[发明专利]栅极驱动电路及控制方法

说明书

本发明公开了栅极驱动电路及控制方法，栅极驱动电路包括多级栅极驱动单元，每级栅极驱动单元包括：预充电模块，用于根据前级栅极驱动信号对第一节点进行预充电；稳定模块，用于根据后级栅极驱动信号改变第二节点的电压；输出模块，用于根据第一节点的电压、第二节点的电压以及输出时钟信号产生本级栅极驱动信号，其中，每级栅极驱动单元还包括重置模块，重置模块用于在开关信号的控制下改变第二节点的电平状态以补偿选定晶体管的阈值电压。本发明实施例的栅极驱动电路以及控制方法通过加入重置模块，使得选定晶体管的阈值电压在待机模式下得到补偿，不仅延长了选定晶体管的寿命，还降低了电路功耗。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及栅极驱动电路及控制方法。

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。

目前液晶显示器被广泛地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。

液晶显示装置主要包括显示面板和驱动电路。其中，显示面板包括多条扫描线与多条数据线，且每条扫描线与每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(Thin-film Transistor,TFT)。驱动电路主要包括：栅极驱动电路(GateDriver)和源极驱动电路(Source Driver)。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，原本设置于显示面板以外的驱动电路集成芯片被设置于显示面板的玻璃基板上成为了可能。例如，集成栅极驱动(Gate Driver InArray,GIA)技术就是将栅极驱动电路集成于显示面板上而使液晶显示面板实现窄边框化以及制造过程的简化，同时能够降低生产成本。

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扫描线电性连接的上拉晶体管向栅极线送出栅极驱动信号，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，当对最后一行的像素单元完成充电时，便又重新从第一行开始充电。

栅极驱动电路通常包括多个开关元件，其利用时钟信号等控制信号向多个开关元件的栅极施加正电压或负电压，以控制多个开关元件的导通与关断，从而输出理想的栅极驱动信号。当各个开关元件的栅极被施加正电压的时间过长时，其阈值电压就会增大，导致开关元件的功耗增大且开关特性变差。由于目前的技术中栅极驱动电路中的部分开关元件的栅极一直处于高电平状态，当这些开关元件的工作时间过长时，会导致开关性能的退化，不仅增大了功耗，还会缩短这些开关元件的使用寿命。同时，由于这些开关元件的阈值电压发生了正向漂移，栅极驱动电路的功能可能会错乱，从而影响栅极驱动电路的正常工作。

目前，现有技术通常采用以下三种方法解决上述技术问题：1、通过对制程的调整改善薄膜晶体管的阈值电压漂移程度，然而，这种方法的具有一定的操作难度，并且不能完全解决薄膜晶体管的阈值电压漂移问题；2、利用交流信号控制栅极驱动电路，这种方法虽然能够在一定程度上减小阈值电压的漂移，但是也不能完全解决薄膜晶体管的阈值电压漂移问题；3、在栅极驱动电路中设计两组分时控制的稳定模块，以延长工作时间过长的开关元件的寿命，在这种方法中，由于两组稳定模块增大了版图面积，不利于实现液晶显示装置的窄边框化。

因此，有必要提供一种新的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是提供一种能够实现阈值电压补偿的栅极驱动电路及控制方法。