[發明專利]提供高驅動電壓的柵極驅動電路

有效

• 申請號: 202010310404.6
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN113393814B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 周宜群;郭志遠;陳東山
• 申請（專利權）人: 聯陽半導體股份有限公司
• 主分類號: G09G3/36
• 分類號: G09G3/36
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 朱穎;劉芳

本發明提供一種用于提供高驅動電壓的柵極驅動電路，包括第一N型高壓晶體管與第二N型高壓晶體管，串接于所述驅動電壓輸出節點與系統低電壓源之間。系統高電壓源與系統低電壓源的電壓差大于第一或第二N型高壓晶體管的耐壓值。當驅動電壓輸出節點要輸出系統高電壓時，第一N型高壓晶體管與第二N型高壓晶體管被截止，以及第一N型高壓晶體管與第二N型高壓晶體管的深N型井區被施加第一偏壓，其中第一偏壓與系統低電壓源的電壓差小于第二N型高壓晶體管的深N型井區與P型井區之間的介面擊穿電壓。本發明的柵極驅動電路可以使用低于高驅動電壓的工藝電壓來制造，具有降低工藝負擔以及生產成本的效果。

技術領域

本發明涉及一種柵極驅動電路，尤其涉及一種提供高驅動電壓的柵極驅動電路。

背景技術

隨著顯示技術的進步，愈來愈多產品開始使用較高的電壓來驅動顯示面板。具體來說，傳統的薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)可能只需要使用±15V(伏特)的驅動電壓，但目前開始發展的柔性基板柵極驅動電路、有機TFT-LCD或者電子紙顯示器等產品可能需要使用±20V，甚至是±32V的高驅動電壓。當需要輸出高驅動電壓的時候，柵極驅動電路可能需要使用更高壓的半導體工藝，因此造成制作上的困難以及生產成本昂貴，尤其是愈高驅動電壓，上述的缺點就會更明顯。

發明內容

本發明是針對一種用于提供高驅動電壓的柵極驅動電路，可以利用高壓晶體管輸出比高壓晶體管的耐壓更高的驅動電壓。

根據本發明的實施例，一種用于提供高驅動電壓的柵極驅動電路包括第一電壓開關電路以及第二電壓開關電路。第一電壓開關電路的一端耦接系統高電壓源，其另一端耦接驅動電壓輸出節點。第二電壓開關電路包括第一N型高壓晶體管與第二N型高壓晶體管。第一N型高壓晶體管與第二N型高壓晶體管串接于驅動電壓輸出節點與系統低電壓源之間。系統高電壓源與系統低電壓源的電壓差大于第一N型高壓晶體管或第二N型高壓晶體管的耐壓值，其中，當驅動電壓輸出節點要輸出系統高電壓時，第一電壓開關電路被導通，第一N型高壓晶體管與第二N型高壓晶體管被截止，以及第一N型高壓晶體管與第二N型高壓晶體管的深N型井區被施加第一偏壓，其中第一偏壓與系統低電壓源的電壓差小于第二N型高壓晶體管的深N型井區與P型井區之間的介面擊穿電壓。

在根據本發明的實施例的柵極驅動電路中，第一N型高壓晶體管與第二N型高壓晶體管的P型基板被施加第二偏壓，其中第二偏壓小于或等于第一偏壓。

在根據本發明的實施例的柵極驅動電路中，第二電壓開關電路還包括多個N型高壓二極管。多個N型高壓二極管串接于驅動電壓輸出節點與系統低電壓源之間，其中這些N型高壓二極管的深N型井區也被施加第一偏壓。

在根據本發明的實施例的柵極驅動電路中，第一N型高壓晶體管的第一端耦接驅動電壓輸出節點，其控制端接收第一控制信號。第二N型高壓晶體管的第一端耦接第一N型高壓晶體管的第二端，其第二端耦接系統低電壓源，其控制端接收第二控制信號，其中當驅動電壓輸出節點要輸出系統高電壓時，第二控制信號為參考低電壓，且第一控制信號的電壓值不同于第二控制信號的電壓值。

在根據本發明的實施例的柵極驅動電路中，第一電壓開關電路包括第一P型高壓晶體管與第二P型高壓晶體管。第一P型高壓晶體管的第一端耦接系統高電壓源，其控制端接收第三控制信號。第二P型高壓晶體管的第一端耦接第一P型高壓晶體管的第二端，其控制端接收第四控制信號，其第二端耦接驅動電壓輸出節點，其中當驅動電壓輸出節點要輸出系統高電壓時，第三控制信號與第四控制信號的電壓值為系統高電壓源與系統低電壓源之間的電壓中間值。

在根據本發明的實施例的柵極驅動電路中，當驅動電壓輸出節點要輸出系統低電壓時，第三控制信號為參考高電壓，且第四控制信號的電壓值不同于第三控制信號的電壓值。

在根據本發明的實施例的柵極驅動電路中，還包括用以提供第一偏壓、第二偏壓、第一控制信號以及第四控制信號的偏壓產生電路。