CN105118464B - 一种goa电路及其驱动方法、液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种GOA电路及其驱动方法、液晶显示器，该GOA电路包括多个级联的GOA子电路，设定N为正整数，其中，第N级GOA子电路包括第N级级传电路、第N级Q点控制电路、第N级P点控制电路、第N级输出电路以及第一开关电路；所述第一开关电路连接所述第N级扫描线G(N)，用于在所述液晶显示器显示前向所述第N级扫描线G(N)通入一开启信号，以使所述第N级扫描线G(N)连接的像素中的薄膜晶体管导通。通过上述方式，本发明能够在显示器黑屏唤醒时打开各个像素的gate端，向各级像素接入低电平信号，防止显示器在黑屏唤醒时漏电的情况，同时提高电路的稳定性。

Description

一种GOA电路及其驱动方法、液晶显示器
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种GOA电路及其驱动方法、液晶显示器。
背景技术
阵列基板行驱动(GOA，Gate Driver On Array或Gate On Array)电路，是利用现有薄膜晶体管显示装置(TFT-LCD)阵列(Array)制程将栅线(Gate)行扫描驱动信号电路制作在阵列基板上，以实现对栅线逐行扫描的驱动方式的一项技术。其与传统的柔性电路板(COF)和玻璃电路板(COG)工艺相比，不仅节省了制作成本，而且还可以省去栅极方向邦定(Bonding)的工艺，对提升产能极为有利，并提高了显示装置的集成度。
在实际使用时，由于显示装置通常需要搭配触摸屏(Touch Panel)功能进行使用，因此GOA电路需要实现信号中停以配合触摸屏的功能，如配合触摸屏的扫描。通常情况下，GOA电路在实现信号中停后，需将显示装置进行黑屏唤醒，此时GOA电路需要在一段时间内将所有的栅线均设置为导通状态，通过向数据线施加黑电压以清空像素电容中残留的电平，以使得显示装置的显示效果良好，此段时间称为栅线全开(AllGate On)阶段。但是现有技术中的GOA电路在实现All Gate On时会存在功能失效风险，进而不能稳定的实现AllGate On功能。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种GOA电路及其驱动方法、液晶显示器，能够在显示器黑屏唤醒时打开各个像素的gate端，向各级像素入低电平信号，防止显示器在黑屏唤醒时漏电的情况，同时提高电路的稳定性。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种GOA电路，用于液晶显示器，该GOA电路包括多个级联的GOA子电路，设定N为正整数，其中，第N级GOA子电路包括第N级级传电路、第N级Q点控制电路、第N级P点控制电路、第N级输出电路以及第一开关电路；其中，第N级级传电路连接第N级Q点控制电路，第N级Q点控制电路通过Q点连接第N级输出电路，第N级级传电路连接第N级P点控制电路，第N级P点控制电路通过P点连接第N级输出电路，第N级输出电路连接第N级扫描线G(N)；第一开关电路连接第N级扫描线G(N)，用于在液晶显示器显示前向第N级扫描线G(N)通入一开启信号，以使第N级扫描线G(N)连接的像素中的薄膜晶体管导通。
其中，第一开关电路包括第一薄膜晶体管T1，其源极连接第N级扫描线G(N)，在液晶显示器显示前，第一薄膜晶体管T1的栅极接入一高电平的第一开启信号Gas1，以使第一薄膜晶体管T1的源极和漏极导通，并向第N级扫描线G(N)通入高电平信号，以使第N级扫描线G(N)连接的像素中的薄膜晶体管导通。
其中，GOA子电路还包括第二开关电路；第二开关电路包括第二薄膜晶体管T2，其漏极连接第N级扫描线G(N)，在向第N级扫描线G(N)通入高电平信号后，向第二薄膜晶体管T2的栅极接入一高电平的第二开启信号Gas2，以使第二薄膜晶体管T2的源极和漏极导通，并向第N级扫描线G(N)通入低电平信号，以使第N级扫描线G(N)连接的像素中的薄膜晶体管关闭。
其中，第N级级传电路包括第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4、第五薄膜晶体管T5以及第六薄膜晶体管T6；第三薄膜晶体管T3和第四薄膜晶体管T4的栅极接入正向扫描控制信号U2D，用于在正向扫描期间通过第三薄膜晶体管T3接入第N-2级扫描信号G(N-2)，并通过第四薄膜晶体管T4接入第N+1级时钟信号CK(N+1)；第五薄膜晶体管T5和第六薄膜晶体管T6的栅极接入反向扫描控制信号D2U，用于在反向扫描期间通过第五薄膜晶体管T5接入第N+2级扫描信号G(N+2)，并通过第六薄膜晶体管T6接入第N-1级时钟信号CK(N-1)。
其中，第N级Q点控制电路包括：第七薄膜晶体管T7，其栅极接入第N-2级时钟信号CK(N-2)，其漏极在正向扫描期间接入第N-2级扫描信号G(N-2)或在反向扫描期间接入第N+2级扫描信号G(N+2)，其源极连接Q点；第八薄膜晶体管T8，其栅极接入第N-2级扫描信号G(N-2)，其漏极连接P点，其源极接入一低电平信号；第九薄膜晶体管T9，其栅极连接第八薄膜晶体管T8的漏极，其漏极连接第七薄膜晶体管T7的源极，其源极连接一低电平信号。
其中，第N级P点控制电路包括：第十薄膜晶体管T10，其栅极在正向扫描期间接入第N+1级时钟信号CK(N+1)或在反向扫描期间接入第N-1级时钟信号CK(N-1)，其漏极接入一高电平信号，其源极连接P点；第十一薄膜晶体管T11，其栅极连接Q点，其漏极连接P点，其源极接入一低电平信号。
其中，第N级P点控制电路还包括：第十二薄膜晶体管T12，其栅极接入第一开启信号Gas1，其漏极连接P点，其源极接入一低电平信号。
其中，第N级输出电路包括：第十三薄膜晶体管T13，其栅极连接Q点，其漏极接入第N级时钟信号CK(N)，其源极连接第N级扫描线G(N)；第十四薄膜晶体管T14，其栅极连接P点，其漏极连接第N级扫描线G(N)，其源极连接一低电平信号。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种GOA电路的驱动方法，应用于上述的GOA电路，该方法包括：打开每一级GOA子电路的第一开关电路，向每一级的扫描线通入一开启信号，以使每一级的扫描线连接的像素中的薄膜晶体管导通；关闭每一级GOA子电路的开关电路，从第一级GOA子电路或最后一级GOA子电路开始扫描。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种液晶显示器，该液晶显示器包括如上述的GOA电路。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明在GOA电路的每级GOA子电路的第N级扫描线G(N)上增加第一开关电路和第二开关电路，该第一开关电路用于在显示面板显示前，向每级GOA子电路的第N级扫描线G(N)通入高电平信号，该第二开关电路用于在第N级扫描线G(N)通入一开启信号以使每个像素的TFT打开，并对每个像素通入低电平信号后，以清除像素电容中的残留的电荷，进而实现AllGate On功能，有利于防止显示器在黑屏唤醒时漏电的情况，同时提高电路的稳定性。
附图说明
图1是本发明GOA电路第一实施方式的电路结构示意图；
图2是本发明GOA电路第一实施方式中GOA子电路的电路示意图；
图3是本发明GOA电路第二实施方式的电路结构示意图；
图4是本发明GOA电路第二实施方式的电路图；
图5是本发明GOA电路第二实施方式的电路时序图；
图6是本发明GOA电路驱动方法一实施方式的流程图；
图7是本发明液晶显示器一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
参阅图1，本发明GOA电路第一实施方式的电路结构示意图，该GOA电路包括多个级联的GOA子电路，设定N为正整数，第N级GOA子电路100包括第N级扫描驱动电路101，用于驱动显示区域的第N级扫描线G(N)，第N级GOA子电路还包括第一开关电路102，第一开关电路102连接第N级扫描线G(N)，用于在液晶显示器显示前响应第一开启信号Gas1而导通，向第N级扫描线G(N)通入一开启信号，以使以使第N级扫描线G(N)连接的像素中的薄膜晶体管导通。
在其他实施方式中，第N级GOA子电路100还包括第二开关电路103，第二开关电路103连接第N级扫描线G(N)，用于在第一开关电路102向第N级扫描线G(N)通入一关闭信号，以使以使第N级扫描线G(N)连接的像素中的薄膜晶体管关闭。
可以理解的，第N级GOA子电路100包括第一开关电路102和第二开关电路103即为每级的GOA子电路均包括第一开关电路102和第二开关电路103。
其中，图1只示出了连续的三个GOA子电路，仅为举例，并不限制本实施方式中GOA子电路的数量，而在具体应用中，显示面板中GOA电路的每级GOA子电路的gate端(即第N级扫描线G(N))均连接该第一开关电路102和第二开关电路103，用于在显示面板黑屏唤醒时，向gate端依次通入一开启信号以使每个像素的gate端打开。
参阅图2，在一具体的实施方式中，第一开关电路包括第一薄膜晶体管T1，其源极连接第N级扫描线G(N)，在液晶显示器显示前，第一薄膜晶体管T1的栅极接入一高电平的第一开启信号Gas1，以使第一薄膜晶体管T1的源极和漏极导通，并向第N级扫描线G(N)通入高电平信号；第二开关电路包括第二薄膜晶体管T2，其漏极连接第N级扫描线G(N)，在向第N级扫描线G(N)通入高电平信号后，向第二薄膜晶体管T2的栅极接入一高电平的第二开启信号Gas2，以使第二薄膜晶体管T2的源极和漏极导通，并向第N级扫描线G(N)通入低电平信号，在该实施方式中，每个像素中的TFT也均为N型。
可以理解的是，在本实施方式中，第一薄膜晶体管T1为N型，在All Gate On阶段，当第一开启信号Gas1为高电平时，第一晶体管T1导通，将其漏极的第一开启信号Gas1传递至源极，进而第N级扫描线G(N)也为高电平，即将该级水平扫描线打开并通入低电平信号。在All GateOn阶段过后，第一开启信号Gas1为低电平，第一晶体管T1关闭，但第二开启信号Gas2为高电平，第二晶体管T2导通，继而向第N级扫描线G(N)通入低电平信号，该阶段可以称之为复位阶段。
值得注意的是，在All Gate On阶段和复位阶段，每级GOA子电路均执行相同的操作，第一开启信号Gas1和第二开启信号Gas2可以是每级GOA子电路共用的。
在其他实施方式中，若第一晶体管T1和第二晶体管T2为P型，则第一晶体管T1和第二晶体管T2为P型的栅极连接的第一开启信号Gas1和第二开启信号Gas2可以互相调换。同理，以下各个实施方式或各个电路中的薄膜晶体管的P型或N型均可以替换，本领域技术人员可以根据本发明的电路得到仅改变薄膜晶体管型号的其他变形电路，以下不再赘述。
区别于现有技术，本实施方式中在GOA电路的每级GOA子电路的第N级扫描线G(N)上增加第一开关电路和第二开关电路，该第一开关电路用于在显示面板显示前，向每级GOA子电路的第N级扫描线G(N)一开启信号以使每个像素的TFT打开，并对每个像素通入低电平信号，该第二开关电路用于在第N级扫描线G(N)通入低电平信号后，以清除像素电容中的残留的电荷，进而实现All Gate On功能，有利于防止显示器在黑屏唤醒时漏电的情况，同时提高电路的稳定性。
参阅图3，本发明GOA电路第二实施方式的电路结构示意图，第N级扫描驱动电路包括第N级级传电路301、第N级Q点控制电路302、第N级P点控制电路303以及第N级输出电路304。
第N级级传电路301连接第N级Q点控制电路302，第N级Q点控制电路302通过Q点连接第N级输出电路304，用于在扫描期间上拉Q点的电平，以使第N级输出电路304输出扫描信号。
第N级级传电路301连接第N级P点控制电路303，第N级P点控制电路303通过P点连接第N级输出电路304，用于在非扫描期间上拉P点的电平，以使第N级输出电路304输出低电平的信号。
参阅图4，本发明GOA电路第二实施方式的电路图，在一具体的电路中：
第N级级传电路301包括第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4、第五薄膜晶体管T5以及第六薄膜晶体管T6；第三薄膜晶体管T3和第四薄膜晶体管T4的栅极接入正向扫描控制信号U2D，用于在正向扫描期间通过第三薄膜晶体管T3接入第N-2级扫描信号G(N-2)，并通过第四薄膜晶体管T4接入第N+1级时钟信号CK(N+1)；第五薄膜晶体管T5和第六薄膜晶体管T6的栅极接入反向扫描控制信号D2U，用于在反向扫描期间通过第五薄膜晶体管T5接入第N+2级扫描信号G(N+2)，并通过第六薄膜晶体管T6接入第N-1级时钟信号CK(N-1)。
第N级Q点302控制电路包括：第七薄膜晶体管T7，其栅极接入第N-2级时钟信号CK(N-2)，其漏极在正向扫描期间接入第N-2级扫描信号G(N-2)或在反向扫描期间接入第N+2级扫描信号G(N+2)，其源极连接Q点；第八薄膜晶体管T8，其栅极接入第N-2级扫描信号G(N-2)，其漏极连接P点，其源极接入一低电平信号；第九薄膜晶体管T9，其栅极连接第八薄膜晶体管T8的漏极，其漏极连接第七薄膜晶体管T7的源极，其源极连接一低电平信号。
第N级P点控制电路303包括：第十薄膜晶体管T10，其栅极在正向扫描期间接入第N+1级时钟信号CK(N+1)或在反向扫描期间接入第N-1级时钟信号CK(N-1)，其漏极接入一高电平信号，其源极连接P点；第十一薄膜晶体管T11，其栅极连接Q点，其漏极连接P点，其源极接入一低电平信号。
第N级P点控制电路303还可以包括：第十二薄膜晶体管T12，其栅极接入第一开启信号Gas1，其漏极连接P点，其源极接入一低电平信号。
第N级输出电路304包括：第十三薄膜晶体管T13，其栅极连接Q点，其漏极接入第N级时钟信号CK(N)，其源极连接第N级扫描线G(N)；第十四薄膜晶体管T14，其栅极连接P点，其漏极连接第N级扫描线G(N)，其源极连接一低电平信号。
在图4中，H表示高电平信号，L表示低电平信号。
具体地，在正向扫描期间，U2D为高电平，D2U为低电平，以使第三薄膜晶体管T3和第四薄膜晶体管T4导通，而第五薄膜晶体管T5和第六薄膜晶体管T6关闭，以向第N级Q点302和第N级P点控制电路303通入第N-2级扫描线G(N-2)和第N+1级时钟信号CK(N+1)。在其他实施方式中，例如反向扫描期间，U2D为低电平，D2U为高电平，以使第三薄膜晶体管T3和第四薄膜晶体管T4关闭，而第五薄膜晶体管T5和第六薄膜晶体管T6导通，以向第N级Q点302和第N级P点控制电路303通入第N+2级扫描线G(N+2)和第N-1级时钟信号CK(N-1)。
同时参阅图5，本发明GOA电路第二实施方式的电路时序图，下面以正向扫描为例，对本电路的实施方式进行具体说明：
在第一作用区间，即all gate on作用期间，在all gate on作用期间的开始阶段，Gas1信号为高电平，导通第一薄膜晶体管T1，则向第N级扫描线G(N)输入高电平信号，从而使每个像素中的TFT打开，在该阶段中，像素的信号线通入触摸信号，以便随时对显示屏进行黑屏唤醒，唤醒后，向像素的信号线通入低电平(即黑电压)，以像素点进行放电，以消除像素点的残留电荷。，具体地，在all gate on作用期间，由于Gas1信号直接通入第N级扫描线G(N)，则无论第N级扫描驱动电路如何工作，第N级扫描线G(N)均输出高电平信号。
在第二作用区间，即复位区间，Gas1信号为低电平，第一薄膜晶体管T1关闭，Gas2信号为高电平，导通第二薄膜晶体管T2，则向第N级扫描线G(N)输入低电平信号，从而使每个像素中的TFT关闭，实现第N级扫描线G(N)输出信号的复位。具体地，在复位区间，由于低电平信号L直接通入第N级扫描线G(N)，则无论第N级扫描驱动电路如何工作，第N级扫描线G(N)均输出低电平信号。
在第三作用区间，即正常显示区间，Gas1信号和Gas2信号均为低电平，第一薄膜晶体管T1和第二薄膜晶体管T2均关闭，第N级扫描线G(N)均输出的信号则由第N级级传电路301、第N级Q点控制电路302、第N级P点控制电路303以及第N级输出电路304来决定。
具体地，当第N-2级时钟信号CK(N-2)为高电平，第N+1级时钟信号CK(N+1)为低电平，G(N-2)为高电平时，第八薄膜晶体管T8导通，P点为低电平，从而使第十四薄膜晶体管T14关闭，而此时第七薄膜晶体管T7导通，Q点为高电平，则第十三薄膜晶体管T13导通，第N级时钟信号CK(N)通入第N级扫描线G(N)，即低电平信号。
当第N-2级时钟信号CK(N-2)为低电平，第N+1级时钟信号CK(N+1)为低电平，G(N-2)为低电平时，第七薄膜晶体管T7和第八薄膜晶体管T8均关闭，Q点和P点的电平维持不变，即Q点仍然为高电平，P点仍然为低电平，第N级时钟信号CK(N)通入第N级扫描线G(N)，即低电平信号。
当第N-2级时钟信号CK(N-2)为低电平，第N+1级时钟信号CK(N+1)为低电平，G(N-2)为低电平时，第七薄膜晶体管T7和第八薄膜晶体管T8均关闭，Q点和P点的电平维持不变，即Q点仍然为高电平，P点仍然为低电平，第N级时钟信号CK(N)通入第N级扫描线G(N)，即高电平信号，即完成本级的输出。
区别于现有技术，本实施方式中在GOA电路的每级GOA子电路的第N级扫描线G(N)上增加第一开关电路和第二开关电路，该第一开关电路用于在显示面板显示前，向每级GOA子电路的第N级扫描线G(N)通入高电平信号，该第二开关电路用于在第N级扫描线G(N)通入低电平信号后，以清除像素电容中的残留的电荷，进而实现All Gate On功能，有利于防止显示器在黑屏唤醒时漏电的情况，同时提高电路的稳定性。
参阅图6，本发明GOA电路驱动方法一实施方式的流程图，应用于如上各个是实施方式的GOA电路，该方法包括：
步骤601：打开每一级GOA子电路的第一开关电路，向每一级的扫描线通入一开启信号，以使每一级的扫描线连接的像素中的薄膜晶体管导通。
步骤602：关闭每一级GOA子电路的开关电路，从第一级GOA子电路或最后一级GOA子电路开始扫描。
该实施方式是基于上述各个GOA电路的一驱动方法，其实施方式参照上述各个实施方式，这里不再赘述。
参阅图7，本发明液晶显示器一实施方式的结构示意图，该液晶显示器包括显示面板701及背光702，显示面板701中包括GOA电路，其中，该GOA电路是如上述各个实施方式的GOA电路，其具体实施方式类似，这里不再赘述。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种GOA电路，用于液晶显示器，其特征在于，所述GOA电路包括多个级联的GOA子电路，设定N为正整数，其中，第N级GOA子电路包括第N级级传电路、第N级Q点控制电路、第N级P点控制电路、第N级输出电路以及第一开关电路；
其中，所述第N级级传电路连接所述第N级Q点控制电路，所述第N级Q点控制电路通过Q点连接所述第N级输出电路，所述第N级级传电路连接所述第N级P点控制电路，所述第N级P点控制电路通过P点连接所述第N级输出电路，所述第N级输出电路连接第N级扫描线(G(N))；
所述第一开关电路包括第一薄膜晶体管(T1)，其源极连接所述第N级扫描线(G(N))，在所述液晶显示器显示前，所述第一薄膜晶体管(T1)的栅极接入一高电平的第一开启信号(Gas1)，以使所述第一薄膜晶体管(T1)的源极和漏极导通，并向所述第N级扫描线(G(N))通入高电平信号，以使所述第N级扫描线(G(N))连接的像素中的薄膜晶体管导通。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述GOA子电路还包括第二开关电路；
所述第二开关电路包括第二薄膜晶体管(T2)，其漏极连接所述第N级扫描线(G(N))，在向所述第N级扫描线(G(N))通入高电平信号后，向所述第二薄膜晶体管(T2)的栅极接入一高电平的第二开启信号(Gas2)，以使所述第二薄膜晶体管(T2)的源极和漏极导通，并向所述第N级扫描线(G(N))通入低电平信号，以使所述第N级扫描线(G(N))连接的像素中的薄膜晶体管关闭。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第N级级传电路包括第三薄膜晶体管(T3)、第四薄膜晶体管(T4)、第五薄膜晶体管(T5)以及第六薄膜晶体管(T6)；
所述第三薄膜晶体管(T3)和第四薄膜晶体管(T4)的栅极接入正向扫描控制信号(U2D)，用于在正向扫描期间通过所述第三薄膜晶体管(T3)接入第N-2级扫描信号(G(N-2))，并通过所述第四薄膜晶体管(T4)接入第N+1级时钟信号(CK(N+1))；
所述第五薄膜晶体管(T5)和第六薄膜晶体管(T6)的栅极接入反向扫描控制信号(D2U)，用于在反向扫描期间通过所述第五薄膜晶体管(T5)接入第N+2级扫描信号(G(N+2))，并通过所述第六薄膜晶体管(T6)接入第N-1级时钟信号(CK(N-1))。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第N级Q点控制电路包括：
第七薄膜晶体管(T7)，其栅极接入第N-2级时钟信号CK(N-2)，其漏极在正向扫描期间接入第N-2级扫描信号(G(N-2))或在反向扫描期间接入第N+2级扫描信号(G(N+2))，其源极连接所述Q点；
第八薄膜晶体管(T8)，其栅极接入所述第N-2级扫描信号(G(N-2))，其漏极连接所述P点，其源极接入一低电平信号；
第九薄膜晶体管(T9)，其栅极连接所述第八薄膜晶体管(T8)的漏极，其漏极连接所述第七薄膜晶体管(T7)的源极，其源极连接一低电平信号。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第N级P点控制电路包括：
第十薄膜晶体管(T10)，其栅极在正向扫描期间接入第N+1级时钟信号(CK(N+1))或在反向扫描期间接入第N-1级时钟信号(CK(N-1))，其漏极接入一高电平信号，其源极连接所述P点；
第十一薄膜晶体管(T11)，其栅极连接所述Q点，其漏极连接所述P点，其源极接入一低电平信号。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述第N级P点控制电路还包括：
第十二薄膜晶体管(T12)，其栅极接入所述第一开启信号(Gas1)，其漏极连接所述P点，其源极接入一低电平信号。
7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第N级输出电路包括：
第十三薄膜晶体管(T13)，其栅极连接所述Q点，其漏极接入第N级时钟信号(CK(N))，其源极连接所述第N级扫描线(G(N))；
第十四薄膜晶体管(T14)，其栅极连接所述P点，其漏极连接所述第N级扫描线(G(N))，其源极连接一低电平信号。
8.一种GOA电路的驱动方法，应用于如权利要求1-7任一项的GOA电路，其特征在于，包括：
打开每一级GOA子电路的第一开关电路，向每一级的扫描线通入一开启信号，以使所述每一级的扫描线连接的像素中的薄膜晶体管导通；
关闭每一级GOA子电路的所述第一开关电路，从第一级GOA子电路或最后一级GOA子电路开始扫描。
9.一种液晶显示器，其特征在于，所述液晶显示器包括如权利要求1-7任一项所述的GOA电路。
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