[發明專利]驅動電壓控制電路

在審

• 申請號: 201710047489.1
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106875907A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 苗英豪;王富中;丁啟源
• 申請（專利權）人: 格科微電子（上海）有限公司
• 主分類號: G09G3/36
• 分類號: G09G3/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及集成電路設計技術領域，尤其涉及一種驅動電壓控制電路。

背景技術

隨著移動智能終端的日益普及，人們對移動智能終端的液晶顯示屏（Liquid Crystal Display，LCD）的顯示效果提出了越來越高的要求，寬屏高分辨率高性能的顯示效果成為了主流。因此，對移動智能終端液晶顯示屏驅動芯片的功能和性能也提出了越來越高的挑戰。

參考圖1所示，LCD驅動芯片包括陣列分布的像素單元4，每個像素單元4包括TFT晶體管及存儲電容，柵極驅動器(Gate Driver) 2與TFT晶體管的柵極相連，用于打開每一行的TFT晶體管，使得源極驅動器(Source driver) 3將數據寫入存儲電容中，而電荷泵單元用于向柵極驅動器2和源極驅動器3提供驅動電壓。電荷泵單元通常需要產生不同電平的電源電壓提供給柵極驅動器或源極驅動器。

電荷泵單元1的電路如圖2所示，通過n級級聯的電荷泵電路11產生n倍的輸入電壓n×VIN，將該n倍的輸入電壓提供給柵極驅動器2，柵極驅動器以高壓VGH（VGH=n×VIN）逐行驅動TFT晶體管柵極。一般的，電荷泵單元需要飛電容來產生目標電壓以及較大的穩壓電容來穩定輸出電壓，因此LCD驅動芯片通常會在柔性電路板（Flexible Printed Circuit，FPC）上外置電容。隨著液晶顯示屏尺寸的增大，柵極驅動器的等效負載大幅增加。當柵極驅動器驅動一行TFT晶體管時，瞬態負載電流隨之增加。因此外置電容的電荷泵單元通常會增大輸出端的穩壓電容Cout以確保輸出的高壓VGH不會過低。由于外置電容增加了芯片成本，，內置電容的電荷泵單元開始被應用于LCD 驅動芯片。

對于內置電容的電荷泵單元，有限的芯片面積不能提供足夠的存儲電容，過大的瞬態負載電流會使電荷泵單元的輸出電壓被瞬間拉低，參考圖3所示，柵極驅動電壓VGH在每行TFT晶體管開啟的時刻會產生下沖。當柵極驅動電壓VGH低于某一中壓電位(Vmv)時，會引發漏電甚至有閂鎖效應（latch up）風險。

發明內容

本發明的目的在于提供一驅動電壓控制電路，解決現有技術中在每一行TFT晶體管開啟時柵極驅動電壓下降的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種驅動電壓控制電路，包括：

主電荷泵單元，用于提供第一驅動電壓；

輔電荷泵單元，用于提供第二驅動電壓；

若干個電壓產生單元，分別產生若干個不同的驅動電壓；

選擇輸出單元，所述選擇輸出單元具有多個開關晶體管，各個開關晶體管的源極分別連接所述主電荷泵單元及所述若干個電壓產生單元，漏極均連接至輸出端，與所述主電荷泵單元對應連接的開關晶體管的襯底連接所述輔電荷泵單元；

控制單元，用于選擇各個開關晶體管的導通或關閉。

可選的，所述第一驅動電壓和所述第二驅動電壓均高于若干個電壓產生單元產生的驅動電壓。

可選的，所述第一驅動電壓和所述第二驅動電壓的電位相等。

可選的，還包括開關單元，所述開關單元的第一端連接與所述主電荷泵單元對應的開關晶體管的源極，第二端與所述主電荷泵單元連接，第三端與所述輔電荷泵單元連接。

可選的，所述控制單元控制所述開關單元的第一端向所述第二端或所述第三端閉合。

可選的，在t1時刻，所述開關單元的第一端向第二端閉合，所述第一驅動電壓為TFT晶體管的柵極驅動電壓；在t2時刻，所述開關單元的第二端向第三端閉合，所述第二驅動電壓為TFT晶體管的柵極驅動電壓，且關閉所述主電荷泵單元；t1時刻的負載電流大于t2時刻的負載電流。

可選的，所述主電荷泵單元的負載大于所述輔電荷泵單元，且所述主電荷泵單元的輸出端連接有片內穩壓電容。

可選的，所述開關晶體管為PMOS晶體管。

相對于現有技術，本發明的驅動電壓控制電路具有以下有益效果：

本發明中，主電荷泵單元提供第一驅動電壓，輔電荷泵單元提供第二驅動電壓，主電荷泵單元連接一開關晶體管的源極，輔電荷泵單元連接該開關晶體管的襯底，第一驅動電壓為TFT晶體管的柵極驅動電壓，當第一驅動電壓由于瞬態負載增大而產生下沖時，第二驅動電壓依然能保證該開關晶體管的襯底有穩定的電位，不會產生漏電等影響，提高芯片性能。由于輔電荷泵單元的負載比主電荷泵單元的負載小的多，因此輔電荷泵單元僅需小面積的飛電容和小尺寸的開關晶體管，從而節約芯片面積。