[发明专利]栅极驱动单元电路及其栅极驱动电路和显示装置

说明书

技术领域

本申请涉及一种显示装置，尤其涉及一种栅极驱动单元电路和栅极驱动电路。

背景技术

薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)是当今平板显示技术的主流，其具有加工温度低、工艺成熟、器件性能均匀、成本低廉、适用于大面积显示等优点。TFT集成的栅极驱动电路技术能显著降低TFT LCD成本、提高其性能，受到了广泛的重视，且发展迅速。请参考图1，为一种TFT LCD面板的结构示意图，这种将栅极驱动电路集成于显示基板(如玻璃)上的技术具有下面优点：减少了外围驱动芯片的数量及其压封工序，使液晶模组更加紧凑、可靠，能够获得质量轻、厚度薄且外观对称的窄边框面板。

请参考图2，为图1TFT LCD面板中栅极扫描线的电阻-电容(RC)等效电路图，其中等效电路中的电阻R来源于栅极扫描线的电阻，电容C来源于栅极扫描线的寄生电容。寄生电容包括栅极扫描线上耦合的晶体管的沟道本征电容、栅极-源极/栅极-漏极寄生电容、栅极扫描线与数据线的交叠电容、栅极扫描线之间的耦合电容等。根据栅极驱动电路和显示面板的连接关系，栅极扫描线可以分为近端子和远端子。栅极扫描线的近端子的电压记为V_GN，栅极扫描线的远端子的电压记为V_GF。比如，若栅极驱动电路置于显示面板的左侧，则左侧的栅极扫描线为近端子，右侧的栅极扫描线为远端子。若栅极驱动电路的奇数行置于显示面板的左侧，偶数行置于显示面板的右侧，则对于奇数行的栅极扫描线而言，其左侧为近端子，右侧为远端子；而对于偶数行的栅极扫描线而言，其左侧为远端子，右侧为近端子。

由于在TFT LCD面板上，栅极扫描线具有一定量的电阻-电容(RC)延迟，使得栅极线靠近信号施加端的近端扫描脉冲信号V_GN和远离信号施加端的远端子扫描脉冲信号V_GF的波形不一致。

请参考图3，为图1TFT LCD面板中栅极扫描线近端子和远端子的扫描波形图，在不具有削角特征的栅极扫描波形中，其靠近信号施加端的近端子栅极扫描波形V_GN与其远离信号施加端的远端子栅极扫描波形V_GF具有显著的区别，V_GN的下降沿比V_GF的下降沿陡。因此，扫描脉冲的下降沿，V_GN下降到晶体管的阈值电压以下，近端子的晶体管关断。根据电荷守恒定律，像素电容上的电压会受到栅极-漏极寄生电容的影响而降低ΔV_P1。而与此同时，远端子像素的扫描信号V_GF仍然保持为较高电平，远端子像素的晶体管尚未关断。直到更后的时刻，远端子像素中的晶体管才关断，此时在远端子像素因电压馈通效应而降低ΔV_P2。ΔV_P的值正比于扫描信号上真正的电压下跳的幅值。远端子的信号跳变幅值小于近端子，因此ΔV_P2小于ΔV_P1。ΔV_P2和ΔV_P1的差别即造成了显示面板上画面的不均匀，即对于相同量的数据信号，显示面板的近端子和远端子将显示出不同的图像灰阶。

一般地，电压馈通效应能够采用公共电极电压补偿的方式来加以抑制，但是，如图3所示的近端子和远端子栅极扫描波形的畸变造成的馈通电压并不能通过此种方式来抑制。为了减小此现象对显示的影响，可以采用“削角”的栅极驱动波形来补偿显示面板上近端子和远端子像素间显示的不均匀，请参考图4，为具有削角特征的栅极扫描线的扫描波形图。具体可以通过修改外置的时序控制电路，使栅极扫描脉冲的波形具有削角的特点，但是这种实施方法需要大幅度地修改外围时序控制电路，实施难度大。

发明内容

根据本申请的第一方面，本申请提供了一种栅极驱动单元电路，包括：

栅极扫描信号输出端，用于输出栅极扫描信号；

预充电模块，其包括用于输入第一输入信号的第一输入信号端和耦合到控制节点的输出端；所述第一输入信号超前所述栅极扫描信号T/2相位的脉冲信号，T为时钟周期；所述预充电模块在第一输入信号高电平的控制下，通过其输出端对控制节点进行充电；

上拉模块，其包括耦合到控制节点的控制端、用于输入第一时钟信号的第一时钟信号输入端和耦合到栅极扫描信号输出端的输出端；所述上拉模块在控制节点高电平的控制下，将第一时钟信号的电平施加到上拉模块的输出端；