补偿模块及逻辑门电路、栅极驱动电路和显示装置的制作方法

本公开涉及显示
技术领域：
，具体而言，涉及一种补偿模块及逻辑门电路、栅极驱动电路和显示装置。
背景技术：
：在显示面板的驱动电路中往往需要用到大量的门电路，比如，非门或非门以及与非门电路等广泛于显示面板的驱动电路中。目前，在驱动电路中的门电路中往往使用了较多的晶体管，晶体管栅极连接开关电压信号，会产生阈值电压漂移，进而降低门电路的稳定性。比如，对于n型晶体管的门电路，当高电平作用于晶体管栅极，由于高电平引起的阈值电压漂移大于低电平引起的漂移，在长期使用后，晶体管的开态电流会逐渐下降，开态电阻会逐渐增大，不利于门电路的稳定。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公开的背景的理解，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。技术实现要素：本公开的目的在于提供一种补偿模块及逻辑门电路、栅极驱动电路和显示装置，进而解决逻辑门电路中晶体管阈值电压漂移导致的长期使用后开态电阻增大，造成逻辑门电路不稳定的问题。根据本公开的第一方面，提供一种补偿模块，所述补偿模块包括：第一开关单元，包括第一控制端和第二控制端，所述第一控制端连接于输入信号端，所述第一开关单元响应所述输入信号而导通以将第一电源信号传输至第二电源端，所述第二控制端连接于补偿节点，所述第一开关单元响应补偿信号而导通以将第一电源信号传输至第二电源端，所述补偿节点连接于第一电源端；第二开关单元，用于响应所述第一控制信号而导通以将所述第一电源信号传输至第二电源端；信号输出端，连接于所述第一开关单元的第一端；其中，第一开关单元的第一开态电阻小于第二开态电阻，所述第一开态电阻为所述第一开关单元响应第一控制端接收的信号而导通的电阻，所述第二开态电阻为第一开关单元响应第二控制端接收的信号而导通的电阻。根据本公开的一实施方式，所述第一开关单元包括：双栅晶体管，第一端连接于第一电源端，第二端连接于第二电源端，第一栅极连接于输入信号端，第二栅极连接于第一电源端。根据本公开的一实施方式，所述双栅晶体管包括：n型双栅晶体管。根据本公开的一实施方式，所述第一电源信号包括：第一子电源信号，连接于所述第一开关单元的第一端；第二子电源信号，连接于所述第二开关单元的第一端。根据本公开的一实施方式，所述第二开态电阻的阻值为第一开态电阻阻值的102～104倍。根据本公开的第二方面，提供一种逻辑门电路，所述逻辑门电路包括：非门电路，包括：上述任一补偿模块，所述补偿模块响应输入信号进行逻辑非运算。根据本公开的一实施方式，所述非门电路还包括：第三开关单元，第一端和控制端连接第一电源信号，第二端连接第一开关单元的第一端；第四开关单元，第一端和控制端连接第一电源信号，第二端连接第二开关单元的第一端。根据本公开的第三方面，提供一种逻辑门电路，所述逻辑门电路包括：或非门电路，包括：至少两个上述的补偿模块，其中，至少两个补偿模块的第一信号输入端分别输入对应的输入信号，至少两个补偿模块的信号输出端连接于输出节点，补偿模块分别响应对应的输入信号进行逻辑或非运算。根据本公开的一实施方式，所述或非门电路还包括：第三开关单元，第一端和控制端连接第一电源信号，第二端连接第一开关单元的第一端；第四开关单元，第一端和控制端连接第一电源信号，第二端连接第二开关单元的第一端。根据本公开的第四方面，提供一种逻辑门电路，所述逻辑门电路包括：与非门电路，包括：至少两个上述的补偿模块，其中，至少两个补偿模块顺序连接，第一补偿模块中第一开关单元的第二端连接于第二补偿模块中第一开关单元的第一端，所述第一补偿模块和第二补偿模块相邻，并且第一电源信号从第一补偿模块传输至第二补偿模块；所述至少两个补偿模块分别响应对应的输入信号对输入信号进行逻辑与非运算。根据本公开的一实施方式，所述与非门电路还包括：第三开关单元，第一端和控制端连接第一电源信号，第二端连接所述第一补偿模块中的第一开关单元的第一端；第四开关单元，第一端和控制端连接第一电源信号，第二端连接第二开关单元的第一端。根据本公开的第五方面，提供一种栅极驱动电路，包括上述任一项所述的逻辑门电路。根据本公开的第六方面，提供一种显示装置，包括上述的栅极驱动电路。本公开提供的补偿模块，包括第一开关单元，第一开关单元包括第一控制端和第二控制端，通过输入信号、第一电源和第二开关单元分别使第一控制端控制第一开关单元导通以及第二控制端控制第一开关单元导通，由于第一控制端和第二控制端对第一开关单元的沟道电子的作用互补，解决了长期使用由于阈值电压引起的漂移，导致的长期使用后第一开关单元开态电流下降，开态电阻增加的问题，提高了逻辑门电路的稳定性。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，并不能限制本公开。附图说明通过参照附图来详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1为本公开示例性实施方式提供的一种补偿模块的示意图；图2为本公开示例性实施方式提供的另一种补偿模块的示意图；图3为本公开示例性实施方式提供的一种补偿模块的控制时序图；图4为本公开示例性实施方式提供的一种非门电路的示意图；图5为本公开示例性实施方式提供的一种非门电路的控制时序图；图6为本公开示例性实施方式提供的一种或非门电路的示意图；图7为本公开示例性实施方式提供的一种或非门电路的控制时序图；图8为本公开示例性实施方式提供的一种与非门电路的示意图；图9为本公开示例性实施方式提供的一种与非门电路的控制时序图。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实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例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部分，因而将省略对它们的重复描述。此外，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例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。本公开实施方式中首先公开一种补偿模块，如图1所示，所述补偿模块包括：第一开关单元100和第二开关单元200；第一开关单元100包括第一控制端和第二控制端，所述第一控制端连接于输入信号端，所述第一开关单元100响应所述输入信号而导通以将第一电源信号传输至第二电源端，所述第二控制端连接于补偿节点，所述第一开关单元100响应补偿信号而导通以将第一电源信号传输至第二电源端，所述补偿节点连接于第一电源端；第二开关单元200用于响应所述第一控制信号而导通以将所述第一电源信号传输至第二电源端；信号输出端连接于所述第一开关单元100的第一端。其中，第一开关单元100的第一开态电阻小于第二开态电阻，所述第一开态电阻为所述第一开关单元100响应第一控制端接收的信号而导通的电阻，所述第二开态电阻为第一开关单元100响应第二控制端接收的信号而导通的电阻。本公开实施例提供的补偿模块通过输入信号、第一电源和第二开关单元200分别使第一控制端控制第一开关单元100导通以及第二控制端控制第一开关单元100导通，由于第一控制端和第二控制端对第一开关单元100的沟道电子的作用互补，解决了长期使用由于阈值电压引起的漂移，导致的长期使用后第一开关单元100开态电流下降，开态电阻增加的问题，提高了逻辑门电路的稳定性。下面将对本公开实施例提供的补偿模块中的各组成部分进行详细说明：如图2所示，第一开关单元100包括双栅晶体管tft1，该双栅晶体管tft1第一端连接于第一电源端，第二端连接于第二电源端，第一栅极连接于输入信号端，第二栅极连接于第一电源端。在lcd或oled的阵列基板中，所采用的薄膜晶体管包括非晶硅薄膜晶体管、ltps薄膜晶体管和氧化物薄膜晶体管，对于ltps基板形成pmos/ptft在实际制造中容易实现，但是对于非晶硅或者氧化物基板来说，形成pmos/ptft则比较困难，只能用nmos来实现逻辑门电路。相对于同时包含pmos与nmos的逻辑门电路，nmos/ntft逻辑门电路可靠性相对较差。因此，为了解决nmos/ntft逻辑门电路可靠性相对较差的问题，所述双栅晶体管tft1包括可以包括n型双栅晶体管。以下以第一开关单元100为n型双栅晶体管为例，对本公开提供的补偿模块进行说明。此时，第二开关单元200为n型晶体管tft3。图3为本公开示例性实施例提供的一种补偿模块的控制时序图，在t1阶段：第一电源信号vdd为高电平，当输入信号vi为低电平，第二开关单元200关断，第一开关单元100第一栅极连接低电平，第二栅极连接高电平，第一开关单元100在第二栅极的控制下导通；在t2阶段：第一电源信号vdd为高电平，当输入信号vi为高电平，第二开关单元200导通，第一开关单元100第一栅极连接高电平，第二栅极连接低电平，第一开关单元100在第一栅极的控制下导通。由于第一开关单元100在第二栅极控制下导通的第二开态电阻大于第一开关单元100在第一栅极控制下导通的第二开态电阻，因此在t1时间段节点a的电压高于在t2时刻的电压。当第一开关单元100的第一栅极连接高电平，第一栅极的高电平对沟道电子进行捕获，因此长期使用后，高电平引起阈值电压的漂移；当第一开关单元100第一栅极连接低电平时，第一开关单元100第二栅极连接高电平，此时第二栅极的高电平对沟道电子的捕获作用和第一栅极相反，抵消第一栅极高电平造成的阈值电压的漂移。进一步的，所述第一电源信号可以包括第一子电源信号vdd1和第二子电源信号vdd2；第一子电源信号vdd1连接于所述第一开关单元100的第一端；第二子电源信号vdd2连接于所述第二开关单元200的第一端。其中，第一子电源信号vdd1和第二子电源信号vdd2的电压的电压可以相同也可以不同，通过第一子电源信号vdd1和第二子电源信号vdd2分别提供信号，避免共用电源信号导致控制困难的问题。为了保证第一开关单元100在第一栅极控制下导通和在第二栅极控制下导通补偿模块输出的信号不同，所述第二开态电阻的阻值为第一开态电阻阻值的102～104倍。本公开实施例性实施方式还提供一种逻辑门电路，所述逻辑门电路包括非门电路，该非门电路可以包括：本公开实施例所提供的补偿模块，所述补偿模块响应输入信号进行逻辑非运算。本公开实施例提供的非门电路包括补偿模块，通过输入信号、第一电源和第二开关单元200分别使第一控制端控制第一开关单元100导通以及第二控制端控制第一开关单元100导通，由于第一控制端和第二控制端对第一开关单元100的沟道电子的作用互补，解决了长期使用由于阈值电压引起的漂移，导致的长期使用后第一开关单元100开态电流下降，开态电阻增加的问题，提高了逻辑门电路的稳定性如图5所示，输入信号vi从第一开关单元100的第一栅极输入，第一电源信号vdd为高电平，第二电源信号vee为低电平，当输入信号为低电平时，第二开关单元200关断，第一开关单元100第一栅极连接低电平，第二栅极连接高电平，第一开关单元100在第二栅极的控制下导通；第一电源信号为高电平，当输入信号为高电平，第二开关单元200导通，第一开关单元100第一栅极连接高电平，第二栅极连接低电平，第一开关单元100在第一栅极的控制下导通。由于第一开关单元100在第二栅极控制下导通的第二开态电阻大于第一开关单元100在第一栅极控制下导通的第二开态电阻，因此信号输出端vo在输入信号为高电平时输出低电平，在输入信号为低电平时，输出高电平。其逻辑关系如表1所示。表1vivo0110进一步的，所述非门电路还包括第三开关单元和第四开关单元，第三开关单元第一端和控制端连接第一电源信号，第二端连接第一开关单元100的第一端；第四开关单元第一端和控制端连接第一电源信号，第二端连接第二开关单元200的第一端。其中，如图4所示，第一开关单元可以包括双栅晶体管tft1，第二开关单元可以包括第二晶体管tft3，第三开关单元包括第三晶体管tft2，第四开关单元可以包括第四晶体管tft4。当第一电源信号vdd包括第一子电源信号vdd1和第二子电源信号vdd2时，第三开关单元第一端和控制端可以连接第一子电源信号vdd1，第四开关单元第一端和控制端可以连接第二子电源信号vdd2。示例的，在实际应用中，tft1的尺寸需显著大于tft2的尺寸，相关配比需求如下：当vi为高电平时，根据电压分压原理：vo＝vdd×r(tft1)/(r(tft1)+r(tft2)其中，vdd为第一电源线上的直流电压，r(tft1)为tft1在开态下的电阻，r(tft2)为tft2在开态下的电阻；如果r(tft2)的值显著大于r(tft1)，则：vo＝vdd×r(tft1)/r(tft2)假设vo输出低电平的上限为vol_max，在vo输出低电平的情况下，此时：vo＝vdd×r(tft1)/r(tft2)<vol_max可得到，r(tft1)/r(tft2)<vol_max/vdd，合理假设tft开态电阻与栅极电压成反比，开态电阻与w/l成反比(因栅压越高，开态电阻越小)，可以得出：w(tft2)/w(tft1)<vol_max/vdd即tft1尺寸应显著大于tft2，同理，tft3与tft4的配比同样可参照tft1与tft2的配比。本公开示例性实施方式还提供一种逻辑门电路，所述逻辑门电路包括或非门电路，该或非门电路包括：至少两个本公开实施例所述的补偿模块，其中，至少两个补偿模块的第一信号输入端分别输入对应的输入信号，至少两个补偿模块的信号输出端连接于输出节点，补偿模块分别响应对应的输入信号进行逻辑或非运算。本公开实施例提供的或非门电路包括补偿模块，通过输入信号、第一电源和第二开关单元200分别使第一控制端控制第一开关单元100导通以及第二控制端控制第一开关单元100导通，由于第一控制端和第二控制端对第一开关单元100的沟道电子的作用互补，解决了长期使用由于阈值电压引起的漂移，导致的长期使用后第一开关单元100开态电流下降，开态电阻增加的问题，提高了逻辑门电路的稳定性如图6所示，图中示出的是一两输入或非门电路，包括两个本公开实施例提供的补偿模块，其中两个补偿模块中的信号输出端连接。两个补偿模块中的第一开关单元100的第一端以及第二开关单元200的第一端连接于第一电源端，两个补偿模块中的第一开关单元100的第二端以及第二开关单元200的第一端连接于第二电源端。两个补偿模块的信号输入端分别输入一路信号，比如，如图7所示，其中一个补偿模块的输入端输入信号vi1，另一个补偿模块输入端输入信号vi2，其和输出信号vo的逻辑如表2所示。表2vi1vi2vo001010100110进一步的，所述或非门电路还包括第三开关单元和第四开关单元，第三开关单元第一端和控制端连接第一电源信号，第二端连接第一开关单元100的第一端；第四开关单元第一端和控制端连接第一电源信号，第二端连接第二开关单元200的第一端。其中，可以是多个补偿模块中的第一开关单元100共用第三开关单元，即多个第一开关单元100的第一端连接于第三开关单元的第二端，也可以是每个补偿单元对应连接一第三开关单元本公开实施例对此不做具体限定。多个补偿模块中的第二开关单元200可以共用第四开关单元，即多个第二开关单元200的第一端连接于第四开关单元的第二端，也可以是每个补偿单元对应连接一第四开关单元本公开实施例对此不做具体限定。如图6所示，一个补偿模块第一开关单元可以包括双栅晶体管tft1，第二开关单元可以包括第二晶体管tft4，第三开关单元包括第三晶体管tft3，第四开关单元可以包括第四晶体管tft5，另一个补偿模块第一开关单元可以包括双栅晶体管tft2，第二开关单元可以包括第二晶体管tft6，第三开关单元包括第三晶体管tft3(和第一个补偿模块共用)，第四开关单元可以包括第四晶体管tft7。当第一电源信号vdd包括第一子电源信号vdd1和第二子电源信号vdd2时，第三开关单元第一端和控制端可以连接第一子电源信号vdd1，第四开关单元第一端和控制端可以连接第二子电源信号vdd2。示例的，在实际应用中，双栅集体管tft1和tft2的尺寸需显著大于晶体管tft3的尺寸，tft1与tft2规格可以相同，相关配比需求如下：当vi1为高电平时,当vi2为低电平时，根据电压分压原理，vo＝vdd×r(t1//t2)/(r(t1//t2)+r(t3)，其中，vdd为第一电源信号线上的直流信号电压，r(t1//t2)为tft1与tft2的并联电阻，r(tft3)为tft3在开态下的电阻；由于tft2的栅极电压为低电平，tft2处于关态，tft2的电阻较大，tft1与tft2的并联电阻近似等于tft1的开态电阻；vo＝vdd×r(tft1)/(r(tft1)+r(tft3)，如果r(tft3)的值显著大于rtf(t1)，则vo＝vdd×r(tft1)/r(tft3)假设vo输出低电平的上限为vol_max，在vo输出低电平的情况下，此时vo＝vdd×r(tft1)/r(tft3)<vol_max可得到，r(tft1)/r(tft3)<vol_max/vdd。合理假设tft开态电阻与栅极电压成反比，开态电阻与w/l成反比(因栅压越高，开态电阻越小)，可以得出：w(t3)/w(t1)<vol_max/vdd，即tft1尺寸应显著大于tft3。tft4、tft5的配比，tft6与tft7的配比，均可参考tft1与tft3的配比。本公开示例性实施方式还提供一种逻辑门电路，所述逻辑门电路包括与非门电路，该与非门电路包括：至少两个本公开实施例所述的补偿模块，其中，至少两个补偿模块顺序连接，第一补偿模块中第一开关单元100的第二端连接于第二补偿模块中第一开关单元100的第一端，所述第一补偿模块和第二补偿模块相邻，并且第一电源信号从第一补偿模块传输至第二补偿模块；所述至少两个补偿模块分别响应对应的输入信号对输入信号进行逻辑与非运算。本公开实施例提供的与非门电路包括补偿模块，通过输入信号、第一电源和第二开关单元200分别使第一控制端控制第一开关单元100导通以及第二控制端控制第一开关单元100导通，由于第一控制端和第二控制端对第一开关单元100的沟道电子的作用互补，解决了长期使用由于阈值电压引起的漂移，导致的长期使用后第一开关单元100开态电流下降，开态电阻增加的问题，提高了逻辑门电路的稳定性。如图8所示，图8中示出的是一种两输入与非门电路，包括两个本公开实施例提供的补偿模块，其中，一个补偿模块中的第一开关单元100第一端连接第一电源端，另一个补偿模块中的第一开关单元100第一端连接第一个补偿模块中的第一开关单元100的第二端。两个补偿模块的信号输入端分别输入一路信号，比如，如图9所示，其中一个补偿模块的输入端输入信号vi1，另一个补偿模块输入端输入信号vi2，其和输出信号vo的逻辑如表3所示。表3vi1vi2vo000011101110进一步的，所述与非门电路还包括第三开关单元和第四开关单元，第三开关单元第一端和控制端连接第一电源信号，第二端连接第一开关单元100的第一端；第四开关单元第一端和控制端连接第一电源信号，第二端连接第二开关单元200的第一端。其中，第三开关单元连接于第一电源端和靠近第一电源端的补偿模块中的第一开关单元100，多个补偿模块中的的第二开关单元200可以共用第四开关单元，即多个第二开关单元200的第一端连接于第四开关单元的第二端，也可以是每个补偿单元对应连接一第四开关单元本公开实施例对此不做具体限定。如图8所示，一个补偿模块第一开关单元可以包括双栅晶体管tft1，第二开关单元可以包括第二晶体管tft5，第三开关单元包括第三晶体管tft3，第四开关单元可以包括第四晶体管tft6，另一个补偿模块第一开关单元可以包括双栅晶体管tft2，第二开关单元可以包括第二晶体管tft7，第三开关单元包括第三晶体管tft3，第四开关单元可以包括第四晶体管tft8。当第一电源信号包括第一子电源信号和第二子电源信号时，第三开关单元第一端和控制端可以连接第一子电源信号，第四开关单元第一端和控制端可以连接第二子电源信号。示例的，在实际应用中，tft1和tft2的尺寸需大于tft3的尺寸，相关配比需求如下：假设输出低电平的上限为vol_max，tft1与tft2规格相同，当vi1为高电平时,当vi2为高电平时，根据电压分压原理，vdd×r(tft1)/(r(tft1)+r(tft2)+r(tft3)由此可以推得：2×r(tft1)/r(tft3)<vmin/vdd，合理假设tft开态电阻与栅极电压成反比，开态电阻与w/l成反比(因栅压越高，开态电阻越小)，可以得出：w(tft3)/w(tft1)<vol_max/vdd，即tft1尺寸应显著大于tft3。tft5与tft6的尺寸配比，tft7与tft8的尺寸配比，均可参考tft1与tft3的配比本公开示例性实施方式还提供一种栅极驱动电路，包括上述的逻辑门电路。当然在实际应用中所述栅极驱动电路还可以包括移位寄存器、电容、电阻等元器件，因其均为现有技术本公开实施例在此不复赘述。本公开示例性实施方式还提供一种显示装置，包括上述的栅极驱动电路。当然在实际应用中所述显示装置还可以包括源极驱动电路、背光模组和显示模组等，因其均为现有技术本公开实施例在此不复赘述。所述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。所属
技术领域：
的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施例、完全的软件实施例(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施例，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、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公开的一般性原理并包括本公开未公开的本
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，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。当前第1页12