正压高电位。VSS是低电位,主要负责提供扫描线Gn的信号的低电位。

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