CN108389554B - 栅极扫描驱动电路及液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种栅极扫描驱动电路及液晶显示装置，栅极扫描驱动电路包括N级驱动电路单元；第n级驱动电路单元包括正反扫控制模块、上拉模块、触控辅助模块以及维持辅助模块；其中N>4，1≦n≦N，且N和n为正整数；正反扫模块包括预充子模块、节点控制子模块和下拉子模块；节点控制子模块输入维持控制信号；预充子模块用于对预充控制节点进行预充，下拉子模块用于对预充控制节点和上拉控制节点进行下拉清空；在触控暂停期间，预充控制节点为高电位，维持控制信号为低电位，上拉控制节点为低电位；本发明的栅极扫描驱动电路可以避免由薄膜晶体管的阈值电压漂移造成的触控暂停位置的停坑横纹，改善电路的可靠性。

Description

栅极扫描驱动电路及液晶显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种用于内嵌式触控显示屏的栅极扫描驱动电路及液晶显示装置。

背景技术

近几年，液晶显示器中的栅极扫描驱动电路(Gate Driver Monolithic，GDM)逐渐在技术上利用现有的薄膜晶体管制程实现集成在液晶面板中，这样既可以降低制造成本，也可以在设计上减少左右边框尺寸。在小尺寸显示器应用中，为了满足不同客户应用的需求，栅极扫描驱动电路设计上一般需要能够支持正向扫描和反向扫描切换的功能。

图1所示是一种现有的内嵌式触控显示屏的栅极扫描驱动电路的电路示意图，该栅极扫描驱动电路包括正反扫控制模块01、上拉模块02、触控辅助模块03、维持辅助模块04以及第一电容C1。该栅极扫描驱动电路的扫描方向通过正向扫描控制信号U2D和反向扫描控制信号D2U这一对相互反相的恒压信号进行控制，当U2D取高电平、D2U取低电平时进行自上而下的正向扫描，反之进行反向扫描，即通过控制M1和M9两个薄膜晶体管的状态来实现切换不同扫描方向的功能。

在小尺寸显示屏中，将触控功能整合到显示器中已经成为一种技术趋势，这样既可以节省成本，也可以减薄显示器的整体厚度，但是同时也对面板设计提出了更高的技术要求。如图2所示是一种内嵌式触控显示屏的驱动方式示意图，即将原有的一帧画面分割成多个区块，然后在区块之间画面(Display)输入触控控制信号Touch进行暂停，进行触控侦测。这样对于栅极扫描驱动电路而言，为了满足触控侦测，在触控暂停期间电路需要暂停输出栅极扫描信号Gn，然后在触控结束后还可以正常启动，继续依序输出栅极扫描信号Gn。

如图3所示，栅极扫描驱动电路的正常级(即不发生触控暂停的级)和发生触控暂停的特殊级，上拉控制节点netAn的驱动波形有明显差异，在长时间操作后，会导致这两个不同级驱动电路单元中的第十薄膜晶体管M10产生不同的阈值电压漂移量，然后产生不同的栅极扫描信号输出，最终导致在触控暂停位置形成停坑横纹，即在触控暂停位置的同一水平线上出现黑色条纹。

另一方面，通过增加额外的正向扫描控制信号U2D、反向扫描控制信号D2U以及单侧栅极扫描驱动电路使用两个启动信号GSP1和GSP3来实现正反扫功能既降低了电路的可靠性，也增加了电路的复杂性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种栅极扫描驱动电路及液晶显示装置，可以避免由薄膜晶体管的阈值电压漂移造成的触控暂停位置的停坑横纹，改善电路的可靠性。

本发明提供的技术方案如下：

本发明公开了一种栅极扫描驱动电路，该栅极扫描驱动电路包括N级驱动电路单元；第n级驱动电路单元包括正反扫控制模块、上拉模块、触控辅助模块以及维持辅助模块；其中N>4，1≦n≦N，且N和n为正整数；第n级驱动电路单元的正反扫控制模块、上拉模块、触控辅助模块以及维持辅助模块相连接于上拉控制节点；正反扫控制模块、维持辅助模块以及触控辅助模块均输入低电平；上拉模块和触控辅助模块相连接于第n级驱动电路单元的栅极扫描信号线；栅极扫描信号线输出栅极扫描信号；触控辅助模块接收外部输入的触控控制信号，触控控制信号将一帧时间分为触控暂停期间和非触控暂停期间；第n级驱动电路单元的正反扫模块包括预充子模块、节点控制子模块和下拉子模块；预充子模块、节点控制子模块和下拉子模块相连接于预充控制节点，节点控制子模块和下拉子模块相连接于上拉控制节点；节点控制子模块输入维持控制信号，维持控制信号在触控暂停期间为低电位，在非触控暂停期间为高电位；预充子模块用于在正向扫描和反向扫描时对预充控制节点进行预充，下拉子模块用于对预充控制节点和上拉控制节点进行下拉清空；在触控暂停期间，预充控制节点为高电位，维持控制信号为低电位，上拉控制节点为低电位。

优选地，第n级驱动电路单元的节点控制子模块包括第一薄膜晶体管，第一薄膜晶体管的控制端连接预充控制节点，第一薄膜晶体管的两个通路端分别连接维持控制信号和上拉控制节点。

优选地，第n级驱动电路单元的预充子模块包括第四薄膜晶体管和第七薄膜晶体管；所述第四薄膜晶体管的控制端和第四薄膜晶体管的第一通路端短接并输入第一控制信号，第四薄膜晶体管的第二通路端连接预充控制节点；第七薄膜晶体管的控制端和第七薄膜晶体管的第一通路端短接并输入第二控制信号，第七薄膜晶体管的第二通路端连接预充控制节点；第n级驱动电路单元的下拉子模块包括第十一薄膜晶体管和第十二薄膜晶体管；第十一薄膜晶体管的控制端输入第二时钟信号，第十一薄膜晶体管的两个通路端分别连接预充控制节点和低电平；第十二薄膜晶体管的控制端输入第二时钟信号，第十二薄膜晶体管的两个通路端分别连接上拉控制节点和低电平。

优选地，当所述第n级驱动电路单元为首级驱动电路单元时，所述第一控制信号为第一启动信号；当所述第n级驱动电路单元不为首级驱动电路单元时，所述第一控制信号为前级驱动电路单元的栅极扫描信号；

当所述第n级驱动电路单元为尾级驱动电路单元时，所述第二控制信号为第一启动信号；当所述第n级驱动电路单元不为尾级驱动电路单元时，所述第二控制信号为后级驱动电路单元的栅极扫描信号。

优选地，第n级驱动电路单元的正反扫控制模块还包括第二电容，第二电容的一端连接预充控制节点，第二电容的另一端连接上拉控制节点。

优选地，第n级驱动电路单元的上拉模块包括第十薄膜晶体管，第十薄膜晶体管的控制端连接第n级驱动电路单元的上拉控制节点，第十薄膜晶体管的两个通路端分别连接第一时钟信号和第n级驱动电路单元的栅极扫描信号线。

优选地，第n级驱动电路单元的维持辅助模块包括维持控制节点产生模块和信号维持模块，维持控制节点产生模块和信号维持模块相连接于维持控制节点；

维持控制节点产生模块包括第五薄膜晶体管、第六薄膜晶体管以及第九薄膜晶体管；第五薄膜晶体管的控制端和第五薄膜晶体管的第一通路端短接并输入维持控制信号，第五薄膜晶体管的第二通路端连接第n级驱动电路单元的维持控制节点；第六薄膜晶体管的控制端连接第n级驱动电路单元的上拉控制节点，第六薄膜晶体管的两个通路端分别连接第n级驱动电路单元的维持控制节点和低电平；第九薄膜晶体管的控制端连接预充控制节点，第九薄膜晶体管的两个通路端分别连接第n级驱动电路单元的维持控制节点和低电平；

信号维持模块包括第八薄膜晶体管和第十三薄膜晶体管；第八薄膜晶体管的控制端连接第n级驱动电路单元的维持控制节点，第八薄膜晶体管的两个通路端分别连接第n级驱动电路单元的上拉控制节点和低电平；第十三薄膜晶体管的控制端连接第n级驱动电路单元的维持控制节点，第十三薄膜晶体管的两个通路端分别连接第n级驱动电路单元的栅极扫描信号线和低电平。

优选地，第n级驱动电路单元的触控维持模块包括第二薄膜晶体管、第十四薄膜晶体管以及第十五薄膜晶体管；触控维持模块和维持辅助模块相连接于维持控制节点；第二薄膜晶体管的控制端输入触控控制信号，第二薄膜晶体管的两个通路端分别连接维持控制节点和低电平；第十四薄膜晶体管的控制端输入触控控制信号，第十四薄膜晶体管的两个通路端分别连接本级栅极扫描信号线和低电平；第十五膜晶体管的控制端输入触控控制信号，第十五薄膜晶体管的两个通路端分别连接上拉控制节点和低电平。

优选地，第n级驱动电路单元还包括清空重置模块，清空重置模块和正反扫控制模块、维持辅助模块相连接于预充控制节点；所述清空重置模块包括第三薄膜晶体管，第三薄膜晶体管的控制端输入清空重置信号，第三薄膜晶体管的两个通路端分别连接预充控制节点和低电平。

本发明还公开了一种液晶显示装置，包括上述任意一项所述的栅极扫描驱动电路。

与现有技术相比，本发明能够带来以下至少一项有益效果：

1、正反扫控制模块在触控暂停期间将上拉控制节点拉低，高电位转移至预充控制节点，减轻发生触控暂停的第n级驱动电路单元中上拉控制节点的高电位对薄膜晶体管的影响,避免产生停坑横纹；

2、维持辅助模块中的第九薄膜晶体管由预充控制节点控制，辅助下拉维持控制节点，改善电路的可靠性；

3、正反扫模块可以增加额外的第二电容负责抬升预充控制节点的电位；

4、正反扫控制模块中接收第一控制信号和第二控制信号的两个薄膜晶体管使用栅源极短接的接法，避免阈值电压漂移造成的电路失效；

5、利用现有信号实现正反扫功能且单侧栅极扫描驱动电路只需要一个启动信号，有利于缩窄显示面板的边框。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明予以进一步说明。

图1为一种现有内嵌式触控显示屏的栅极扫描驱动电路的电路示意图；

图2为图1所示栅极扫描驱动电路的驱动方式示意图；

图3为图1所示栅极扫描驱动电路的正常级和发生触控暂停的特殊级的上拉控制节点的驱动波形示意图；

图4为本发明栅极扫描驱动电路一个实施例的架构示意图；

图5为栅极扫描驱动电路左右交错式驱动架构的示意图；

图6为本发明栅极扫描驱动电路的实施例一的电路示意图；

图7为本发明栅极扫描驱动电路的实施例二的电路示意图；

图8为图7所示的电路在正向扫描时的驱动波形示意图；

图9为图7所示的电路在反向扫描时的驱动波形示意图；

图10为本发明栅极扫描驱动电路的实施例三的电路示意图；

附图标号说明：

01、正反扫控制模块，01A、预充子模块，01B、节点控制子模块，01C、下拉子模块，02、上拉模块，03、触控辅助模块，04、维持辅助模块，05、清空重置模块，

M1、第一薄膜晶体管，M2、第二薄膜晶体管，M3、第三薄膜晶体管，M1A、第四薄膜晶体管，M5、第五薄膜晶体管，M6、第六薄膜晶体管，M1B、第七薄膜晶体管、M8、第八薄膜晶体管，M6A、第九薄膜晶体管，M10、第十薄膜晶体管，M9A、第十一薄膜晶体管，M9B、第十二薄膜晶体管，M13、第十三薄膜晶体管，M14、第十四薄膜晶体管，M15、第十五薄膜晶体管，C1、第一电容，C2、第二电容；

Gn、第n级驱动电路单元的栅极扫描信号，netAn、第n级驱动电路单元的上拉控制节点，netBn、第n级驱动电路单元的维持控制节点，netCn、第n级驱动电路单元的预充控制节点，VGH、维持控制信号，VSS、低电平，CKm、第一时钟信号，CKm+4、第二时钟信号，Gn-2、第n-2级驱动电路单元的栅极扫描信号，Gn+2、第n+2级驱动电路单元的栅极扫描信号，CLR、清空重置信号，GSP1、第一启动信号，TC1、触控控制信号。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

本发明的栅极扫描驱动电路包括N(N>4，且N为正整数)级驱动电路单元，如图4所示，第n级(1≦n≦N，且n为正整数)驱动电路单元包括正反扫控制模块01、上拉模块02、触控辅助模块03以及维持辅助模块04。正反扫控制模块01、上拉模块02、触控辅助模块03和维持辅助模块04相连接于上拉控制节点netAn；正反扫控制模块01、触控辅助模块03和维持辅助模块04均输入低电平VSS；上拉模块02连接本级栅极扫描信号线，栅极扫描信号线输出栅极扫描信号Gn；触控辅助模块03接收外部输入的触控控制信号TC1，触控控制信号TC1将一帧时间分为触控暂停期间和非触控暂停期间。当第n级驱动电路单元输入的触控控制信号TC1为高电平时，该级驱动电路单元处于触控暂停期间；当第n级驱动电路单元输入的触控控制信号TC1为低电平时，该级驱动电路单元处于非触控暂停期间。

每个薄膜晶体管均包括控制端、第一通路端和第二通路端，在以下的实施例中，控制端为栅极，其中一个通路端为源极、另一个通路端为漏极。当给控制端维持控制信号时，源极和漏极通过半导体层连接，此时薄膜晶体管处于开启状态。

需要说明的是，以下实施例所涉及的电路图均为左右交错式(interlace)驱动架构下(如图5所示)的左侧栅极扫描驱动电路或右侧栅极扫描驱动电路，但本发明所述栅极扫描驱动电路的应用不仅限于该方式，可以适用于任意模式的驱动架构，包括非左右交错式双边驱动架构、单边驱动架构等。

在非左右交错式双边驱动架构下，两侧栅极扫描驱动电路采用的时钟信号相同且均为M个，时钟信号表示为CKm(m＝1、2、……、M)；以下的实施例采用左右交错式驱动架构，单侧栅极扫描驱动电路中时钟信号数量为M个，则双侧总计时钟信号数量为2M个，单侧时钟信号表示为CKm(m＝1、3、……、2M-1或者m＝2、4、……、2M)。

以下的实施例中选用4个时钟信号CK1、CK3、CK5、CK7，CK1、CK3、CK5、CK7的波形如图7和图8所示，当CK1、CK3、CK5、CK7波形依序产生时，这一时钟信号输入模式称之为时钟信号正序输入；当CK1、CK3、CK5、CK7波形逆序产生时，这一时钟信号输入模式称之为时钟信号逆序输入。应当说明的是，在本发明的基础上选用其他数量和波形的时钟信号及其他时钟信号输入模式的常规功能改进均应落入本发明的保护范围。

本发明一种栅极扫描驱动电路的架构如图4所示，第n级驱动电路单元的正反扫控制模块01包括预充子模块01A、节点控制子模块01B和下拉子模块01C；预充子模块01A、节点控制子模块01B和下拉子模块01C相连接于预充控制节点netCn，节点控制子模块01B和下拉子模块01C相连接于上拉控制节点netAn。节点控制子模块01B输入维持控制信号VGH，维持控制信号VGH在触控暂停期间为低电位，在非触控暂停期间为高电位。

预充子模块01A用于在正向扫描和反向扫描时对预充控制节点netCn进行预充；节点控制子模块01B输入维持控制信号VGH，用于控制上拉控制节点netAn的电位；下拉子模块01C对预充控制节点netCn和上拉控制节点netAn进行下拉清空。

在触控暂停期间，维持控制信号VGH为低电位，预充控制节点netCn为高电位，上拉控制节点netAn为低电位。触控结束，维持控制信号VGH升至高电位，上拉控制节点netAn升至高电位。即在节点控制子模块01B由维持控制信号VGH控制，在触控暂停期间将上拉控制节点netAn拉低，将高电位从上拉控制节点netAn转移至预充控制节点netCn；触控结束后，上拉控制节点netAn再次恢复高电位。转移上拉控制节点netAn的高电位可以减轻发生触控暂停的第n级驱动电路单元中上拉控制节点netAn的高电位对第十薄膜晶体管M10的影响,避免产生停坑横纹。

第n级驱动电路单元的上拉模块02由上拉控制节点netAn进行控制，输入第一时钟信号CKm并输出栅极扫描信号Gn，同时负责下拉清空栅极扫描信号线。

第n级驱动电路单元的触控辅助模块03接收外部输入的触控控制信号TC1，在触控暂停期间通过触控控制信号TC1来维持上拉控制节点netAn和本级栅极扫描信号线。

第n级驱动电路单元的维持辅助模块04可以根据不同的设计需求进行配置，可包括对上拉控制节点netAn、本级栅极扫描信号Gn进行维持或下拉清空等多种功能。

优选的，对图4所示的技术方案进行改进，得到改进的方案：第n级驱动电路单元清空重置模块还包括清空重置模块05，清空重置模块05负责在每帧结束和开关机时对预充控制节点netCn及其他驱动电路单元内部节点进行电荷清空。

进一步改进，得到改进的方案：第n级驱动电路单元的正反扫控制模块01还包括第二电容C2。第二电容C2连接在上拉控制节点netAn和预充控制节点netCn之间，负责在作用期间抬升预充控制节点netCn的电位。

需要说明的是，本发明中第二电容C2以及清空重置模块05是根据实际使用需要增设的功能模块，电路中是否包含上述模块不作限定，同时为了满足实际需要还可以增加其他功能模块，在此基础上的常规功能改进均应落入本发明的保护范围。

本发明的栅极扫描驱动电路能够支持双向扫描，可应用于内嵌式触控显示屏，正反扫控制模块在触控暂停期间预充控制节点netCn为高电位，上拉控制节点netAn为低电位，减轻发生触控暂停的第n级驱动电路单元中的上拉控制节点netAn的高电位对第十薄膜晶体管M10的影响,避免产生停坑横纹。

本发明中每级驱动电路单元的电路结构相同，区别仅在于部分薄膜晶体管输入的信号不同，下面主要对第n(1≦n≦N)级电路结构作详细介绍。

在左右交错式驱动架构中，以下实施例中所称的首级驱动电路单元是指：左侧栅极扫描驱动电路的首级驱动电路单元(第1级驱动电路单元)以及右侧栅极扫描驱动电路的首级驱动电路单元(第2级驱动电路单元)；以下实施例中所称的尾级驱动电路单元是指：左侧栅极扫描驱动电路的尾级驱动电路单元(第N-1级驱动电路单元)以及右侧栅极扫描驱动电路的尾级驱动电路单元(第N级驱动电路单元)。

在非左右交错式双边驱动架构中，以下实施例中所称的首级驱动电路单元是指：左侧栅极扫描驱动电路的首级驱动电路单元(第1级驱动电路单元)以及右侧栅极扫描驱动电路的首级驱动电路单元(第1级驱动电路单元)；以下实施例中所称的尾级驱动电路单元是指：左侧栅极扫描驱动电路的尾级驱动电路单元(第N级驱动电路单元)以及右侧栅极扫描驱动电路的尾级驱动电路单元(第N级驱动电路单元)。

下面以具体实施例详细介绍本发明。

实施例一：

如图6所示为一种栅极扫描驱动电路的实施例一的电路图，第n级驱动电路单元包括正反扫控制模块01、上拉模块02、触控辅助模块03、维持辅助模块04以及第一电容C1。正反扫控制模块01、上拉模块02、触控辅助模块03以及维持辅助模块04相连接于上拉控制节点netAn；正反扫控制模块01、触控辅助模块03以及维持辅助模块04均输入低电平VSS；上拉模块02和触控辅助模块03相连接本级栅极扫描信号线，栅极扫描信号线输出栅极扫描信号Gn；第一电容C1连接在上拉控制节点netAn和本级栅极扫描信号线之间。触控辅助模块03接收外部输入的触控控制信号TC1，触控控制信号TC1将一帧时间分为触控暂停期间和非触控暂停期间。

如图6所示，具体的，第n级驱动电路单元的正反扫控制模块01包括预充子模块01A、节点控制子模块01B和下拉子模块01C；预充子模块01A、节点控制子模块01B和下拉子模块01C相连接于预充控制节点netCn，节点控制子模块01B和下拉子模块01C相连接于上拉控制节点netAn。

预充子模块01A包括第四薄膜晶体管M1A和第七薄膜晶体管M1B。

第四薄膜晶体管M1A的控制端和第四薄膜晶体管M1A的第一通路端短接并输入第一控制信号，第四薄膜晶体管M1A的第二通路端连接预充控制节点netCn，第四薄膜晶体管M1A在正向扫描时对预充控制节点netCn进行预充。

第七薄膜晶体管M1B的控制端和第七薄膜晶体管M1B的第一通路端短接并输入第二控制信号，第七薄膜晶体管M1B的第二通路端连接预充控制节点netCn,第七薄膜晶体管M1B在反向扫描时对预充控制节点netCn进行预充。

第四薄膜晶体管M1A和第七薄膜晶体管M1B采用栅源极短接(diode)的接法，第四薄膜晶体管M1A的控制端和第一通路端短接并输入第一控制信号，第七薄膜晶体管M1B的控制端和第一通路端短接并输入第二控制信号，避免阈值电压负向漂移造成的电路失效。

节点控制子模块01B包括第一薄膜晶体管M1，第一薄膜晶体管M1的控制端连接预充控制节点netCn，第一薄膜晶体管M1的两个通路端分别连接维持控制信号VGH和上拉控制节点netAn，维持控制信号VGH在触控暂停期间为低电位，在非触控暂停期间为高电位。第一薄膜晶体管M1用于控制上拉控制节点netAn的电位。

下拉子模块01C包括第十一薄膜晶体管M9A和第十二薄膜晶体管M9B。

第十一薄膜晶体管M9A的控制端输入第二时钟信号CKm+4，第十一薄膜晶体管M9A的两个通路端分别连接预充控制节点netCn和低电平VSS，第十一薄膜晶体管M9A主要对预充控制节点netCn进行下拉清空，同时负责控制正反向扫描切换。

第十二薄膜晶体管M9B的控制端输入第二时钟信号CKm+4，第十二薄膜晶体管M9B的两个通路端分别连接上拉控制节点netAn和低电平VSS，第十二薄膜晶体管M9B主要负责对上拉控制节点netAn进行下拉清空，同时负责控制正反向扫描切换。

其中，当进行正向扫描时第二时钟信号CKm+4正序输入，当进行反向扫描时第二时钟信号CKm+4逆序输入，通过控制第二时钟信号CKm+4的输入模式，下拉子模块01C可以实现控制正反向扫描切换的功能。

其中，当所述第n级驱动电路单元为首级驱动电路单元时，所述第一控制信号为第一启动信号GSP1；当所述第n级驱动电路单元不为首级驱动电路单元时，所述第一控制信号为前级驱动电路单元的栅极扫描信号；

当所述第n级驱动电路单元为尾级驱动电路单元时，所述第二控制信号为第一启动信号GSP1；当所述第n级驱动电路单元不为尾级驱动电路单元时，所述第二控制信号为后级驱动电路单元的栅极扫描信号。

具体地，在左右交错式驱动架构中，当n≤2时，第一控制信号为第一启动信号GSP1；当n>2时，第一控制信号为前级驱动电路单元的栅极扫描信号，优选地，为第n-2级驱动电路单元的栅极扫描信号Gn-2。当n<N-1时，第二控制信号为后级驱动电路单元的栅极扫描信号,优选地，为第n+2级驱动电路单元的栅极扫描信号Gn+2；当n≥N-1时，第二控制信号为第一启动信号GSP1。

在非左右交错式双边驱动架构中，当n＝1时，第一控制信号为第一启动信号GSP1；当n>1时，第一控制信号为前级驱动电路单元的栅极扫描信号，优选地，为第n-1级驱动电路单元的栅极扫描信号Gn-1。当n<N时，第二控制信号为后级驱动电路单元的栅极扫描信号，优选地，为第n+1级驱动电路单元的栅极扫描信号Gn+1；当n＝N时，第二控制信号为第一启动信号GSP1。

应当说明的是，在本发明的基础上选用第(n-a)级栅极扫描信号作为前级驱动电路单元的栅极扫描信号、选用第(n+a)级栅极扫描信号作为后级驱动电路单元的栅极扫描信号(a可以根据电路设计和驱动架构来进行设定)的常规功能改进均应落入本发明的保护范围。

如图6所示，具体的，上拉模块02包括第十薄膜晶体管M10。第十薄膜晶体管M10的控制端连接上拉控制节点netAn，第十薄膜晶体管M10的两个通路端分别连接第一时钟信号CKm和本级栅极扫描信号线。第十薄膜晶体管M10对本级栅极扫描信号线进行上拉输出和下拉清空。

如图6所示，具体的，维持辅助模块04包括维持控制节点产生模块04A和信号维持模块04B，维持控制节点产生模块04A和信号维持模块04B相连接于维持控制节点netBn。

维持控制节点产生模块04A包括第五薄膜晶体管M5、第六薄膜晶体管M6、以及第九薄膜晶体管M6A；维持控制节点产生模块04A负责产生维持信号来控制维持控制节点netBn。

第五薄膜晶体管M5的控制端和第五薄膜晶体管M5的第一通路端短接并输入维持控制信号VGH，第五薄膜晶体管M5的第二通路端第n级驱动电路单元的维持控制节点netBn。第五薄膜晶体管M5利用维持控制信号VGH对维持控制节点netBn进行充电。

第六薄膜晶体管M6的控制端连接第n级驱动电路单元的上拉控制节点netAn，第六薄膜晶体管M6的两个通路端分别连接第n级驱动电路单元的维持控制节点netBn和低电平VSS。第六薄膜晶体管M6对维持控制节点netBn进行拉低处理以确保不影响栅极扫描信号Gn的输出。

第九薄膜晶体管M6A的控制端连接预充控制节点netCn，第九薄膜晶体管M6A的两个通路端分别连接第n级驱动电路单元的维持控制节点netBn和低电平VSS。第九薄膜晶体管M6通过预充控制节点netCn辅助对维持控制节点netBn进行拉低处理以确保不影响栅极扫描信号Gn的输出，取代了现有技术中用前级驱动电路单元的扫描信号控制一个薄膜晶体管、由后级驱动电路单元的扫描信号控制另一个薄膜晶体管辅助对维持控制节点netBn进行拉低的设计。尤其在正反扫电路中，这种设计可以减少元件数量。

信号维持模块04B包括第八薄膜晶体管M8以及第十三薄膜晶体管M13，信号维持模块04A2负责对上拉控制节点netAn和栅极扫描信号Gn的电位进行维持。

第八薄膜晶体管M8的控制端连接第n级驱动电路单元的维持控制节点netBn，第八薄膜晶体管M8的两个通路端分别连接第n级驱动电路单元的上拉控制节点netAn和低电平VSS。第八薄膜晶体管M8对上拉控制节点netAn进行维持。

第十三薄膜晶体管M13的控制端连接第n级驱动电路单元的维持控制节点netBn，第十三薄膜晶体管M13的两个通路端分别连接第n级驱动电路单元的栅极扫描信号线和低电平VSS。第十三薄膜晶体管M13对栅极扫描信号Gn进行维持。

如图6所示，具体的，触控辅助模块03包括第二薄膜晶体管M2、第十四薄膜晶体管M14以及第十五薄膜晶体管M15，触控维持模块03和上拉模块02相连接于本级栅极扫描信号线；触控维持模块03和维持辅助模块04相连接于维持控制节点netBn。

第二薄膜晶体管M2的控制端输入触控控制信号TC1，第二薄膜晶体管M2的两个通路端分别连接维持控制节点netBn和低电平VSS。第二薄膜晶体管M2在触控暂停期间通过触控控制信号TC1来维持维持控制节点netBn的电位，并在每帧结束和开关机时对维持控制节点netBn进行电荷清空。

第十四薄膜晶体管M14的控制端输入触控控制信号TC1，第十四薄膜晶体管M14的两个通路端分别连接第n级驱动电路单元的栅极扫描信号线和低电平VSS。第十四薄膜晶体管M14在触控暂停期间通过触控控制信号TC1来维持栅极扫描信号Gn的电位，并在每帧结束和开关机时对栅极扫描信号Gn进行电荷清空。

第十五薄膜晶体管M15的控制端输入触控控制信号TC1，第十五薄膜晶体管M15的两个通路端分别连接上拉控制节点netAn和低电平VSS。第十五薄膜晶体管M15在触控暂停期间通过触控控制信号TC1来维持上拉控制节点netAn的电位，并在每帧结束和开关机时对上拉控制节点netAn进行电荷清空。

如图6所示，第n级驱动电路单元的第一电容C1连接于上拉控制节点netAn和本级栅极扫描信号线之间，用于在栅极扫描信号Gn输出期间抬升和稳定上拉控制节点netAn的电位，提高本级栅极扫描信号线充电的速度。

实施例二：

图7为本发明一种栅极扫描驱动电路的实施例二的电路示意图。实施例二是在实施例一的基础上进行改进，具体改进点在于：

1、第n级驱动电路单元还包括清空重置模块05，清空重置模块05、正反扫控制模块01和维持辅助模块04相连接于预充控制节点netCn。清空重置模块05包括第三薄膜晶体管M3，清空重置模块05负责在每帧结束和开关机时对预充控制节点netCn进行电荷清空。

第三薄膜晶体管M3的控制端输入清空重置信号CLR，第三薄膜晶体管M3的两个通路端分别连接预充控制节点netCn和低电平VSS。第三薄膜晶体管M3在每帧结束和开关机时对预充控制节点netCn进行电荷清空。

图8为图7所示的电路在正向扫描时的驱动波形示意图：

GSP1是第一启动信号，负责正反扫控制模块01和维持辅助模块04的输入；

CK1、CK3、CK5、CK7是时钟信号，正向扫描时正序输出；

CLR是清空重置信号，主要负责在每帧结束以及开关机时对电路内部节点进行电荷清空；

TC1时触控控制信号，辅助在触控暂停期间维持本级栅极扫描信号线、上拉控制节点netAn和维持控制节点netBn的电位；

VSS是低电平VSS，主要负责提供栅极扫描信号Gn的低电位；

VGH是维持控制信号VGH，主要负责维持辅助模块04的输入，同时在触控暂停期间拉低；

其他所示波形如netA1、netA2、netAlast-1、netAlast是电路内部节点的输出波形，G1、G2以及Glast分别为各级驱动电路单元输出的栅极扫描信号的波形。

图9为图7所示的电路在反向扫描时的驱动波形示意图：

GSP1是第一启动信号，负责正反扫控制模块01和维持辅助模块04的输入；

CK1、CK3、CK5、CK7是时钟信号，反向扫描时逆序输出；

CLR是清空重置信号，主要负责在每帧结束以及开关机时对电路内部节点进行电荷清空；

TC1时触控控制信号，辅助在触控暂停期间维持本级栅极扫描信号线、上拉控制节点netAn和维持控制节点netBn的电位；

VSS是低电平VSS，主要负责提供栅极扫描信号Gn的低电位；

VGH是维持控制信号VGH，主要负责维持辅助模块04的输入，同时在触控暂停期间拉低；

其他所示波形如netA1、netA2、netAlast-1、netAlast是电路内部节点的输出波形，G1、G2以及Glast分别为各级驱动电路单元输出的栅极扫描信号的波形。

如图8和图9所示，本发明的栅极扫描驱动电路利用现有信号实现正反扫功能且只需要一个启动信号GSP1，有利于缩窄显示面板的边框。

实施例三：

图10为本发明一种栅极扫描驱动电路的实施例三的电路示意图。实施例三是在实施例二的基础上进行改进，具体改进点在于：

1、第n级驱动电路单元的正反扫控制模块01还可以包括第二电容C2，第二电容C2连接在上拉控制节点netAn和预充控制节点netCn之间，C2在作用期间抬升预充控制节点netCn的电位。

本发明还公开了一种液晶显示装置，包括上述栅极扫描驱动电路，该栅极扫描驱动电路可以是单边驱动方式，也可以是双边驱动方式。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种栅极扫描驱动电路，其特征在于：包括N级驱动电路单元；第n级驱动电路单元包括正反扫控制模块、上拉模块、触控辅助模块以及维持辅助模块，其中N>4，1≦n≦N，且N和n为正整数；

第n级驱动电路单元的正反扫控制模块、上拉模块、触控辅助模块以及维持辅助模块相连接于上拉控制节点；正反扫控制模块、维持辅助模块以及触控辅助模块均输入低电平；上拉模块和触控辅助模块相连接于第n级驱动电路单元的栅极扫描信号线；栅极扫描信号线输出栅极扫描信号；触控辅助模块接收外部输入的触控控制信号，触控控制信号将一帧时间分为触控暂停期间和非触控暂停期间；

第n级驱动电路单元的正反扫模块包括预充子模块、节点控制子模块和下拉子模块；预充子模块、节点控制子模块和下拉子模块相连接于预充控制节点，节点控制子模块和下拉子模块相连接于上拉控制节点；节点控制子模块输入维持控制信号，维持控制信号在触控暂停期间为低电位，在非触控暂停期间为高电位；

预充子模块用于在正向扫描和反向扫描时对预充控制节点进行预充，下拉子模块用于对预充控制节点和上拉控制节点进行下拉清空；在触控暂停期间，预充控制节点为高电位，维持控制信号为低电位，上拉控制节点为低电位，其中第n级驱动电路单元的节点控制子模块包括第一薄膜晶体管，第一薄膜晶体管的控制端连接预充控制节点，第一薄膜晶体管的两个通路端分别连接维持控制信号和上拉控制节点；维持控制信号在触控暂停期间为低电位，在非触控暂停期间为高电位；第一薄膜晶体管用于控制上拉控制节点的电位；第n级驱动电路单元的预充子模块包括第四薄膜晶体管和第七薄膜晶体管，第四薄膜晶体管在正向扫描时对预充控制节点进行预充，第七薄膜晶体管在反向扫描时对预充控制节点进行预充；

所述第四薄膜晶体管的控制端和第四薄膜晶体管的第一通路端短接并输入第一控制信号，第四薄膜晶体管的第二通路端连接预充控制节点；

第七薄膜晶体管的控制端和第七薄膜晶体管的第一通路端短接并输入第二控制信号，第七薄膜晶体管的第二通路端连接预充控制节点；

第n级驱动电路单元的下拉子模块包括第十一薄膜晶体管和第十二薄膜晶体管，第十一薄膜晶体管对预充控制节点进行下拉清空同时负责控制正反向扫描切换，第十二薄膜晶体管对上拉控制节点进行下拉清空同时负责控制正反向扫描切换；

第十一薄膜晶体管的控制端输入第二时钟信号，第十一薄膜晶体管的两个通路端分别连接预充控制节点和低电平；

第十二薄膜晶体管的控制端输入第二时钟信号，第十二薄膜晶体管的两个通路端分别连接上拉控制节点和低电平。

2.根据权利要求1所述的栅极扫描驱动电路，其特征在于：

当所述第n级驱动电路单元为首级驱动电路单元时，所述第一控制信号为第一启动信号；当所述第n级驱动电路单元不为首级驱动电路单元时，所述第一控制信号为前级驱动电路单元的栅极扫描信号；

当所述第n级驱动电路单元为尾级驱动电路单元时，所述第二控制信号为第一启动信号；当所述第n级驱动电路单元不为尾级驱动电路单元时，所述第二控制信号为后级驱动电路单元的栅极扫描信号。

3.根据权利要求1所述的栅极扫描驱动电路，其特征在于：

第n级驱动电路单元的正反扫控制模块还包括第二电容，第二电容的一端连接预充控制节点，第二电容的另一端连接上拉控制节点。

4.根据权利要求1所述的栅极扫描驱动电路，其特征在于：

第n级驱动电路单元的上拉模块包括第十薄膜晶体管，第十薄膜晶体管的控制端连接第n级驱动电路单元的上拉控制节点，第十薄膜晶体管的两个通路端分别连接第一时钟信号和第n级驱动电路单元的栅极扫描信号线。

5.根据权利要求1所述的栅极扫描驱动电路，其特征在于：

第n级驱动电路单元的维持辅助模块包括维持控制节点产生模块和信号维持模块，维持控制节点产生模块和信号维持模块相连接于维持控制节点；

维持控制节点产生模块包括第五薄膜晶体管、第六薄膜晶体管以及第九薄膜晶体管；

第五薄膜晶体管的控制端和第五薄膜晶体管的第一通路端短接并输入维持控制信号，第五薄膜晶体管的第二通路端连接第n级驱动电路单元的维持控制节点；

第六薄膜晶体管的控制端连接第n级驱动电路单元的上拉控制节点，第六薄膜晶体管的两个通路端分别连接第n级驱动电路单元的维持控制节点和低电平；

第九薄膜晶体管的控制端连接预充控制节点，第九薄膜晶体管的两个通路端分别连接第n级驱动电路单元的维持控制节点和低电平；

信号维持模块包括第八薄膜晶体管和第十三薄膜晶体管；

第八薄膜晶体管的控制端连接第n级驱动电路单元的维持控制节点，第八薄膜晶体管的两个通路端分别连接第n级驱动电路单元的上拉控制节点和低电平；

第十三薄膜晶体管的控制端连接第n级驱动电路单元的维持控制节点，第十三薄膜晶体管的两个通路端分别连接第n级驱动电路单元的栅极扫描信号线和低电平。

6.根据权利要求5所述的栅极扫描驱动电路，其特征在于：

第n级驱动电路单元的触控维持模块包括第二薄膜晶体管、第十四薄膜晶体管以及第十五薄膜晶体管；触控维持模块和维持辅助模块相连接于维持控制节点；

第二薄膜晶体管的控制端输入触控控制信号，第二薄膜晶体管的两个通路端分别连接维持控制节点和低电平；

第十四薄膜晶体管的控制端输入触控控制信号，第十四薄膜晶体管的两个通路端分别连接本级栅极扫描信号线和低电平；

第十五膜晶体管的控制端输入触控控制信号，第十五薄膜晶体管的两个通路端分别连接上拉控制节点和低电平。

7.根据权利要求1所述的栅极扫描驱动电路，其特征在于：

第n级驱动电路单元还包括清空重置模块，清空重置模块和正反扫控制模块、维持辅助模块相连接于预充控制节点；

所述清空重置模块包括第三薄膜晶体管，第三薄膜晶体管的控制端输入清空重置信号，第三薄膜晶体管的两个通路端分别连接预充控制节点和低电平。

8.一种液晶显示装置，包括如权利要求1-7任意一项所述的栅极扫描驱动电路。

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