一种栅极驱动电路及其驱动方法、电平移位器的制造方法

文档序号:9249900阅读:581来源:国知局
一种栅极驱动电路及其驱动方法、电平移位器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液晶显示系统领域,尤其涉及一种栅极驱动电路及其驱动方法、电平移位器。
【背景技术】
[0002]随着液晶显示装置的轻、薄及低辐射等优点,液晶显示装置已逐渐取代阴极射线管(CRT)显示装置,并成为电脑屏幕及电视的主流。
[0003]典型的液晶显示器通常包括显示基板、电路板以及设置在显示基板上的栅极驱动电路及源极驱动电路。电路板上设置有时序控制器,用以提供多个控制信号至栅极驱动电路与源极驱动电路。栅极驱动电路用于驱动显示基板上的多条栅极线,源极驱动电路用于将影像信号输出至显示基板上的与这些栅极线交叉设置的多条数据线。
[0004]其中,栅极驱动电路和源极驱动电路可以以载带式封装(TCP)或玻璃覆晶封装(COG)形式设置在显示基板上。栅极驱动电路还可以直接形成在显示基板中,也就是所谓的栅极阵列电路(Gate-On-Array Circuit,GOA Circuit)。在显示基板中直接形成栅极驱动电路的这种结构包括移位寄存器(Shift Register),移位寄存器包括多个级联耦接的级(Stage),用以产生多个栅极驱动脉冲以依序致能形成在显示基板上的这些栅极线。
[0005]目前两相(2-phase)的GOA设计,电平移位器设置在电路板上以产生二个时钟脉冲信号分别作为奇数及偶数级的时钟脉冲信号并提供栅极驱动脉冲所需能量。由于此二个时钟脉冲信号的电压振幅(亦即,高电平与低电平之间的电压差)较大且与其相连接的级数多,寄生电容相当大,持续地对电容充放电造成功率的消耗,因此需要以电荷分享的方式来减少电平移位器的功率消耗。此二个时钟脉冲信号一般而言为相反的极性,目前采用的电荷分享方式是在两者做极性转变前,将两者相接以使两者互相分享电荷至中心的电压,之后再由电平移位器的输出缓冲器将两者分别放大至目标电压;参见图1所示的时钟信号,为电平移位器对电荷分享形成的时钟信号的波形。图1中,CLKl代表第一项时钟信号,CLK3代表第三项时钟信号,CKl代表时序控制器发送给移位电平移位器的第一项控制信号,用于控制电平移位器产生第一项时钟信号,CK3代表时序控制器发送给移位电平移位器的第三项控制信号,用于控制电平移位器产生第三项时钟信号,在第一时间段tl内CLKl处于高电平(VGH),CLK3处于低电平(VGL),没有电荷分享现象,在第二时间段t2内为时钟信号电平转换阶段,CLKl从高电平转换到低电平,CLK3从低电平转到高电平,为了通过电荷分享的技术减少电平移位器的功耗,现有技术中,将CLKl的高电平与CLK3的低电平进行叠加到中间电平(VGM),从而使得在t2内实现电荷分享,降低了电平移位器的功耗。
[0006]然而,现有技术中实现电荷分享的前提是两个时钟脉冲信号为相反极性,当其中的一个时钟信号处于上升阶段,另一时钟信号处于下降阶段,两个时钟信号无法同时处于低电平或高电平从而缺乏波形设计弹性。
[0007]综上所述,现有技术中的栅极驱动电路,在实现电荷分享的过程中,不仅限制了时钟信号的波形,而且不能有效降低栅极驱动电路消耗的功率。

【发明内容】

[0008]本发明实施例提供了一种栅极驱动电路及其驱动方法、电平移位器,用以在栅极驱动电路实现电荷分享之后,通过将时钟信号对地放电加快时钟信号从高电平转换为低电平的过程,从而进一步降低栅极驱动电路消耗的功率。
[0009]本发明实施例提供了一种栅极驱动电路,包括时序控制器、电平移位器和移位寄存器,所述时序控制器的第一输出端连接所述电平移位器的输入端,所述电平移位器的输出端连接移位寄存器的输入端,所述栅极驱动电路还包括放电模块,所述放电模块的第一输入端连接时序控制器的第二输出端,所述放电模块的第二输入端连接电平移位器的输出端;
[0010]其中,所述时序控制器通过第二输出端输出第一控制信号给所述放电模块,所述电平移位器通过输出端输出用于驱动所述移位寄存器的时钟信号;
[0011]所述放电模块通过从该放电模块的第一输入端输入的第一控制信号的控制,将所述放电模块的第二输入端输入的时钟信号对地放电。
[0012]通过本发明实施例提供的栅极驱动电路的放电模块,放电模块的第一输入端连接时序控制器的第二输出端,从而接收时序控制器第二输出端输出的第一控制信号的控制,放电模块的第二输入端连接电平移位器的输出端,从而使得放电模块在第一控制信号的控制下,将输入的时钟信号进行对地放电,从而实现在电平移位器进行时钟信号的电荷分享之后,通过放电模块在第一控制信号的控制下,进一步通过电荷对地放电的方式,加快时钟信号从高电平转换到低电平的过程,从而降低了栅极驱动电路消耗的功率。
[0013]较佳地,所述时序控制器通过所述第一输出端输出第二控制信号,且所述第一控制信号与所述第二控制信号的频率相同。
[0014]具体地,时序控制器输出的第一控制信号用于控制放电模块,时序控制器输出的第二控制信号用于控制电平移位器产生的时钟信号,且时钟信号的频率与第二控制信号的频率相同,而放电模块用于控制对该时钟信号进行对地放电,所以为了实现第一控制信号控制放电模块对时钟信号的控制,第一控制信号与时钟信号的频率相同,进而第一控制信号与第二控制信号的频率相同。
[0015]较佳地,所述第一控制信号和所述第二控制信号均为方波信号。
[0016]较佳地,所述放电模块包括多个放电子模块;每一放电子模块具有一个第一输入端和一个第二输入端,不同的放电子模块的第一输入端输入不同的第一控制信号,不同的放电子模块的第二输入端输入不同的时钟信号;
[0017]关于每一放电子模块:该放电子模块通过从该放电子模块的第一输入端输入的第一控制信号的控制,将该放电子模块的第二输入端输入的时钟信号对地放电。
[0018]较佳地,每一所述放电子模块包括一个开关器件。
[0019]较佳地,所述开关器件的控制端连接时序控制器的第二输出端;
[0020]所述开关器件的输入端连接所述电平移位器的输出端;
[0021]所述开关器件的输出端接地。
[0022]具体地,通过放电子模块中的开关器件在接收第一控制信号的控制后,通过开关器件的导通或者关断来控制是否对电平移位器输出的时钟信号进行对地放电。
[0023]较佳地,所述开关器件为场效应晶体管或薄膜晶体管。
[0024]较佳地,当所述开关器件为场效应晶体管时,所述场效应晶体管的栅极连接所述时序控制器的第二输出端;所述场效应晶体管的漏极连接所述电平移位器的输出端;所述场效应晶体管的源极接地;
[0025]当所述开关器件为薄膜晶体管时,所述薄膜晶体管的栅极连接所述时序控制器的第二输出端;所述薄膜晶体管的源极连接所述电平移位器的输出端;所述薄膜晶体管的漏极接地。
[0026]本发明实施例提供了本发明实施例提供的栅极驱动电路的驱动方法,该方法包括:
[0027]当所述放电模块输入的时钟信号由高电平降低到预设电平时,所述时序控制器控制第一控制信号为高电平,使得所述放电模块当接收到该高电平的第一控制信号时,将该放电模块的第二输入端输入的时钟信号对地放电;否则,所述时序控制器控制第一控制信号为低电平,使得所述放电模块停止对所述时钟信号对地放电。
[0028]通过本发明实施例提供的栅极驱动电路的驱动方法,当放电模块输入的时钟信号由高电平降低到预设电平时,第一控制信号转换为高电平,用以控制放电模块。当放电模块接收到第一控制信号的高电平时,放电模块将时钟信号对地放电,从而加快降低时钟信号的高电平,从而进一步降低了栅极驱动电路的功率消耗。
[0029]本发明实施例提供了一种电平移位器,所述电平移位器包括时钟信号产生模块和放电模块,所述时钟信号产生模块的输入端连接时序控制器的第一输出端,所述时钟信号产生模块的输出端连接移位寄存器的输入端,输出用于驱动所述移位
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