[发明专利]栅极驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种驱动电路，特别涉及一种适用于液晶显示装置的栅极驱动电路。 

背景技术        

液晶显示装置（Liquid Crystal Display，LCD）具备轻薄、节能、无辐射等诸多优点，因此已经逐渐取代传统的阴极射线管（CRT）显示器。目前液晶显示器广泛应用于高清晰数字电视、台式计算机、个人数字助理（PDA）、笔记本电脑、移动电话、数码相机等电子设备中。

以薄膜晶体管（Thin Film Transistor，TFT）液晶显示装置为例，其包括：液晶显示面板和驱动电路，其中，液晶显示面板包括多条栅极线与多条数据线，且相邻的两条栅极线与相邻的两条数据线交叉形成一个像素单元，每个像素单元至少包括一个薄膜晶体管。而驱动电路包括：栅极驱动电路（gate drive circuit）和源极驱动电路（source drive circuit）。随着生产者对液晶显示装置的低成本化追求以及制造工艺的提高，原本设置于液晶显示面板以外的驱动电路集成芯片被设置于液晶显示面板的玻璃基板上成为了可能，例如，将栅极驱动集成电路设置于阵列基板（Gate Ic in array，GIA）上从而简化液晶显示装置的制造过程，并降低生产成本。 

液晶显示面板与驱动电路的基本工作原理为：栅极驱动电路通过与栅极线连接的上拉晶体管向栅极线送出栅极电压，依序将每一行的TFT打开，然后由源极驱动电路同时将一整行的像素单元充电到各自所需的电压，以显示不同的灰阶。即首先由第一行的栅极驱动电路通过其上拉晶体管将第一行的薄膜晶体管打开，然后由源极驱动电路对第一行的像素单元进行充电。第一行的像素单元充好电时，栅极驱动电路便将该行薄膜晶体管关闭，然后第二行的栅极驱动电路通过其上拉晶体管将第二行的薄膜晶体管打开，再由源极驱动电路对第二行的像素单元进行充放电。如此依序下去，当充好了最后一行的像素单元，便又重新从第一行开始充电。 

但是，由于窄边框和高解析度（即分辨率，resolution）的小尺寸面板的发展，对栅极驱动电路的设计提出了新挑战：一方面，窄的边框限制了栅极驱动电路的尺寸，对应的输出级的上拉晶体管的尺寸（沟道宽长比）也受到限制，由于上拉晶体管的驱动能力与其尺寸成正比（晶体管的驱动能力是用其导电因子来表示的，导电因子的值越大，其驱动能力越强，而导电因子则与晶体管的沟道宽长比成正比），因此若缩小上拉晶体管的尺寸也即降低了上拉晶体管的驱动能力，从而可能导致其输出能力降低，即栅极驱动电路输出的电压降低；另一方面，高解析度的面板使栅极走线的负载更大，从而为了保证液晶显示装置的正常显示以及显示质量，甚至需要更强输出能力的上拉晶体管，然而尺寸的限制却使得锁存器输出给上拉晶体管栅极端的电压不足以驱动上拉晶体管向栅极线输出足够的电压，从而造成了栅极驱动电路设计上的一个矛盾。 

发明内容

本发明的目的是提供一种栅极驱动电路，以解决现有液晶显示装置小型化以及高解析度发展中栅极驱动电路的上拉晶体管输出能力不足的问题。 

本发明提出栅极驱动电路，包括多级栅极驱动子电路，其中每级栅极驱动子电路用于分别驱动一条对应的栅极线，每级栅极驱动子电路包括： 

上拉开关元件，包括第一输入端、第一输出端和第一控制端，所述第一输入端接收第一时序信号，所述第一输出端作为栅极驱动子电路的输出端；

下拉开关元件，包括第二输入端、第二输出端和第二控制端，所述第二控制端接收第二时序信号，所述第二输入端连接一参考低电压，而所述第二输出端连接所述第一输出端；

锁存器，其包括：

第一上拉信号输入端，用于接收输入的第一上拉信号；

第二上拉信号输入端，用于接收输入的第二上拉信号；

锁存器输出端，连接所述上拉开关元件的第一控制端以输出控制信号至所述上拉开关元件的第一控制端，所述锁存器根据所述第一上拉信号和所述第二上拉信号，以对其所述锁存器输出端输出的控制信号分别进行第一级和第二级上拉。

依照本发明较佳实施例所述的栅极驱动电路，每级栅极驱动子电路还包括：上拉电容，其连接在所述上拉开关元件的所述第一控制端与所述第一输出端之间，用于对所述锁存器输出端所输出的控制信号进行第三级上拉。 

依照本发明较佳实施例所述的栅极驱动电路，所述上拉电容为所述上拉开关元件的寄生电容。 

依照本发明较佳实施例所述的栅极驱动电路，所述锁存器包括：