CN108831398B - Goa电路及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种GOA电路，包括多个级联的GOA单元，每一级GOA单元对应驱动一级扫描线，每一级GOA单元包括上拉控制电路、上拉电路、下拉电路、下拉维持电路；所述GOA电路还包括温度传感器以及控制单元。所述控制单元用于输出一顶栅控制电压至所述顶栅电极，并根据所述温度检测信号相应增大或减小所述顶栅控制电压。本发明所述的GOA电路通过控制单元根据温度检测信号相应增大或减小所述顶栅控制电压，以控制下拉维持开关的阈值电压及漏电流大小，从而稳定所述开启控制信号，因此能够使GOA电路在高温下也能稳定工作。

Description

GOA电路及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种GOA电路和显示装置。
背景技术
阵列基板行驱动(Gate Driver On Array,GOA)，是一种利用现有薄膜晶体管液晶显示器阵列(Array)制程将栅极(Gate)行扫描驱动信号电路制作在阵列基板上，实现对栅极逐行扫描的驱动方式。
现有的GOA电路由多个晶体管组成。随着现实面板的连续工作，GOA电路会产生大量热量，使GOA电路一直工作在高温环境。而高温会是的GOA电路中的晶体管的阈值电压Vth发生漂移，而Vth漂移会使得GOA漏电流增加，当漏电流增大到一定程度会使得GOA电路输出多脉冲(multi-pulse)，而multi-pulse是否产生主要取决于栅极信号点Q(N)的稳定性，因此稳定栅极信号点Q(N)对维持GOA电路工作至关重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种GOA电路，能够在GOA电路温度升高时稳定GOA电路正常工作。
本发明还提供一种显示装置。
本发明所述GOA电路包括多个级联的GOA单元，每一级GOA单元对应驱动一级扫描线，每一级GOA单元包括：
上拉控制电路，用于输出一开启控制信号；
上拉电路，接收所述开启控制信号并根据所述开启控制信号输出当前级别的扫描驱动信号给当前级别的扫描线；
下拉电路，包括第一下拉开关，所述第一下拉开关接收下一级的扫描驱动信号，并根据所述下一级的扫描驱动信号将所述开启控制信号拉低为低电平；
下拉维持电路，包括第一下拉维持开关，所述第一下拉维持开关根据一下拉维持信号将所述开启控制信号维持为低电平；其中，所述第一下拉维持开关为双栅极TFT开关，所述双栅极TFT开关包括底栅电极和顶栅电极；
所述GOA电路还包括：
温度传感器，用于检测所述GOA电路所在区域的温度，并输出相应的温度检测信号；以及
控制单元，用于输出一顶栅控制电压至每一级所述GOA单元的所述顶栅电极，并根据所述温度检测信号相应增大或减小所述顶栅控制电压。
其中，当所述温度检测信号指示温度升高时，所述控制单元减小所述顶栅控制电压；当所述温度检测信号指示温度降低时，所述控制单元增大所述顶栅控制电压。
其中，所述控制单元还根据所述开启控制信号确定所述顶栅控制电压的增量或者减量。
其中，所述控制单元电性连接至所述GOA电路的最后一级GOA单元，所述控制单元根据所述最后一级GOA单元的所述开启控制信号确定所述顶栅控制电压的增量或者减量。
其中，所述下拉电路还包括第二下拉开关，所述第二下拉开关接收所述下一级的扫描驱动信号，并根据所述下一级的扫描驱动信号将所述当前级别的扫描驱动信号拉低为低电平；
所述下位维持电路还包括第二下拉维持开关，所述第二下拉维持开关接收所述下拉维持信号，并根据所述下拉维持信号将所述当前级别的扫描驱动信号维持为低电平。
其中，所述下拉维持电路还包括第三至第六下拉维持开关，其中，
所述第三下拉维持开关的栅极和源极接收一下拉时钟信号，漏极电性连接至第四下拉维持开关的源极及第五下拉维持开关的栅极；
所述第四下拉维持开关的栅极接收所述开启控制信号，漏极连接至一直流电压源；
所述第五下拉维持开关的源极接收所述下拉时钟信号，漏极电性连接至所述第六下拉维持开关的源极、所述第一下拉维持开关的底栅电极以及第二下拉维持开关的栅极；
所述第六下拉维持开关的漏极连接至所述直流电压源。
其中，所述下拉维持电路为两个，其中所述下拉时钟信号为两个频率相同但相位相反的时钟信号，分别提供给不同的下拉维持电路。
其中，所述上拉控制电路包括上拉控制开关，所述上拉控制开关的栅极接收上一级的下传信号，源极接收上一级的扫描驱动信号，漏极输出所述开启控制信号，其中所述下传信号为向下一级的GOA单元传输当前级别的GOA单元的工作状态信号；
所述上拉电路包括上拉开关，所述上拉开关的栅极电性连接所述上拉控制开关的漏极，以接收所述开启控制信号，所述上拉开关的源极接收时钟控制信号，所述上拉开关的漏极输出所述当前级别的扫描驱动信号。
其中，所述GOA电路还包括：
下传电路，包括下传开关，所述下传开关的栅极接收所述开启控制信号，源极接收所述时钟控制信号，漏极输出下传信号给下一级的GOA单元；
自举电路，包括自举电容，所述自举电容的两端分别电性连接所述上拉开关的栅极和漏极。
本发明还提供一种显示装置，所述显示装置包括阵列基板，所述阵列基板包括如上所述的任意一种GOA电路。
本发明所述的GOA电路通过控制单元根据温度检测信号相应增大或减小所述顶栅控制电压，以控制下拉维持开关的阈值电压及漏电流大小，从而稳定所述开启控制信号，也就是Q点电位，因此能够使GOA电路在高温下也能稳定工作。
附图说明
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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。
图1是本发明实施例提供的一种GOA电路的电路结构示意图。
图2是图1所述GOA电路的其中一级GOA单元的电路结构示意图。
图3是图2所示GOA单元的双栅极TFT开关的电路结构示意图。
图4是图2所示GOA单元的双栅极TFT开关的剖面结构示意图。
图5是图2所示GOA单元的信号时序图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种显示装置，所述显示装置包括阵列基板。所述阵列基板包括GOA电路。请参阅图1，图1所示为本发明较佳实施例提供的一种GOA电路100的电路框图。GOA电路100包括多个级联的GOA单元10。每一级GOA单元对应驱动一级扫描线G。每一级GOA单元10的结构均相同，下文将以第N级的GOA单元为例进行详述。
请一并参阅图2，GOA单元10包括上拉控制电路11、上拉电路12、下拉电路13及下拉维持电路14。
上拉控制电路11用于输出一开启控制信号Q(N)。
上拉电路12接收所述开启控制信号Q(N)并根据所述开启控制信号Q(N)输出当前级别的扫描驱动信号G(N)给当前级别的扫描线。
下拉电路13包括第一下拉开关T41，所述第一下拉开关T41接收下一级的扫描驱动信号G(N+1)，并根据所述下一级的扫描驱动信号G(N+1)将所述开启控制信号Q(N)拉低为低电平。
下拉维持电路14包括第一下拉维持开关T42，所述第一下拉维持开关T42根据一下拉维持信号S(N)将所述开启控制信号Q(N)维持为低电平。
其中，所述第一下拉维持开关T42为双栅极TFT开关。请一并参阅图3及图4，图3是图2所示双栅极TFT开关的电路结构示意图，图4是图3所示双栅极TFT开关的剖视结构示意图。如图3所示，双栅极TFT开关40包括底栅电极41、顶栅电极42、源极43及漏极44。如图4所示，底栅电极41设置在玻璃衬底45上，底栅电极41上覆盖栅极绝缘层46。栅极绝缘层46上设置有缘层47、源极43及漏极44，其中，源极43及漏极44分别设置于有缘层46的相对两侧，并与有缘层46电性连接。在有缘层47、源极43及漏极44上设置绝缘保护层48，而顶栅电极42设置在绝缘保护层48上。
请复参阅图1及图2，所述GOA电路100还包括温度传感器20和控制单元30。温度传感器20用于检测所述GOA电路100所在区域的温度，并输出相应的温度检测信号T。控制单元30用于输出一顶栅控制电压CTL_Q至每一级GOA单元的所述第一下拉维持开关T42的顶栅电极，并根据所述温度检测信号T相应增大或减小所述顶栅控制电压CTL_Q。
如此，即使由于GOA电路100由于持续工作而温度升高导致第一下拉维持开关T42的阈值电压Vth发生了漂移，也可通过控制单元30输出随温度变化的顶栅控制电压CTL_Q来调节第一下拉维持开关T42的阈值电压Vth，减小漏电流，从而稳定开启控制信号Q(N)，从而避免multi-pulse的发生，提高整个GOA电路100的可靠性。
在本实施方式中，当所述温度检测信号T指示温度升高时，所述控制单元30减小所述顶栅控制电压CTL_Q；当所述温度检测信号T指示温度降低时，所述控制单元30增大所述顶栅控制电压CTL_Q。例如，温度传感器20可以设置在阵列基板上，并检测GOA电路100所在的区域的温度，当温度检测信号T超过一温度阈值时，说明此时GOA电路100所在区域的温度升高并处于高温环境，此时阈值电压Vth向左漂移，漏电流增大。此时控制单元30则减小所述顶栅控制电压CTL_Q以控制阈值电压Vth的漂移，稳定所述开启控制信号Q(N)。
在本实施方式中，控制单元30根据开启控制信号Q(N)确定顶栅控制电压CTL_Q的增量或者减量。具体地，控制单元30电性连接至GOA电路100的最后一级GOA单元10，控制单元30根据最后一级GOA单元10的开启控制信号确定顶栅控制电压CTL_Q的增量或者减量。也就是说，由温度检测信号T确定是增加还是减小顶栅控制电压CTL_Q，而顶栅控制电压CTL_Q的具体增量或者减量，则由开启控制信号(即图2中的Q点)提供一个动态反馈给控制单元30，控制单元30根据开启控制信号的动态值调整顶栅控制电压CTL_Q的大小，以使开启控制信号(Q点电位)维持在一个基准值或者一个基准值范围内。
以下将具体介绍GOA单元10的各个组成电路的具体结构及关系。
上拉控制电路11包括上拉控制开关T11。上拉控制开关T11的栅极接收上一级的下传信号ST(N-1)，源极接收上一级的扫描驱动信号G(N-1)，漏极输出开启控制信号Q(N)到Q点。其中下传信号为向下一级的GOA单元10传输当前级别的GOA单元10的工作状态的信号。
上拉电路12包括上拉开关T21。上拉开关T21的栅极电性连接至Q点以接收开启控制信号Q(N)，源极接收时钟控制信号CK1，漏极输出当前级别的扫描驱动信号G(N)。请结合参阅图1，值得说明的是，奇数序号的GOA单元接收时钟控制信号CK1，偶数序号的GOA单元接收时钟控制信号CK2，其中，时钟控制信号CK1与时钟控制信号CK2频率相同但相位相反。
下拉电路13还包括第二下拉开关T31。第二下拉开关T31接收下一级的扫描驱动信号G(N+1)，并根据下一级的扫描驱动信号G(N+1)将当前级别的扫描驱动信号G(N)拉低为低电平。
下拉维持电路14还包括第二下拉维持开关T32，第二下拉维持开关T32接收下拉维持信号S(N)，并根据下拉维持信号S(N)将当前级别的扫描驱动信号G(N)维持为低电平。
结合前文所述的第一下拉开关T41和第一下拉维持开关T42可得到下拉电路13和下拉维持电路14的具体结构及关系。
具体而言，第一下拉开关T41和第二下拉开关T31的栅极接收下一级的扫描驱动信号G(N+1)；第一下拉开关T41和第二下拉开关T31的源极分别接收开启控制信号Q(N)和当前级别的扫描驱动信号G(N)；第一下拉开关T41和第二下拉开关T31的漏极均接收直流电压源VSS。具体地，直流电压VSS可为地电压或者负压源。
第一下拉维持开关T42的底栅和第二下拉维持开关T32的栅极接收下拉维持信号S(N)；第一下拉维持开关T42的顶栅电极接收顶栅控制电压CTL_Q；第一下拉维持开关T42和第二下拉维持开关T32的源极分别接收开启控制信号Q(N)和当前级别扫描驱动信号G(N)；第一下拉维持开关T42和第二下拉维持开关T32的漏极均接收所述直流电压源VSS。
进一步地，下拉维持电路14还包括第三至第六下拉维持开关T51-T54。第三下拉维持开关T51的栅极和源极接收下拉时钟信号LC1，漏极电性连接至第四下拉维持开关T52的源极及第五下拉维持开关T53的栅极。第四下拉维持开关T52的栅极接收开启控制信号Q(N)，漏极连接至所述直流电压源VSS。第五下拉维持开关T53的源极接收下拉时钟信号LC1，漏极电性连接至第六下拉维持开关T54的源极、第一下拉维持开关T42的底栅电极以及第二下拉维持开关T32的栅极。第六下拉维持开关T54的漏极连接至直流电压源VSS。
在本实施方式中，下拉维持电路的数量为两个，即下拉维持电路14及下拉维持电路14A，二者结构及连接关系相同，即下拉维持电路14A同样包括第一下拉维持开关T43、第二下拉维持开关T33、第三至第六下拉维持开关T61-T64，其结构和连接关系分别与下拉维持电路14的第一下拉维持开关T42、第二下拉维持开关T32、第三至第六下拉维持开关T51-T54相同。不同之处仅在于，下拉维持电路14A的下拉时钟信号LC2与下拉维持电路14的下拉时钟信号LC1频率相同但相位相反。在本实施方式中，下拉时钟信号LC1和下拉时钟信号LC2周期为200倍帧周期，占空比为1/2，下拉时钟信号LC1和下拉时钟信号LC2相位相差1/2周期。
工作时，下拉时钟信号LC1和下拉时钟信号LC2的频率低于上拉电路11的时钟控制信号CK1/CK2，并且使下拉维持信号S(N)和T(N)交替处于高电位，使得两个下拉维持电路14/14A轮流工作，以减轻其晶体管长期处于DC Stress(直流压力)状态时的不良影响。
进一步地，GOA单元10还包括下传电路15和自举电路16。其中，下传电路15包括下传开关T22，下传开关T22的栅极电性连接至Q点，以接收开启控制信号Q(N)；源极接收时钟控制信号CK1；漏极输出下传信号ST(N)给下一级GOA单元。
自举电路16包括自举电容Cb。自举电容Cb的两端分别电连接上拉开关T21的栅极和漏极。
进一步地，GOA单元10还包括复位电路17。复位电路17包括复位开关T44。复位开关T44的栅极接收复位信号Reset，源极连接至Q点，漏极连接至直流电压源VSS。复位信号Reset可以在一帧或者多个帧的消隐时间(Blanking Time)提供给所述复位开关T44，以通过所述直流电压源VSS消除Q点的静电积累。
下面将介绍本实施方式的GOA单元10的驱动原理。
请结合参阅图5，图5所示为图2中GOA单元10的信号时序图。其中，上拉电路12主要负责将时钟控制信号CK1(CK2)输出为当前级别的扫描驱动信号G(N)。上拉控制电路11负责控制上拉电路12的打开时间，通常，上拉控制电路11连接前一级的GOA单元传递过来的下传信号ST(N-1)及扫描驱动信号G(N-1)。下拉电路13负责在第一时间将当前级别的扫描驱动信号G(N)和开启控制信号Q(N)拉低为低电平，即关闭当前级别的扫描驱动信号G(N)和开启控制信号Q(N)。下拉维持电路14则负责将当前级别的扫描驱动信号G(N)和开启控制信号Q(N)维持在关闭状态。自举电容16则负责开启控制信号Q(N)的二次抬升，这样有利于上拉电路12的当前级别的扫描驱动信号G(N)输出。下传电路15向下一级的GOA单元10传输下传信号ST(N)，以驱动下一级的GOA单元10。具体各驱动信号的时序波形图如图5所示。
图5所示的驱动信号均为高电平驱动。其中STV为起始信号，即一帧图像的起始信号。具体而言，在STV信号开启后，若上拉控制电路11的上拉控制开关T11接收到上一级的下传信号ST(N-1)和扫描驱动信号G(N-1)，则上拉控制开关T11导通，并输出开启控制信号Q(N)，此时由于自举电容Cb进行充电，因此开启控制信号Q(N)的电位较低，下拉开关T21和下传开关T22均未导通。待自举电容Cb充电完成后，Q点的电位，即开启控制信号Q(N)的单位升高，使得下拉开关T21和下传开关T22导通，由此分别输出当前级别的扫描驱动信号G(N)和下传信号ST(N)。
待下一级的GOA单元输出下一级的扫描驱动信号G(N+1)时，第一下拉开关T31和第二下拉开关T32导通，并分别将开启控制信号Q(N)和当前级别的扫描驱动信号G(N)拉低。而此时下拉时钟信号LC1为高电平，第三下拉维持开关T51和第五下拉维持开关T53均导通，使得第一下拉维持开关T42和第二下拉维持开关T32导通，由此可分别将开启控制信号Q(N)和当前级别的扫描驱动信号G(N)维持在低电位。
综上所述，本发明所述的GOA电路100通过控制单元30根据温度检测信号T相应增大或减小所述顶栅控制电压CTL_Q，以控制下拉维持开关T42的阈值电压及漏电流大小，从而稳定所述开启控制信号Q(N)，也就是Q点的电位，因此能够使GOA电路在高温下也能稳定工作。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种GOA电路，其特征在于，所述GOA电路包括多个级联的GOA单元，每一级GOA单元对应驱动一级扫描线，每一级GOA单元包括：
上拉控制电路，用于输出一开启控制信号；
上拉电路，接收所述开启控制信号并根据所述开启控制信号输出当前级别的扫描驱动信号给当前级别的扫描线；
下拉电路，包括第一下拉开关，所述第一下拉开关接收下一级的扫描驱动信号，并根据所述下一级的扫描驱动信号将所述开启控制信号拉低为低电平；
下拉维持电路，包括第一下拉维持开关，所述第一下拉维持开关根据一下拉维持信号将所述开启控制信号维持为低电平；其中，所述第一下拉维持开关为双栅极TFT开关，所述双栅极TFT开关包括底栅电极和顶栅电极；
所述GOA电路还包括：
温度传感器，用于检测所述GOA电路所在区域的温度，并输出相应的温度检测信号；以及
控制单元，用于输出一顶栅控制电压至每一级所述GOA单元的所述顶栅电极，并根据所述温度检测信号相应增大或减小所述顶栅控制电压；当所述温度检测信号指示温度升高时，所述控制单元减小所述顶栅控制电压，当所述温度检测信号指示温度降低时，所述控制单元增大所述顶栅控制电压；
所述控制单元电性连接至所述GOA电路的最后一级GOA单元，所述控制单元根据所述最后一级GOA单元的所述开启控制信号确定所述顶栅控制电压的增量或者减量。
2.如权利要求1所述的GOA电路，其特征在于：所述下拉电路还包括第二下拉开关，所述第二下拉开关接收所述下一级的扫描驱动信号，并根据所述下一级的扫描驱动信号将所述当前级别的扫描驱动信号拉低为低电平；
所述下拉 维持电路还包括第二下拉维持开关，所述第二下拉维持开关接收所述下拉维持信号，并根据所述下拉维持信号将所述当前级别的扫描驱动信号维持为低电平。
3.如权利要求2所述的GOA电路，其特征在于，所述下拉维持电路还包括第三至第六下拉维持开关，其中，
所述第三下拉维持开关的栅极和源极接收一下拉时钟信号，漏极电性连接至第四下拉维持开关的源极及第五下拉维持开关的栅极；
所述第四下拉维持开关的栅极接收所述开启控制信号，漏极连接至一直流电压源；
所述第五下拉维持开关的源极接收所述下拉时钟信号，漏极电性连接至所述第六下拉维持开关的源极、所述第一下拉维持开关的底栅电极以及第二下拉维持开关的栅极；
所述第六下拉维持开关的漏极连接至所述直流电压源。
4.根据权利要求3所述的GOA电路，其特征在于：所述下拉维持电路为两个，其中所述下拉时钟信号为两个频率相同但相位相反的时钟信号，分别提供给不同的下拉维持电路。
5.如权利要求1所述的GOA电路，其特征在于：
所述上拉控制电路包括上拉控制开关，所述上拉控制开关的栅极接收上一级的下传信号，源极接收上一级的扫描驱动信号，漏极输出所述开启控制信号，其中所述下传信号为向下一级的GOA单元传输当前级别的GOA单元的工作状态信号；
所述上拉电路包括上拉开关，所述上拉开关的栅极电性连接所述上拉控制开关的漏极，以接收所述开启控制信号，所述上拉开关的源极接收时钟控制信号，所述上拉开关的漏极输出所述当前级别的扫描驱动信号。
6.如权利要求5所述的GOA电路，其特征在于，所述GOA电路还包括：
下传电路，包括下传开关，所述下传开关的栅极接收所述开启控制信号，源极接收所述时钟控制信号，漏极输出下传信号给下一级的GOA单元；
自举电路，包括自举电容，所述自举电容的两端分别电性连接所述上拉开关的栅极和漏极。
7.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括阵列基板，所述阵列基板包括权利要求1-6任一项所述的GOA电路。
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