CN107393473A - Goa电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种GOA电路。该GOA电路包括多个级联的GOA单元，设n为自然数，负责输出第n级水平扫描信号的第n级GOA单元包括：上拉单元(10)，上拉控制单元(20)，下传单元(30)，下拉单元(40)，下拉维持单元(50)，以及自举电容(Cbt)；该上拉单元(10)连接第n级水平扫描信号输出端(G(n))，第一节点(Q)，第二节点(K)，以及第一时钟信号(CLKB)；该上拉控制单元(20)连接第一节点(Q)，第二节点(K)，第三节点(N)，第二时钟信号(CLK)，当前级级传信号输出端(Cout(n))，以及前一级级传信号输出端(Cout(n－1))或启动脉冲(STV)。本发明的GOA电路可以有效的解决Q点电位维持问题，能够实现宽脉冲GOA信号输出。

Description

GOA电路
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种GOA电路。
背景技术
有机发光二极管(OLED)显示装置具有自发光、驱动电压低、发光效率高、响应时间短、清晰度与对比度高、近180°视角、使用温度范围宽，可实现柔性显示与大面积全色显示等诸多优点，被业界公认为是最有发展潜力的显示装置。OLED显示装置按照驱动方式可以分为无源矩阵型OLED(Passive Matrix OLED，PMOLED)和有源矩阵型OLED(Active MatrixOLED，AMOLED)两大类。其中，AMOLED具有呈阵列式排布的像素，属于主动显示类型，发光效能高，通常用作高清晰度的大尺寸显示装置。
目前AMOLED显示面板的水平扫描线的驱动是由外接集成电路来实现的，外接集成电路可以控制各级行扫描线的逐级充电与放电，而采用阵列基板行驱动(GOA，Gate Driveron Array)方法，可以将行扫描驱动电路集成在显示面板的阵列基板上，显著的减少外接IC(芯片)的使用量，从而降低了显示面板的生产成本以及功耗，并且能够实现显示装置的窄边框化。GOA电路中Q点是控制输出信号高电平的TFT栅极点，当Q点处于高电位时，TFT处于开启状态，输出信号保持高电位。因此，在实际工作过程中，Q点电位的维持能力是保证GOA电路稳定输出的关键所在。在Q点电位维持阶段，Q点电位难以长期维持，容易导致GOA电路失效，这是现在GOA电路设计的难点。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种GOA电路，解决Q点电位维持问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种GOA电路，包括多个级联的GOA单元，设n为自然数，负责输出第n级水平扫描信号的第n级GOA单元包括：上拉单元，上拉控制单元，下传单元，下拉单元，下拉维持单元，以及自举电容；该上拉单元连接第n级水平扫描信号输出端，第一节点，第二节点，以及第一时钟信号；该上拉控制单元连接第一节点，第二节点，第三节点，第二时钟信号，当前级级传信号输出端，以及前一级级传信号输出端或启动脉冲；该下传单元连接第一节点，当前级级传信号输出端，以及第一时钟信号；该下拉单元连接第n级水平扫描信号输出端，第一节点，第三节点，下一级级传信号输出端，第一直流低电压，以及第二直流低电压；该下拉维持单元连接第一节点，第二节点，第三节点，第n级水平扫描信号输出端，当前级级传信号输出端，直流高电压，第一直流低电压，以及第二直流低电压；该自举电容两端分别连接第一节点和第n级水平扫描信号输出端。
其中，第一时钟信号、第二时钟信号是波形相反的交流信号。
其中，该上拉控制单元包括：
第一薄膜晶体管，其栅极连接第二时钟信号，源极和漏极分别连接第三节点和前一级级传信号输出端或启动脉冲；
第二薄膜晶体管，其栅极连接第二时钟信号，源极和漏极分别连接第三节点和第一节点；
第三薄膜晶体管，其栅极连接当前级级传信号输出端，源极和漏极分别连接第二节点和第三节点。
其中，当n＝1时，第一薄膜晶体管的源极和漏极分别连接第三节点和启动脉冲。
其中，该上拉单元包括：
第四薄膜晶体管，其栅极连接第一节点，源极和漏极分别连接第一时钟信号和第n级水平扫描信号输出端；
第五薄膜晶体管，其栅极连接第一节点，源极和漏极分别连接第一时钟信号和第二节点。
其中，该下传单元包括：
第六薄膜晶体管，其栅极连接第一节点，源极和漏极分别连接第一时钟信号和当前级级传信号输出端。
其中，该下拉单元包括：
第七薄膜晶体管，其栅极连接下一级级传信号输出端，源极和漏极分别连接第n级水平扫描信号输出端和第二直流低电压；
第八薄膜晶体管，其栅极连接下一级级传信号输出端，源极和漏极分别连接第三节点和第一节点；
第九薄膜晶体管，其栅极连接下一级级传信号输出端，源极和漏极分别连接第三节点和第一直流低电压。
其中，该下拉维持单元包括：
第十薄膜晶体管，其栅极连接第四节点，源极和漏极分别连接第n级水平扫描信号输出端和第二直流低电压；
第十一薄膜晶体管，其栅极连接第四节点，源极和漏极分别连接第一直流低电压和当前级级传信号输出端；
第十二薄膜晶体管，其栅极连接第四节点，源极和漏极分别连接第二节点和第二直流低电压；
第十三薄膜晶体管，其栅极连接第四节点，源极和漏极分别连接第三节点和第一节点；
第十四薄膜晶体管，其栅极连接第四节点，源极和漏极分别连接第三节点和第一直流低电压；
第十五薄膜晶体管，其栅极连接直流高电压，源极和漏极分别连接直流高电压和第十六薄膜晶体管的栅极；
第十六薄膜晶体管，其源极和漏极分别连接第四节点和直流高电压；
第十七薄膜晶体管，其栅极连接第一节点，源极和漏极分别连接第十六薄膜晶体管的栅极和第一直流低电压；
第十八薄膜晶体管，其栅极连接第一节点，源极和漏极分别连接第四节点和第一直流低电压。
其中，该第二直流低电压大于第一直流低电压。
其中，其为基于IGZO材料制备的GOA电路。
综上，本发明的GOA电路可以有效的解决Q点电位维持问题，能够实现宽脉冲GOA信号输出。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
附图中，
图1为本发明GOA电路一较佳实施例的电路示意图；
图2为本发明GOA电路一较佳实施例的输入源信号波形示意图；
图3为本发明GOA电路一较佳实施例第31级GOA单元的输出波形示意图；
图4为本发明GOA电路一较佳实施例防止阈值电压Vth偏负的效果示意图。
具体实施方式
参见图1及图2，本发明的该较佳实施例主要由18颗TFT和一个电容Cbt构成，电路之间的连接关系如图1所示。其中，CLK、CLKB是波形相反的交流电源，VGH、VGL1和VGL2是DC直流电源，STV是启动脉冲(start pulse)触发信号，为启动第一级GOA单元所需。GOA电路中各信号具体的波形与电压关系可以如下表所示。节点N、Q、QB、Cout(n-1)、Cout(n)、Cout(n+1)、G(n)等是电路中重要的节点。
应用该较佳实施例的面板的其他参数可以设置如下：对于FHD(全高清)分辨率，行扫描线数量为1080，时钟信号数量(CK number)为2个(CLK和CLKB)，时钟周期(CK period)为336毫秒，占空比(Duty cycle)为50％，STV宽度为168毫秒。
本发明GOA电路的第n级GOA单元主要包括：上拉单元10，上拉控制单元20，下传单元30，下拉单元40，下拉维持单元50，以及自举电容Cbt。
该上拉单元10连接第n级水平扫描信号输出端G(n)，第一节点Q，第二节点K，以及第一时钟信号CLKB；上拉单元10主要负责将时钟信号转变为输出信号G(n)。主要包括T21和T23，T21栅极连接第一节点Q，源极和漏极分别连接第一时钟信号CLKB和第n级水平扫描信号输出端G(n)；T23栅极连接第一节点Q，源极和漏极分别连接第一时钟信号CLKB和第二节点K。
该上拉控制单元20连接第一节点Q，第二节点K，第三节点N，第二时钟信号CLK，当前级级传信号输出端Cout(n)，以及前一级级传信号输出端Cout(n－1)或启动脉冲STV；其功能是拉升Q点电位并控制上拉单元的打开时间。主要包括：T11栅极连接第二时钟信号CLK，源极和漏极分别连接第三节点N和前一级级传信号输出端Cout(n－1)或启动脉冲STV；T12栅极连接第二时钟信号CLK，源极和漏极分别连接第三节点N和第一节点Q；T6栅极连接当前级级传信号输出端Cout(n)，源极和漏极分别连接第二节点K和第三节点N。GOA电路第一级的T11与STV信号相连。
该下传单元30连接第一节点Q，当前级级传信号输出端Cout(n)，以及第一时钟信号CLKB；目的主要是将Cout(n)信号作为下一级GOA单元的输入信号以及上一级GOA单元的反馈信号。主要包括T22，其栅极连接第一节点Q，源极和漏极分别连接第一时钟信号CLKB和当前级级传信号输出端Cout(n)。
该下拉单元40连接第n级水平扫描信号输出端G(n)，第一节点Q，第三节点N，下一级级传信号输出端Cout(n+1)，第一直流低电压VGL1，以及第二直流低电压VGL2；负责在第一时间将Q点电位与输出信号拉低为低电位。主要包括：T31，其栅极连接下一级级传信号输出端Cout(n+1)，源极和漏极分别连接第n级水平扫描信号输出端G(n)和第二直流低电压VGL2；T32，其栅极连接下一级级传信号输出端Cout(n+1)，源极和漏极分别连接第三节点N和第一节点Q；T33，其栅极连接下一级级传信号输出端Cout(n+1)，源极和漏极分别连接第三节点N和第一直流低电压VGL1。
该下拉维持单元50连接第一节点Q，第二节点K，第三节点N，第n级水平扫描信号输出端G(n)，当前级级传信号输出端Cout(n)，直流高电压VGH，第一直流低电压VGL1，以及第二直流低电压VGL2；负责将Q点电位与G(n)点电位维持在关闭状态。主要包括：T41，其栅极连接第四节点QB，源极和漏极分别连接第n级水平扫描信号输出端G(n)和第二直流低电压VGL2；T42，其栅极连接第四节点QB，源极和漏极分别连接第一直流低电压VGL1和当前级级传信号输出端Cout(n)；T43，其栅极连接第四节点QB，源极和漏极分别连接第二节点K和第二直流低电压VGL2；T44，其栅极连接第四节点QB，源极和漏极分别连接第三节点N和第一节点Q；T45，其栅极连接第四节点QB，源极和漏极分别连接第三节点N和第一直流低电压VGL1；T51，其栅极连接直流高电压VGH，源极和漏极分别连接直流高电压VGH和T53的栅极；T53，其源极和漏极分别连接第四节点QB和直流高电压VGH；T52，其栅极连接第一节点Q，源极和漏极分别连接T53的栅极和第一直流低电压VGL1；T54，其栅极连接第一节点Q，源极和漏极分别连接第四节点QB和第一直流低电压VGL1。
该自举电容Cbt两端分别连接第一节点Q和第n级水平扫描信号输出端G(n)，负责Q点电位的二次抬升，这有利于G(n)输出。
参见图3，其为该较佳实施例第31级GOA单元的输出波形示意图，通过将图2所示的波形带入本发明的GOA电路，得到了非常好的信号输出。并且下面以第31级GOA单元(G31)为例，说明本发明电路的工作过程。
当Cout(30)为高电位时，CLK同时处于高电位，T11和T22打开，Cout(30)的高电位传入到Q点，Q点为高电位，同时T21、T22与T23打开，由于Q与QB点之间连接反相器结构，它们之间的电位相反，因此，QB处于低电位，T41、T42、T43、T44与T45均关闭、同时，Cout(32)处于低电位，T31、T32和T33关闭，CLKB处于低电位，输出Cout(n)与G(n)为低电位。
然后，Cout(30)和CLK为低电位，T11与T12关闭，此时，Q点受到电容耦合效应，被抬到更高的电位，T31、T32、T33、T41、T42、T43、T44与T45继续关闭，CLKB是高电位，此时Cout(31)与G(31)为高电位。此时，T6打开，N点处于高电位，该电位降低了T12、T44与T32管的漏电流。需要说明的是本发明引入两条VGL线，其中VGL2>VGL1，使得Vgs<0，降低了薄膜晶体管T31、T41、T43与T6的阈值电压Vth为负值时漏电的风险。另外，在168毫秒的电位维持阶段，Q点电位并未降低，说明该电路能够有效解决Q点电位维持问题。
随后，CLK升为高电位，Cout(30)为低电位，同时Cout(32)为高电位，T11、T12、T31、T32与T33打开，Q点电位迅速被拉低，此时，QB点电位被拉至高电位，T41、T42、T43、T44与T45均打开，Cout(31)与G(31)被分别拉低至低电位VGL1与VGL2。
参见图4，其为本发明GOA电路一较佳实施例防止阈值电压Vth偏负的效果示意图。本发明通过引入两条VGL线，设置VGL2>VGL1，降低了薄膜晶体管T31、T41、T43与T6等的阈值电压Vth为负值时漏电的风险，因此本发明的电路同时有不俗的防止Vth偏负的效果。由图4可以看到，当Vth向负方向漂移7V时，电路依然能够正常工作，G(n)波形仍保持正常输出。
Q点的电位维持能力是限制IGZO(铟镓锌氧化物)-GOA电路输出宽脉冲信号的重要因素，本发明提出了一种IGZO-GOA电路，可以有效的维持Q点电位，实现宽脉冲GOA信号输出。可运用于LCD显示，也可以运用于OLED显示。
综上，本发明的GOA电路可以有效的解决Q点电位维持问题，能够实现宽脉冲GOA信号输出。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种GOA电路，其特征在于，包括多个级联的GOA单元，设n为自然数，负责输出第n级水平扫描信号的第n级GOA单元包括：上拉单元(10)，上拉控制单元(20)，下传单元(30)，下拉单元(40)，下拉维持单元(50)，以及自举电容(Cbt)；该上拉单元(10)连接第n级水平扫描信号输出端(G(n))，第一节点(Q)，第二节点(K)，以及第一时钟信号(CLKB)；该上拉控制单元(20)连接第一节点(Q)，第二节点(K)，第三节点(N)，第二时钟信号(CLK)，当前级级传信号输出端(Cout(n))，以及前一级级传信号输出端(Cout(n－1))或启动脉冲(STV)；该下传单元(30)连接第一节点(Q)，当前级级传信号输出端(Cout(n))，以及第一时钟信号(CLKB)；该下拉单元(40)连接第n级水平扫描信号输出端(G(n))，第一节点(Q)，第三节点(N)，下一级级传信号输出端(Cout(n+1))，第一直流低电压(VGL1)，以及第二直流低电压(VGL2)；该下拉维持单元(50)连接第一节点(Q)，第二节点(K)，第三节点(N)，第n级水平扫描信号输出端(G(n))，当前级级传信号输出端(Cout(n))，直流高电压(VGH)，第一直流低电压(VGL1)，以及第二直流低电压(VGL2)；该自举电容(Cbt)两端分别连接第一节点(Q)和第n级水平扫描信号输出端(G(n))。
2.如权利要求1所述的GOA电路，其特征在于，第一时钟信号(CLKB)、第二时钟信号(CLK)是波形相反的交流信号。
3.如权利要求1所述的GOA电路，其特征在于，该上拉控制单元(20)包括：
第一薄膜晶体管(T11)，其栅极连接第二时钟信号(CLK)，源极和漏极分别连接第三节点(N)和前一级级传信号输出端(Cout(n－1))或启动脉冲(STV)；
第二薄膜晶体管(T12)，其栅极连接第二时钟信号(CLK)，源极和漏极分别连接第三节点(N)和第一节点(Q)；
第三薄膜晶体管(T6)，其栅极连接当前级级传信号输出端(Cout(n))，源极和漏极分别连接第二节点(K)和第三节点(N)。
4.如权利要求3所述的GOA电路，其特征在于，当n＝1时，第一薄膜晶体管(T11)的源极和漏极分别连接第三节点(N)和启动脉冲(STV)。
5.如权利要求1所述的GOA电路，其特征在于，该上拉单元(10)包括：
第四薄膜晶体管(T21)，其栅极连接第一节点(Q)，源极和漏极分别连接第一时钟信号(CLKB)和第n级水平扫描信号输出端(G(n))；
第五薄膜晶体管(T23)，其栅极连接第一节点(Q)，源极和漏极分别连接第一时钟信号(CLKB)和第二节点(K)。
6.如权利要求1所述的GOA电路，其特征在于，该下传单元(30)包括：
第六薄膜晶体管(T22)，其栅极连接第一节点(Q)，源极和漏极分别连接第一时钟信号(CLKB)和当前级级传信号输出端(Cout(n))。
7.如权利要求1所述的GOA电路，其特征在于，该下拉单元(40)包括：
第七薄膜晶体管(T31)，其栅极连接下一级级传信号输出端(Cout(n+1))，源极和漏极分别连接第n级水平扫描信号输出端(G(n))和第二直流低电压(VGL2)；
第八薄膜晶体管(T32)，其栅极连接下一级级传信号输出端(Cout(n+1))，源极和漏极分别连接第三节点(N)和第一节点(Q)；
第九薄膜晶体管(T33)，其栅极连接下一级级传信号输出端(Cout(n+1))，源极和漏极分别连接第三节点(N)和第一直流低电压(VGL1)。
8.如权利要求1所述的GOA电路，其特征在于，该下拉维持单元(50)包括：
第十薄膜晶体管(T41)，其栅极连接第四节点(QB)，源极和漏极分别连接第n级水平扫描信号输出端(G(n))和第二直流低电压(VGL2)；
第十一薄膜晶体管(T42)，其栅极连接第四节点(QB)，源极和漏极分别连接第一直流低电压(VGL1)和当前级级传信号输出端(Cout(n))；
第十二薄膜晶体管(T43)，其栅极连接第四节点(QB)，源极和漏极分别连接第二节点(K)和第二直流低电压(VGL2)；
第十三薄膜晶体管(T44)，其栅极连接第四节点(QB)，源极和漏极分别连接第三节点(N)和第一节点(Q)；
第十四薄膜晶体管(T45)，其栅极连接第四节点(QB)，源极和漏极分别连接第三节点(N)和第一直流低电压(VGL1)；
第十五薄膜晶体管(T51)，其栅极连接直流高电压(VGH)，源极和漏极分别连接直流高电压(VGH)和第十六薄膜晶体管(T53)的栅极；
第十六薄膜晶体管(T53)，其源极和漏极分别连接第四节点(QB)和直流高电压(VGH)；
第十七薄膜晶体管(T52)，其栅极连接第一节点(Q)，源极和漏极分别连接第十六薄膜晶体管(T53)的栅极和第一直流低电压(VGL1)；
第十八薄膜晶体管(T54)，其栅极连接第一节点(Q)，源极和漏极分别连接第四节点(QB)和第一直流低电压(VGL1)。
9.如权利要求1所述的GOA电路，其特征在于，该第二直流低电压(VGL2)大于第一直流低电压(VGL1)。
10.如权利要求1所述的GOA电路，其特征在于，其为基于IGZO材料制备的GOA电路。
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