CN102024431B - Tft-lcd驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种TFT-LCD驱动电路，包括输入端以及输出端，输入端与输出端之间连接有处理电路，处理电路通过对CPV信号、OE1信号、OE2信号和STV信号进行处理，使得在CLK信号的一个周期内，输出的CLK信号的下降沿与CLKB信号的上升沿之间具有设定的时间间隔，或使得在CLKB信号的一个周期内，输出的CLK信号的上升沿与CLKB信号的下降沿之间具有设定的时间间隔。通过本发明提供的TFT-LCD驱动电路，能够避免由于栅极驱动信号的延迟造成的输入到像素电极中的数据混淆。

Description

TFT-LCD驱动电路
技术领域
本发明涉及液晶显示器驱动技术，尤其涉及一种薄膜晶体管液晶显示器（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD）驱动电路。
背景技术
如图1所示为现有技术中TFT-LCD驱动电路结构示意图，时序控制器1用于产生各种控制信号，例如栅线的同期信号（本领域中通常称为CPV信号（Clock Pulse Vertical，简称CPV））、栅线起始信号（本领域中通常称为STV信号（Start Vertical，简称STV））、栅线输出控制信号（本领域中通常称为OE1信号（Output Enable,简称OE1））和多级栅极驱动信号（MultiLevel Gateway，简称MLG）所需的信号（本领域中通常称为OE2信号）。时序控制器1将产生的各种控制信号输入到高电压逻辑驱动器（High VoltageTFT-LCD Logic Driver）2中，该高电压逻辑驱动器2将CPV信号、STV信号。OE1信号、OE2信号等生成第一时钟信号（本领域中通常称为CLK信号）、第二时钟信号（本领域中通常称为CLKB信号）以及改进后STV信号（本领域中通常称为STVP信号），所谓改进后的STV信号是指电平经过调整后的STV信号，因为时序控制器中输出的STV信号的电平和栅极驱动电路需要的STV信号的电平可能不一致，需要通过一些电平转换电路将STV信号的电平进行转换。CLKB信号、CLK信号和STVP信号输入到栅极驱动电路中，就可以驱动栅线工作了。
如图2a所示为现有技术中一种TFT-LCD驱动电路的时序图，该时序图中显示出了STV信号、CPV信号、OE1信号和OE2信号与栅极驱动电路输出的栅极驱动信号（图2a中只给出了GATE1和GATE2这两个栅极驱动信号，分别是用于驱动第一行栅线和第二行栅线的栅极驱动信号）之间的时序关系。
图2b所示为现有技术中另一种TFT-LCD驱动电路的时序图，该时序图中显示出了STV信号、CPV信号和OE2信号与栅极驱动电路输出的栅极驱动信号（图2b中只给出了GATE1和GATE2这连个栅极驱动信号，分别是用于驱动第一行栅线和第二行栅线的栅极驱动信号）之间的时序关系。
图2a和图2b的区别之处在于：图2a中采用了OE1信号，在OE1信号的下降沿开始输出栅极驱动信号；而图2b中没有采用OE1信号，在OE2信号的下降沿开始输出栅极驱动信号。
TFT-LCD的驱动电路中，通常当栅极驱动电路输出用于开启一行栅线的栅极驱动信号时，源极驱动电路将该行栅线对应的各个像素的数据信号输入到该行的各个像素电极上。如图3所示为现有技术中TFT-LCD的栅极驱动信号和源极驱动电路输入的数据信号之间的理想时序关系示意图，当栅极驱动信号为高电平时，源极驱动电路向像素电极上输入数据信号。
图3所示的是一种理想的时序关系，实际应用当中，栅极驱动信号的上升沿和下降沿都有一定的延时，如图4所示为现有技术中TFT-LCD的栅极驱动信号和源极驱动电路输入的数据信号之间的实际时序关系示意图，如果栅极驱动信号的延时比较严重，那么当第一行的栅极驱动信号GATE1信号正处于下降沿时，第二行的栅极驱动信号GATE2信号已经开始上升，那么第一行栅线对应的各个TFT还没有关断，这时源极驱动电路已经输入了第二行像素对应的数据，这样就会造成输入到第1行像素的数据发生混淆，影响画面显示。
对于阵列基板行驱动（Gate Driver on Array，简称GOA）面板，其中的TFT中的电子的移动速度低，栅极驱动信号的延迟造成的数据混淆的情况会更严重。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种TFT-LCD驱动电路，能够避免由于栅极驱动信号的延迟造成输入到像素电极中的数据混淆。
为实现上述目的，本发明提供了一种TFT-LCD驱动电路，包括：用于输入CPV信号、OE1信号、OE2信号和STV信号的输入端，以及用于输出CLK信号和CLKB信号的输出端，所述输入端与输出端之间连接有处理电路，所述处理电路包括电荷共享控制模块和控制信号转换模块，所述电荷共享控制模块与所述输入端连接，用于接收所述CPV信号、OE1信号、OE2信号和STV信号，并将所述OE1信号和OE2信号进行或处理，将所述STV信号进行非处理，所述控制信号转换模块分别与电荷共享控制模块和输出端连接，用于接收所述电荷共享控制模块的处理结果，并通过与处理、非处理、与非处理和延时处理，生成CLK信号和CLKB信号，使得在CLK信号的一个周期内，输出的CLK信号的下降沿与CLKB信号的上升沿之间具有设定的时间间隔，或使得在CLKB信号的一个周期内，输出的CLK信号的上升沿与CLKB信号的下降沿之间具有设定的时间间隔；
所述处理电路包括：第一或门、第一非门、第一与非门、第一或非门、第二非门、第三非门、第四非门、第五非门、D触发器、第一与门、第二与门、第三与门和第二或门；
所述第一或门的输入端分别与OE1信号输入端以及OE2信号输入端连接；
所述第一非门的输入端与STV信号输入端连接；
所述第一与非门的输入端分别与所述第一或门的输出端和所述第一非门的输出端连接；
所述第一或非门的输入端分别与CPV信号输入端和所述第一与非门的输出端连接；
所述第二非门的输入端与所述第一或门的输出端连接；
所述第三非门的输入端与所述第一或非门的输出端连接；
所述D触发器的CP输入端与所述第三非门的输出端连接；
所述第四非门的输入端与所述STV信号输入端连接，所述第四非门的输出端与所述D触发器的CLRN输入端连接；
所述第五非门的输入端与所述D触发器的Q输出端连接，所述第五非门的输出端与所述D触发器的D输入端连接；
所述第一与门的输入端分别与所述第二非门的输出端和所述第五非门的输出端连接，所述第一与门的输出端与CLK信号输出端连接；
所述第二与门的输入端分别与所述第二非门和所述D触发器的Q输出端连接；
所述第三与门的输入端分别与所述STV信号输入端和所述第一或非门的输出端连接；
所述第二或门的输入端分别与所述第二与门的输出端和所述第三与门的输出端连接，所述第二或门的输出端与CLKB信号输出端连接。
其中，输入端包括用于输入CPV信号的CPV信号输入端、用于输入OE1信号的OE1信号输入端、用于输入OE2信号的OE2信号输入端和用于输入STV信号的STV信号输入端。
输出端包括用于输出CLK信号的CLK信号输出端和用于输出CLKB信号的CLKB信号输出端。
处理电路可以包括电荷共享控制模块和控制信号转换模块；
所述电荷共享控制模块与所述输入端连接，用于接收所述CPV信号、OE1信号、OE2信号和STV信号，并将所述OE1信号和OE2信号进行或处理，将所述STV信号进行非处理；
控制信号转换模块分别与电荷共享控制模块和输出端连接，用于接收所述电荷共享控制模块的处理结果，并通过与处理、非处理、与非处理和延时处理，生成CLK信号和CLKB信号，使得在CLK信号的一个周期内，输出的CLK信号的下降沿与CLKB信号的上升沿之间具有设定的时间间隔，或使得在CLKB信号的一个周期内，输出的CLK信号的上升沿与CLKB信号的下降沿之间具有设定的时间间隔。
在以上技术方案的基础上，TFT-LCD驱动电路还可以包括放大电路；
所述输出端还包括用于输出STVP信号的STVP信号输出端和用于输出放大的OE2信号的放大OE2信号输出端；
所述第一与门的输出端和所述CLK信号输出端均与所述放大电路连接；
所述第二或门的输出端和所述CLKB信号输出端均与所述放大电路连接；
所述STV信号输出端和所述STVP信号输出端均与所述放大电路连接；
所述OE2信号输入端和所述放大OE2信号输出端均与所述放大电路连接。
本发明提供的TFT-LCD驱动电路，通过该驱动电路可以将现有技术中的STV信号、OE1信号、OE2信号和CPV信号生成CLK信号和CLKB信号，通过该电路生成的CLK信号和CLKB信号，在CLK信号的一个周期内，CLK信号的下降沿与CLKB信号的上升沿之间能够错开一定时间，或者在CLKB信号的一个周期内，CLKB信号的下降沿与CLK信号的上升沿之间能够错开一定时间，从而能够避免由于栅极驱动信号的延迟造成的输入到像素电极中的数据混淆。
附图说明
图1所示为现有技术中TFT-LCD驱动电路结构示意图；
图2a所示为现有技术中一种TFT-LCD驱动电路的时序图；
图2b所示为现有技术中另一种TFT-LCD驱动电路的时序图；
图3所示为现有技术中TFT-LCD的栅极驱动信号和源极驱动电路输入的数据信号之间的理想时序关系示意图；
图4所示为现有技术中TFT-LCD的栅极驱动信号和源极驱动电路输入的数据信号之间的实际时序关系示意图；
图5所示为本发明TFT-LCD驱动电路第一实施例的结构示意图；
图6所示为本发明TFT-LCD驱动电路第二实施例的结构示意图；
图7a所示为本发明TFT-LCD驱动电路中的一种时序图；
图7b所示为本发明TFT-LCD驱动电路中的另一种时序图。
具体实施方式
本发明提供一种TFT-LCD驱动电路，包括用于输入CPV信号、OE1信号、OE2信号和STV信号的输入端，以及用于输出CLK信号和CLKB信号的输出端，输入端与输出端之间连接有处理电路，处理电路通过对CPV信号、OE1信号、OE2信号和STV信号进行处理，使得在CLK信号的一个周期内，输出的CLK信号的下降沿与CLKB信号的上升沿之间具有设定的时间间隔，或使得在CLKB信号的一个周期内，输出的CLK信号的上升沿与CLKB信号的下降沿之间具有设定的时间间隔。
其中，输入端可以包括用于输入CPV信号的CPV信号输入端、用于输入OE1信号的OE1信号输入端、用于输入OE2信号的OE2信号输入端和用于输入STV信号的STV信号输入端。
输出端可以包括用于输出CLK信号的CLK信号输出端和用于输出CLKB信号的CLKB信号输出端。
处理电路可以包括电荷共享控制模块和控制信号转换模块；
电荷共享控制模块与输入端连接，用于接收CPV信号、OE1信号、OE2信号和STV信号，并将OE1信号和OE2信号进行或处理，将STV信号进行非处理；
控制信号转换模块分别与电荷共享控制模块和输出端连接，用于接收电荷共享控制模块的处理结果，并通过与处理、非处理、与非处理和延时处理，生成CLK信号和CLKB信号，使得在CLK信号的一个周期内，输出的CLK信号的下降沿与CLKB信号的上升沿之间具有设定的时间间隔，或使得在CLKB信号的一个周期内，输出的CLK信号的上升沿与CLKB信号的下降沿之间具有设定的时间间隔。
如图5所示为本发明TFT-LCD驱动电路第一实施例的结构示意图，输入端INPUT包括CPV信号输入端、OE1信号输入端、OE2信号输入端和STV信号输入端。输出端OUTPUT包括CLK信号输出端和CLKB信号输出端。
处理电路DRIV包括：第一或门OR1、第一非门N1、第一与非门NAND1、第一或非门NOR1、第二非门N2、第三非门N3、第四非门N4、第五非门N5、D触发器D1、第一与门AND1、第二与门AND2、第三与门AND3和第二或门OR2。
第一或门OR1的输入端分别与OE1信号输入端以及OE2信号输入端连接；
第一非门N1的输入端与STV信号输入端连接；
第一与非门NAND1的输入端分别与第一或门OR1的输出端和第一非门N1的输出端连接；
第一或非门NOR1的输入端分别与CPV信号输入端和第一与非门NAND1的输出端连接；
第二非门N2的输入端与第一或门的输出端连接；
第三非门N3的输入端与第一或非门NOR1的输出端连接；
D触发器D1的CP输入端与第三非门N3的输出端连接；
第四非门N4的输入端与STV信号输入端连接，第四非门N4的输出端与D触发器D1的CLRN输入端连接；
第五非门N5的输入端与D触发器D1的Q输出端连接，第五非门N5的输出端与D触发器D1的D输入端连接；
第一与门AND1的输入端分别与第二非门N2的输出端和第五非门N5的输出端连接，第一与门AND1的输出端与CLK信号输出端连接；
第二与门AND2的输入端分别与第二非门N2和D触发器的Q输出端连接；
第三与门AND3的输入端分别与STV信号输入端A4和第一或非门NOR1的输出端连接；
第二或门OR2的输入端分别与第二与门AND2的输出端和第三与门AND3的输出端连接，第二或门OR2的输出端与CLKB信号输出端连接。
图5中，D触发器D1的CLRN输入端、PRN输入端、CP输入端、D输入端以及Q输出端都是电子电路领域中公知的称呼，本发明中不再具体解释。
下面说明本发明TFT-LCD驱动电路的工作原理。
图5中，通过第一或门OR1将OE1信号和OE2信号进行或运算，再通过第二非门N2、第一与门AND1得到CLK信号。将第五非门N5的输出端输出的信号反馈回D触发器的D输入端，使得输出的CLK信号和CLKB信号的周期是CPV信号的周期的2倍。
如图6所示为本发明TFT-LCD驱动电路第二实施例的结构示意图，该第二实施例与第一实施例相比，还包括放大电路OP，输出端OUTPUT还包括STVP信号输出端和放大OE2信号输出端。第一与门AND1的输出端和CLK信号输出端均与放大电路OP连接；第二或门OR2的输出端和CLKB信号输出端均与放大电路OP连接；STV信号输出端和STVP信号输出端均与放大电路OP连接；OE2信号输入端和放大OE2信号输出端均与放大电路OP连接。
第二实施例中，通过放大电路，将生成的CLK信号、CLKB信号进行放大，并对处理电路中输入的STV信号和OE2信号进行放大，使得各个信号的电平能够达到GOA面板的需要。
另外，前述实施例中涉及到的电荷共享控制模块可以包括如图5所示的实施例中的第一或门OR1和第一非门N1，控制信号转换模块可以包括第一或非门NOR1、第二非门N2、第三非门N3、第四非门N4、第五非门N5、D触发器D1、第一与门AND1、第二与门AND2、第三与门AND3和第二或门OR2。
如图7a所示为本发明TFT-LCD驱动电路中的一种时序图。STV信号、OE1信号、OE2信号和CPV信号是输入信号，CLK信号和CLKB信号是输出信号。通常CLK信号的上升沿和CLKB信号的上升沿都会输出一个栅极驱动信号，CLK信号和CLKB信号周期相同，交替出现上升沿，这样就能顺次输出各行栅线的栅极驱动信号。从图7a中可以看出，OE1信号的下降沿对应CLK信号或CLKB信号的上升沿，而在CLK信号的一个周期内，CLK信号的下降沿和CLKB信号的上升沿之间相差OE1信号的一个周期内高电平保持的时间；在CLKB信号的一个周期内，CLKB信号的下降沿和CLK信号的上升沿之间也相差OE1信号的一个周期内高电平保持的时间，相当于通过OE1信号来掩蔽（masking）CLK信号或CLKB信号的延迟，这样即使CLK信号和CLKB信号有延迟导致栅极驱动信号有延迟，也不会导致数据混淆。
图7a所示的时序图中，使用了OE1信号和OE2信号。也可以不采用OE1信号。如图7b所示为本发明TFT-LCD驱动电路中的另一种时序图。该图中，OE1信号时钟保持低电平，输出的CLK信号和CLKB信号是互为反相的两个信号，这样可以实现电荷共享（Charge Sharing），即CLK信号的高电平信号可以释放给CLKB信号，从而缩短CLKB信号的上升时间，从而缩短栅极驱动信号的上升时间，CLK信号的高电平信号也可以尽快释放掉，缩短栅极驱动信号的下降时间，也可以达到避免数据混淆的效果。
本发明提供的TFT-LCD驱动电路，通过该驱动电路将现有技术中的STV信号、OE1信号、OE2信号和CPV信号生成CLK信号和CLKB信号，通过该电路生成的CLK信号和CLKB，在CLK信号的一个周期内，CLK信号的下降沿与CLKB信号的上升沿之间能够错开一定时间，或者在CLKB信号的一个周期内，CLKB信号的下降沿与CLK信号的上升沿之间能够错开一定时间，从而能够避免由于栅极驱动信号的延迟造成的输入到像素电极中的数据混淆。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种TFT-LCD驱动电路，其特征在于，包括：用于输入CPV信号、OE1信号、OE2信号和STV信号的输入端，以及用于输出CLK信号和CLKB信号的输出端，所述输入端与输出端之间连接有处理电路，所述处理电路包括电荷共享控制模块和控制信号转换模块，所述电荷共享控制模块与所述输入端连接，用于接收所述CPV信号、OE1信号、OE2信号和STV信号，并将所述OE1信号和OE2信号进行或处理，将所述STV信号进行非处理，所述控制信号转换模块分别与电荷共享控制模块和输出端连接，用于接收所述电荷共享控制模块的处理结果，并通过与处理、非处理、与非处理和延时处理，生成CLK信号和CLKB信号，使得在CLK信号的一个周期内，输出的CLK信号的下降沿与CLKB信号的上升沿之间具有设定的时间间隔，或使得在CLKB信号的一个周期内，输出的CLK信号的上升沿与CLKB信号的下降沿之间具有设定的时间间隔；
所述处理电路包括：第一或门、第一非门、第一与非门、第一或非门、第二非门、第三非门、第四非门、第五非门、D触发器、第一与门、第二与门、第三与门和第二或门；
所述第一或门的输入端分别与OE1信号输入端以及OE2信号输入端连接；
所述第一非门的输入端与STV信号输入端连接；
所述第一与非门的输入端分别与所述第一或门的输出端和所述第一非门的输出端连接；
所述第一或非门的输入端分别与CPV信号输入端和所述第一与非门的输出端连接；
所述第二非门的输入端与所述第一或门的输出端连接；
所述第三非门的输入端与所述第一或非门的输出端连接；
所述D触发器的CP输入端与所述第三非门的输出端连接；
所述第四非门的输入端与所述STV信号输入端连接，所述第四非门的输出端与所述D触发器的CLRN输入端连接；
所述第五非门的输入端与所述D触发器的Q输出端连接，所述第五非门的输出端与所述D触发器的D输入端连接；
所述第一与门的输入端分别与所述第二非门的输出端和所述第五非门的输出端连接，所述第一与门的输出端与CLK信号输出端连接；
所述第二与门的输入端分别与所述第二非门和所述D触发器的Q输出端连接；
所述第三与门的输入端分别与所述STV信号输入端和所述第一或非门的输出端连接；
所述第二或门的输入端分别与所述第二与门的输出端和所述第三与门的输出端连接，所述第二或门的输出端与CLKB信号输出端连接。
2.根据权利要求1所述的TFT-LCD驱动电路，其特征在于，所述输入端包括用于输入CPV信号的CPV信号输入端、用于输入OE1信号的OE1信号输入端、用于输入OE2信号的OE2信号输入端和用于输入STV信号的STV信号输入端。
3.根据权利要求2所述的TFT-LCD驱动电路，其特征在于，所述输出端包括用于输出CLK信号的CLK信号输出端和用于输出CLKB信号的CLKB信号输出端。
4.根据权利要求1所述的TFT-LCD驱动电路，其特征在于，还包括放大电路；
所述输出端还包括用于输出STVP信号的STVP信号输出端和用于输出放大的OE2信号的放大OE2信号输出端；
所述第一与门的输出端和所述CLK信号输出端均与所述放大电路连接；
所述第二或门的输出端和所述CLKB信号输出端均与所述放大电路连接；
所述STV信号输出端和所述STVP信号输出端均与所述放大电路连接；
所述OE2信号输入端和所述放大OE2信号输出端均与所述放大电路连接。
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