CN105390102B - 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，将各个奇数级GOA电路进行级联，各个偶数级GOA电路进行级联；对应于奇数级GOA电路设置奇数级扫描信号、启动信号、时钟信号；对应于偶数级GOA电路设置偶数级扫描信号、启动信号、时钟信号；通过控制奇数级扫描信号与偶数级扫描信号的电位，配合不同时序的奇数级启动信号与偶数级启动信号，能够控制奇数级GOA电路与偶数级GOA电路同时或分时进行正向扫描或反向扫描。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，尤其是涉及一种栅极驱动电路及其包括栅极驱动电路的显示装置。
背景技术
目前主动式液晶显示面板水平扫描线的驱动(即栅极驱动)主要由外接的集成电路(Integrated Circuit，IC)来完成，外接的IC可以控制各级水平扫描线的逐级充电和放电。而GOA技术(Gate Driver on Array)即阵列基板行驱动技术，可以运用液晶显示面板的原有制程将水平扫描线的驱动电路制作在显示区周围的基板上，使之能替代外接IC来完成水平扫描线的驱动。GOA技术能减少外接IC的焊接(bonding)工序，有机会提升产能并降低产品成本，而且可以使液晶显示面板更适合制作窄边框或无边框的显示产品。现有的栅极驱动电路的扫描方式通常比较单一，往往只能在同一时间内进行正向扫描或反向扫描，只能在同一时间内进行逐行扫描或隔行扫描，因此需要对现有的栅极驱动电路进行改进，以实现栅极扫描方式的多样化，满足不同显示产品的需求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是对现有的栅极驱动电路进行改进，以实现栅极扫描方式的多样化，满足不同显示产品的需求。
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：
多个GOA电路，其中的各个奇数级GOA电路进行级联，各个偶数级GOA电路进行级联；对应于奇数级GOA电路设置的分别用于提供奇数级第一扫描信号、奇数级第二扫描信号、奇数级启动信号、奇数级第一时钟信号、奇数级第二时钟信号的信号线；对应于偶数级GOA电路设置的分别用于提供偶数级第一扫描信号、偶数级第二扫描信号、偶数级启动信号、偶数级第一时钟信号、偶数级第二时钟信号的信号线；
其中每一GOA电路包括：
一启动模块，所述启动模块包括第一扫描信号端以接收第一扫描信号、第二扫描信号端以接收第二扫描信号、第一晶体管及第二晶体管，其中第一晶体管的第一端接收第一级传信号，第一晶体管的第二端接收所述第一扫描信号，第二晶体管的第一端接收第二级传信号，第二晶体管的第二端接收所述第二扫描信号，所述第一晶体管及第二晶体管的第三端均连接于第一节点；
一驱动模块，所述驱动模块包括第一电容、第二电容、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管及第六晶体管，还包括第一时序信号端以接收第一时序信号，所述第三晶体管的第一端连接所述第一时序信号端，所述第三晶体管的第二端连接第一节点，所述第三晶体管的第三端连接所述第四晶体管的第二端，所述第四晶体管的第一端连接一第二节点，所述第四晶体管的第三端连接于一高电位输入端接收一高电位信号，所述第二节点通过第二电容连接于所述高电位输入端，所述第二节点还连接于所述第六晶体管的第一端，所述第六晶体管的第二端连接于一第三节点，所述第六晶体管的第三端连接于所述高电位输入端接收所述高电位信号，所述第三节点通过第一电容连接于所述第一节点，所述第五晶体管的第一端连接于所述第一节点，所述第五晶体管的第二端连接于所述第一时序信号端，所述第五晶体管的第三端连接于所述第三节点；
一控制模块，所述控制模块包括第二时序信号端、第七晶体管及第八晶体管，所述第二时序信号端用于提供第二时序信号，所述第八晶体管的第一端连接于所述第一节点，所述第八晶体管的第二端连接于所述第二时序信号端，所述第八晶体管的第三端连接于所述第二节点；所述第七晶体管的第一端连接所述第二时序信号端，所述第七晶体管的第二端连接一低电位输入端接收一低电位信号，所述第七晶体管的第三端连接所述第二节点。
其中，所述栅极驱动电路进行正向扫描时，第一扫描信号为低电位，第二扫描信号为高电位，当第一级传信号为低电位时，第一晶体管打开，第一扫描信号拉低第一节点到低电位，此时第一晶体管传递第一扫描信号至第一节点；同时第七晶体管和第八晶体管打开，拉低第二节点的电位；第一时序信号此时为高电位，受第一节点电位控制的第五晶体管打开，受第二节点电位控制的第四晶体管和第六晶体管打开，第三节点位于高电位。
其中，当第一级传信号为高电位时，第一晶体管关闭，第一时序信号变为低电位，第二时序信号为高电位，第三节点输出低电平信号以驱动像素单元并作为下级的级传信号。
其中，当第二级传信号变为低电位时，第二晶体管打开，第一节点被拉高至高电位，第二时序信号为低电位，第二节点变为低电位，第四晶体管及第六晶体管打开，第三节点输出低电平信号以驱动像素单元并作为下级的级传信号。
其中，所述栅极驱动电路进行反向扫描时，第一扫描信号为高电位，第二扫描信号为低电位，当第二级传信号为低电位时，第二晶体管打开，第一扫描信号拉低第一节点到低电位，此时第一晶体管传递第一扫描信号至第一节点；同时第七晶体管和第八晶体管打开，拉低第二节点的电位；第一时序信号此时为高电位，受第一节点电位控制的第五晶体管打开，受第二节点电位控制的第四晶体管和第六晶体管打开，第三节点位于高电位。
其中，当第二级传信号变为高电位时，第二晶体管关闭，第一时序信号变为低电位，第二时序信号为高电位，第三节点输出低电平信号以驱动像素单元并作为下级的级传信号。
其中，当第一级传信号变为低电位时，第一晶体管打开，第一节点被拉高至高电位，第二时序信号为低电位，第二节点变为低电位，第四晶体管及第六晶体管打开，第三节点输出低电平信号以驱动像素单元并作为下级的级传信号。
其中，所述栅极驱动电路通过控制奇数级扫描信号与偶数级扫描信号的电位，配合不同时序的奇数级启动信号与偶数级启动信号以控制奇数级GOA电路与偶数级GOA电路同时进行正向扫描或反向扫描。
其中，所述栅极驱动电路通过控制奇数级扫描信号与偶数级扫描信号的电位，配合不同时序的奇数级启动信号与偶数级启动信号以控制奇数级GOA电路与偶数级GOA电路分时进行正向扫描或反向扫描。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种显示装置，所述显示装置包括上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将各个奇数级GOA电路进行级联，各个偶数级GOA电路进行级联；对应于奇数级GOA电路设置奇数级扫描信号、奇数级启动信号、奇数级时钟信号；对应于偶数级GOA电路设置偶数级扫描信号、偶数级启动信号、偶数级时钟信号；通过控制奇数级扫描信号与偶数级扫描信号的电位，配合不同时序的奇数级启动信号与偶数级启动信号，能够控制奇数级GOA电路与偶数级GOA电路同时或分时进行正向扫描或反向扫描，实现了栅极驱动电路扫描方式的多样化，提高显示画质，满足不同显示产品的需求。
附图说明
图1是本发明栅极驱动电路的较佳实施方式应用于液晶显示装置时的架构图。
图2是本发明栅极驱动电路较佳实施方式的不同扫描方式的示意图。
图3是图2中不同扫描方式对应控制信号的示意图。
图4是本发明栅极驱动电路的较佳实施方式的电路图。
图5是本发明栅极驱动电路的较佳实施方式的时序图。
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。
参阅图1-5，图1为本发明栅极驱动电路100应用于液晶显示装置200时的架构图。液晶显示装置200的有效显示区域(Apture Area,AA)左右两侧均设有一GOA电路。本实施方式中，左侧GOA电路为奇数级GOA电路，右侧GOA电路为偶数级GOA电路。
本发明栅极驱动电路100包括多个GOA电路，其中的各个奇数级GOA电路进行级联，各个偶数级GOA电路进行级联。所述栅极驱动电路100还包括对应于奇数级GOA电路设置的用于提供奇数级扫描信号、启动信号、时钟信号的信号线；对应于偶数级GOA电路设置的分别用于提供偶数级扫描信号、启动信号、时钟信号的信号线。
其中奇数级GOA电路由扫描信号VfL、扫描信号VrL控制进行正向、反向扫描。
其中偶数级GOA电路由扫描信号VfR、扫描信号VrR控制进行正向、反向扫描。
如图4所示，每一级GOA电路包括一启动模块10、一驱动模块11及一控制模块12。
所述启动模块10包括扫描信号端VfL以接收扫描信号VfL，扫描信号端VrL以接收扫描信号VrL，晶体管T2及晶体管T9。其中晶体管T2的第一端接收来自第n-2级GOA电路的级传信号Gn-2，晶体管T2的第二端接收所述扫描信号VfL，晶体管T9的第一端接收来自第n+2级GOA电路的级传信号Gn+2，晶体管T9的第二端接收所述扫描信号VrL。所述晶体管T2及晶体管T9的第三端均连接于第一节点Qn。
所述驱动模块11包括电容C1、电容C2、晶体管T4、晶体管T5、晶体管T6及晶体管T7，还包括时序信号端CK以接收时序信号CK3。所述晶体管T4的第一端连接所述时序信号端CK，所述晶体管T4的第二端连接第一节点Qn，所述晶体管T4的第三端连接所述晶体管T5的第二端。所述晶体管T5的第一端连接第二节点Pn，所述晶体管T5的第三端连接于一高电位输入端VGH。所述第二节点Pn通过电容C2连接于所述高电位输入端VGH。所述第二节点Pn还连接于所述晶体管T7的第一端，所述晶体管T7的第二端连接于第三节点Gn，所述晶体管T7的第三端连接于所述高电位输入端VGH。所述第三节点Gn通过电容C1连接于所述第一节点Qn。所述晶体管T6的第一端连接于所述第一节点Qn，所述晶体管T6的第二端连接于所述时序信号端CK，所述晶体管T6的第三端连接于所述第三节点Gn。
所述控制模块12包括时序信号端XCK、晶体管T1、晶体管T3以及低电位输入端VGL。所述时序信号端XCK用于提供时序信号CK1。所述晶体管T3的第一端连接于所述第一节点Qn，所述晶体管T3的第二端连接于所述时序信号端XCK，所述晶体管T3的第三端连接于所述第二节点Pn。所述晶体管T1的第一端连接所述时序信号端XCK，所述晶体管T1的第二端连接所述低电位输入端VGL，所述晶体管T1的第三端连接所述第二节点Pn。
本发明的栅极驱动电路100的奇数级GOA电路进行正向扫描时的具体工作过程为：扫描信号VfL为低电位，扫描信号VrL为高电位，第N级GOA电路接受来自第N-2级GOA电路的级传信号Gn-2，当第N-2级GOA电路的级传信号Gn-2为低电位时，晶体管T2打开，扫描信号VfL拉低第一节点Qn到低电位，此时晶体管T2传递扫描信号VfL至第一节点Qn；同时晶体管T3和晶体管T1打开，拉低第二节点Pn的电位；时序信号CK3此时为高电位，受第一节点Qn电位控制的晶体管T6打开，受第二节点Pn电位控制的晶体管T5和晶体管T7打开，扫描信号Gn位于高电位。接下来，第N-2级GOA电路的级传信号Gn-2变为高电位，晶体管T2关闭，时序信号CK3变为低电位，时序信号CK1为高电位，第三节点Gn输出低电平信号以驱动AA区像素单元并作为下级(Gn+2)的级传信号。晶体管T3打开，第二节点Pn通过XCK变为高电位，晶体管T5及晶体管T7关闭，第一节点Qn通过电容C1保持高电位以保证第三节点Gn持续输出低电平信号。接下来，Gn+2变为低电位，晶体管T9打开，第一节点Qn被拉高至高电位，时序信号CK1为低电位，第二节点Pn变为低电位，晶体管T5及晶体管T7打开，第三节点Gn处于低电位。接下来时序信号CK3为低电位，晶体管T5打开，第一节点Qn被拉至高电位，并在一帧画面显示剩余的时间内第一节点Qn保持高电位，第二节点Pn保持低电位。
本发明的栅极驱动电路100的奇数级GOA电路进行反向扫描时的具体工作过程为：扫描信号VfL为高电位，扫描信号VrL为低电位，第N级GOA电路接受来自第N+2级GOA电路的级传信号Gn+2，当第N+2级GOA电路的级传信号Gn+2为低电位时，晶体管T9打开，扫描信号VrL拉低第一节点Qn到低电位，此时晶体管T9传递扫描信号VrL至第一节点Qn；同时晶体管T3和晶体管T1打开，拉低第三节点Pn的电位；时序信号CK3此时为高电位，受第一节点Qn电位控制的晶体管T6打开，受第二节点Pn电位控制的晶体管T5和晶体管T7打开，扫描信号Gn位于高电位。接下来，第N+2级GOA电路的级传信号Gn+2变为高电位，晶体管T9关闭，时序信号CK3变为低电位，时序信号CK1为高电位，第三节点Gn输出低电平信号以驱动AA区像素单元并作为下级(Gn-2)的级传信号。晶体管T3打开，第二节点Pn通过XCK变为高电位，晶体管T5及晶体管T7关闭，第一节点Qn通过电容C1保持高电位以保证第三节点Gn持续输出低电平信号。接下来，Gn-2变为低电位，晶体管T9打开，第一节点Qn被拉高至高电位，时序信号CK1为低电位，第二节点Pn变为低电位，晶体管T5及晶体管T7打开，第三节点Gn处于低电位。接下来时序信号CK3为低电位，晶体管T5打开，第一节点Qn被拉至高电位，并在一帧画面显示剩余的时间内第一节点Qn保持高电位，第二节点Pn保持低电位。
请一并参考图1-5，本发明的栅极驱动电路100可以同时进行奇数级GOA电路与偶数级GOA电路的正向扫描或反向扫描，其中，图2所示为4种扫描方式，00表示奇偶行都正向扫描，01表示奇数行正向扫描，偶数行反向扫描；11表示奇偶行都反向扫描；10表示奇数行反向扫描，偶数行正向扫描。图3为实现上述方式的所需控制讯号的电位。
具体如下：
对应于图3中的扫描方式11，奇数级GOA电路反向扫描与偶数级GOA电路反向扫描同时进行。具体地，所述扫描信号VfL和扫描信号VfR均为高电位，扫描信号VrL和扫描信号VrR均为低电位；在一帧扫描开始时，向第一级GOA电路的晶体管T2的栅极提供启动信号STV1，同时向所述第二级GOA电路的晶体管T2的栅极提供启动信号STV2(时序与STV1一致，但与STV1分开从IC中输出，在图5中统一标示为STV)。
对应于图3中的扫描方式00，奇数级GOA电路正向扫描与偶数级GOA电路正向扫描同时进行。具体地，所述扫描信号VfL和扫描信号VfR均为低电位，扫描信号VrL和扫描信号VrR均为高电位；在一帧扫描开始时，向所述倒数第二级GOA电路的晶体管T9的栅极提供启动信号STV2，同时向最后一级GOA电路的晶体管T9的栅极提供启动信号STV1。
对应于图3中的扫描方式10，奇数级GOA电路反向扫描与偶数级GOA电路正向扫描同时进行。具体地，所述扫描信号VfL和扫描信号VrR均为高电位，扫描信号VrL和扫描信号VfR均为低电位；在一帧扫描开始时，向所述第一级GOA电路的晶体管T2的栅极提供启动信号STV1，同时向最后一级GOA电路的晶体管T9的栅极提供启动信号STV2。
对应于图3中的扫描方式01，奇数级GOA电路正向扫描与偶数级GOA电路反向扫描同时进行。具体地，所述扫描信号VfL和扫描信号VrR均为低电位，扫描信号VrL和扫描信号VfR均为高电位；在一帧扫描开始时，向所述倒数第二级GOA电路的晶体管T9的栅极提供启动信号STV2，同时向第二级GOA电路的晶体管T2的栅极提供启动信号STV1。
本实施方式中，本发明的栅极驱动电路可以分时进行奇数级GOA电路与偶数级GOA电路的正向扫描或反向扫描，与上述工作过程类似，在此不再赘述。上述实施方式中，本发明的栅极驱动电路的晶体管均以P沟道场效应管为例进行说明，晶体管第一端对应场效应管的栅极，晶体管第二端对应场效应管的漏极，晶体管第三端对应场效应管的源极。应理解，本发明的栅极驱动电路的晶体管也可以选用其他类型的场效应管。
综上所述，本发明的栅极驱动电路100，将各个奇数级GOA电路进行级联，各个偶数级GOA电路进行级联；对应于奇数级GOA电路设置奇数级扫描信号、奇数级启动信号、奇数级时钟信号；对应于偶数级GOA电路设置偶数级扫描信号、偶数级启动信号、偶数级时钟信号；通过控制奇数级扫描信号与偶数级扫描信号的电位，配合不同时序的奇数级启动信号与偶数级启动信号，能够控制奇数级GOA电路与偶数级GOA电路同时或分时进行正向扫描或反向扫描，实现了栅极驱动电路扫描方式的多样化，提高显示画质，满足不同显示产品的需求。
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：
多个GOA电路，其中的各个奇数级GOA电路进行级联，各个偶数级GOA电路进行级联；对应于奇数级GOA电路设置的分别用于提供奇数级第一扫描信号、奇数级第二扫描信号、奇数级启动信号、奇数级第一时钟信号、奇数级第二时钟信号的信号线；对应于偶数级GOA电路设置的分别用于提供偶数级第一扫描信号、偶数级第二扫描信号、偶数级启动信号、偶数级第一时钟信号、偶数级第二时钟信号的信号线；
其中每一GOA电路包括：
一启动模块，所述启动模块包括第一扫描信号端以接收第一扫描信号、第二扫描信号端以接收第二扫描信号、第一晶体管及第二晶体管，其中第一晶体管的第一端接收第一级传信号，所述第一晶体管的第二端接收所述第一扫描信号，所述第二晶体管的第一端接收第二级传信号，所述第二晶体管的第二端接收所述第二扫描信号，所述第一晶体管及第二晶体管的第三端均连接于第一节点；
一驱动模块，所述驱动模块包括第一电容、第二电容、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管及第六晶体管，还包括第一时序信号端以接收第一时序信号，所述第三晶体管的第一端连接所述第一时序信号端，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第四晶体管的第二端，所述第四晶体管的第一端连接一第二节点，所述第四晶体管的第三端连接于一高电位输入端接收一高电位信号，所述第二节点通过所述第二电容连接于所述高电位输入端，所述第二节点还连接于所述第六晶体管的第一端，所述第六晶体管的第二端连接于一第三节点，所述第六晶体管的第三端连接于所述高电位输入端接收所述高电位信号，所述第三节点通过所述第一电容连接于所述第一节点，所述第五晶体管的第一端连接于所述第一节点，所述第五晶体管的第二端连接于所述第一时序信号端，所述第五晶体管的第三端连接于所述第三节点；
一控制模块，所述控制模块包括第二时序信号端、第七晶体管及第八晶体管，所述第二时序信号端用于提供第二时序信号，所述第八晶体管的第一端连接于所述第一节点，所述第八晶体管的第二端连接于所述第二时序信号端，所述第八晶体管的第三端连接于所述第二节点；所述第七晶体管的第一端连接所述第二时序信号端，所述第七晶体管的第二端连接一低电位输入端接收一低电位信号，所述第七晶体管的第三端连接所述第二节点。
2.如权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于：所述栅极驱动电路进行正向扫描时，所述第一扫描信号为低电位，所述第二扫描信号为高电位，当所述第一级传信号为低电位时，所述第一晶体管打开，所述第一扫描信号拉低所述第一节点到低电位，此时所述第一晶体管传递所述第一扫描信号至所述第一节点；同时所述第七晶体管和所述第八晶体管打开，拉低所述第二节点的电位；所述第一时序信号此时为高电位，受所述第一节点电位控制的所述第五晶体管打开，受所述第二节点电位控制的所述第四晶体管和所述第六晶体管打开，所述第三节点位于高电位。
3.如权利要求2所述的栅极驱动电路，其特征在于：当所述第一级传信号为高电位时，所述第一晶体管关闭，所述第一时序信号变为低电位，所述第二时序信号为高电位，所述第三节点输出低电平信号以驱动像素单元并作为下级的级传信号。
4.如权利要求3所述的栅极驱动电路，其特征在于：当所述第二级传信号变为低电位时，所述第二晶体管打开，所述第一节点被拉高至高电位，所述第二时序信号为低电位，所述第二节点变为低电位，所述第四晶体管及所述第六晶体管打开，所述第三节点输出低电平信号以驱动像素单元并作为下级的级传信号。
5.如权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于：所述栅极驱动电路进行反向扫描时，所述第一扫描信号为高电位，所述第二扫描信号为低电位，当所述第二级传信号为低电位时，所述第二晶体管打开，所述第一扫描信号拉低所述第一节点到低电位，此时所述第一晶体管传递所述第一扫描信号至所述第一节点；同时所述第七晶体管和所述第八晶体管打开，拉低所述第二节点的电位；所述第一时序信号此时为高电位，受所述第一节点电位控制的所述第五晶体管打开，受所述第二节点电位控制的所述第四晶体管和所述第六晶体管打开，所述第三节点位于高电位。
6.如权利要求5所述的栅极驱动电路，其特征在于：当所述第二级传信号变为高电位时，所述第二晶体管关闭，所述第一时序信号变为低电位，所述第二时序信号为高电位，所述第三节点输出低电平信号以驱动像素单元并作为下级的级传信号。
7.如权利要求6所述的栅极驱动电路，其特征在于：当所述第一级传信号变为低电位时，所述第一晶体管打开，所述第一节点被拉高至高电位，所述第二时序信号为低电位，所述第二节点变为低电位，所述第四晶体管及所述第六晶体管打开，所述第三节点输出低电平信号以驱动像素单元并作为下级的级传信号。
8.如权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于：所述栅极驱动电路通过控制奇数级扫描信号与偶数级扫描信号的电位，配合不同时序的奇数级启动信号与偶数级启动信号以控制奇数级GOA电路与偶数级GOA电路同时进行正向扫描或反向扫描。
9.如权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于：所述栅极驱动电路通过控制奇数级扫描信号与偶数级扫描信号的电位，配合不同时序的奇数级启动信号与偶数级启动信号以控制奇数级GOA电路与偶数级GOA电路分时进行正向扫描或反向扫描。
10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1-9任一项所述的栅极驱动电路。
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