CN106847204A - 栅极驱动电路及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种栅极驱动电路及显示装置，属于显示技术领域，解决了现有技术容易造成栅极驱动信号输出异常的技术问题。该栅极驱动电路包括预充电单元电路、输出单元电路和维持单元电路；输出单元电路中包括第一参考点和时钟信号线；维持单元电路中包括第二参考点和维持信号线，第二参考点与维持信号线之间连接有维持电容；在输出周期之前，预充电单元电路向第一参考点输入高电平；在输出周期之内，第一参考点维持高电平，同时时钟信号线输出高电平，使输出单元电路向扫描线输出扫描信号；在输出周期之后，维持信号线通过维持电容向第二参考点输出周期性高电平，使第一参考点维持低电平。

Description

栅极驱动电路及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体的说，涉及一种栅极驱动电路及显示装置。
背景技术
随着显示技术的发展，液晶显示屏已经成为最为常见的显示装置。液晶显示屏具有高空间利用率、低功耗、无辐射以及低电磁干扰等优越特性，因此在电视、手机、平板电脑等信息沟通工具中得到广泛使用。
目前，Gate Driver On Array(GOA)技术已被越来越多的应用在液晶显示器中，也就是利用现有薄膜晶体管的制程将扫描线的栅极驱动电路制作在阵列基板上，实现对扫描线逐行扫描的驱动。
如图1和图2所示，现有的GOA栅极驱动电路，为了保证扫描线输出点Gn的稳定，会引入Q、P两个参考点，而Q、P两点之间多为相互牵制的关系。当Gn输出高电平的扫描信号之后，Gn需处于低电平稳定阶段。当时钟信号CKV3为高电平时，高电平信号线VGH将P点充电到高电平，并通过电容C2来维持P点的高电平。当P点为高电平时，T4和T5均处于导通状态，以保证Gn和Q点低电平的稳定。可以看出，当Q点变为低电平之后，P点在一帧时间内均处于高电平，也就是T4、T5一直处于打开的状态。但是，那么长时间的工作，会造成T4、T5这两个关键的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)发生电位偏移，使电路的稳定能力下降，导致栅极驱动信号输出异常。
发明内容
本发明的目的在于提供一种栅极驱动电路及显示装置，以解决现有技术容易造成栅极驱动信号输出异常的技术问题。
本发明提供一种栅极驱动电路，包括预充电单元电路、输出单元电路和维持单元电路；
所述输出单元电路中包括第一参考点和时钟信号线；
所述维持单元电路中包括第二参考点和维持信号线，所述第二参考点与所述维持信号线之间连接有维持电容；
在输出周期之前，所述预充电单元电路向所述第一参考点输入高电平；
在输出周期之内，所述第一参考点维持高电平，同时所述时钟信号线输出高电平，使所述输出单元电路向扫描线输出扫描信号；
在输出周期之后，所述维持信号线通过所述维持电容向所述第二参考点输出周期性高电平，使所述第一参考点维持低电平。
优选的是，所述预充电单元电路包括第一开关管和高电平信号线；
所述第一开关管的栅极连接前一级扫描线，源极连接所述高电平信号线，漏极连接所述第一参考点。
进一步的是，所述预充电单元电路还包括第二开关管；
所述第二开关管的栅极连接后一级扫描线，源极连接所述高电平信号线，漏极连接所述第一参考点。
进一步的是，所述输出单元电路还包括第三开关管和第一电容；
所述第三开关管的栅极连接所述第一参考点，源极连接所述时钟信号线，漏极连接所述扫描线；
所述第一电容连接在所述第三开关管的栅极与漏极之间。
优选的是，所述维持单元电路还包括低电平信号线、第四开关管和第二电容；
所述第四开关管的栅极连接所述第二参考点，源极连接所述低电平信号线，漏极连接所述扫描线；
所述第二电容连接在所述第二参考点与所述低电平信号线之间。
进一步的是，所述维持单元电路还包括第五开关管；
所述第五开关管的栅极连接所述第二参考点，源极连接所述第一参考点，漏极连接所述低电平信号线。
进一步的是，所述维持单元电路还包括第六开关管；
所述第六开关管的栅极连接所述第一参考点，源极连接所述第二参考点，漏极连接所述低电平信号线。
优选的是，所述维持信号线输出的周期性高电平的占空比为25％或50％。
本发明还提供一种显示装置，包括多个级联的上述的栅极驱动电路。
优选的是，所述显示装置包括阵列基板，且所述栅极驱动电路形成于所述阵列基板上。
本发明带来了以下有益效果：本发明提供的栅极驱动电路，包括预充电单元电路、输出单元电路和维持单元电路。在输出周期之前，预充电单元电路向输出单元电路中的第一参考点输入高电平；在输出周期之内，第一参考点维持高电平，同时输出单元电路中的时钟信号线输出高电平，使输出单元电路向扫描线输出扫描信号；在输出周期之后，维持单元电路中的维持信号线通过维持电容向第二参考点输出周期性高电平，使第一参考点维持低电平。当维持信号线为高电平时，第二参考点被自举为高电平，以维持第一参考点及扫描线的稳定；当维持信号线为低电平时，第二参考点会被自举为低电平，以防止维持单元电路中的薄膜晶体管由于长时间维持在开启状态而造成的电位偏移，从而解决了现有技术容易造成栅极驱动信号输出异常的技术问题。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：
图1是现有的栅极驱动电路的示意图；
图2是现有的栅极驱动电路的时序图；
图3是本发明实施例一提供的栅极驱动电路的示意图；
图4是本发明实施例一提供的栅极驱动电路的时序图；
图5是本发明实施例二提供的栅极驱动电路的示意图；
图6是本发明实施例二提供的栅极驱动电路的时序图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
本发明实施例提供一种用于形成色阻层、黑矩阵的拼接单元光罩，以解决现有的拼接曝光技术存在易产生拼接斑纹的技术问题。
实施例一：
如图3所示，本发明实施例提供一种栅极驱动电路，包括预充电单元电路、输出单元电路和维持单元电路。输出单元电路中包括第一参考点Q和时钟信号线CKV1。维持单元电路中包括第二参考点P和维持信号线CKV3，第二参考点P与维持信号线CKV3之间连接有维持电容C3。
在输出周期之前，预充电单元电路向第一参考点Q输入高电平。在输出周期之内，第一参考点Q维持高电平，同时时钟信号线CKV1输出高电平，使输出单元电路向扫描线Gn输出扫描信号。在输出周期之后，维持信号线CKV3通过维持电容C3向第二参考点P输出周期性高电平，使第一参考点Q维持低电平。其中，输出周期也就是指，本级栅极驱动电路所控制的扫描线Gn输出扫描信号的一个扫描周期。
本实施例中，预充电单元电路具体可包括第一开关管T1和高电平信号线VGH。第一开关管T1的栅极连接前一级扫描线Gn-1，源极连接高电平信号线VGH，漏极连接第一参考点Q。当前一级扫描线Gn-1输出扫描信号时，即可使第一开关管T1导通，从而通过第一开关管T1由高电平信号线VGH向输出单元电路进行预充电。
预充电单元电路还可以进一步包括第二开关管T2，第二开关管T2的栅极连接后一级扫描Gn+1，源极连接高电平信号线VGH，漏极连接第一参考点Q。当后一级扫描线Gn+1输出扫描信号时，可以通过第二开关管T2向输出单元电路进行预充电，从而实现双向扫描。
进一步的是，输出单元电路中还包括第三开关管T3和第一电容C1。第三开关管T3的栅极连接第一参考点Q，源极连接时钟信号线CKV1，漏极连接扫描线Gn。第一电容C1连接在第三开关管T3的栅极与漏极之间。
作为一个优选方案，维持单元电路还包括低电平信号线VGL、第四开关管T4和第二电容C2。第四开关管T4的栅极连接第二参考点P，源极连接低电平信号线VGL，漏极连接扫描线Gn。第二电容C2连接在第二参考点P与低电平信号线VGL之间。
本实施例中，维持单元电路还包括第五开关管T5，第五开关管T5的栅极连接第二参考点P，源极连接第一参考点Q，漏极连接低电平信号线VGL。
进一步的是，维持单元电路还包括第六开关管T6，第六开关管T6的栅极连接第一参考点Q，源极连接第二参考点P，漏极连接低电平信号线VGL。
如图4所示，本实施例中维持信号线CKV3输出的周期性高电平的占空比为25％，维持信号线CKV3与时钟信号线CKV1相似，输出的也是占空比为25％的时钟信号，但二者的相位相差半个周期。
如图3和图4所示，本发明实施例提供的栅极驱动电路的工作包括如下几个阶段：
阶段1，预充电：本实施例以正向扫描为例进行说明，Gn-1输出高电平的扫描信号，T1导通，Q点被预充电为高电平。
阶段2，Gn输出高电平：在阶段1中，Q点被预充电为高电平，而C1能够保持Q点的高电平，使T3处于导通状态。同时，CKV1的高电平通过T3输出到Gn，使Gn输出扫描信号。另外，此时T6导通，使P点维持在低电平。
阶段3，Gn输出低电平：Gn+1输出高电平，T2导通，Q点维持高电平，此时CKV1的低电平通过T3输出到Gn，使Gn输出低电平。
阶段4，Q点被拉低到低电平：CKV3输出高电平，通过C3的自举作用，P点被拉高为高电平。此时T5导通，Q点被拉低，使T3断开；同时T4导通，Gn也没拉低。
阶段5，Q点及Gn点维持低电平：当Q点变为低电平后，T6处于截止状态。当CKV3为高电平时，P点通过C3被自举为高电平，维持Q及Gn点的低电平；当CKV3为低电平时，P点又会通过C3被自举为低电平，防止T4、T5由于长时间维持在开启状态而造成的电位偏移，从而解决了现有技术容易造成栅极驱动信号输出异常的技术问题。
实施例二：
如图5和图6所示，本发明实施例提供一种栅极驱动电路，包括预充电单元电路、输出单元电路和维持单元电路。本实施例中各个单元电路中的结构与实施例一基本相同，其不同点在于，本实施例中维持信号线Reset输出的周期性高电平的占空比为50％。
本发明实施例提供的栅极驱动电路的工作包括如下几个阶段：
阶段1，预充电：本实施例以反向扫描为例进行说明，Gn+1输出高电平的扫描信号，T2导通，Q点被预充电为高电平。
阶段2，Gn输出高电平：在阶段1中，Q点被预充电为高电平，而C1能够保持Q点的高电平，使T3处于导通状态。同时，CKV1的高电平通过T3输出到Gn，使Gn输出扫描信号。另外，此时T6导通，使P点维持在低电平。
阶段3，Gn输出低电平：Gn-1输出高电平，T1导通，Q点维持高电平，此时CKV1的低电平通过T3输出到Gn，使Gn输出低电平。
阶段4，Q点被拉低到低电平：Reset输出高电平，通过C3的自举作用，P点被拉高为高电平。此时T5导通，Q点被拉低，使T3断开；同时T4导通，Gn也没拉低。
阶段5，Q点及Gn点维持低电平：当Q点变为低电平后，T6处于截止状态。当Reset为高电平时，P点通过C3被自举为高电平，维持Q及Gn点的低电平；当Reset为低电平时，P点又会通过C3被自举为低电平，防止T4、T5由于长时间维持在开启状态而造成的电位偏移，从而解决了现有技术容易造成栅极驱动信号输出异常的技术问题。
实施例三：
本发明提供一种显示装置，其中包括多个级联的上述两实施例提供的栅极驱动电路。
本发明实施例提供的显示装置包括阵列基板，且栅极驱动电路形成于阵列基板上，即采用GOA技术将栅极驱动电路制作在阵列基板的半边区域。
本发明实施例提供的显示装置，与上述实施例一、实施例二提供的栅极驱动电路具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种栅极驱动电路，其特征在于，包括预充电单元电路、输出单元电路和维持单元电路；
所述输出单元电路中包括第一参考点和时钟信号线；
所述维持单元电路中包括第二参考点和维持信号线，所述第二参考点与所述维持信号线之间连接有维持电容；
在输出周期之前，所述预充电单元电路向所述第一参考点输入高电平；
在输出周期之内，所述第一参考点维持高电平，同时所述时钟信号线输出高电平，使所述输出单元电路向扫描线输出扫描信号；
在输出周期之后，所述维持信号线通过所述维持电容向所述第二参考点输出周期性高电平，使所述第一参考点维持低电平。
2.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述预充电单元电路包括第一开关管和高电平信号线；
所述第一开关管的栅极连接前一级扫描线，源极连接所述高电平信号线，漏极连接所述第一参考点。
3.根据权利要求2所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述预充电单元电路还包括第二开关管；
所述第二开关管的栅极连接后一级扫描线，源极连接所述高电平信号线，漏极连接所述第一参考点。
4.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述输出单元电路还包括第三开关管和第一电容；
所述第三开关管的栅极连接所述第一参考点，源极连接所述时钟信号线，漏极连接所述本级扫描线；
所述第一电容连接在所述第三开关管的栅极与漏极之间。
5.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述维持单元电路还包括低电平信号线、第四开关管和第二电容；
所述第四开关管的栅极连接所述第二参考点，源极连接所述低电平信号线，漏极连接所述扫描线；
所述第二电容连接在所述第二参考点与所述低电平信号线之间。
6.根据权利要求5所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述维持单元电路还包括第五开关管；
所述第五开关管的栅极连接所述第二参考点，源极连接所述第一参考点，漏极连接所述低电平信号线。
7.根据权利要求6所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述维持单元电路还包括第六开关管；
所述第六开关管的栅极连接所述第一参考点，源极连接所述第二参考点，漏极连接所述低电平信号线。
8.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述维持信号线输出的周期性高电平的占空比为25％或50％。
9.一种显示装置，其特征在于，包括多个级联的如权利要求1至8任一项所述的栅极驱动电路。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括阵列基板，且所述栅极驱动电路形成于所述阵列基板上。
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