CN102982780A - 液晶显示面板的内置高电平产生电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示面板的内置高电平产生电路，包括：驱动芯片；VGH/VGL电荷泵，根据驱动芯片的控制信号产生高压VGH/VGL，VGH和VGL分别为液晶显示面板上薄膜晶体管的开启/关闭电压；两个第一电平转换电路，分别与各自侧边的行驱动器、VGH/VGL电荷泵和驱动芯片相连接，将驱动芯片产生的控制信号电压域也转换到VGL~VGH，并一起输送到行驱动器；第二电平转换电路，分别与驱动芯片和VGH/VGL电荷泵相连接，根据驱动芯片的指令控制VGH/VGL电荷泵的工作状态；其中，VGH/VGL电荷泵、第一/第二电平转换电路均内置于液晶显示面板中且独立于驱动芯片之外。本发明使驱动芯片减少面积，不再需要高压工艺，降低生产成本。另使行扫描线的VGH/VGL由面板自行产生，减少因连接阻抗导致的有效电平的降低。

Description

液晶显示面板的内置高电平产生电路
技术领域
本发明涉及液晶显示面板的行驱动器（gate driver）开关控制技术领域，具体来说，本发明涉及一种液晶显示面板的内置高电平产生电路。
背景技术
目前，a-si TFT LCD（非晶硅薄膜晶体管液晶显示面板）、p-si TFT LCD（低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示面板）、AMOLED（有源矩阵有机发光二极体面板）采用的GIP（gate driver in panel，行驱动器集成在面板上）技术，是将行驱动器（gatedriver）集成在面板（panel）上，减小了行扫描信号接入面板的阻抗，技术上提升了面板的显示效果。另外，因为驱动芯片（driver IC）到面板的行驱动器走线减少，面板显示区到面板边缘的的距离变窄，从而提高了面板的利用率，直接增加了面板厂的利润。因此各大面板厂争相开发GIP技术，特别是智能手机用的高分辨屏的强大需求，更推动着GIP技术的发展，这也将会成为面板行业的趋势。而对于驱动芯片的厂商，因为GIP技术的采用，从而驱动芯片的面积得以减小，一片wafer（晶圆）上能切出更多的驱动芯片，从而能降低单颗驱动芯片的成本。
图1为现有技术中的一种液晶显示面板的高电平产生电路原理图。如图1所示，现有的做法是由驱动芯片101中的VGH/VGL电荷泵102产生并经电平转换电路（level shifter）103电平转换形成VGH/VGL，再提供给面板104的行驱动器105，这样容易因面板104导线阻抗造成VGH/VGL有效电平降低（VGL：-7V~-15V；VGH：7V~18V）；而驱动芯片101（电压范围为-15V~+18V）因需要使用高压工艺，导致成本增加。图1中GOUT为驱动芯片101到行驱动器105的控制信号。
可见，现有的GIP技术将行驱动器集成在了面板上，但却不包括VGH/VGL（分别为连接在液晶显示面板行扫描线上的薄膜晶体管的开启电压/关断电压）高电平产生电路，这造成驱动芯片中的电荷泵（charge pump）需另行产生32V的VGH/VGL电源。由此，一方面造成驱动芯片设计制造成本增加，另一方面因需另行连接到面板端，造成有效VGH/VGL电平降低。
另外，驱动芯片控制面板上的薄膜晶体管（TFT）开启/关闭所需的行控制（gatecontrol）信号幅度（VGH-VGL）高达32V，所以驱动芯片需要用到高压工艺，这对于驱动芯片的厂商来说增加了生产的成本。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题是提供一种液晶显示面板的内置高电平产生电路，能够使面板的驱动芯片减少电路面积，同时不再需要成本昂贵的高压工艺，降低了生产成本。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种液晶显示面板的内置高电平产生电路，能够使面板上薄膜晶体管的开启电压/关断电压由面板自行产生，减少因连接阻抗导致的有效电平的降低。
为解决上述技术问题，本发明提供一种液晶显示面板的内置高电平产生电路，包括：
驱动芯片；
VGH/VGL电荷泵，与所述驱动芯片相连接，用于根据所述驱动芯片的控制信号产生高压VGH/VGL，VGH和VGL分别为所述液晶显示面板上薄膜晶体管的开启电压和关闭电压；
两个第一电平转换电路，分别与各自侧边的行驱动器、所述VGH/VGL电荷泵和所述驱动芯片相连接，用于将所述驱动芯片产生的控制信号电压域也转换到VGL~VGH，并一起输送到所述行驱动器，以产生行扫描信号；
第二电平转换电路，分别与所述驱动芯片和所述VGH/VGL电荷泵相连接，用于根据所述驱动芯片的指令控制所述VGH/VGL电荷泵的工作状态；
其中，所述VGH/VGL电荷泵、两个所述第一电平转换电路及所述第二电平转换电路均内置于所述液晶显示面板中且独立于所述驱动芯片之外。
可选地，所述内置高电平产生电路还包括反馈线路，连接于所述VGH/VGL电荷泵的输出端与所述驱动芯片之间以及所述VGH/VGL电荷泵的输出端与所述第二电平转换电路之间，用于产生更精确控制的所述VGH/VGL电压。
可选地，所述VGH的大小范围为7V~18V；所述VGL的大小范围为-7V~-15V。
可选地，输送到所述第一电平转换电路的控制电压范围为-6.5V~+6.5V。
可选地，所述驱动芯片的电压范围为-6.5V~+6.5V。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过将液晶显示面板的驱动芯片中与开启/关闭连接在行扫描线上的薄膜晶体管相关的高压电路部分移出至面板上，驱动芯片本身避免了采用高压工艺（本发明的驱动芯片的电压范围为-6.5V~+6.5V，采用中压工艺就可以生产，很大程度上降低了成本）。而且驱动芯片上减少了部分电荷泵电路和电平转换电路，设计、生产成本得到进一步降低。
另外，本发明中用于开启/关闭行扫描线相关的开启电压和关闭电压均由面板自行产生，可有效减少因连接阻抗导致的有效电平的降低情况。
附图说明
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
图1为现有技术中的一种液晶显示面板的高电平产生电路原理图（图1中GOUT未标注出来）；
图2为本发明一个实施例的液晶显示面板的内置高电平产生电路结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。
图2为本发明一个实施例的液晶显示面板的内置高电平产生电路结构图。如图2所示，本实施例中的该液晶显示面板204的内置高电平产生电路200主要包括驱动芯片201本身（电压范围为-6.5V~+6.5V）、VGH/VGL电荷泵202、两个第一电平转换电路203和第二电平转换电路203’等部分。其中，VGH/VGL电荷泵202与驱动芯片201相连接，用于根据驱动芯片201的控制信号产生VGH/VGL。VGH和VGL分别为液晶显示面板204的薄膜晶体管的开启电压和关闭电压，VGH和VGL的范围可以分别为7V~18V和-7V～-15V。两个第一电平转换电路203分别与各自侧边（左侧和右侧）的行驱动器205、VGH/VGL电荷泵202和驱动芯片201相连接，用于将驱动芯片201产生的控制电压域也转换到VGL~VGH，并一起输送到行驱动器205（输送到行驱动器205的控制电压GOUT的电压范围为-15V～18V），以产生行扫描信号（例如总共864条，分别以符号G1~G864代表，分为奇数和偶数，奇数线G1、G3…G863由左侧行驱动器205发出，偶数线G2、G4…G864由右侧行驱动器205发出）。第二电平转换电路203’分别与驱动芯片201和VGH/VGL电荷泵202相连接，用于根据驱动芯片201的指令控制VGH/VGL电荷泵202的工作状态。其中，VGH/VGL电荷泵202、两个第一电平转换电路203及第二电平转换电路203’均内置于液晶显示面板204中且独立于驱动芯片201之外。
在本实施例中，因为来自驱动芯片201的控制信号电压域为：AVEE~AVDD（AVDD：3~6.5V电源；AVEE：-3～-6.5V电源），所以控制信号需要经过第一电平转换电路203转化到面板上集成电路的电压域VGL~VGH，VCI（2.5V~4.8V）、AVDD、AVEE是VGH/VGL电荷泵202的电源。
另外，同样从驱动芯片201出来的GOUT电压域也要转化到VGL~VGH，所以也需要第一电平转换电路203，然后从第一电平转换电路203出来的GOUT通过行驱动器205产生行扫描信号。此时AVDD、AVEE、VGH、VGL是第一电平转换电路203的电源。
在本实施例中，VGH/VGL由电荷泵产生，但为了更精确的控制VGH/VGL电压，上述内置高电平产生电路200还可以包括反馈线路，连接于VGH/VGL电荷泵202的输出端与驱动芯片201之间以及VGH/VGL电荷泵202的输出端与第二电平转换电路203’之间，通过泵控制信号来控制VGH/VGL电荷泵202的工作。
本发明通过将液晶显示面板的驱动芯片中与开启/关闭行扫描线相关的高压电路部分移出至面板上，驱动芯片本身避免了采用高压工艺（本发明的驱动芯片的电压范围为-6.5V~+6.5V，采用中压工艺就可以生产，很大程度上降低了成本）。而且驱动芯片上减少了部分电荷泵电路和电平转换电路，设计、生产成本得到进一步降低。
另外，本发明中用于开启/关闭行扫描线上薄膜晶体管的开启电压和关闭电压均由面板自行产生，可有效减少因连接阻抗导致的有效电平的降低情况。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种液晶显示面板（204）的内置高电平产生电路（200），包括：
驱动芯片（201）；
VGH/VGL电荷泵（202），与所述驱动芯片（201）相连接，用于根据所述驱动芯片（201）的控制信号产生高压VGH/VGL，VGH和VGL分别为所述液晶显示面板（204）上薄膜晶体管的开启电压和关闭电压；
两个第一电平转换电路（203），分别与各自侧边的行驱动器（205）、所述VGH/VGL电荷泵（202）和所述驱动芯片（201）相连接，用于将所述驱动芯片（201）产生的控制信号的电压域也转换到VGL~VGH，并一起输送到所述行驱动器（205），以产生行扫描信号；
第二电平转换电路（203’），分别与所述驱动芯片（201）和所述VGH/VGL电荷泵（202）相连接，用于根据所述驱动芯片（201）的指令控制所述VGH/VGL电荷泵（202）的工作状态；
其中，所述VGH/VGL电荷泵（202）、两个所述第一电平转换电路（203）及所述第二电平转换电路（203’）均内置于所述液晶显示面板（204）中且独立于所述驱动芯片（201）之外。
2.根据权利要求1所述的内置高电平产生电路（200），其特征在于，还包括反馈线路，连接于所述VGH/VGL电荷泵（202）的输出端与所述驱动芯片（201）之间以及所述VGH/VGL电荷泵（202）的输出端与所述第二电平转换电路（203’）之间，用于产生更精确控制的所述VGH/VGL电压。
3.根据权利要求1或2所述的内置高电平产生电路（200），其特征在于，所述VGH的大小范围为7V~18V；所述VGL的大小范围为-7V～-15V。
4.根据权利要求3所述的内置高电平产生电路（200），其特征在于，输送到所述行驱动器（205）的控制电压范围为-15V～18V。
5.根据权利要求1所述的内置高电平产生电路（200），其特征在于，所述驱动芯片（201）的电压范围为-6.5V~+6.5V。
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