WO2017101177A1 - 栅极驱动装置及其阵列基板 - Google Patents

栅极驱动装置及其阵列基板 Download PDF

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Definitions

  • the purpose of the present patent application is to provide a gate driving device and an array substrate thereof.
  • the gate voltage processing module realizes that the gate voltage is divided into at least two levels of turning on and off to make a voltage level in a unit time. The change is reduced, and finally the purpose of reducing the influence on the reference voltage is achieved.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an equivalent resistance circuit of a gate signal processing module in accordance with an embodiment of the present patent application.
  • the level of the first gate signal SG1 is equal to the first level VL1 of the second gate signal SG2 at the off period TC.
  • the gate signal processing module 102 of the present application solves the prior art. The problem of processing the voltage output of the gate on the array substrate and the circuit of the gate voltage output of the printed circuit board (PCB) is complicated.

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Abstract

一种栅极驱动装置及其阵列基板，包括驱动电路（100）用以在信号周期（T）之内输出第一栅极信号（SG1），信号周期（T）包括关闭周期（TC）以及邻接关闭周期（TC）的开启周期（TO）；栅极信号处理模块（102）用以在信号周期（T）接收第一栅极信号（SG1），并且处理接收的第一栅极信号（SG1）以形成第二栅极信号（SG2），第二栅极信号（SG2）在关闭周期（TC）具有第一电平（VL1）；控制元件（104）用以产生控制信号（SC），通过控制信号（SC）在开启周期（TO）开启栅极信号处理模块（102）或是在关闭周期（TC）内关闭栅极信号处理模块（102）；其中当控制元件（104）在开启周期（TO）内开启栅极信号处理模块（102）时，栅极信号处理模块（102）形成第一电阻值（Ra），使栅极信号处理模块（102）通过第一电阻值（Ra）以调整接收的第一栅极信号（SG1），第二栅极信号（SG2）在开启周期（TO）具有第二电平（VL2），其中第二电平（VL2）小于第一电平（VL1），从而减少对基准电压的影响。

Description

栅极驱动装置及其阵列基板 技术领域
本专利申请涉及一种液晶显示器技术领域，且特别是涉及一种栅极驱动装置及其阵列基板，用于液晶显示器。
 背景技术
由于液晶显示器(liquid crystal display, LCD)具有低辐射、体积小及低耗能等优点，因此逐渐取代传统的阴极射线管(cathode ray tube, CRT)显示器，广泛地应用在笔记型计算机、个人数字助理(personal digital assistant, PDA)、平面电视，或行动电话等信息产品上。
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor LCD，TFT-LCD)是当前平板显示的主要产品之一，已经成为了现代信息科技产品(IT)以及视讯产品中重要的显示平台。近年来，为了满足较窄的显示边框以及成本降低的需求，栅级驱动芯片集成于阵列基板(Gate On Array，GOA)上之技术快速发展。
在实际运行中，栅极电压输出的下降沿变化过快（例：由33V下降至-7V）会影响面板内部的基准电压。传统的显示架构是通过连接阵列基板的外部印刷电路板(PCB)端来处理栅极的电压输出，但是无法在阵列基板上处理栅极的电压输出，而且所述印刷电路板(PCB)的栅极电压输出之电路较为复杂，因此需要发展一种新式的栅极驱动装置，以解决上述问题。
 技术问题
有鉴于此，本专利申请的目的在于提供一种栅极驱动装置及其阵列基板，通过栅极信号处理模块实现栅极电压至少分成两级关启与关闭，使在单位时间内电压电平的变化减小，最终达到减少对基准电压影响的目的。
 技术解决方案
为达到上述发明目的，本专利申请第一实施例中提供一种栅极驱动装置及其阵列基板，设置于液晶面板的阵列基板上，其中所述栅极驱动装置包括：一驱动电路，用以在一信号周期之内输出第一栅极信号，所述信号周期包括关闭周期以及邻接所述关闭周期的开启周期；一栅极信号处理模块，电性连接所述驱动电路，用以在所述信号周期接收所述第一栅极信号，并且处理接收的所述第一栅极信号以形成一第二栅极信号，所述第二栅极信号在所述关闭周期具有第一电平；一控制元件，电性连接所述栅极信号处理模块，用以产生一控制信号，通过所述控制信号在所述开启周期开启所述栅极信号处理模块或是在所述关闭周期内关闭所述栅极信号处理模块；其中，当所述控制元件在所述开启周期内开启所述栅极信号处理模块时，所述栅极信号处理模块形成一第一电阻值，使所述栅极信号处理模块通过所述第一电阻值以调整接收的所述第一栅极信号，所述第二栅极信号在所述开启周期具有第二电平，其中所述第二电平小于所述第一电平。
在一实施例中，所述栅极信号处理模块包括：一电阻元件，具有一第二电阻值，所述电阻元件用以接收所述第一栅极信号；以及一晶体管，设有源极端、栅极端以及漏极端，所述源极端连接所述电阻元件，所述栅极端电性连接所述控制元件以接收控制信号，所述漏极端连接一接地端，所述源极端与所述电阻元件的电性连接处用以输出所述第二栅极信号。其中，所述控制信号用以控制所述晶体管的开启与关闭的状态，当所述控制信号开启所述晶体管时，所述晶体管在所述源极端与所述漏极端之间形成所述第一电阻值。
在一实施例中，所述晶体管为N型金属氧化物半导体场效晶体管。
在一实施例中，所述控制信号包括周期性方波信号。
在一实施例中，所述电阻元件的第二电阻值等于所述驱动电路的输出端与所述晶体管的源极端之间的阻抗值。
在一实施例中，所述第二栅极信号在所述开启周期的第二电平与所述第一电阻值正相关。
在一实施例中，当所述控制元件在所述开启周期内开启所述晶体管时，所述第二栅极信号以下列公式表示，S_out = S_in*(R1/(R1+R2)，其中S_out表示所述第二栅极信号，S_in表示所述第一栅极信号，R1表示所述第一电阻值，R2表示所述第二电阻值。
在一实施例中，所述第一栅极信号的电平等于所述第二栅极信号在所述关闭周期的第一电平。
本专利申请第二实施例中提供一种阵列基板，包括栅极驱动装置，其中所述栅极驱动装置采用上述第一的栅极驱动装置。
在一实施例中，所述栅极信号处理模块包括：一电阻元件，具有一第二电阻值，所述电阻元件用以接收所述第一栅极信号；以及一晶体管，设有源极端、栅极端以及漏极端，所述源极端连接所述电阻元件，所述栅极端电性连接所述控制元件以接收控制信号，所述漏极端连接一接地端，所述源极端与所述电阻元件的电性连接处用以输出所述第二栅极信号。其中，所述控制信号用以控制所述晶体管的开启与关闭的状态，当所述控制信号开启所述晶体管时，所述晶体管在所述源极端与所述漏极端之间形成所述第一电阻值。
在一实施例中，所述晶体管为N型金属氧化物半导体场效晶体管。
在一实施例中，所述控制信号包括周期性方波信号。
在一实施例中，所述电阻元件的第二电阻值等于所述驱动电路的输出端与所述晶体管的源极端之间的阻抗值。
在一实施例中，所述第二栅极信号在所述开启周期的第二电平与所述第一电阻值正相关。
在一实施例中，当所述控制元件在所述开启周期内开启所述晶体管时，所述第二栅极信号以下列公式表示，S_out = S_in*(R1/(R1+R2)，其中S_out表示所述第二栅极信号，S_in表示所述第一栅极信号，R1表示所述第一电阻值，R2表示所述第二电阻值。
在一实施例中，所述第一栅极信号的电平等于所述第二栅极信号在所述关闭周期的第一电平。
 有益效果
本专利提供一种栅极驱动装置及其阵列基板，通过栅极信号处理模块实现栅极电压至少分成两级关启与关闭，使在单位时间内电压电平的变化减小，最终达到减少对基准电压影响的目的。
附图说明
图1:为根据本专利申请实施例中栅极驱动装置的电路示意图。
图2:为根据本专利申请实施例中栅极驱动装置的栅极信号处理模块的等效电路示意图。
图3:为根据本专利申请实施例中栅极信号处理模块的等效电阻电路之示意图。
图4:为根据本专利申请实施例中栅极信号处理模块的波形信号时序图。
 本发明的最佳实施方式
本专利申请说明书提供不同的实施例来说明本专利申请不同实施方式的技术特征。实施例中的各元件的配置是为了清楚说明本专利申请揭示的内容，并非用以限制本专利申请。在不同的图式中，相同的元件符号表示相同或相似的元件。
参考图1至图4，图1为根据本专利申请实施例中栅极驱动装置的电路示意图。图2为根据本专利申请实施例中栅极驱动装置的栅极信号处理模块的等效电路示意图。图3为根据本专利申请实施例中栅极信号处理模块的等效电阻电路之示意图。图4为根据本专利申请实施例中栅极信号处理模块的波形信号时序图。栅极驱动装置包括驱动电路100、栅极信号处理模块102以及控制元件104，所述驱动电路100电性连接所述栅极信号处理模块102，所述栅极信号处理模块102电性连接所述控制元件104。
驱动电路100用以在一信号周期T之内输出第一栅极信号SG1，所述信号周期T包括关闭周期TC以及邻接所述关闭周期TC的开启周期TO。栅极信号处理模块102用以在所述信号周期T接收所述第一栅极信号SG1，并且处理接收的所述第一栅极信号SG1以形成第二栅极信号SG2，所述第二栅极信号SG2在所述关闭周期TC具有第一电平VL1。
控制元件104用以产生一控制信号SC，通过所述控制信号SC在所述开启周期TO开启所述栅极信号处理模块102或是在所述关闭周期TO内关闭所述栅极信号处理模块102，所述控制信号SC例如是周期性方波信号，方波信号的准位例如是3.3V或是0V，但是不限于此电压值。其中，当所述控制元件104在所述开启周期TO内开启所述栅极信号处理模块102时，所述栅极信号处理模块102形成一第一电阻值Ra，使所述栅极信号处理模块102通过所述第一电阻值Ra以调整接收的所述第一栅极信号SG1，所述第二栅极信号SG2在所述开启周期TO具有第二电平VL2，其中所述第二电平VL2小于所述第一电平VL1。栅极信号处理模块102是栅级驱动芯片集成于阵列基板(GOA)的电路。
具体来说，所述栅极信号处理模块102包括电阻元件106以及晶体管108，电阻元件106具有一第二电阻值，所述电阻元件106用以接收所述第一栅极信号SG1。晶体管108设有源极端S、栅极端G以及漏极端D，所述源极端S连接所述电阻元件106，所述栅极端G电性连接所述控制元件104以接收控制信号SC，所述漏极端D连接一接地端GND，所述源极端G与所述电阻元件104的电性连接处用以输出所述第二栅极信号SG2。所述晶体管108为N型金属氧化物半导体场效晶体管(NMOS)或是P型金属氧化物半导体场效晶体管。其中，所述控制信号SC用以控制所述晶体管108的开启与关闭的状态，当所述控制信号SC开启所述晶体管108时，所述晶体管108在所述源极端S与所述漏极端D之间形成所述第一电阻值Ra。本专利申请的栅极信号处理模块102经由一受周期性方波控制的晶体管108的漏极端D接地，以使栅极电压下降过程由一级变为至少两级，本专利申请以两级为例。
在一实施例中，所述控制信号SC包括周期性方波信号。所述电阻元件106的第二电阻值Rb等于所述驱动电路100的输出端与所述晶体管108的源极端S之间的阻抗值。所述第二栅极信号SG2在所述开启周期TO的第二电平VL2与所述第一电阻值Ra正相关，即，第一电阻值Ra越高，所述开启周期TO的第二电平VL2越高。
在一实施例中，当所述控制元件104在所述开启周期内开启所述晶体管108时，所述第二栅极信号SG2以下列公式表示，S_out = S_in*(Ra/(Ra+Rb)，其中S_out表示所述第二栅极信号SG2，S_in表示所述第一栅极信号SG1，Ra表示所述第一电阻值，Rb表示所述第二电阻值。所述第一栅极信号SG1的电平等于所述第二栅极信号SG2在所述关闭周期TC的第一电平VL1。本专利申请的栅极信号处理模块102解决了现有技术中在阵列基板上处理栅极的电压输出而且所述印刷电路板(PCB)的栅极电压输出之电路较为复杂的问题。
本专利申请第二实施例中提供一种阵列基板，包括栅极驱动装置，其中所述栅极驱动装置包括上述的栅极驱动装置。
本专利申请之栅极驱动装置及其阵列基板，通过栅极信号处理模块实现栅极电压至少分成两级关启与关闭，使在单位时间内电压电平的变化减小，最终达到减少对基准电压影响的目的。
虽然本专利申请已用较佳实施例揭露如上，然其
Figure 5e77
非用以限定本专利申请，本专利申请所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本专利申请的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本专利申请的保护范围当视后附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (9)

  1. 一种栅极驱动装置，设置于液晶面板的阵列基板上，其中所述栅极驱动装置包括：
    一驱动电路，用以在一信号周期之内输出第一栅极信号，所述信号周期包括关闭周期以及邻接所述关闭周期的开启周期；
    一栅极信号处理模块，电性连接所述驱动电路，用以在所述信号周期接收所述第一栅极信号，并且处理接收的所述第一栅极信号以形成一第二栅极信号，所述第二栅极信号在所述关闭周期具有第一电平；
    一控制元件，电性连接所述栅极信号处理模块，用以产生一控制信号，通过所述控制信号在所述开启周期开启所述栅极信号处理模块或是在所述关闭周期内关闭所述栅极信号处理模块；
    其中，当所述控制元件在所述开启周期内开启所述栅极信号处理模块时，所述栅极信号处理模块形成一第一电阻值，使所述栅极信号处理模块通过所述第一电阻值以调整接收的所述第一栅极信号，所述第二栅极信号在所述开启周期具有第二电平，其中所述第二电平小于所述第一电平。
  2. 根据权利要求1所述的栅极驱动装置，其中所述栅极信号处理模块包括：
    一电阻元件，具有一第二电阻值，所述电阻元件用以接收所述第一栅极信号；以及
    一晶体管，设有源极端、栅极端以及漏极端，所述源极端连接所述电阻元件，所述栅极端电性连接所述控制元件以接收控制信号，所述漏极端连接一接地端，所述源极端与所述电阻元件的电性连接处用以输出所述第二栅极信号。
    其中，所述控制信号用以控制所述晶体管的开启与关闭的状态，当所述控制信号开启所述晶体管时，所述晶体管在所述源极端与所述漏极端之间形成所述第一电阻值。
  3. 根据权利要求2所述的栅极驱动装置，其中所述晶体管为N型金属氧化物半导体场效晶体管。
  4. 根据权利要求2所述的栅极驱动装置，其中所述控制信号包括周期性方波信号。
  5. 根据权利要求2所述的栅极驱动装置，其中所述电阻元件的第二电阻值等于所述驱动电路的输出端与所述晶体管的源极端之间的阻抗值。
  6. 根据权利要求2所述的栅极驱动装置，其中所述第二栅极信号在所述开启周期的第二电平与所述第一电阻值正相关。
  7. 根据权利要求6所述的栅极驱动装置，其中当所述控制元件在所述开启周期内开启所述晶体管时，所述第二栅极信号以下列公式表示，S_out = S_in*(R1/(R1+R2)，其中S_out表示所述第二栅极信号，S_in表示所述第一栅极信号，R1表示所述第一电阻值，R2表示所述第二电阻值。
  8. 根据权利要求1所述的栅极驱动装置，其中所述第一栅极信号的电平等于所述第二栅极信号在所述关闭周期的第一电平。
  9. 一种阵列基板，包括栅极驱动装置，其中所述栅极驱动装置采用权利要求1-8中任意一项所述的栅极驱动装置。
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