提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路的製作方法

2023-08-08 20:11:46 1

專利名稱：提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路的製作方法
技術領域：
提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路
技術領域：
本實用新型涉及液晶顯示技術，尤其涉及一種提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路。
背景技術：
隨著技術的發展，LCD (Liquid Crystal Display，液晶顯示器)正逐漸成為主流顯示器。TFT (Thin Film Transistor，薄膜電晶體)-IXD是有源矩陣類型液晶顯示器(AM-LCD) 中的一種，TFT-IXD的面板一般用MOS-FET(金屬氧化物半導體場效應管)作為像素充電的元件。現行薄膜電晶體元件的工作條件為Vgh為23V，薄膜電晶體的臨閾電壓Vt為IV， 以一般數據驅動電壓OV 14V來看，最大的充放電壓差Vds為14V(正負極性電壓差)， Vds ^ Vgs-Vt,以薄膜電晶體I-V特性來看，薄膜電晶體工作在線性區，ID電流大小與極性切換電壓差相關，即ID電流正比於Vds壓差(ID - (Vgs-Vt) Vds)，具體公式如下但上述像素充電方式會由於RC (限流電阻器)負荷的增加，造成信號失真，導致充電不足。為了解決這一問題，現有的產品設計一般需要犧牲開口率(開口率越高，整體畫面越亮)，用較大的金屬線寬來降低RC (限流電阻器)負荷，或者製作4PEP (Photo Etching ft~0CeSS，使用感光光阻)的TFT元件，以改善充電不足現象，但該設計方法會導致開口率過低而影響整體畫面的亮度，對於穿透率及製程的影響也相當大。故，有必要提供一種提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路及方法，以解決現有技術所存在的問題。

發明內容本實用新型的目的在於提供一種提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路，以解決現有的TFT產品充電不足、以及TFT產品設計影響穿透率及製程的問題。本實用新型是這樣實現的一種提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路，包括薄膜電晶體、第一電容和第二電容，所述薄膜電晶體的源極分別與所述第一電容和所述第二電容相連，所述薄膜電晶體的漏極連接漏極電源端，所述薄膜電晶體的柵極連接柵極電源端，所述第一電容的另一端連接第一電容電源端，第二電容另一端連接第二電容電源端，所述薄膜電晶體儲存的源極電壓與所述第一電容的電源端電壓間的壓差大於一預定值。在本實用新型的一較佳實施例中，所述漏極電源端電壓由正極性切換到負極性， 所述第二電容電源端的電壓大於基準電壓，其中，所述基準電壓為5V。在本實用新型的一較佳實施例中，所述薄膜電晶體開啟，薄膜電晶體的漏極電源端與源極電源端的壓差大於等效電壓，其中，所述等效電壓為10V，所述薄膜電晶體關閉，所述第二電容的電源端電壓恢復為基準電壓，所述源極電源端電壓低於0V。在本實用新型的一較佳實施例中，所述漏極電源端電壓由負極性切換到正極性， 所述第二電容電源端的電壓低於基準電壓，其中，所述基準電壓為5V。在本實用新型的一較佳實施例中，所述薄膜電晶體開啟，薄膜電晶體的漏極電源端與源極電源端的壓差大於等效電壓，其中，所述等效電壓為IOV0在本實用新型的一較佳實施例中，所述薄膜電晶體關閉，所述第二電容的電源端電壓恢復為基準電壓，所述源極電源端電壓高於IOV0在本實用新型的一較佳實施例中，所述正極性電壓為10V，所述負極性電壓為0V。在本實用新型的一較佳實施例中，所述薄膜電晶體儲存的源極電壓與所述第一電容的電源端電壓間的壓差預定值為5V。相較於現有的TFT像素充電元件，本實用新型提供的技術方案，可以提高充電時 Vds電壓的大小，提高充電電流和像素充電能力，並改善RC loading(限流電阻器負載)造成信號失真充電不足的現象；同時，減少金屬線寬需求，改善開口率，提升產品穿透率。通過本實用新型的實施，對於需要使用高電壓啟動面板提高液晶穿透效率的產品，使用一般低壓製程的driver IC(驅動晶片)即可達到高壓輸出的目的。為讓本實用新型的上述內容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下

圖1為本實用新型提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路的較佳實施例的結構示意圖；圖2為本實用新型提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路的工作原理圖；圖3為本實用新型薄膜電晶體像素的源極電源端電壓由正極性到負極性的數據對比圖；圖4為本實用新型薄膜電晶體像素的源極電源端電壓由負極性到正極性的數據對比圖。
具體實施方式以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本實用新型可用以實施的特定實施例。本實用新型所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「內」、 「外」、「側面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本實用新型，而非用以限制本實用新型。如圖1所示，為本實用新型提供的提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路的較佳實施例的結構示意圖。在圖1中，該驅動電路包括薄膜電晶體10、第一電容20和第二電容30，薄膜電晶體10的源極分別與第一電容20和第二電容30 —端連接，薄膜電晶體10的漏極連接漏極電源端Vd,薄膜電晶體10的柵極連接柵極電源端Vg，第一電容20另一端連接第一電容電源端Vcom，第二電容30另一端連接第二電容電源端Vst。請一併參閱圖1與圖2，為本實用新型提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路的工作原理圖。當漏極電源端Vd電壓由正極性電壓切換到負極性電壓時，漏極電源端與源極電源端Vds間的等效電壓為10V，在本實用新型的較佳實施例中，正極性電壓為10V，負極性電壓為0V。首先在薄膜電晶體10未打開時，array com(陣列埠)給予第二電容30電源端大於基準電壓的電壓信號，本實用新型的較佳實施例中，基準電壓為Vst，Vst的值為 5V，大於基準電壓的電壓信號為Vst+AV(比原先Vst高Δ V)，電荷重新分配的結果將使得 Vs電壓比原先的IOV高Δ Vl+ Δ V2，變成10+ Δ Vl+ Δ V2 ；接下來薄膜電晶體10開啟，對像素充電所感受到的壓差為薄膜電晶體10的漏極電源端Vd與源極電源端Vs的壓差Vds，Vds =-10-Δ Vl-Δ V2，比原先IOV要高，相對來說ID (Vgs-Vt)Vds)放電電流也會較大，放電時間縮短，放電後像素最終電壓為0V，此時薄膜電晶體10關閉，第二電容30的電源端電壓回到原基準電壓(即由Vst+ Δ V回到Vst)，電荷重新分配使得Vs電壓比原先OV低Δ V2 (形成負電壓)，最後整體液晶儲存Vs電壓與第一電容20的Vcom電壓的壓差大於預定值，該預定值為薄膜電晶體儲存的源極電壓與第一電容的電源端電壓間的壓差值，在本實用新型的較佳實施例中，該預定值為5V，即使在不用PCB板(印刷電路板)給予外部較小data(數據)電位(小於OV)的情況下，也可以提伸液晶的儲存電荷。請一併參閱圖1，圖2與圖3，圖3是薄膜電晶體像素的源極電源端電壓由正極性到負極性的數據對比圖，在圖3中，在C』階段薄膜電晶體10開啟前，Vs電壓為10+V1+V2。 在C階段薄膜電晶體10剛開啟時，Vg = 23V，Vds = Vd-Vs = -10-Δ Vl-Δ V2，大於一般薄膜電晶體驅動信號Vds = IOV的設計，提高元件的充電電流。同理，當Vd電壓由負極性OV切換到正極性IOV時，Vds等效電壓為0V，首先薄膜電晶體10未打開時，陣列埠給予第二電容30電源端低於基準電壓的電壓信號，在本實用新型的較佳實施例中，基準電壓信號為Vst，低於基準電壓的電壓信號為Vst-AV信號，(比原先Vst低Δ V)，電荷重新分配的結果將使得Vs電壓較原先OV低AV1+AV2， 變成-Δν _Δν2，此時薄膜電晶體10開啟，對像素充電所感受到的壓差為Vds = 10+Δ Vl+Δ V2，較原先IOV要高，放電電流也會較大。充放電後像素最終電壓為10V，此時薄膜電晶體10關閉，第二電容30的Vst電壓回到原單位(由Vst-Δ V回到Vst)，電荷重新分配，Vs電壓較原先IOV高Δ V2，最後整體液晶儲存Vs與第一電容20的Vcom電壓的壓差大於正常的5V，也就是說在不需要PCB板(印刷電路板)高data (數據)電位(大於10V)的情況下，也可以提升液晶的儲存電荷和穿透率，請一併參閱圖1，圖2與圖4，圖4是本實用新型薄膜電晶體像素的源極電源端電壓由負極性到正極性的數據對比圖，在圖4中，在C階段薄膜電晶體10開啟前，Vs電壓為-V1-V2。在C階段薄膜電晶體10剛開啟時，Vg = 23V, Vds = Vd-Vs = 10+V1+V2，大於一般薄膜電晶體驅動信號Vds = IOV的設計，提高元件的充電電流。本實用新型提供的提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路可以提高充電時Vds 電壓的大小，提高充電電流和像素充電能力，並改善RC loading(限流電阻器負載)造成信號失真充電不足的現象；同時，減少金屬線寬需求，改善開口率，提升產品穿透率。通過本實用新型的實施，對於需要使用高電壓啟動面板提高液晶穿透效率的產品，使用一般低壓製程的driver IC(驅動晶片)即可達到高壓輸出的目的。本實用新型適用於Horizontal array com(水平陣列埠)並搭配使用row driving(列驅動)的顯示器，及Vertical array com (Ili陣歹Ij端 Π )並搭 使用 vertical com (Ili端 Π )及 column driving (^ff 驅動)的顯示器。綜上所述，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，但上述較佳實施例並非用以限制本實用新型，本領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍內， 均可作各種更動與潤飾，因此本實用新型的保護範圍以權利要求界定的範圍為準。
權利要求1.一種提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路，其特徵在於，包括薄膜電晶體、第一電容和第二電容，所述薄膜電晶體的源極分別與所述第一電容和所述第二電容相連，所述薄膜電晶體的漏極連接漏極電源端，所述薄膜電晶體的柵極連接柵極電源端，所述第一電容的另一端連接第一電容電源端，第二電容另一端連接第二電容電源端，所述薄膜電晶體儲存的源極電壓與所述第一電容的電源端電壓間的壓差大於一預定值。
2.根據權利要求1所述的提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路，其特徵在於，所述漏極電源端電壓由正極性切換到負極性，所述第二電容電源端的電壓大於基準電壓，其中，所述基準電壓為5V。
3.根據權利要求2所述的提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路，其特徵在於，所述薄膜電晶體開啟，薄膜電晶體的漏極電源端與源極電源端的壓差大於等效電壓，其中，所述等效電壓為10V，所述薄膜電晶體關閉，所述第二電容的電源端電壓恢復為基準電壓，所述源極電源端電壓低於0V。
4.根據權利要求1所述的提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路，其特徵在於，所述漏極電源端電壓由負極性切換到正極性，所述第二電容電源端的電壓低於基準電壓，其中，所述基準電壓為5V。
5.根據權利要求4所述的提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路，其特徵在於，所述薄膜電晶體開啟，薄膜電晶體的漏極電源端與源極電源端的壓差大於等效電壓，其中，所述等效電壓為IOV0
6.根據權利要求5所述的提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路，其特徵在於，所述薄膜電晶體關閉，所述第二電容的電源端電壓恢復為基準電壓，所述源極電源端電壓高於 IOV。
7.根據權利要求1所述的提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路，其特徵在於，所述正極性電壓為10V，所述負極性電壓為0V。
8.根據權利要求1或7所述的提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路，其特徵在於， 所述薄膜電晶體儲存的源極電壓與所述第一電容的電源端電壓間的壓差預定值為5V。
專利摘要本實用新型涉及液晶顯示技術，尤其涉及一種提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路。本實用新型提高薄膜電晶體像素充電能力的驅動電路包括薄膜電晶體、第一電容和第二電容，所述薄膜電晶體的源極分別與所述第一電容和所述第二電容相連，所述薄膜電晶體儲存的源極電壓與所述第一電容的電源端電壓間的壓差大於一預定值。本實用新型可以提高充電電流和像素充電能力，同時，減少金屬線寬需求，改善開口率，提升產品穿透率。
文檔編號G09G3/36GK202183221SQ20112028426
公開日2012年4月4日 申請日期2011年8月5日 優先權日2011年8月5日
發明者康志聰 申請人:深圳市華星光電技術有限公司