CN105206238A - 栅极驱动电路及应用该电路的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种栅极驱动电路，包括启动单元、上拉单元、下拉单元及输出单元。所述启动单元用于在正向扫描或反向扫描时输出控制信号。所述上拉单元包括第一节点，当所述第一控制信号为高电平时，所述第一节点接收高电平信号。所述下拉单元包括第二节点，所述下拉单元还连接所述上拉单元的第一节点。所述输出单元包括第三节点及第四节点，所述第三节点连接于所述上拉单元的输出端，所述第四节点为所述栅极驱动电路的输出端，用于输出一驱动信号。本发明栅极驱动电路可以在正反向扫描过程中实现中途暂停。本发明还提供一种应用所述栅极驱动电路的显示装置。

Description

栅极驱动电路及应用该电路的显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种栅极驱动电路及应用该栅极驱动电路的显示装置。
背景技术
GOA(GateDriveOnArray)是利用薄膜晶体管(thinfilmtransistor，TFT)液晶显示器阵列(Array)制程将栅极驱动器制作在薄膜晶体管阵列基板上，以实现逐行扫描的驱动方式。
触摸屏(TouchPanel)已能广泛应用于各种显示用途，报点率是触控技术的一个重要指标，一般会设定在一个特定的值(60)以上才能符合技术要求，扫描形式决定其报点率，进而直接影响到触控的灵敏度，而触控的扫描形式受限于帧率(FrameRate)的时间限制和栅极扫描驱动形式。
通常对于触控技术来讲，驱动电极(Tx)的扫描的形式分为两种，一种是在显示画面扫描完之后的空白时间(Blankingtime)用于触控的驱动电极扫描，这样对于60Hz的显示装置来讲，可用扫描时间一般不足4毫秒，另一种是在行扫描过程中，输出的栅极信号之间的空隙输出，同时为了避免数据(Data)信号对驱动电极信号的干扰，需要在数据的平段区，这样对于高分辨率产品来讲，可用的时间极短，驱动电极的单个信号宽度不足2微秒，时间较小，很难实现，尤其是需要考虑触控技术来配合正常的显示驱动，这样对触控技术而言有很大的扫描限制，很难实现120Hz，甚至更高频率的扫描形式。
因此，在需要时暂停GOA驱动会实现更好的用户体验。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种可以实现中途暂停的正反向扫描栅极驱动电路。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
一种栅极驱动电路，包括：
一启动单元，所述启动单元包括第一驱动信号输入端用于接收第一驱动信号，所述启动单元包括第二驱动信号输入端用于接收第二驱动信号，所述启动单元还用于接收第一及第二扫描信号，所述第一及第二扫描信号用于控制所述启动单元输出第一控制信号，所述第一控制信号为第一驱动信号或第二驱动信号；
一上拉单元，所述上拉单元包括第一节点及一高电平输入端，所述上拉单元与所述启动单元相连以接收第一驱动信号或第二驱动信号，当所述第一控制信号为高电平时，所述第一节点接收所述高电平输入端提供的高电平信号；
一下拉单元，所述下拉单元包括第二节点、第一时序信号端、第二时序信号端及一低电平输入端，所述第一时序信号端用于接收第一时序信号，所述第二时序信号端用于接收第二时序信号，所述低电平输入端用于提供一低电平信号，所述下拉单元连接所述启动单元以接收所述第一控制信号，所述下拉单元还连接所述上拉单元的第一节点；
一输出单元，所述输出单元包括第三节点及第四节点，所述第三节点连接于所述上拉单元的输出端，所述第四节点为所述栅极驱动电路的输出端，用于输出一驱动信号；
当所述第一扫描信号为高电平，所述第二扫描信号为低电平，所述第一时序信号端为高电平时，所述第一控制信号为高电平；
当所述第一扫描信号为低电平，所述第二扫描信号为高电平，所述第二时序信号端为高电平时，所述第四节点为高电平。
其中，所述启动单元还包括第一晶体管及第二晶体管，所述第一晶体管的第一端接收第一扫描信号，所述第一晶体管的第二端连接第一驱动信号输入端；所述第二晶体管的第一端接收第二扫描信号，所述第二晶体管的第二端连接所述第二驱动信号输入端，所述第一晶体管的第三端连接所述第二晶体管的第三端。
其中，所述上拉单元还包括第三晶体管、第四晶体管及第一电容，所述第三晶体管的第一端连接所述第一晶体管及第二晶体管的第三端，所述第三晶体管的第二端连接所述第一节点，所述第三晶体管的第三端连接所述高电平输入端，所述第四晶体管的第一端连接所述高电平输入端，所述第四晶体管的第二端连接所述第一节点，所述第一节点通过所述第一电容接地。
其中，所述输出单元还包括第五晶体管及第二电容，所述第三节点连接于所述第四晶体管的第三端，所述第五晶体管的第一端连接所述第三节点，所述第五晶体管的第二端连接所述第二时序信号端，所述第五晶体管的第三端连接所述第四节点，所述第三节点通过第二电容连接于第四节点。
其中，所述下拉单元还包括第六至第十二晶体管及第三电容，所述第六晶体管的第一端连接所述第二节点，所述第六晶体管的第二端连接所述第四节点，所述第六晶体管的第三端连接所述低电平输入端，所述第七晶体管的第一端连接所述第二节点，所述第七晶体管的第二端所述第一节点，所述第七晶体管的第三端连接于所述低电平输入端，所述第八晶体管的第一端连接所述第一晶体管的第三端，所述第八晶体管的第二端连接所述第二节点，所述第八晶体管的第三端连接所述低电平输入端，所述第九晶体管的第一端连接所述第一晶体管的第三端，所述第九晶体管的第二端通过第二电容连接于所述高电平输入端，所述第九晶体管的第三端连接于所述低电平输入端，所述第十晶体管的第一端及第二端均连接所述第二时序信号端，所述第十晶体管的第三端连接于所述第九晶体管的第二端，所述第十一晶体管的第一端连接于所述第九晶体管的第二端，所述第十一晶体管的第二端连接于所述高电平输入端，所述第十二晶体管的第一端连接于第一时序信号端，所述第十二晶体管的第二端连接所述第十一晶体管的第三端，所述第十二晶体管的第三端连接于所述第二节点。
其中，所述下拉单元还包括第十三晶体管，所述第十三晶体管的第一端连接所述第四节点，所述第十三晶体管的第二端连接所述第二节点，所述第十三晶体管的第三端连接所述低电平输入端。
其中，所述栅极驱动电路中晶体管均为N沟道场效应管，其中晶体管的第一端对应场效应管的栅极，晶体管的第二端对应场效应管的漏极，晶体管的第三端对应场效应管的源极。
其中，所述第四节点连接于一水平扫描线。
其中，当所述第一扫描信号为高电平，所述第二扫描信号为低电平时，所述栅极驱动电路处于正向扫描状态。
其中，当所述第一扫描信号为低电平，所述第二扫描信号为高电平时，所述栅极驱动电路处于反向扫描状态。
本发明采用的另一技术方案是提供一种显示装置，所述显示装置包括前述的任一种栅极驱动电路。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供的栅极驱动电路通过电路设计及时序信号控制，可以在需要时暂停输出高电平信号，并在恢复时通过拉高时序信号以继续扫描。所述栅极驱动电路可以有效防止节点漏电对电路的影响。所述栅极驱动电路可应用于装设有内嵌式触控面板的装置中，以帮助装置实现窄边框设计。
附图说明
图1是本发明栅极驱动电路100的较佳实施方式的电路图。
图2是图1中栅极驱动电路100的较佳实施方式的时序图。
图3是本发明栅极驱动电路100的另一较佳实施方式的电路图。
图4是本发明显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
请参考图1，本发明栅极驱动电路100的较佳实施方式包括启动单元10、上拉单元11、下拉单元12以及输出单元13。
所述启动单元10包括驱动信号输入端Gn-2、驱动信号输入端Gn+2、晶体管T1、晶体管T2。
所述晶体管T1的第一端接收一扫描信号U2D，所述晶体管T1的第二端连接所述驱动信号输入端Gn-2；所述晶体管T2的第一端接收一扫描信号D2U，所述晶体管T2的第二端连接所述驱动信号输入端Gn+2。所述晶体管T1的第三端连接所述晶体管T2的第三端。
所述上拉单元11包括节点An、晶体管T3、晶体管T4、电容C1以及高电平输入端VGH。
所述晶体管T3的第一端连接所述晶体管T1和晶体管T2的第三端，所述晶体管T3的第二端连接所述节点An，所述晶体管T3的第三端连接所述高电平输入端VGH。所述晶体管T4的第一端连接所述高电平输入端VGH，所述晶体管T4的第二端连接所述节点An，所述节点An通过所述电容C1接地。
所述输出单元13包括节点Qn、节点Gn、晶体管T5、时序信号端CK3以及电容C3。
所述节点Qn连接于所述晶体管T4的第三端。所述晶体管T5的第一端连接所述节点Qn，所述晶体管T5的第二端连接所述时序信号端CK3，所述晶体管T5的第三端连接所述节点Gn。所述节点Qn通过电容C3连接于节点Gn。
所述下拉单元12包括晶体管T6-T12、时序信号端CK1、节点Pn、低电平输入端VGL及电容C2。
所述晶体管T6的第一端连接所述节点Pn，所述晶体管T6的第二端连接所述节点Gn，所述晶体管T6的第三端连接所述低电平输入端VGL。所述晶体管T7的第一端连接所述节点Pn，所述晶体管T7的第二端所述节点An，所述晶体管T7的第三端连接于所述低电平输入端VGL。所述晶体管T8的第一端连接所述晶体管T1的第三端，所述晶体管T8的第二端连接所述节点Pn，所述晶体管T8的第三端连接所述低电平输入端VGL。所述晶体管T9的第一端连接所述晶体管T1的第三端，所述晶体管T9的第二端通过电容C2连接于所述高电平输入端VGH，所述晶体管T9的第三端连接于所述低电平输入端VGL。所述晶体管T10的第一端及第二端均连接所述时序信号端CK3，所述晶体管T10的第三端连接于所述晶体管T9的第二端。所述晶体管T11的第一端连接于所述晶体管T9的第二端，所述晶体管T11的第二端连接于所述高电平输入端VGH。所述晶体管T12的第一端连接于时序信号端CK1，所述晶体管T12的第二端连接所述晶体管T11的第三端，所述晶体管T12的第三端连接于所述节点Pn。
本实施方式中，所述节点Gn连接第n级水平扫描线，所述栅极驱动电路100用于为所述第n级水平扫描线充电。
请参考图2，图2为本发明栅极驱动电路100的时序图。
所述栅极驱动电路100正向扫描时，所述扫描信号U2D为高电平信号，所述扫描信号D2U为低电平信号，所述晶体管T1的第一端为高电平，所述晶体管T1的第二端与第三端之间导通。所述晶体管T2的第一端为低电平，所述晶体管T2的第二端与第三端之间截止。晶体管T3、晶体管T4及晶体管T5的第一端均为高电平，晶体管T3、晶体管T4及晶体管T5均导通。节点An为高电平。节点Qn为高电平。晶体管T9及晶体管T8第一端均为高电平，晶体管T9导通，晶体管T8导通，所述节点Pn通过晶体管T8连接于所述低电平输入端VGL，所述节点Pn为低电平。晶体管T7及晶体管T6第一端为低电平，晶体管T7及晶体管T6截止。
当时序信号端CK3为高电平时，节点Gn为高电平，节点Qn通过电容C3耦合到更高电位。晶体管T10导通，电容C2开始充电。晶体管T12截止，此时节点Pn仍为低电平。
当时序信号端CK1为高电平时，晶体管T11及晶体管T12导通，节点Pn连接于所述高电平输入端VGH，节点Pn为高电平，晶体管T7导通，节点An变为低电平，节点Qn随后变为低电平，晶体管T5截止，节点Gn为低电平。
当需要GOA从暂停中恢复时，时序信号端CK3变为高电平，此时平行扫描线Gn+4变为高电平，可继续暂停前的扫描。
所述栅极驱动电路100反向扫描时，所述扫描信号U2D为低电平信号，所述扫描信号D2U为高电平信号，晶体管T2导通，晶体管T1截止，平行扫描线G(n+1)在时序上变为G(n-1)，节点的信号输出和时序信号的关系与正向扫描类似，在此不再赘述。
本实施方式中，所述上拉单元11通过晶体管T4及电容C1设计，可有效防止节点Qn产生的漏电现象。
图3为本发明栅极驱动电路100的另一较佳实施方式，其中所述下拉单元12还包括一晶体管T13，所述晶体管T13的第一端连接于所述节点Gn，所述晶体管T13的第二端连接于所述节点Pn，所述晶体管T13的第三端连接于所述低电平输入端VGL。所述晶体管T13用于保证当所述节点Gn输出高电平信号时所述节点Pn位于低电平状态。
本实施方式中，所述晶体管T1-T13均为N沟道场效应管。晶体管的第一端对应场效应管的栅极，晶体管的第二端对应场效应管的漏极，晶体管的第三端对应场效应管的源极。
如图4所示，在本实施方式中，所述显示装置200为装设有内嵌式触控面板的窄边框设计，显示装置200包括本发明栅极驱动电路100。
与现有技术相比，本发明提供的栅极驱动电路100通过电路设计及时序信号的控制可以在需要时暂停输出高电平信号，并在恢复时通过拉高时序信号以继续之前的扫描。所述栅极驱动电路100还通过晶体管T4及电容C1的设计，有效防止了节点Qn漏电对电路的影响。所述栅极驱动电路100可应用于装设有内嵌式触控面板的装置中，以帮助装置实现窄边框设计。
以上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 (10)

1.一种栅极驱动电路，包括：
一启动单元，所述启动单元包括第一驱动信号输入端用于接收第一驱动信号，所述启动单元包括第二驱动信号输入端用于接收第二驱动信号，所述启动单元还用于接收第一扫描信号及第二扫描信号，所述第一扫描信号及第二扫描信号用于控制所述启动单元输出第一控制信号，所述第一控制信号为所述第一驱动信号或所述第二驱动信号；
一上拉单元，所述上拉单元包括第一节点及一高电平输入端，所述上拉单元与所述启动单元相连以接收所述第一驱动信号或所述第二驱动信号，当所述第一控制信号为高电平时，所述第一节点接收所述高电平输入端提供的高电平信号；
一下拉单元，所述下拉单元包括第二节点、第一时序信号端、第二时序信号端及一低电平输入端，所述第一时序信号端用于接收第一时序信号，所述第二时序信号端用于接收第二时序信号，所述低电平输入端用于提供一低电平信号，所述下拉单元连接所述启动单元以接收所述第一控制信号，所述下拉单元还连接所述上拉单元的第一节点；
一输出单元，所述输出单元包括第三节点及第四节点，所述第三节点连接于所述上拉单元的输出端，所述第四节点为所述栅极驱动电路的输出端，用于输出一驱动信号；
当所述第一扫描信号为高电平，所述第二扫描信号为低电平，所述第一时序信号端为高电平时，所述第一控制信号为高电平；
当所述第一扫描信号为低电平，所述第二扫描信号为高电平，所述第二时序信号端为高电平时，所述第四节点为高电平。
2.如权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于：所述启动单元还包括第一晶体管及第二晶体管，所述第一晶体管的第一端接收第一扫描信号，所述第一晶体管的第二端连接第一驱动信号输入端；所述第二晶体管的第一端接收第二扫描信号，所述第二晶体管的第二端连接所述第二驱动信号输入端，所述第一晶体管的第三端连接所述第二晶体管的第三端。
3.如权利要求2所述的栅极驱动电路，其特征在于：所述上拉单元还包括第三晶体管、第四晶体管及第一电容，所述第三晶体管的第一端连接所述第一晶体管及第二晶体管的第三端，所述第三晶体管的第二端连接所述第一节点，所述第三晶体管的第三端连接所述高电平输入端，所述第四晶体管的第一端连接所述高电平输入端，所述第四晶体管的第二端连接所述第一节点，所述第一节点通过所述第一电容接地。
4.如权利要求3所述的栅极驱动电路，其特征在于：所述输出单元还包括第五晶体管及第二电容，所述第三节点连接于所述第四晶体管的第三端，所述第五晶体管的第一端连接所述第三节点，所述第五晶体管的第二端连接所述第二时序信号端，所述第五晶体管的第三端连接所述第四节点，所述第三节点通过第二电容连接于第四节点。
5.如权利要求4所述的栅极驱动电路，其特征在于：所述下拉单元还包括第六至第十二晶体管及第三电容，所述第六晶体管的第一端连接所述第二节点，所述第六晶体管的第二端连接所述第四节点，所述第六晶体管的第三端连接所述低电平输入端，所述第七晶体管的第一端连接所述第二节点，所述第七晶体管的第二端所述第一节点，所述第七晶体管的第三端连接于所述低电平输入端，所述第八晶体管的第一端连接所述第一晶体管的第三端，所述第八晶体管的第二端连接所述第二节点，所述第八晶体管的第三端连接所述低电平输入端，所述第九晶体管的第一端连接所述第一晶体管的第三端，所述第九晶体管的第二端通过第二电容连接于所述高电平输入端，所述第九晶体管的第三端连接于所述低电平输入端，所述第十晶体管的第一端及第二端均连接所述第二时序信号端，所述第十晶体管的第三端连接于所述第九晶体管的第二端，所述第十一晶体管的第一端连接于所述第九晶体管的第二端，所述第十一晶体管的第二端连接于所述高电平输入端，所述第十二晶体管的第一端连接于第一时序信号端，所述第十二晶体管的第二端连接所述第十一晶体管的第三端，所述第十二晶体管的第三端连接于所述第二节点。
6.如权利要求5所述的栅极驱动电路，其特征在于：所述下拉单元还包括第十三晶体管，所述第十三晶体管的第一端连接所述第四节点，所述第十三晶体管的第二端连接所述第二节点，所述第十三晶体管的第三端连接所述低电平输入端。
7.如权利要求1-6任一项所述的栅极驱动电路，其特征在于：所述第四节点连接于一水平扫描线。
8.如权利要求2-6任一项所述的栅极驱动电路，其特征在于：当所述第一扫描信号为高电平，所述第二扫描信号为低电平时，所述栅极驱动电路处于正向扫描状态。
9.如权利要求2-6任一项所述的栅极驱动电路，其特征在于：当所述第一扫描信号为低电平，所述第二扫描信号为高电平时，所述栅极驱动电路处于反向扫描状态。
10.一种显示装置，其特征在于：所述显示装置包括如权利要求1-9任一项所述的栅极驱动电路。
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