CN106935181A - 栅极驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了栅极驱动电路。该栅极驱动电路包括：N级依次串联的栅极驱动单元；各栅极驱动单元包括控制单元和移位寄存器单元，移位寄存单元用于在移位信号的控制下输出栅极驱动信号和移位信号；控制单元包括第一控制单元和第二控制单元；第i级栅极驱动单元中，第一控制单元接收正扫控制信号，将第i‑1级栅极驱动单元的移位寄存器单元输出的移位信号传输至第i级栅极驱动单元的移位寄存器单元；第j级栅极驱动单元中，第二控制单元接收反扫控制信号，将第j+1级栅极驱动单元的移位寄存器单元输出的移位信号传输至第j级栅极驱动单元的移位寄存器单元。该实施方式可以在保证电路性能的同时优化电路，从而有利于实现窄边框的设计。

Description

栅极驱动电路
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及栅极驱动电路。
背景技术
目前，现有的显示面板中，一般都通过栅极驱动电路向各扫描线提供栅极驱动信号，来实现显示面板的扫描显示。而现有的栅极驱动电路中，每级控制单元通常都包含四个开关单元。
如图1所示，为现有的栅极驱动电路的示意性结构图。现有的栅极驱动电路包含N级串联的栅极驱动单元10。每级栅极驱动单元10通常包含控制单元11和移位寄存器单元12。而每级控制单元11一般都包含四个开关单元(K1、K2、K3和K4)。其中，两两类型相同(K1和K4类型相同，K2和K3类型相同)。且类型相同的两个开关单元的控制端分别与两条控制信号线(L1、L2)电连接。即K1和K3与L1电连接，K2和K4与L2电连接。
在进行正扫驱动(即移位信号由位于栅极驱动电路一端的栅极驱动单元依次传输至位于栅极驱动电路另一端的栅极驱动单元)时，如图1所示，正扫驱动可以为移位信号由位于栅极驱动电路上端的栅极驱动单元10依次传输至位于栅极驱动电路下端的栅极驱动单元10，L1和L2分别向各栅极驱动单元10中的控制单元11传输高电平信号和低电平信号。此时，各栅极驱动单元10中的控制单元11中的K1和K2导通，第一移位信号线L3传输的移位信号由第一级栅极驱动单元10依次传输至第N级栅极驱动单元10。
在进行反扫驱动(即移位信号的传输方向与正扫驱动时的传输方向相反)时，如图1所示，反扫驱动可以为移位信号由位于栅极驱动电路下端的栅极驱动单元10依次传输至位于栅极驱动电路上端的栅极驱动单元10，L1和L2分别向各栅极驱动单元10中的控制单元11传输低电平信号和高电平信号。此时，各栅极驱动单元10中的控制单元11中的K3和K4导通，第二移位信号线L4传输的移位信号由第N级栅极驱动单元依次传输至第一级栅极驱动单元。其中，N为正整数。
然而，现有的栅极驱动电路中，由于控制单元采用较多的开关单元来实现正扫和反扫控制，使得栅极驱动电路占据较大的版图面积，不利于显示面板的窄边框设计。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷，本申请提供了一种改进的栅极驱动电路，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。
为了实现上述目的，本申请实施例提供了一种栅极驱动电路，该栅极驱动电路包括：N级依次串联的栅极驱动单元；各栅极驱动单元包括控制单元和移位寄存器单元，移位寄存单元用于在移位信号的控制下输出栅极驱动信号和移位信号；控制单元包括第一控制单元和第二控制单元；第i级栅极驱动单元中，第一控制单元接收正扫控制信号，将第i-1级栅极驱动单元的移位寄存器单元输出的移位信号传输至第i级栅极驱动单元的移位寄存器单元；第j级栅极驱动单元中，第二控制单元接收反扫控制信号，将第j+1级栅极驱动单元的移位寄存器单元输出的移位信号传输至第j级栅极驱动单元的移位寄存器单元；其中，2≤i≤N，1≤j≤N-1，i、j和N为正整。
在一些实施例中，栅极驱动电路还包括第一移位信号线和第二移位信号线，其中，第一移位信号线和第二移位信号线用于传输移位信号；第一级栅极驱动单元中的第一控制单元的输入端与第一移位信号线连接，第N级栅极驱动单元中的第二控制单元的输入端与第二移位信号线连接。
在一些实施例中，同一栅极驱动单元中，第一控制单元的输出端与第二控制单元的输出端连接，且与移位寄存器单元连接，并向移位寄存器单元输出移位信号。
在一些实施例中，第一控制单元为第一开关单元，第二控制单元为第二开关单元；第一开关单元和第二开关单元分别在正扫控制信号和反扫控制信号的控制下分时导通。
在一些实施例中，第一开关单元和第二开关单元均为薄膜晶体管。
在一些实施例中，栅极驱动电路还包括控制信号线，其中，控制信号线用于传输正扫控制信号和反扫控制信号；第一开关单元的栅极和第二开关单元的栅极均与控制信号线连接。
在一些实施例中，第一开关单元与第二开关单元的沟道类型不同。
在一些实施例中，栅极驱动电路还包括第一控制信号线和第二控制信号线，其中，第一控制信号线和第二控制信号线分别用于传输正扫控制信号和反扫控制信号；第一开关单元的栅极和第二开关单元的栅极分别与第一控制信号线和第二控制信号线连接。
在一些实施例中，第一开关单元与第二开关单元具有相同的沟道类型。
在一些实施例中，各移位寄存器单元包括移位信号输入端、移位信号输出端、驱动信号输入端和驱动信号输出端；驱动信号输入端与栅极驱动信号线连接，且驱动信号输出端与至少一条扫描线连接，并向至少一条扫描线输出栅极驱动信号，其中，栅极驱动信号线用于传输栅极驱动信号；第n级栅极驱动单元中，移位寄存器单元的移位信号输入端与第一控制单元和第二控制单元的输出端连接，且移位寄存器单元的移位信号输出端分别与第n-1级栅极驱动单元中的第二控制单元的输入端和第n+1级栅极驱动单元中的第一控制单元的输入端连接，其中，2≤n≤N-1，且n为正整数。
本申请实施例提供的栅极驱动电路，将依次串联的各级栅极驱动单元中的控制单元设计为第一控制单元和第二控制单元。第一控制单元在正扫控制信号的控制下，将第一级移位寄存器单元输出的移位信号依次传输至第N级移位寄存器单元。且第二控制单元在反扫控制信号的控制下，将第N级移位寄存器单元输出的移位信号依次传输至第一级移位寄存器单元。这样可以实现在不影响栅极驱动电路的性能的同时，减少控制单元中电子元器件的数量，从而减少栅极驱动电路所需占用的空间，进而有利于窄边框的设计。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是现有技术中的栅极驱动电路的结构示意图；
图2是本申请提供的栅极驱动电路的一个实施例的结构示意图；
图3是本申请提供的栅极驱动电路中的移位寄存器单元的一个实施例的结构示意图；
图4是本申请提供的栅极驱动电路的另一个实施例的结构示意图；
图5是本申请提供的栅极驱动电路的又一个实施例的结构示意图；
图6是本申请提供的栅极驱动电路的再一个实施例的结构示意图；
图7是本申请提供的栅极驱动电路的一个正扫驱动时序图；
图8是本申请提供的栅极驱动电路的一个反扫驱动时序图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的原理和特征作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参见图2，其示出了本申请提供的栅极驱动电路的一个实施例的结构示意图。该显示面板可以为使用上述驱动方法的显示面板。
在本实施例中，栅极驱动电路可以包括：N级依次串联的栅极驱动单元；各栅极驱动单元包括控制单元和移位寄存器单元，移位寄存单元用于在移位信号的控制下输出栅极驱动信号和移位信号；控制单元包括第一控制单元和第二控制单元；第i级栅极驱动单元中，第一控制单元接收正扫控制信号，将第i-1级栅极驱动单元的移位寄存器单元输出的移位信号传输至第i级栅极驱动单元的移位寄存器单元；第j级栅极驱动单元中，第二控制单元接收反扫控制信号，将第j+1级栅极驱动单元的移位寄存器单元输出的移位信号传输至第j级栅极驱动单元的移位寄存器单元；其中，2≤i≤N，1≤j≤N-1，i、j和N为正整。
如图2所示，栅极驱动电路包括多级栅极驱动单元(如S1、S2、S3···SN)。每级栅极驱动单元可以包括控制单元(如K1、K2、K3···KN)和移位寄存器单元(如Y1、Y2、Y3···YN)。其中，每级控制单元可以包括第一控制单元(如K11、K21、K31···KN1)和第二控制单元(K12、K22、K32···KN2)。
在本实施例中，栅极驱动电路还可以包括第一移位信号线21、第二移位信号线22和控制线号线L1。其中，第一移位信号线21和第二移位信号线22用于传输移位信号。控制信号线L1可以用于传输正扫控制信号和反扫控制信号。栅极驱动单元S1中的第一控制单元K11的输入端与第一移位信号线21连接。且栅极驱动单元SN中的第二控制单元KN2的输入端与第二移位信号线22连接。此外，同一栅极驱动单元中，第一控制单元的输出端与第二控制单元的输出端连接，且与移位寄存器单元连接，并向移位寄存器单元输出移位信号。例如第一控制单元K11的输出端和第二控制单元K12的输出端连接，并且第一控制单元K11的输出端和第二控制单元K12的输出端均与移位寄存器单元Y1连接。
若控制信号线L1传输正扫控制信号，则栅极驱动单元S1、S2、S3···SN中的第一控制单元K11、K21、K31···KN1接收正扫控制信号并导通。此时，第一控制单元K11将第一移位信号线21上的移位信号传输至移位寄存器单元Y1；第一控制单元K21将移位寄存器单元Y1输出的移位信号传输至移位寄存器单元Y2；直至第一控制单元KN1将上一移位寄存器单元(即沿移位信号的传输方向，位于移位寄存器单元YN的前一个且先接收移位信号的移位寄存器单元)输出的移位信号传输至移位寄存器单元YN。若控制信号线L1传输反扫控制信号，则栅极驱动单元S1、S2、S3···SN中的第二控制单元K12、K22、K32···KN2接收反扫控制信号并导通。此时，第二控制单元KN2将第二移位信号线22上的移位信号传输至移位寄存器单元YN；直至第二控制单元K12将移位寄存器单元Y2输出的移位信号传输至移位寄存器单元Y1。这样各移位寄存器单元在移位信号的控制下向对应的扫描线(如G1、G2、G3···GN)传输栅极驱动信号。这样通过第一控制单元和第二控制单元可以分别实现栅极驱动电路的正扫和反扫，因此在实现栅极驱动电路的性能的同时，又可以减少栅极驱动电路所需占用的空间，从而有利于窄边框的设计。
此外，由于此种结构的栅极驱动电路可以占用更少的空间，所以在进行面板设计时，可以使栅极驱动电路距离面板的边缘稍远一些，以减少边缘切割所导致的栅极驱动电路损坏的情况发生，从而有利于降低边缘切割的工艺难度和要求。另外，在通过外部治具对面板或面板上的其他电路进行可靠性测试时，由于栅极驱动电路距离面板的边缘稍远一些，还可以降低栅极驱动电路与外部治具之间产生的静电干扰。
可选地，各移位寄存器单元可以包括移位信号输入端、移位信号输出端、驱动信号输入端和驱动信号输出端。驱动信号输入端与栅极驱动信号线连接，且驱动信号输出端与至少一条扫描线连接，并向至少一条扫描线输出栅极驱动信号。其中，栅极驱动信号线用于传输栅极驱动信号。此时，第n级栅极驱动单元中，移位寄存器单元的移位信号输入端与第一控制单元和第二控制单元的输出端连接；且移位寄存器单元的移位信号输出端分别与第n-1级栅极驱动单元中的第二控制单元的输入端和第n+1级栅极驱动单元中的第一控制单元的输入端连接。其中，2≤n≤N-1，且n为正整数。具体可以参见图3，其示出了移位寄存器单元的一个实施例的结构示意图。
从图3可知，图2实施例中的移位寄存器单元Y2可以包含移位信号输入端A、移位信号输出端B、驱动信号输入端C和驱动信号输出端D。移位信号输入端A与图2所示的第一控制单元K21的输出端和第二控制单元K22的输出端连接。移位信号输出端B则与图2所示的栅极驱动单元S1中第二控制单元K12的输入端和栅极驱动单元S3中第一控制单元K31的输入端连接。驱动信号输入端C与栅极驱动信号线23连接，且驱动信号输出端D与扫描线G2连接。此时，移位寄存器单元Y2在移位信号的控制下，将栅极驱动信号线23上的栅极驱动信号传输至扫描线G2。可以理解的是，栅极驱动信号线和扫描线的数量仅仅是示意性的，而驱动信号输入端和驱动信号输出端的数量可以分别根据栅极驱动信号线和扫描线的数量进行调整。
本实施例中的第一控制单元和第二控制单元的具体结构可以参见图4、图5和图6，其示出了本申请提供的栅极驱动电路的三个实施例的结构示意图。
如图4所示，本实施例中的栅极驱动电路同样包含N级依次串联的栅极驱动单元(如S1、S2···SN)。每级栅极驱动单元包含控制单元(如K1、K2···KN)和移位寄存器单元(如Y1、Y2···YN)。且每级控制单元包含第一控制单元和第二控制单元。各移位寄存器单元与各控制单元的具体连接关系可以参见图2实施例中的相关描述，此处不再赘述。
在本实施例中，第一控制单元为第一开关单元，第二控制单元为第二开关单元。且第一开关单元和第二开关单元分别在正扫控制信号和反扫控制信号的控制下分时导通。也就是说，第一开关单元和第二开关单元不能同时导通，或者正扫控制信号和反扫控制线号被分时发送。
从图4中可以看出，第一开关单元(如K11、K21···KN1)和第二开关单元(如K12、K22···KN2)均为薄膜晶体管。此时，第一开关单元K11、K21···KN1的栅极和第二开关单元K12、K22···KN2的栅极均与控制信号线L1连接。其中，控制信号线L1既用于传输正扫控制信号，又用于传输反扫控制信号。可以理解的是，为了实现第一开关单元和第二开关单元的分时导通，第一开关单元的沟道类型应与第二开关单元的沟道类型不同。即第一开关单元可以为P型或N型薄膜晶体管中的一种，第二开关单元可以为P型或N型薄膜晶体管中的另一种。
当控制信号线L1传输正扫控制信号(如低电平控制信号)，第一开关单元K11、K21···KN1导通，并将第一移位信号线21上的移位信号由移位寄存器单元Y1依次传输至移位寄存器YN。当控制信号线L1传输反扫控制信号(高电平控制信号)，第二开关单元K12、K22···KN2导通，并将第二移位信号线22上的移位信号由移位寄存器单元YN依次传输至移位寄存器Y1。这样既可以减少控制单元中开关单元的数量，又可以减少控制信号线的数量，降低生产成本的同时，又可以减少栅极驱动电路在显示面板中所需占用的空间，从而便于显示面板的窄边框设计。
进一步参看图5，在本实施例中，第一控制单元和第二控制单元同样分别为第一开关单元和第二开关单元。第一开关单元(如K11、K21···KN1)和第二(如K12、K22···KN2)也均为薄膜晶体管。
如图5所示，栅极驱动电路中可以包括第一控制信号线L1和第二控制信号线L2。其中，第一控制信号线L1用于传输正扫控制信号，第二控制信号线L2用于传输反扫控制信号。此时，第一开关单元K11、K21···KN1的栅极与第一控制信号线L1连接。第二开关单元K12、K22···KN2的栅极与第二控制信号线L2连接。可以理解的是，为了实现第一开关单元和第二开关单元的分时导通，第一控制信号线L1上的正扫控制信号与第二控制信号线L2上的反扫控制信号要分时发送。同时，为了减少控制单元中开关单元的种类，简化生产工艺，降低生产成本，第一开关单元与第二开关单元可以具有相同的沟道类型。即第一开关单元和第二开关单元可以均为P型薄膜晶体管。此时，正扫控制信号和反扫控制信号均为低电平控制信号。或者如图6所示，第一开关单元(如K11、K21···KN1)和第二(如K12、K22···KN2)可以均为N型薄膜晶体管。此时，第一控制信号线L1上的正扫控制信号和第二控制信号线L2上的反扫控制信号均为高电平控制信号。
继续参见图7，其示出了上述各实施例中的栅极驱动电路进行正扫的一个工作时序图。其中，移位信号为第一移位信号线上传输的移位信号。栅极驱动信号为与各级移位寄存器单元连接的栅极驱动信号线上传输的栅极驱动信号。M1、M2···MN分别代表移位寄存器单元Y1、Y2···YN输出的栅极驱动信号。
从图7中可以看出，当控制信号线发送正扫控制信号后，各级第一控制单元接收正扫控制信号。第一级第一控制单元K11将移位信号传输至移位寄存器单元Y1。移位寄存器单元Y1在移位信号的控制下输出与其连接的栅极驱动信号线上的栅极驱动信号M1，同时向第二级第一控制单元K21输出移位信号。第二级第一控制单元K21将该移位信号传输至移位寄存器单元Y2，使其输出栅极驱动信号M2和移位信号。直至第N级第一控制单元KN1将移位信号传输至移位寄存器单元YN，使其输出栅极驱动信号MN。如图8所示，栅极驱动电路的反扫过程与正扫过程相反，即移位寄存器单元YN至Y1依次输出栅极驱动信号MN、MN-1···M1，在此不再赘述。可以理解的是，各移位寄存器单元输出的栅极驱动信号的延时时间与栅极驱动电路的电路结构有关，此处仅仅是示意性的。
由图7和图8可知，本申请提出的栅极驱动电路，在减少控制单元中的电子元器件的数量后，其电路性能不变。因此，本申请提出的栅极驱动电路在保证电路性能的同时，可以减少其所需占用的空间，有利于窄边框的设计，并降低生产成本。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种栅极驱动电路，其特征在于，所述栅极驱动电路包括：
N级依次串联的栅极驱动单元；
各所述栅极驱动单元包括控制单元和移位寄存器单元，所述移位寄存单元用于在移位信号的控制下输出栅极驱动信号和移位信号；
所述控制单元包括第一控制单元和第二控制单元；
第i级栅极驱动单元中，所述第一控制单元接收正扫控制信号，并将第i-1级栅极驱动单元的移位寄存器单元输出的移位信号传输至第i级栅极驱动单元的移位寄存器单元；
第j级栅极驱动单元中，第二控制单元接收反扫控制信号，并将第j+1级栅极驱动单元的移位寄存器单元输出的移位信号传输至第j级栅极驱动单元的移位寄存器单元；
其中，2≤i≤N，1≤j≤N-1，i、j和N为正整数。
2.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述栅极驱动电路还包括第一移位信号线和第二移位信号线，其中，所述第一移位信号线和所述第二移位信号线用于传输所述移位信号；
第一级栅极驱动单元中的第一控制单元的输入端与所述第一移位信号线连接，第N级栅极驱动单元中的第二控制单元的输入端与所述第二移位信号线连接。
3.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，同一栅极驱动单元中，第一控制单元的输出端与第二控制单元的输出端连接，且与移位寄存器单元连接，并向移位寄存器单元输出移位信号。
4.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述第一控制单元为第一开关单元，所述第二控制单元为第二开关单元；
所述第一开关单元和所述第二开关单元分别在正扫控制信号和反扫控制信号的控制下分时导通。
5.根据权利要求4所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述第一开关单元和所述第二开关单元均为薄膜晶体管。
6.根据权利要求5所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述栅极驱动电路还包括控制信号线，其中，所述控制信号线用于传输正扫控制信号和反扫控制信号；
所述第一开关单元的栅极和所述第二开关单元的栅极均与所述控制信号线连接。
7.根据权利要求6所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述第一开关单元与所述第二开关单元的沟道类型不同。
8.根据权利要求5所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述栅极驱动电路还包括第一控制信号线和第二控制信号线，其中，所述第一控制信号线和所述第二控制信号线分别用于传输正扫控制信号和反扫控制信号；
所述第一开关单元的栅极和所述第二开关单元的栅极分别与所述第一控制信号线和所述第二控制信号线连接。
9.根据权利要求8所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述第一开关单元与所述第二开关单元具有相同的沟道类型。
10.根据权利要求1-9之一所述的栅极驱动电路，其特征在于，各所述移位寄存器单元包括移位信号输入端、移位信号输出端、驱动信号输入端和驱动信号输出端；
所述驱动信号输入端与栅极驱动信号线连接，且所述驱动信号输出端与至少一条扫描线连接，并向所述至少一条扫描线输出栅极驱动信号，其中，所述栅极驱动信号线用于传输栅极驱动信号；
第n级栅极驱动单元中，移位寄存器单元的移位信号输入端与第一控制单元和第二控制单元的输出端连接，且移位寄存器单元的移位信号输出端分别与第n-1级栅极驱动单元中的第二控制单元的输入端和第n+1级栅极驱动单元中的第一控制单元的输入端连接，其中，2≤n≤N-1，且n为正整数。
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