栅极驱动电路及驱动方法、阵列基板、显示面板转让专利
申请号 : CN201910371235.4
文献号 : CN110111717B
文献日 : 2021-04-09
发明人 : 侯涛 , 廖小刚 , 王茜 , 钟全民 , 暴军萍 , 李兴华
申请人 : 京东方科技集团股份有限公司 , 成都京东方光电科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种栅极驱动电路,包括级联的多个移位寄存器单元,其特征在于,还包括:设置于相邻所述移位寄存器单元之间的:第一开关元件,第一端连接上一级移位寄存器单元的输出端,第二端连接下一级移位寄存器单元的输入端,控制端连接第一信号端,用于响应所述第一信号端的信号将所述上一级移位寄存器单元的输出端的信号传输到所述下一级移位寄存器单元的输入端;
第二开关元件,第一端连接所述上一级移位寄存器单元的复位端,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的输出端,控制端连接所述第一信号端,用于响应所述第一信号端的信号将所述下一级移位寄存器单元的输出端的信号传输到所述上一级移位寄存器单元的复位端;
第三开关元件,第一端连接所述上一级移位寄存器单元的输入端,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的输出端,控制端连接第二信号端,用于响应所述第二信号端的信号将所述下一级移位寄存器单元的输出端的信号传输到所述上一级移位寄存器单元的输入端;
第四开关元件,第一端连接所述上一级移位寄存器单元的输出端,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的复位端,控制端连接所述第二信号端,用于响应所述第二信号端的信号将所述上一级移位寄存器单元的输出端的信号传输到所述下一级移位寄存器单元的复位端;
其中,所述移位寄存器单元包括连接于上拉节点和电源端之间的开关元件,所述开关元件的控制端连接所述移位寄存器单元的复位端。
2.根据权利要求1所述的栅极驱动电路,其特征在于,所述第一开关元件包括第一开关晶体管,所述第一开关晶体管的第一端连接所述上一级移位寄存器单元的输出端,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的输入端,控制端连接所述第一信号端;
所述第二开关元件包括第二开关晶体管,所述第二开关晶体管的第一端连接所述上一级移位寄存器单元的复位端,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的输出端,控制端连接所述第一信号端;
第三开关元件包括第三开关晶体管,所述第三开关晶体管的第一端连接所述上一级移位寄存器单元的输入端,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的输出端,控制端连接所述第二信号端;
第四开关元件包括第四开关晶体管,所述第四开关晶体管的第一端连接所述上一级移位寄存器单元的输出端,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的复位端,控制端连接所述第二信号端。
3.根据权利要求2所述的栅极驱动电路,其特征在于,所述第一开关晶体管、所述第二开关晶体管、所述第三开关晶体管、所述第四开关晶体管为相同结构类型的开关晶体管。
4.根据权利要求3所述的栅极驱动电路,其特征在于,所述第一信号端和所述第二信号端的信号为电平状态相反的信号。
5.根据权利要求2所述的栅极驱动电路,其特征在于,所述第一开关晶体管、所述第二开关晶体管为相同结构类型的开关晶体管;
所述第三开关晶体管、所述第四开关晶体管件为相同结构类型的开关晶体管,且所述第一开关晶体管和所述第三开关晶体管为不同结构类型的开关晶体管。
6.根据权利要求5所述的栅极驱动电路,其特征在于,所述第一信号端和所述第二信号端的信号为电平状态相同的信号。
7.根据权利要求6所述的栅极驱动电路,其特征在于,所述第一信号端和所述第二信号端共用同一信号端。
8.一种栅极驱动电路驱动方法,用于驱动权利要求1‑7任一项所述的栅极驱动电路,其特征在于,包括:
在第一驱动状态下,利用第一信号端的信号导通第一开关元件以将上一级移位寄存器单元的输出端的信号传输到下一级移位寄存器单元的输入端,同时利用所述第一信号端的信号导通第二开关元件以将所述下一级移位寄存器单元的输出端的信号传输到所述上一级移位寄存器单元的复位端;
在第二驱动状态下,利用第二信号端的信号导通第三开关元件以将所述下一级移位寄存器单元的输出端的信号传输到所述上一级移位寄存器单元的输入端,同时利用第二信号端的信号导通第四开关元件以将所述上一级移位寄存器单元的输出端的信号传输到所述下一级移位寄存器单元的复位端。
9.一种阵列基板,其特征在于,包括权利要求1‑7任一项所述的栅极驱动电路。
10.一种显示面板,其特征在于,包括权利要求9所述的阵列基板。
说明书 :
栅极驱动电路及驱动方法、阵列基板、显示面板
技术领域
背景技术
动方式为移位寄存器单元自下而上反向逐级输出栅极驱动信号。
从而实现栅极驱动电路的驱动状态。
阈值漂移的开关晶体管不能较好的实现新的功能,从而导致栅极驱动电路工作异常。
发明内容
换。
一开关元件、第二开关元件、第三开关元件以及第四开关元件。第一开关元件的第一端连接
上一级移位寄存器单元的输出端,第二端连接下一级移位寄存器单元的输入端,控制端连
接第一信号端,用于响应所述第一信号端的信号将所述上一级移位寄存器单元的输出端的
信号传输到所述下一级移位寄存器单元的输入端;第二开关元件的第一端连接所述上一级
移位寄存器单元的复位端,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的输出端,控制端连接
所述第一信号端,用于响应所述第一信号端的信号将所述下一级移位寄存器单元的输出端
的信号传输到所述上一级移位寄存器单元的复位端;第三开关元件的第一端连接所述上一
级移位寄存器单元的输入端,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的输出端,控制端连
接第二信号端,用于响应所述第二信号端的信号将所述下一级移位寄存器单元的输出端的
信号传输到所述上一级移位寄存器单元的输入端;第四开关元件的第一端连接所述上一级
移位寄存器单元的输出端,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的复位端,控制端连接
所述第二信号端,用于响应所述第二信号端的信号将所述上一级移位寄存器单元的输出端
的信号传输到所述下一级移位寄存器单元的复位端。
移位寄存器单元的输入端,控制端连接所述第一信号端;所述第二开关元件包括第二开关
晶体管,所述第二开关晶体管的第一端连接所述上一级移位寄存器单元的复位端,第二端
连接所述下一级移位寄存器单元的输出端,控制端连接所述第一信号端;第三开关元件包
括第三开关晶体管,所述第三开关晶体管的第一端连接所述上一级移位寄存器单元的输入
端,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的输出端,控制端连接所述第二信号端;第四开
关元件包括第四开关晶体管,所述第四开关晶体管的第一端连接所述上一级移位寄存器单
元的输出端,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的复位端,控制端连接所述第二信号
端。
的开关晶体管,且所述第一开关晶体管和所述第三开关晶体管为不同结构类型的开关晶体
管。
端的信号导通第二开关元件以将所述下一级移位寄存器单元的输出端的信号传输到所述
上一级移位寄存器单元的复位端;
信号端的信号导通第四开关元件以将所述上一级移位寄存器单元的输出端的信号传输到
所述下一级移位寄存器单元的复位端。
第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件以及第四开关元件。第一开关元件的第一端连
接上一级移位寄存器单元的输出端,第二端连接下一级移位寄存器单元的输入端,控制端
连接第一信号端,用于响应所述第一信号端的信号将所述上一级移位寄存器单元的输出端
的信号传输到所述下一级移位寄存器单元的输入端;第二开关元件的第一端连接所述上一
级移位寄存器单元的复位端,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的输出端,控制端连
接所述第一信号端,用于响应所述第一信号端的信号将所述下一级移位寄存器单元的输出
端的信号传输到所述上一级移位寄存器单元的复位端;第三开关元件的第一端连接所述上
一级移位寄存器单元的输入端,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的输出端,控制端
连接第二信号端,用于响应所述第二信号端的信号将所述下一级移位寄存器单元的输出端
的信号传输到所述上一级移位寄存器单元的输入端;第四开关元件的第一端连接所述上一
级移位寄存器单元的输出端,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的复位端,控制端连
接所述第二信号端,用于响应所述第二信号端的信号将所述上一级移位寄存器单元的输出
端的信号传输到所述下一级移位寄存器单元的复位端。在第一驱动状态下,利用第一信号
端的信号导通第一开关元件以将上一级移位寄存器单元的输出端的信号传输到下一级移
位寄存器单元的输入端,同时利用所述第一信号端的信号导通第二开关元件以将所述下一
级移位寄存器单元的输出端的信号传输到所述上一级移位寄存器单元的复位端,从而实现
移位寄存器单元自上而下逐级输出栅极驱动信号;在第二驱动状态下,利用第二信号端的
信号导通第三开关元件以将所述下一级移位寄存器单元的输出端的信号传输到所述上一
级移位寄存器单元的输入端,同时利用第二信号端的信号导通第四开关元件以将所述上一
级移位寄存器单元的输出端的信号传输到所述下一级移位寄存器单元的复位端,从而实现
移位寄存器单元自下而上反向逐级输出栅极驱动信号。一方面,本公开提供的栅极驱动电
路可以实现栅极驱动电路两种工作模式的切换;另一方面,本公开提供的栅极驱动电路不
改变移位寄存器单元中开关晶体管的功能,从而可以保证栅极驱动电路正常运行。
附图说明
的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据
这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
完整,并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示
相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
例的方向。能理解的是,如果将图标的装置翻转使其上下颠倒,则所叙述在“上”的组件将会
成为在“下”的组件。其他相对性的用语,例如“高”“低”“顶”“底”“左”“右”等也作具有类似
含义。当某结构在其它结构“上”时,有可能是指某结构一体形成于其它结构上,或指某结构
“直接”设置在其它结构上,或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
外还可存在另外的要素/组成部分/等。
所示,每个移位寄存器单元包括第一电源信号端VDS、第二电源信号端VSD、信号输入端
INPUT、复位端RESET、信号输出端OUTPUT。其中,上一级移位寄存器单元的信号输出端
OUTPUT的信号可以作为下一级移位寄存器单元信号输入端INPUT的信号,下一级移位寄存
器单元信号输入端INPUT的信号可以作为上一级移位寄存器单元复位端RESET的信号。
电容C。其中,开关晶体管M1的第一端与第一电源信号端VDS连接,第二端与上拉节点PU连
接,控制端与信号输入端INPUT连接。开关晶体管M2的第一端与上拉节点PU连接,第二端与
第二电源信号端VSD连接,控制端与复位端RESET连接。开关晶体管M3的第一连接与时钟信
号端CLK,第二端与信号输出端OUTPUT连接,控制端与上拉节点PU连接。存储电容C连接于信
号输出端OUTPUT与上拉节点之间。其他功能电路1可以为下拉电路,连接于上拉节点和信号
输出端OUTPUT,用于对上拉节点和信号输出端OUTPUT进行下拉。
态下,该栅极驱动电路中第一级移位寄存器单元的第一电源信号端VDS接收高电平VGH,第
二电源信号端VSD接收低电平VGL。结合图2中移位寄存器单元的结构,图2中开关晶体管M1、
M2、M3可以为N型晶体管。在充电阶段,信号输入端INPUT输入高电平信号STV,开关晶体管M1
导通,第一电源信号端VDS的高电平信号传输到上拉节点PU,存储电容C在上拉节点PU高电
平作用下充电;在信号输出阶段,开关晶体管M3在存储电容C作用下导通,时钟信号CLK以向
信号输出端OUTPUT输出栅极驱动信号Output1;在复位阶段,复位信号输入高电平信号以导
通开关晶体管M2,第二电源信号端VSD的低电平信号对上拉节点PU进行复位。依次类推,该
栅极驱动电路可以自上而下逐级输出栅极驱动信号Output1、Output2、Output3。
栅极驱动电路中最后一级移位寄存器单元的第一电源信号端VDS接收低电平VGL,第二电源
信号端VSD接收高电平VGH。结合图2中移位寄存器单元的结构,图2中开关晶体管M1、M2、M3
可以为N型晶体管。在充电阶段,最后一级移位寄存器单元的复位端在初始化信号STV的作
用下输出高电平信号,开关晶体管M2导通,第二电源信号端VSD的高电平信号向上拉节点PU
充电,存储电容C在上拉节点PU的作用下充电;在信号输出阶段,开关晶体管M3在存储电容C
作用下导通,时钟信号CLK以向信号输出端OUTPUT输出栅极驱动信号Output3;在复位阶段,
信号输入端INPUT输入高电平信号以导通开关晶体管M1,第一电源信号端VDS的低电平信号
对上拉节点PU进行复位。依次类推,该栅极驱动电路可以自下而上逐级输出栅极驱动信号
Output3、Output2、Output1。
=‑12V为例进行说明,同时初始化信号STV、时钟信号CLK的高低电压幅值也分别为12V、‑
12V。在第一驱动状态下,开关晶体管M1栅极和源极的电压差Vgs=Vg‑Vs=12V‑10V=2V。开
关晶体管M2的栅极和源极的电压差Vgs=Vg‑Vs=12V‑(‑12V)=24V。由于开关晶体管M2较
大,该栅极驱动电路长期在第一驱动状态下工作后,开关晶体管M2的阈值会发生较大的偏
移,例如,开关晶体管M2的阈值电压从‑2V偏移到3V,而开关晶体管M1的阈值偏移较小。当该
栅极驱动电路切换到第二驱动状态时,由于开关晶体管M2的阈值电压较大,复位端RESET的
高电平信号无法完全导通开关晶体管M2,导致上拉节点PU的电平较低,从而导致开关晶体
管M3开启不完全,影响输出。
本示例性实施例以三级移位寄存器单元为例进行说明。该栅极驱动电路还还包括:设置于
相邻所述移位寄存器单元之间的:第一开关元件11、第二开关元件12、第三开关元件13以及
第四开关元件14。第一开关元件11的第一端连接上一级移位寄存器单元的输出端OUTPUT,
第二端连接下一级移位寄存器单元的输入端INPUT,控制端连接第一信号端SW1,用于响应
所述第一信号端SW1的信号将所述上一级移位寄存器单元的输出端OUTPUT的信号传输到所
述下一级移位寄存器单元的输入端INPUT;第二开关元件12的第一端连接所述上一级移位
寄存器单元的复位端RESET,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的输出端OUTPUT,控制
端连接所述第一信号端SW1,用于响应所述第一信号端SW1的信号将所述下一级移位寄存器
单元的输出端OUTPUT的信号传输到所述上一级移位寄存器单元的复位端RESET;第三开关
元件13的第一端连接所述上一级移位寄存器单元的输入端INPUT,第二端连接所述下一级
移位寄存器单元的输出端OUTPUT,控制端连接第二信号端SW2,用于响应所述第二信号端
SW2的信号将所述下一级移位寄存器单元的输出端OUTPUT的信号传输到所述上一级移位寄
存器单元的输入端INPUT;第四开关元件14的第一端连接所述上一级移位寄存器单元的输
出端OUTPUT,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的复位端RESET,控制端连接所述第二
信号端SW2,用于响应所述第二信号端SW2的信号将所述上一级移位寄存器单元的输出端
OUTPUT的信号传输到所述下一级移位寄存器单元的复位端RESET。
器单元的输出端的信号传输到下一级移位寄存器单元的输入端,同时利用所述第一信号端
的信号导通第二开关元件以将所述下一级移位寄存器单元的输出端的信号传输到所述上
一级移位寄存器单元的复位端,从而实现移位寄存器单元自上而下逐级输出栅极驱动信号
Output1、Output2、Output3;在第二驱动状态下,最后一级移位寄存器单元的输入端首先接
收初始化信号STV2,利用第二信号端的信号导通第三开关元件以将所述下一级移位寄存器
单元的输出端的信号传输到所述上一级移位寄存器单元的输入端,同时利用第二信号端的
信号导通第四开关元件以将所述上一级移位寄存器单元的输出端的信号传输到所述下一
级移位寄存器单元的复位端,从而实现移位寄存器单元自下而上反向逐级输出栅极驱动信
号。一方面,本公开提供的栅极驱动电路可以实现栅极驱动电路两种工作模式的切换;另一
方面,本公开提供的栅极驱动电路不改变移位寄存器单元中开关晶体管的功能,从而可以
保证栅极驱动电路正常运行。
一端连接所述上一级移位寄存器单元的输出端OUTPUT,第二端连接所述下一级移位寄存器
单元的输入端INPUT,控制端连接所述第一信号端SW1;所述第二开关元件12可以包括第二
开关晶体管T2,所述第二开关晶体管T2的第一端连接所述上一级移位寄存器单元的复位端
RESET,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的输出端OUTPUT,控制端连接所述第一信号
端SW1;第三开关元件13可以包括第三开关晶体管T3,所述第三开关晶体管T3的第一端连接
所述上一级移位寄存器单元的输入端INPUT,第二端连接所述下一级移位寄存器单元的输
出端OUTPUT,控制端连接所述第二信号端SW2;第四开关元件14可以包括第四开关晶体管
T4,所述第四开关晶体管T4的第一端连接所述上一级移位寄存器单元的输出端OUTPUT,第
二端连接所述下一级移位寄存器单元的复位端RESET,控制端连接所述第二信号端SW2。
SW1和所述第二信号端SW2的信号为电平状态相反的信号。例如,所述第一开关晶体管T1、所
述第二开关晶体管T2、所述第三开关晶体管T3、所述第四开关晶体管T4可以均为N型开关晶
体管,栅极驱动电路在第一驱动状态下,第一信号端SW1的信号为高电平,第二信号端SW2的
电平为低电平;栅极驱动电路在第二驱动状态下,第一信号端SW1的信号为低电平,第二信
号端SW2的电平为高电平。应该理解的是,在其他示例性实施例中,所述第一开关晶体管T1、
所述第二开关晶体管T2、所述第三开关晶体管T3、所述第四开关晶体管T4还可以均为P型晶
体管,此时,栅极驱动电路在第一驱动状态下,第一信号端SW1的信号为低电平,第二信号端
SW2的电平为高电平;栅极驱动电路在第二驱动状态下,第一信号端SW1的信号为高电平,第
二信号端SW2的电平为低电平。
构类型的开关晶体管,且所述第一开关晶体管T1和所述第三开关晶体管T3为不同结构类型
的开关晶体管。所述第一信号端SW1和所述第二信号端SW2的信号可以为电平状态相同的信
号。例如,第一开关晶体管T1、所述第二开关晶体管T2可以为N型开关晶体管,所述第三开关
晶体管T3、所述第四开关晶体管T4件可以P型开关晶体管,栅极驱动电路在第一驱动状态
下,第一信号端SW1和所述第二信号端SW2的电平可以均为高电平;栅极驱动电路在第二驱
动状态下,第一信号端SW1和所述第二信号端SW2的电平可以均为低电平。应该理解的是,在
其他示例性实施例中,第一开关晶体管T1、所述第二开关晶体管T2可以为P型开关晶体管,
所述第三开关晶体管T3、所述第四开关晶体管T4件可以N型开关晶体管,此时,栅极驱动电
路在第一驱动状态下,第一信号端SW1和所述第二信号端SW2的电平可以均为低电平;栅极
驱动电路在第二驱动状态下,第一信号端SW1和所述第二信号端SW2的电平可以均为高电
平。
减小信号端口数量。
端的信号导通第二开关元件以将所述下一级移位寄存器单元的输出端的信号传输到所述
上一级移位寄存器单元的复位端;
信号端的信号导通第四开关元件以将所述上一级移位寄存器单元的输出端的信号传输到
所述下一级移位寄存器单元的复位端。
适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或
惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由权利要求
指出。