CN104952409A - 栅极驱动单元及其驱动方法、栅极驱动电路和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于显示技术领域,具体涉及一种栅极驱动单元及其驱动方法、栅极驱动电路和显示装置。一种栅极驱动单元,包括驱动信号输出单元和输出补偿单元,所述驱动信号输出单元和所述输出补偿单元分别连接于负载的两个输入端,所述输出补偿单元用于对所述驱动信号输出单元输出的栅极驱动信号的电平跳变进行补偿。该栅极驱动单元具有较小的栅极电压降,从而保证提供给栅线的栅极驱动信号具有较小的跳变电压,进而使得与该栅线连接的同一行的像素单元具有较小的跳变电压,因此能提供更准确、对称性更好的像素电压。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域,具体涉及一种栅极驱动单元及其驱动方法、栅极驱动电路和显示装置。
背景技术
现有技术中,液晶显示面板(Liquid Crystal Display,简称LCD)的栅线驱动信号是由驱动芯片(Driver IC)提供的,其可以使用GOA(Gate On Array,阵列基板行驱动)结构对栅极进行扫描,通过时序控制器Tcon的MLG(Multi Level Gate,多阶扫描)功能将矩形波形移位作为栅极驱动信号提供给显示屏栅线。
在目前的GOA结构中,当某一行像素单元扫描完成后,选通该行像素单元的栅线上的栅极驱动信号电位反转,即从高电位跳变为低电位或者从低电位跳变为高电位,在跳变瞬间栅极驱动电路通过栅线施加给与其对应的像素单元的输出信号将产生电压升或电压降,进而引起像素单元的跳变电压,该跳变电压与栅极电压降成一定的正比关系。
像素电压的准确性和对称性至关重要,影响像素电压准确性的重要因素之一就是栅极驱动电路提供的输出信号的电压降对像素单元耦合而产生的跳变电压。而栅极驱动电路输出信号的电压降较大,势必造成像素单元的跳变电压大。减小栅极电压降的方法,目前采用的方式是在阵列基板的***驱动IC电路通过时序进行电荷分享,达到电压降低的效果,从而在对像素单元充电影响不大的前提下降低栅极电压降的值。
但是,上述电荷分享方式并不适用于GOA结构,对于GOA结构的电荷分享结构有待做进一步研究。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足,提供一种栅极驱动单元及其驱动方法、栅极驱动电路和显示装置,该栅极驱动单元具有较小的栅极电压降,从而保证像素单元具有较小的跳变电压,因此能提供更准确、对称性更好的像素电压。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是该栅极驱动单元,用于为栅线提供栅极驱动信号,包括驱动信号输出单元,还包括输出补偿单元,所述驱动信号输出单元和所述输出补偿单元分别连接于负载的两个输入端,所述输出补偿单元用于对所述驱动信号输出单元输出的栅极驱动信号的电平跳变进行补偿。
优选的是,所述驱动信号输出单元包括输入模块、下拉控制模块、下拉模块、复位模块和输出模块,其中:
所述输入模块,分别连接上拉点和输入信号端,用于将所述上拉点的电压上拉为高电平,所述上拉点为所述输入模块与输出模块之间的连接点;
所述输出模块,分别连接所述上拉点、第一时钟信号端和负载的第一输入端,用于在第一时钟信号和所述上拉点的控制下向所述负载输出栅极驱动信号;
所述下拉控制模块,分别连接下拉点、第二时钟信号端,用于在第二时钟信号的控制下将所述下拉点的电压预置为高电平,所述下拉点为所述下拉控制模块与所述下拉模块之间的连接点;
所述下拉模块,分别连接输入信号端、所述上拉点、所述下拉点、所述第二时钟信号端、参考电压端和所述输出模块,用于将所述上拉点和所述输出模块连接于负载的第一输入端的电压分别下拉为低电平;
所述复位模块,分别连接重置信号端、所述上拉点、所述下拉点和参考电压端,用于在复位信号的控制下复位所述下拉模块的信号;
所述输出补偿单元,分别连接补偿控制信号端、参考电压端和负载的第二输入端,用于使得所述输入模块向所述负载输出的栅极驱动信号相对第一时钟信号的电平跳变提前跳变。
优选的是,所述输出补偿单元包括第八晶体管,所述第八晶体管的栅极连接所述补偿控制信号端,第一极连接所述参考电压端,第二极连接所述负载的第二输入端。
优选的是,所述输入模块包括第一晶体管,其栅极和第一极与所述输入信号端连接,其第二极连接所述上拉点。
优选的是,所述输出模块包括第四晶体管和第一电容,所述第四晶体管的栅极连接所述上拉点,第一极连接所述第一时钟信号端,第二极连接所述负载的第一输入端;
所述第一电容的第一端连接所述上拉点,第二端连接所述负载的第一输入端。
优选的是,所述下拉控制模块包括第九晶体管,其栅极和第一极分别连接所述第二时钟信号端,第二极连接所述下拉点。
优选的是,所述下拉模块包括第三晶体管、第五晶体管、第七晶体管和第十晶体管,其中:
所述第五晶体管,其栅极连接所述第二时钟信号端,第一极连接所述上拉点,第二极连接所述输入信号端;
所述第三晶体管,其栅极连接所述下拉点,第一极连接所述负载的第一输入端,第二极连接所述参考电压端;
所述第七晶体管,其栅极连接所述下拉点,第一极连接所述参考电压端,第二极连接所述上拉点;
所述第十晶体管,其栅极连接所述第二时钟信号端,第一极连接所述负载的第一输入端,第二极连接所述参考电压端。
优选的是,所述复位模块包括第二晶体管、第六晶体管和第十一晶体管,其中:
所述第二晶体管,其栅极连接所述重置信号端,第一极连接所述参考电压端,第二极连接所述负载的第一输入端;
所述第六晶体管,其栅极连接所述重置信号端,第一极连接所述上拉点,第二极连接所述参考电压端;
所述第十一晶体管,其栅极连接所述上拉点,第一极连接所述下拉点,第二极连接所述参考电压端。
优选的是,所述第一晶体管至所述第十一晶体管均为P型晶体管;
或者,
所述第一晶体管至所述第十一晶体管均为N型晶体管。
一种栅极驱动电路,包括上述的栅极驱动单元,多个所述栅极驱动单元级联连接,每一所述栅极驱动单元为一条栅线提供栅极驱动信号。
一种显示装置,包括上述的栅极驱动电路。
一种上述的栅极驱动单元的驱动方法,其特征在于,包括输入阶段、下拉控制阶段、下拉阶段、电压输出阶段和复位阶段,其中:
在输入阶段:输入模块接收前一行栅线的栅极驱动单元的输出模块的输出信号作为输入信号,并将输入信号存储在上拉点;
在下拉控制阶段:在第二时钟信号的控制下,将下拉控制模块中的下拉点的电压预置为高电平;
在下拉阶段:在第二时钟信号的控制下,拉高上拉点和负载第一输入端的电压;
在电压输出阶段:在第一时钟信号的作用下,向负载输出栅极驱动信号;以及,在补偿控制信号的作用下,向负载输出栅极驱动信号的电平跳变补偿信号;
在复位阶段:以下一行栅线的栅极驱动单元的输出模块的输出信号作为重置信号,重置下拉模块,拉低上拉点和负载第一输入端的电压。
优选的是,电压输出阶段包括输出保持阶段和输出补偿阶段,其中:
在输出保持阶段:在第一时钟信号的作用下,向负载第一输入端输入上拉点的电压,作为栅极驱动信号;
在输出补偿阶段:在补偿控制信号的作用下,第一时钟信号与第二时钟信号短路,输出电压降低,补偿栅极驱动信号。
优选的是,所述补偿控制信号的脉冲频率为所述第一时钟信号的脉冲频率的两倍;并且,其奇数序数的所述补偿控制信号的矩形脉冲波超前于所述第一时钟信号且其下降沿与所述第一时钟信号的下降沿重合,偶数序数的所述补偿控制信号的矩形脉冲波超前于所述第一时钟信号且其下降沿与所述第一时钟信号的上升沿重合。
优选的是,所述补偿控制信号的矩形脉冲波的有效时间范围为1-3μm。
优选的是,所述第一时钟信号和所述第二时钟信号为一对时序相同,相位相反的矩形脉冲波,其高低电平各占50%。
本发明的有益效果是:该栅极驱动单元及其相应的栅极驱动方法,具有较小的栅极电压降,从而保证提供给栅线的栅极驱动信号具有较小的跳变电压,进而,使得与该栅线连接的同一行的像素单元具有较小的跳变电压,因此从而能提供更准确、对称性更好的像素电压;
采用该栅极驱动单元的栅极驱动电路具有较优的像素单元充电性能,因此采用该栅极驱动电路的显示装置具有更低的成本和更好的画面品质。
附图说明
图1为本发明实施例1中栅极驱动单元的模块结构示意图;
图2为本发明实施例1中栅极驱动单元的电路原理图;
图3为本发明实施例2中栅极驱动单元的一种时序图;
图4为图3的栅极驱动单元的实际时序图;
图中:
1-输入模块;2-下拉控制模块;3-下拉模块;4-复位模块;5-输出模块;6-输出补偿单元;7-负载。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明栅极驱动单元及其驱动方法、栅极驱动电路和显示装置作进一步详细描述。
本发明提供一种栅极驱动单元以及相应的驱动方法,用于为栅线提供栅极驱动信号,该栅极驱动单元包括驱动信号输出单元和输出补偿单元,驱动信号输出单元和输出补偿单元分别连接于负载的两个输入端,输出补偿单元用于对驱动信号输出单元输出的栅极驱动信号的电平跳变进行补偿。通过该栅极驱动单元以及相应的驱动方法,能在栅极信号下降之前预先降低栅极驱动单元输出电压,降低像素单元的跳变电压,提高像素电压准确性和对称性。
实施例1:
本实施例提供一种栅极驱动单元和包括该栅极驱动单元的栅极驱动电路,该栅极驱动单元在对栅线进行有效驱动的同时,还能保证较小的像素单元的跳变电压,提高像素电压准确性和对称性,从而提高显示装置的画面品质。
如图1所示,该栅极驱动单元包括驱动信号输出单元和输出补偿单元6,其中,驱动信号输出单元包括输入模块1、下拉控制模块2、下拉模块3、复位模块4和输出模块5,其中:
输入模块1,分别连接上拉点PU和输入信号端(提供输入信号INPUT),用于将上拉点PU的电压上拉为高电平,上拉点为输入模块1与输出模块5之间的连接点;
输出模块5,分别连接上拉点PU、第一时钟信号端(提供第一时钟信号Vclk)和负载的第一输入端,用于在第一时钟信号Vclk和上拉点PU的控制下向负载输出栅极驱动信号;
下拉控制模块2,分别连接下拉点PD、第二时钟信号端(提供第二时钟信号Vclkb),用于在第二时钟信号Vclkb的控制下将下拉点PD的电压预置为高电平,下拉点为下拉控制模块2与下拉模块3之间的连接点;
下拉模块3,分别连接输入信号端、上拉点PU、下拉点PD、第二时钟信号端、参考电压端(提供参考电压Vss,Vss的电压范围一般为-5V到-10V)和输出模块,用于将上拉点PU和输出模块5连接于负载的第一输入端的电压分别下拉为低电平;
复位模块4,分别连接重置信号端(提供重置信号RESET)、上拉点PU、下拉点PD和参考电压端,用于在复位信号的控制下复位下拉模块3的信号;
输出补偿单元6,分别连接补偿控制信号端、参考电压端和负载的第二输入端,用于使得输入模块1向负载输出的栅极驱动信号相对第一时钟信号Vclk的电平跳变提前跳变。
参考图2,上拉点PU即输出模块中第一电容C1的非直接连接负载的一端,具体为第一电容C1的第一端、第一晶体管M1的第二极、第五晶体管M5的第一极和第十一晶体管M11的栅极的连接点;下拉点PD具体为第三晶体管M3的栅极、第七晶体管M7的栅极、第九晶体管M9的第二极和第十一晶体管M11的第一极的连接点。
具体的,如图2所示,输入模块1包括第一晶体管M1,其栅极和第一极与输入信号INPUT连接,其第二极连接上拉点PU。
输出模块5包括第四晶体管M4和第一电容C1,第四晶体管M4的栅极连接上拉点PU,第一极连接第一时钟信号端,第二极连接负载的第一输入端(也即第一电容C1的第二端)。第一电容C1的第一端连接上拉点PU,第二端即该栅极驱动单元的输出端的一个端口,用于与负载第一输入端连接。
下拉控制模块2包括第九晶体管M9,其栅极和第一极分别与第二时钟信号端连接,第二极连接下拉点PD(也即第二极用于连接下拉模块3)。
下拉模块3包括第三晶体管M3、第五晶体管M5、第七晶体管M7、第十晶体管M10,其中:
第五晶体管M5,其栅极连接第二时钟信号端,第一极连接上拉点PU,第二极连接输入信号端。这里应该理解的是,第一晶体管M1和第五晶体管M5的第一极和第二极分别连接,共用输入信号INPUT,当然,二者可以单独连接输入信号INPUT。
第三晶体管M3,其栅极连接下拉点PD,第一极连接负载的第一输入端(第一电容的第二端),第二极连接参考电压端;
第七晶体管M7,其栅极连接下拉点PD,第一极连接参考电压端(与第三晶体管M3的第二极的连接相同),第二极连接上拉点PU;
第十晶体管M10,其栅极连接第二时钟信号端,第一极连接负载的第一输入端(第一电容C1的第二端),第二极连接参考电压端。
复位模块4包括第二晶体管M2、第六晶体管M6和和第十一晶体管M11,其中:
第二晶体管M2,其栅极连接重置信号端,第一极连接参考电压端,第二极连接负载的第一输入端(第三晶体管M3的第一极和第一电容C1的第二端);
第六晶体管M6,其栅极连接重置信号端,第一极连接上拉点PU,第二极连接参考电压端;
第十一晶体管M11,其栅极连接上拉点PU,第一极连接下拉点PD,第二极连接参考电压端。
输出补偿单元6包括第八晶体管M8,其栅极连接补偿控制信号端(提供补偿控制信号Vtp),第一极连接参考电压端,第二极连接负载的第二输入端(即非连接输出模块5的栅极驱动单元的输出端的相对的另一端口)。本实施例的栅极驱动单元中,输出端的两个端口共同合作用于向栅线提供栅极驱动信号,也即提供输出信号OUT。通过增加补偿控制信号Vtp和输出补偿单元,可以进行栅极信号电压分享。补偿控制信号Vtp为高电平有效,在补偿控制信号Vtp为高电平时第八晶体管M8开启,负载第一输入端和负载第二输入端瞬间短路,因此在第一时钟信号Vclk和/或第二时钟信号Vclkb的跳变沿,此时第一时钟信号Vclk与第二时钟信号Vclkb短时间内短路(Vclk与Vclkb分享电荷),栅极信号高电平和低电平中和,输出信号OUT在上升沿或下降沿形成斜坡(上升或下降的时间越短越好),避免栅极驱动单元输出端的输出信号从低电平直接跳变到高电平的栅极电压升或从高电平直接跳变到低电平的栅极电压降,进而使得与该栅线连接的同一行的像素单元具有较小的跳变电压,因此能提供更准确、对称性更好的像素电压。
在本实施例中,负载7为液晶显示面板中连接至同一栅线的一行像素单元的等效电路,其中的R1、R2和C2为显示基板中与同一栅线连接的各像素单元中线路、液晶电容的总和的等效电路。
本发明所有实施例中采用的晶体管均可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件,由于这里采用的晶体管的源极、漏极是对称的,所以其源极、漏极是没有区别的。在本发明实施例中,为区分晶体管除栅极之外的两极,其中第一极可以为源极,第二极可以为漏极。此外,按照晶体管的特性区分可以将晶体管分为N型晶体管或P型晶体管。在本发明实施例提供的栅极驱动单元中,所有晶体管均以N型晶体管为例进行说明,可以想到的是采用P型晶体管代替N型晶体管是本领域技术人员可在没有做出创造性劳动前提下轻易想到的,因此也是在本发明的实施例保护范围内的。优选的是,第一晶体管M1至第十一晶体管M11均为P型晶体管;或者,第一晶体管M1至第十一晶体管M11均为N型晶体管;或者,第一晶体管M1至第十一晶体管M11部分为P型晶体管,部分为N型晶体管,只要将晶体管的相应端正确连接即可。
相应的,本实施例还提供一种栅极驱动电路,该栅极驱动电路包括上述的栅极驱动单元,多个栅极驱动单元级联连接,每一栅极驱动单元为一条栅线提供驱动信号。其中,上一级栅极驱动单元的输出模块的输出信号连接该栅极驱动单元的输入模块,下一级栅极驱动单元的输出模块的输出信号连接该栅极驱动单元的复位模块。
本实施例中的栅极驱动单元及其相应的栅极驱动电路具有较小的栅极电压降,从而保证提供给栅线的栅极驱动信号具有较小的跳变电压,进而,使得与该栅线连接的同一行的像素单元具有较小的跳变电压,因此从而能提供更准确、对称性更好的像素电压。
实施例2:
本实施例提供一种对应实施例1中栅极驱动单元的驱动方法。
该栅极驱动单元的驱动方法包括输入阶段、下拉控制阶段、下拉阶段、电压输出与补偿阶段和复位阶段,其中:
在输入阶段:输入模块接收前一行栅线的栅极驱动单元的输出模块的输出信号作为输入信号,并将输入信号存储在上拉点PU。假设该栅极驱动单元设置于为第N行栅线提供栅极驱动信号,则输入信号INPUT为第N-1行栅极驱动单元的输出模块的输出信号,输出信号经过第N行栅极驱动单元的第一晶体管M1,储存在第一电容C1的第一端(图2中第一电容C1的左端)。输入信号INPUT为高电平有效,当第N-1行栅极驱动单元的输出模块输出信号有效时,第N-1行栅极驱动单元的输出模块中的第一电容C1充电;当第N-1行栅极驱动单元的输出模块上的电压为低电平时第一晶体管M1关断,不影响第一电容C1上的电压。第N行栅极驱动单元的输出模块输出信号时,第一时钟信号Vclk经过第一晶体管M1的源极和漏极,由第一电容C1的第二端(图2中第一电容C1的右端)耦合第一电容C1的第一端,进一步造成第一电容C1第一端的电压升高。
在该阶段中,输入信号INPUT和第一时钟信号Vclk为高电平,第二时钟信号Vclkb为低电平,第一晶体管M1处于开启状态,第一电容C1的第一端充电为高电平;同时,由于第一电容C1第一端的高电平作用,第四晶体管M4和第十一晶体管M11处于开启状态,上拉点PU和负载的第一输入端被参考电压Vss拉低,输出信号OUT输出低电平。
在下拉控制阶段:在第二时钟信号Vclkb的控制下,将下拉控制模块中的下拉点PD的电压预置为高电平。
在该阶段中,第二时钟信号Vclkb为高电平,输入信号INPUT和第一时钟信号Vclk为低电平,输入信号INPUT为第N-1行栅极驱动单元的输出模块的输出信号,输出信号经过第N行栅极驱动单元的第五晶体管M5。由于第九晶体管M9的栅极和源极连接第二时钟信号Vclkb,且此时第二时钟信号Vclkb为高电平,第九晶体管M9开启,其漏极也为高电平(即下拉点PD的电压预置为高电平),第三晶体管M3和第七晶体管M7开启,将第一电容C1的第一端的电压和第二端的电压均分别拉低。
在下拉阶段:由于下拉模块中第三晶体管M3的栅极和第七晶体管M7的栅极都连接第九晶体管M9的漏极,源极分别连接第一电容C1的第一端和第二端,漏极都连接参考电压Vss,因此当上一行的栅线的电压(INPUT)为高电平时,在第二时钟信号Vclkb的控制下,拉高上拉点PU和负载第一输入端的电压(即拉高第一电容C1的第一端的电压和第二端的电压)。
在电压输出阶段,该阶段具体包括输出保持阶段和输出补偿阶段,其中:在输出保持阶段:在第一时钟信号Vclk的作用下,向负载第一输入端输入上拉点PU的电压(即通过第一电容C1的第二端向负载输出第一电容C1的第一端的电压),作为栅极驱动信号;以及,在补偿控制信号的作用下,第一时钟信号Vclk与第二时钟信号Vclkb短路,输出电压降低,补偿栅极驱动信号。
在输出保持阶段:第十晶体管M10的栅极连接第二时钟信号Vclkb,源极连接参考电压Vss,漏极连接第一电容C1的第二端,当第二时钟信号Vclkb为高电平时,第十晶体管M10的漏极将参考电压Vss输入到第一电容C1的第二端,保持栅线Gate驱动信号的稳定,即保持栅线Gate波形在保持(holding)阶段的电压波动,稳定电路的电压。在第一时钟信号Vclk的作用下,向负载第一输入端输入上拉点PU的电压。
同时,由于第八晶体管M8的栅极连接补偿控制信号Vtp,源极连接参考电压Vss,漏极连接负载的第二输入端。其中,补偿控制信号Vtp信号为一个功能控制信号,其时序由时序控制电路提供,优选补偿控制信号Vtp的矩形脉冲波的有效时间范围为1-3μm。在输出补偿阶段:按照时序,补偿控制信号Vtp为高电平时,在补偿控制信号Vtp的控制下,第八晶体管M8导通,第一时钟信号Vclk与第二时钟信号Vclkb短路,栅极驱动信号的电压会降低到栅极信号低电平和栅极信号高电平的平均值,输出信号OUT的电压降低,以减少栅极驱动单元输出端输出波形由上升沿跳变为下降沿而引起的栅极电压降的幅值。
在本实施例中,第一时钟信号Vclk和第二时钟信号Vclkb为一对时序相同、相位相反的矩形波,其高低电平各占50%。补偿控制信号的脉冲频率为第一时钟信号Vclk的脉冲频率的两倍;并且,其奇数序数的补偿控制信号的矩形脉冲波超前于第一时钟信号Vclk且其下降沿与第一时钟信号Vclk的下降沿重合,偶数序数的补偿控制信号的矩形脉冲波超前于第一时钟信号Vclk且其下降沿与第一时钟信号Vclk的上升沿重合,以保证像素电压的对称性。在补偿控制信号Vtp为高电平有效时,负载第一输入端和负载第二输入端瞬间短路,因此在第一时钟信号Vclk和第二时钟信号Vclkb的跳变沿,此时第一时钟信号Vclk与第二时钟信号Vclkb短时间内短路(Vclk与Vclkb分享电荷),栅极信号高电平和低电平中和,输出信号OUT在上升沿或下降沿形成斜坡(上升或下降的时间越短越好),避免栅极驱动单元输出端的输出信号从低电平直接跳变到高电平的栅极电压升或从高电平直接跳变到低电平的栅极电压降。
可见,基于同样的工作原理,输出端OUT电压在从低电平到高电平的过程中,上升沿提前上升,从而降低栅极电压升值;输出端OUT电压在从高电平到低电平的过程中,下降沿提前下降,从而降低栅极电压降值。图3和图4中,输出电压OUT-1为第N行栅线的驱动信号,输出电压OUT-2为第N+1行栅线的驱动信号。由于OUT-1、OUT-2在上升沿提前以上升斜坡形式预上升进入高电平,在下降沿提前以下降斜坡形式预下降进入低电平,相对矩形脉冲波形而言,本实施例中的栅线的驱动信号在跳变时在竖直方向的分量减小,因此能有效减小像素单元的跳变电压。其中,该栅极驱动电压在理想状态为在上升沿形成逐步上升的台阶状、下降沿形成逐步下降的台阶状(如图3所示);或者,栅极驱动电压OUT-1、OUT-2实际状态为上升沿形成逐步上升的斜坡状、在下降沿形成部分斜坡状(如图4所示)。
在复位阶段:以第下一行栅线栅极驱动单元的输出模块的输出信号作为重置信号,重置下拉模块,拉低上拉点PU和负载第一输入端(也即第一电容的第一端的电压和第二端的电压)。第六晶体管M6的源极连接第一电容C1的第一端、漏极连接参考电压Vss,第二晶体管M2的漏极连接第一电容C1的第二端、漏极连接参考电压Vss,重置信号RESET为第N+1行栅线的输出,当重置信号REST为高电平时,第六晶体管M6和第二晶体管M2开启,将第一电容C1重置为低电平,等待下一帧对该行栅线的扫描。同时,第十一晶体管M11栅极连接第一电容C1的第一端,源极连接第九晶体管M9的漏极,漏极连接参考电压Vss,当第N-1行栅线Gate N-1和第N行栅线Gate N分别同时输出时,第十一晶体管M11导通,第九晶体管M9的漏极电压被拉低。
采用本实施例栅极驱动单元的驱动方法,可以获得较小的栅极电压降,从而保证提供给栅线的栅极驱动信号具有较小的跳变电压,进而,使得与该栅线连接的同一行的像素单元具有较小的跳变电压,因此能提供更准确的像素电压。
实施例3:
本实施例提供一种包括实施例1的栅极驱动单元及其相应的栅极驱动电路的显示装置。
该显示装置可以为:液晶面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、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。
由于其采用的栅极驱动单元及其相应的栅极驱动电路具有较优的像素单元充电性能,因此该显示装置具有更低的成本和更好的画面品质。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种栅极驱动单元,用于为栅线提供栅极驱动信号,包括驱动信号输出单元,其特征在于,还包括输出补偿单元,所述驱动信号输出单元和所述输出补偿单元分别连接于负载的两个输入端,所述输出补偿单元用于对所述驱动信号输出单元输出的栅极驱动信号的电平跳变进行补偿。
2.根据权利要求1所述的栅极驱动单元,其特征在于,所述驱动信号输出单元包括输入模块、下拉控制模块、下拉模块、复位模块和输出模块,其中:
所述输入模块,分别连接上拉点和输入信号端,用于将所述上拉点的电压上拉为高电平,所述上拉点为所述输入模块与输出模块之间的连接点;
所述输出模块,分别连接所述上拉点、第一时钟信号端和负载的第一输入端,用于在第一时钟信号和所述上拉点的控制下向所述负载输出栅极驱动信号;
所述下拉控制模块,分别连接下拉点、第二时钟信号端,用于在第二时钟信号的控制下将所述下拉点的电压预置为高电平,所述下拉点为所述下拉控制模块与所述下拉模块之间的连接点;
所述下拉模块,分别连接输入信号端、所述上拉点、所述下拉点、所述第二时钟信号端、参考电压端和所述输出模块,用于将所述上拉点和所述输出模块连接于负载的第一输入端的电压分别下拉为低电平;
所述复位模块,分别连接重置信号端、所述上拉点、所述下拉点和参考电压端,用于在复位信号的控制下复位所述下拉模块的信号;
所述输出补偿单元,分别连接补偿控制信号端、参考电压端和负载的第二输入端,用于使得所述输入模块向所述负载输出的栅极驱动信号相对第一时钟信号的电平跳变提前跳变。
3.根据权利要求2所述的栅极驱动单元,其特征在于,所述输出补偿单元包括第八晶体管,所述第八晶体管的栅极连接所述补偿控制信号端,第一极连接所述参考电压端,第二极连接所述负载的第二输入端。
4.根据权利要求3所述的栅极驱动单元,其特征在于,所述输入模块包括第一晶体管,其栅极和第一极与所述输入信号端连接,其第二极连接所述上拉点。
5.根据权利要求4所述的栅极驱动单元,其特征在于,所述输出模块包括第四晶体管和第一电容,所述第四晶体管的栅极连接所述上拉点,第一极连接所述第一时钟信号端,第二极连接所述负载的第一输入端;
所述第一电容的第一端连接所述上拉点,第二端连接所述负载的第一输入端。
6.根据权利要求5所述的栅极驱动单元,其特征在于,所述下拉控制模块包括第九晶体管,其栅极和第一极分别连接所述第二时钟信号端,第二极连接所述下拉点。
7.根据权利要求6所述的栅极驱动单元,其特征在于,所述下拉模块包括第三晶体管、第五晶体管、第七晶体管和第十晶体管,其中:
所述第五晶体管,其栅极连接所述第二时钟信号端,第一极连接所述上拉点,第二极连接所述输入信号端;
所述第三晶体管,其栅极连接所述下拉点,第一极连接所述负载的第一输入端,第二极连接所述参考电压端;
所述第七晶体管,其栅极连接所述下拉点,第一极连接所述参考电压端,第二极连接所述上拉点;
所述第十晶体管,其栅极连接所述第二时钟信号端,第一极连接所述负载的第一输入端,第二极连接所述参考电压端。
8.根据权利要求7所述的栅极驱动单元,其特征在于,所述复位模块包括第二晶体管、第六晶体管和第十一晶体管,其中:
所述第二晶体管,其栅极连接所述重置信号端,第一极连接所述参考电压端,第二极连接所述负载的第一输入端;
所述第六晶体管,其栅极连接所述重置信号端,第一极连接所述上拉点,第二极连接所述参考电压端;
所述第十一晶体管,其栅极连接所述上拉点,第一极连接所述下拉点,第二极连接所述参考电压端。
9.根据权利要求8所述的栅极驱动单元,其特征在于,所述第一晶体管至所述第十一晶体管均为P型晶体管;
或者,
所述第一晶体管至所述第十一晶体管均为N型晶体管。
10.一种栅极驱动电路,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的栅极驱动单元,多个所述栅极驱动单元级联连接,每一所述栅极驱动单元为一条栅线提供栅极驱动信号。
11.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求10所述的栅极驱动电路。
12.一种权利要求1-9任一项所述的栅极驱动单元的驱动方法,其特征在于,包括输入阶段、下拉控制阶段、下拉阶段、电压输出阶段和复位阶段,其中:
在输入阶段:输入模块接收前一行栅线的栅极驱动单元的输出模块的输出信号作为输入信号,并将输入信号存储在上拉点;
在下拉控制阶段:在第二时钟信号的控制下,将下拉控制模块中的下拉点的电压预置为高电平;
在下拉阶段:在第二时钟信号的控制下,拉高上拉点和负载第一输入端的电压;
在电压输出阶段:在第一时钟信号的作用下,向负载输出栅极驱动信号;以及,在补偿控制信号的作用下,向负载输出栅极驱动信号的电平跳变补偿信号;
在复位阶段:以下一行栅线的栅极驱动单元的输出模块的输出信号作为重置信号,重置下拉模块,拉低上拉点和负载第一输入端的电压。
13.根据权利要求12所述的栅极驱动单元的驱动方法,其特征在于,电压输出阶段包括输出保持阶段和输出补偿阶段,其中:
在输出保持阶段:在第一时钟信号的作用下,向负载第一输入端输入上拉点的电压,作为栅极驱动信号;
在输出补偿阶段:在补偿控制信号的作用下,第一时钟信号与第二时钟信号短路,输出电压降低,补偿栅极驱动信号。
14.根据权利要求12所述的栅极驱动单元的驱动方法,其特征在于,所述补偿控制信号的脉冲频率为所述第一时钟信号的脉冲频率的两倍;并且,其奇数序数的所述补偿控制信号的矩形脉冲波超前于所述第一时钟信号且其下降沿与所述第一时钟信号的下降沿重合,偶数序数的所述补偿控制信号的矩形脉冲波超前于所述第一时钟信号且其下降沿与所述第一时钟信号的上升沿重合。
15.根据权利要求12所述的栅极驱动单元的驱动方法,其特征在于,所述补偿控制信号的矩形脉冲波的有效时间范围为1-3μm。
16.根据权利要求12所述的栅极驱动单元的驱动方法,其特征在于,所述第一时钟信号和所述第二时钟信号为一对时序相同,相位相反的矩形脉冲波,其高低电平各占50%。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |