[发明专利]集成栅极驱动电路及显示设备

说明书

本发明涉及驱动单元以及驱动装置。驱动单元，包括：寄存器模块，其被配置为在第一低频时钟信号的影响下，产生互为反相的第一控制信号与第二控制信号；多个输出模块，每个输出模块包括：输出支路，其被配置为在第一控制信号的影响下，通过产生驱动晶体管所接收到的高频时钟信号相关联的输出信号；多个下拉支路，其耦合到输出支路，并被配置为在第二控制信号的影响下，将输出支路中相应的多个节点维持在相应的低电位。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，特别地涉及一种集成栅极驱动电路及显示设备。

背景技术

近年来，有源矩阵有机发光显示(Active matrix organic light emittingdiode，AMOLED)技术的发展极其迅速。同传统的薄膜晶体管液晶显示器(Thin filmtransistor liquid crystalline display,TFT-LCD)相比，AMOLED显示器具有更高的对比度、更高的色彩饱和度和更轻薄的显示模组。AMOLED显示被普遍认为将成为下一代平板显示技术的主流。

集成栅极驱动电路(Gate driver on array，GOA)技术被广泛地应用在TFT-LCD中。这是因为GOA技术省去栅极电路的绑定(Bonding)工艺，可以形成窄边框显示面板。这减少了生产工艺程序，降低了产品成本，提高了集成度，缩窄了边框，对于提高显示器的性价比具有显著的优势。GOA电路对于提高AMOLED显示器的性能同样具有重要意义。然而，迄今为止，面向AMOLED的GOA电路仍少有问世。这主要是因为，与TFT-LCD不同，AMOLED是基于电流驱动的原理，OLED的发光受到像素电路所产生的与一定灰阶对应的驱动电流的控制。OLED的发光亮度与其流过的驱动电流成正比。由于像素电路的驱动TFT在迁移率、阈值电压等方面存在的不均匀性和漂移现象，在实际应用中，AMOLED像素电路必须针对上述不稳定因素来进行补偿，像素电路中往往具有较复杂的驱动时序才能保证显示的稳定性和均匀性。

目前的AMOLED的补偿方式分为像素电路内部补偿和外部补偿这两种。对于像素电路内部补偿来说，出于高分辨率的要求，电路中的TFT数量受到限制，在实现多种补偿功能过程中，需要栅极驱动电路提供更多更复杂的栅极驱动信号。对于外部补偿来说，则需要将驱动TFT的阈值电压、OLED的阈值电压、驱动电流等相关物理量精确地反馈到外部IC中进行计算和补偿，因此需要栅极驱动电路提供超宽脉冲，脉冲宽度甚至达ms量级。这些都对GOA电路的设计提出了新的要求。用于TFT-LCD上的常规GOA电路并不能产生出AMOLED驱动所要求的的驱动时序。

图1为传统的驱动单元电路。在产生一种AMOLED像素电路常用的驱动信号时，需要通过改变时钟信号的方式来实现。由于电路内部存在寄生效应，信号在进行高低电位跳变时，将产生动态功耗，使电路的总功耗随之迅速增大。因此，图1所示电路虽然可以通过改变时钟的方法得到需要的输出信号，但是随着时钟信号clkx和clkx-1变为复杂信号，电路的级联信号vcn-2、vgn-2、vcn+1和vcn+2以及本级输出信号vcn、vgn也随之改变，使得信号跳变沿增多，功耗增加；其次，在本级信号输出后的低电位维持阶段，clkx电位跳变时内部节点Q处于悬浮状态，其在受到时钟的多次耦合作用可能出现电荷积聚，从而使输出产生不稳定，甚至可能出现错误输出；此外，在产生复杂输出信号的同时，我们却不希望级联信号也因此变得更复杂，否则，其控制的晶体管将无法处于良好的工作状态，同时将增加电路的动态功耗。

由此可见，现有技术中的集成栅极驱动电路针对TFT-LCD而设计，用于产生和时钟脉宽相同的单脉冲信号，在产生复杂信号时，其功耗随产生的信号类型发生剧烈变化，同时性能甚至功能也将受到不良影响，因此不适合面向AMOLED使用。此外，传统GOA电路在产生超宽脉冲时，往往需要特殊设计，否则将会由于内部节点的漏电而使输出产生严重畸变。

综上所述，亟需一种结构简单且低功耗的驱动电路。

发明内容