張懷平

【關(guān)鍵詞】窄邊框 液晶顯示面板 柵極電路

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，薄膜晶體管液晶顯示技術(shù)（TFT-LCD）也不斷取得了新的突破。由于市場對顯示器件不僅提出了更高質(zhì)量的要求，還要求其低功耗、便攜，因此一些新的技術(shù)不斷被應(yīng)用到TFT-LCD中?，F(xiàn)代人對商品表現(xiàn)出明顯的便攜性需求，TFT-LCD顯示面板向輕薄化轉(zhuǎn)變推動了玻璃薄化的發(fā)展。同時手機等移動設(shè)備要求在設(shè)備外形尺寸不變的情況下增加顯示屏面積，市場亟需對TFT-LCD進行革新，減小非顯示區(qū)面積，因此，為了實現(xiàn)窄邊化，越來越多的技術(shù)被開發(fā)出來。傳統(tǒng)TFT-LCD面板柵極的線路采用配線從驅(qū)動芯片導(dǎo)入信號，從而開啟TFT，將顯示信號輸入到像素單元，從而實現(xiàn)畫面顯示，但是這種方法需要占用非常大的設(shè)備空間。為了滿足當(dāng)前市場需求，集成柵極驅(qū)動電路得以出現(xiàn)，該電路不僅占用空間小，而且顯示模組成本比較低，是一種較為理想的驅(qū)動電路。但是該驅(qū)動電路的依賴性比較差，如果長期工作，可能發(fā)生風(fēng)險。所以，迫切需要新的電路應(yīng)用于TFT-LCD產(chǎn)品的窄邊框設(shè)計?；诖?，本文提出了一種新柵極電路設(shè)計，下面對該設(shè)計進行具體介紹。

1 現(xiàn)有柵極線路設(shè)計技術(shù)介紹

1.1 傳統(tǒng)柵極線路

假設(shè)傳統(tǒng)柵極線路的分辨率為1280×720，這意味著在面板的左右兩側(cè)一共分布720條柵極走線，左右兩側(cè)各分布360條柵極走線。如果每條柵極走線的寬度為5μm，間隔同樣為5μm，那么每側(cè)柵極走線的寬度就應(yīng)該是3.6mm。也就是說，如果手機面板的分辨率是1280×720，采用這種柵極走線方式，那么顯示面板的左右兩側(cè)的非顯示區(qū)寬度就會超過3.6mm，這樣生產(chǎn)出來的產(chǎn)品顯然是不能滿足消費者需求的。

1.2 通過集成柵極電路縮小邊框

從目前來看，為了設(shè)計出符合市場需求的窄邊框顯示面板，生產(chǎn)廠家更多地選擇集成柵極電路。通常情況下，集成柵極電路一共由四部分組成，分別是預(yù)充電部分（T1）、自舉上拉（T3）、下拉（T4）部分以及低電平維持（C1，C2，T5～T7）部分。

2 新型柵極線路設(shè)計

面對現(xiàn)有柵極線路的種種不足，本文提出了一種新型柵極驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路不僅能夠減少顯示面板的非顯示區(qū)域面積，同時系統(tǒng)的穩(wěn)定性也大大提高。

圖1給出的是新型柵極電路設(shè)計原理圖以及新型柵極電路時序圖。在打開時間上，Gate M走線是Gate Odd/Even的2倍；當(dāng)Gate M為高電平的前1/2時間時，Control Gate1為高電平，此時TFT1為打開狀態(tài)，將Gate M的高電平充入到Gat1，被其控制的TFT此時將全部呈打開狀態(tài)，信號電壓會被充入到與之對應(yīng)的像素單元中；當(dāng)Gate M為高電平的后1/2時間時，Control Gate1電壓則為低電平，此時TFT1停止工作，與此同時，Control Gate2為高電平，TFT2為打開狀態(tài)，此時Gate1會充入ControlGate1的低電平，Gate1被關(guān)閉，并且像素電壓和原充入電壓保持一致。當(dāng)Control Gate2由低電平變?yōu)楦唠娖綍r，TFT3將被打開，Gate2會充入Gate M的高電平，受到Gate2控制的TFT此時將全部打開，將信號電壓充入到與之相對應(yīng)的像素單元中。

將前文所述電路和負載柵極走線連接到一起，形成模擬電路，使用專業(yè)軟件對電路進行仿真分析。將每條負載柵極線的阻抗設(shè)定為1kΩ，電容設(shè)定為60pF。每一幀畫面開啟都需要16.67ms的時間，Gate M高電壓為一個TCK的時間——80μs。VGL和VGH分別取-10V和17V，使用TFT的W/L是3000μm/4μm。由于篇幅限制，文中不展示模擬結(jié)果。據(jù)模擬檢測發(fā)現(xiàn)，Gate1波形上升沿延遲和下降沿延遲分別是2.6μs和0.9μs，總延遲為3.5μs；Gate2波形上升沿延遲和下降沿延遲分別是2.6μs和0.9μs，總延遲為3.5μs。當(dāng)VGL為關(guān)斷狀態(tài)時，柵極信號噪聲電壓是2.5V，僅能持續(xù)3μs。本次實驗證明，此次設(shè)計的新型柵極驅(qū)動電路能夠?qū)崿F(xiàn)像素節(jié)點的正常放電，并且，顯示面板也能夠正常顯示。

3 結(jié)語

隨著時代的不斷發(fā)展和進步，人們對生活質(zhì)量的要求也越來越高，LCD顯示面板是現(xiàn)代社會必不可少的一種信息顯示介質(zhì)，人們對它的要求也不再是顯示信息這么簡單，逐漸提出了高分辨率、高質(zhì)量、窄邊框等要求。基于此，本文結(jié)合市場需求特點，設(shè)計了一種新型顯示面板電路方案。該方案不僅有效節(jié)省了設(shè)備內(nèi)部空間，而且實現(xiàn)了顯示面板的窄邊框化，具有極高的應(yīng)用和推廣價值。

參考文獻

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