CN113506544A - 一种利于提升q点充电率的goa电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利于提升Q点充电率的GOA电路，属于AMOLED电路制造技术领域。包括有外部侦测单元，所述外部侦测单元包括有TFT T7，所述TFT T7的栅极连接有行扫描信号RD，所述外部侦测单元还包括有sense线路，所述sense线路与TFT T7的源极相连，所述sense线路上设置有开关Spre、开关Sam，所述开关Spre上连接有外部信号Vref，所述开关Sam上连接有外部信号ADC。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出一种利于提升Q点充电率的GOA电路，增加了用于侦测的T7晶体管，能够在关机阶段侦测Q点的电位，通过侦测Q点的电位，能够得到上拉控制单元中TFT的阈值电压变化，能够补偿上拉控制电路中TFT的阈值电压正偏对Q点充电率的影响，提升电路输出的稳定性。

Description

一种利于提升Q点充电率的GOA电路
技术领域
本发明属于AMOLED电路制造技术领域，特别涉及一种利于提升Q点充电率的GOA电路。
背景技术
有机发光二极管(OLED)是将电能直接转换成光能的一种全固体器件，是一种主动发光器件，因其有薄而轻、低能耗、高对比度、快速响应、宽视角、宽工作温度范围等优点而引起极大关注，被认为是新一代显示器件。
OLED显示面板由若干个OLED像素电路顺序阵列而成，根据每个像素电路中引入和未引入开关元器件的不同，业内将矩阵显示面板分为有源矩阵显示面板(AMOLED)和无源矩阵显示面板(PMOLED)两种形式。
与PMOLED不同，AMOLED的每个像素都有一个由TFT和存储电容组成的驱动电路，从而具有连续发光，低功耗以及发光组件寿命长的特点，成为实现高品质OLED显示的主流。AMOLED显示面板的核心为像素电路和驱动电路。像素电路实现的功能是，在采样阶段，将与OLED亮度呈现一定关系的电信号充到存储电容中，在保持阶段，存储在存储电容中的驱动信号保证OLED在非采样阶段信号持续发光。若干个像素电路以矩阵的形式阵列组合，形成有效显示面。围绕有效显示面，AMOLED显示面板通常沿其水平方向铺设扫描线，沿竖直方向铺设数据线。其像素电路一般包括有OLED、存储电容以及至少一个开关器件，开关器件普遍采用至少一个薄膜晶体管(ThinFilm Transistor，TFT)组成，每一个开关器件的柵极均连接至水平扫描线，其漏极均连接至垂直方向的数据线,其源极则与OLED连接。存储电容在这其中起到存储数据、维持发光的作用。
对应其像素电路，AMOLED显示面板需要在相应的背板上设置栅极驱动电路来对像素电路进行显示驱动。驱动电路一般集成在有效显示面的两侧边框中。为解决传统的芯片驱动方式带来的边框较大的问题，现有技术中出现了GOA(Gate Drive On Array)电路，GOA电路将栅极驱动电路制作在薄膜晶体管阵列背板上，在其输出端输出行扫描信号，像素电路中的TFT管的栅极接收该行扫描信号对应导通或截止，GOA得以实现驱动扫描。GOA技术可以做到边框更窄，更薄，面板集成度较高，产品形态更丰富，工艺流程更简化，未来产品更有竞争力；可以降低设备成本，提高模组良率，节约IC成本。
目前AMOLED显示面板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开启，而采用GOA(Gate Driver on Array)方法，可以将行扫描驱动电路集成在显示面板基板上，能够减少外接IC的数量，从而降低了显示面板的生产成本，并且能够实现显示装置的窄边框化。
目前，GOA电路中Q点是GOA电路中控制驱动TFT的栅极点，是电路中最重要的节点，Q点的充电电压受GOA电路的上拉控制单元控制，研究表明，当TFT受到正向stress(PBTS)时，Vth较易正偏，上拉控制电路的TFT普遍受到正向的电压stress，Vth易正偏，造成Q点充电率的降低，驱动TFT信号传输能力下降。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种利于提升Q点充电率的GOA点，能够补偿上拉控制电路中TFT的阈值电压正偏对Q点充电率的影响，提升电路输出的稳定性。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供一种利于提升Q点充电率的GOA电路，该电路包括有外部侦测单元，所述外部侦测单元包括有TFT T7，所述TFT T7的栅极连接有行扫描信号RD，所述外部侦测单元还包括有sense线路，所述sense线路与TFT T7的源极相连。
所述sense线路上设置有开关Spre、开关Sam，所述开关Spre上连接有外部信号Vref，所述开关Sam上连接有外部信号ADC。
本发明中RD是用于侦测Q点电位的侦测TFT，Spre及Sam是Source IC中外部侦测系统的开关。
进一步地，该电路还包括有上拉控制单元、反馈单元、上拉单元、反相器单元、下拉单元、下拉维持单元。所述外部侦测单元、上拉控制单元、反馈单元、上拉单元、反相器单元连接形成公共端Q点。所述反相器单元、下拉维持单元连接形成公共端QB点。所述下拉维持单元、下拉单元连接形成公共端形成公共端N点。在本发明中，上拉控制单元的功能是利用级传信号Cout(n-1)，将Q点的电位抬升；反馈电路的功能是在Q点被耦合阶段，T6促使N点产生高电位，减少T12的Vgs及Vds电压，减少T32的漏电，维持好Q点的高电位。上拉单元的功能是促使行扫描信号G(n)以及级传信号Cout(n)输出高电位；下拉维持单元功能在于持续维持Q点、级传信号Cout0及行扫描信号G0的低电位；反相器单元作用在于将Q点与QB点的电位反相；下拉单元作用是负责将Q点的电位，级传信号Cout0以及行扫描信号G0拉低至低电位。
进一步地，所述上拉控制单元包括有TFT T1，所述TFT T1通过所述Q点与TFT T7的漏极相连，所述TFT T1的栅极连接有CK1信号线，且所述TFT T1上还连接有STV信号线。
进一步地，所述反馈单元包括有TFT T6，所述TFT T6的栅极连接于所述Q点。
进一步地，所述上拉单元还包括有TFT T22、TFT T21、电容Cb，所述电容Cb一端、TFT T22的栅极、TFT T21的栅极均连接于所述Q点，所述TFT T22的漏极、TFT T21的漏极连接形成的公共端连接有CK2信号线，所述电容Cb的另一端与TFT T21的源极连接形成的公共端与行扫描信号G0连接，所述TFT T22的源极连接有级传信号Cout0。
进一步地，所述反相器单元包括有TFT T51、TFT T52、TFT T53、TFT T54，所述TFTT54的栅极、TFT T52栅极连接于所述Q点，所述TFT T54的漏极、TFT T53源极连接于所述QB点。所述TFT T51的栅极、TFT T51的漏极、TFT T53的漏极连接形成的公共端连接有直流信号VGH。
进一步地，所述下拉维持单元包括有TFT T41、TFT T42、TFT T43、TFT T44，所述TFT T41的栅极、TFT T42的栅极、TFT T43的栅极、TFT T44的栅极均连接于所述QB点，所述TFT T43的源极、TFT T44的漏极均连接于所述N点。所述TFT T41的漏极连接有行扫描信号G0，所述TFT T42的漏极连接有级传信号Cout0，所述TFT T43的漏极连接于所述Q点。
进一步地，所述下拉单元包括有TFT T31、TFT T32、TFT T33，所述TFT T32的源极、TFT T33的漏极均连接于所述N点，所述TFT T31的栅极、TFT T32的栅极、TFT T33的栅极连接形成的公共端连接有级传信号Cout1。
进一步地，所述TFT T52的源极、TFT T54的源极、TFT T42的源极、TFT T44的源极、TFT T33的源极连接形成的公共端连接有直流信号VGL1。
进一步地，所述TFT T41的源极、TFT T31的源极连接形成的公共端连接有直流信号VGL2。
进一步地，本电路工作包括有显示阶段以及关机补偿阶段。
所述显示阶段包括有以下步骤：
P1阶段：STV及CK1升为高电位，T1打开，Q点被拉升至高电位，T52，T54，T21，T22打开，由于Q点与QB点之间连接反相器结构(T51～T54)，Q点与QB点之间电位反相，因此，QB处于低电位，T41～T44均关闭，同时，Cout1处于低电位，T31,T32,T33关闭。CK2处于低电位，级传信号Cout0，行扫描信号G0输出低电位。RD维持低电位，T7关闭；
P2阶段：STV和CK1由高电位降为低电位，T1关闭，CK2由低电位变为高电位，此时，级传信号Cout0及输出信号G0能够输出高电位。同时，由于存储电容的存在，Q点被耦合至更高电位，T7维持关闭状态；
P3阶段：Cout1由低电位升为高电位，T31～T33打开，Q点，Cout0及G0电位被拉低至低电位，同时CK1升为高电位，T1打开，由于STV为低电位，利于Q点电位进一步释放，由于反相器的存在，QB点电位被拉至高电位。
所述关机补偿阶段包括有以下步骤：
S1阶段：Spre升为高电位，Sense走线的电压被复位至Vref的电压；
S2阶段：STV和CK1升为高电位，T1开启，Q点由低电位变为高电位，CK1的幅值为10V，STV的幅值为30V，TFT的Vgs电压远小于VDS电压，因此，T11及T12位于饱和区，Q点电位理论上被拉高至(10-Vth)截至。RD此时为高电位30V，T7开启，TFT的Vgs-Vth>Vds，TFT位于线性区，Sense升为高电位，与Q点电位一致；
S3阶段：Sam的电位由低电位升为高电位，开关开启，ADC探测得到Sense走线的电压，即(10-Vth)，因此，外部侦测系统探测得到T1的Vth，并存储于memory中，在下次开机阶段，将该Vth补偿至CK的电压中，因此，T1的Vgs-Vth＝VCK+Vth-Vth＝VCK，与Vth无关。
进一步地，外部侦测单元的功能是能够探测得到T1的Vth，当面板关机后，系统将STV设置为宽脉冲的脉冲信号(本案为30V)，CK1设置为宽脉冲的脉冲信号(本案为10V)，因此T1的漏极点会持续向Q点进行充电，电位充至10V-Vth时，T1的Vgs电压差刚好为Vth，T1截止，此时sam打开，ADC能够获知到Q点的电位，从而计算得到了Vth的电位。在下次开机后，将Vth补偿至CK信号中。本发明中探测和补偿的动作均由下图中的source IC实现。在该面板系统中，输入信号，如CK,STV,VGH，VGL1均由地侧的source IC提供，Vef和ADC分别为souceIC中的复位模块和ADC模块。
进一步地，本发明的工作原理，本发明的电路在传统的级传GOA电路的基础上引入外部侦测单元，用于侦测上拉控制电路中TFT的Vth，本发明的电路设置在传统的级传GOA电路的上方，电路中的TFT的工作状态与传统级传GOA电路的工作状态一致，因此，利用外部侦测单元量测本电路中上拉控制单元TFT的阈值电压，能够反映传统的级传电路中的上拉控制单元的TFT阈值电压变化情况。需要指出的是，在显示阶段，本电路与传统的级传GOA电路工作状态一致，同时，本电路产生的级传信号可作为传统级传GOA电路的进位信号。因为在侦测阶段，本电路的级传信号输出低电位，上拉控制单元阈值电压的侦测必须在关机阶段进行，当外部侦测系统记录下TFT的阈值电压变化后，能够在下一次面板开机阶段，进行阈值电压的补偿动作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出一种利于提升Q点充电率的GOA电路，增加了用于侦测的T7晶体管，能够在关机阶段侦测Q点的电位，通过侦测Q点的电位，能够得到上拉控制单元中TFT的阈值电压变化，能够补偿上拉控制电路中TFT的阈值电压正偏对Q点充电率的影响，提升电路输出的稳定性。
附图说明
图1是本发明的电路原理图。
图2是本实施例中传统的级传GOA电路原理图。
图3是实施例的面板架构示意图。
图4是本实施例电路的级传方式图。
图5是本实施例的输入信号波形图。
图6是本实施例的显示阶段的电位幅值变化图。
图7是本实施例的显示阶段的信号波形图。
图8是本实施例关机补偿阶段的电位幅值变化图。
图9是本实施例外显示阶段的信号波形图。
图10是本实施例的模拟T1的Vth不发生偏移以及发生偏移的sense走线电压图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
请参阅图1-10。本发明提供一种利于提升Q点充电率的GOA电路，该电路包括有外部侦测单元，所述外部侦测单元包括有TFT T7，所述TFTT7的栅极连接有行扫描信号RD，所述外部侦测单元还包括有sense线路，所述sense线路与TFT T7的源极相连。所述sense线路上设置有开关Spre、开关Sam，所述开关Spre上连接有外部信号Vref，所述开关Sam上连接有外部信号ADC。
本发明中RD是用于侦测Q点电位的侦测TFT，Spre及Sam是Source IC中外部侦测系统的开关。
该电路还包括有上拉控制单元、反馈单元、上拉单元、反相器单元、下拉单元、下拉维持单元。所述外部侦测单元、上拉控制单元、反馈单元、上拉单元、反相器单元连接形成公共端Q点。所述反相器单元、下拉维持单元连接形成公共端QB点。所述下拉维持单元、下拉单元连接形成公共端形成公共端N点。在本发明中，上拉控制单元的功能是利用级传信号Cout(n-1)，将Q点的电位抬升；反馈电路的功能是在Q点被耦合阶段，T6促使N点产生高电位，减少T12的Vgs及Vds电压，减少T32的漏电，维持好Q点的高电位。上拉单元的功能是促使行扫描信号G(n)以及级传信号Cout(n)输出高电位；下拉维持单元功能在于持续维持Q点、级传信号Cout0及行扫描信号G0的低电位；反相器单元作用在于将Q点与QB点的电位反相；下拉单元作用是负责将Q点的电位，级传信号Cout0以及行扫描信号G0拉低至低电位。
所述上拉控制单元包括有TFT T1，所述TFT T1通过所述Q点与TFT T7的漏极相连，所述TFT T1的栅极连接有CK1信号线，且所述TFT T1上还连接有STV信号线。
所述反馈单元包括有TFTT6，所述TFT T6的栅极连接于所述Q点。
所述上拉单元还包括有TFTT22、TFT T21、电容Cb，所述电容Cb一端、TFT T22的栅极、TFT T21的栅极均连接于所述Q点，所述TFT T22的漏极、TFT T21的漏极连接形成的公共端连接有CK2信号线，所述电容Cb的另一端与TFT T21的源极连接形成的公共端与行扫描信号G0连接，所述TFT T22的源极连接有级传信号Cout0。
所述反相器单元包括有TFT T51、TFT T52、TFT T53、TFT T54，所述TFT T54的栅极、TFT T52栅极连接于所述Q点，所述TFT T54的漏极、TFT T53源极连接于所述QB点。所述TFT T51的栅极、TFT T51的漏极、TFT T53的漏极连接形成的公共端连接有直流信号VGH。
所述下拉维持单元包括有TFT T41、TFT T42、TFT T43、TFT T44，所述TFT T41的栅极、TFT T42的栅极、TFT T43的栅极、TFT T44的栅极均连接于所述QB点，所述TFT T43的源极、TFT T44的漏极均连接于所述N点。所述TFT T41的漏极连接有行扫描信号G0，所述TFTT42的漏极连接有级传信号Cout0，所述TFT T43的漏极连接于所述Q点。
所述下拉单元包括有TFT T31、TFT T32、TFT T33，所述TFT T32的源极、TFT T33的漏极均连接于所述N点，所述TFT T31的栅极、TFT T32的栅极、TFT T33的栅极连接形成的公共端连接有级传信号Cout1。
所述TFT T52的源极、TFT T54的源极、TFT T42的源极、TFT T44的源极、TFT T33的源极连接形成的公共端连接有直流信号VGL1。
所述TFT T41的源极、TFT T31的源极连接形成的公共端连接有直流信号VGL2。
外部侦测单元的功能是能够探测得到T1的Vth，当面板关机后，系统将STV设置为宽脉冲的脉冲信号(本案为30V)，CK1设置为宽脉冲的脉冲信号(本案为10V)，因此T1的漏极点会持续向Q点进行充电，电位充至10V-Vth时，T1的Vgs电压差刚好为Vth，T1截止，此时sam打开，ADC能够获知到Q点的电位，从而计算得到了Vth的电位。在下次开机后，将Vth补偿至CK信号中。本发明中探测和补偿的动作均由下图中的source IC实现。在该面板系统中，输入信号，如CK,STV,VGH，VGL1均由地侧的source IC提供，Vef和ADC分别为souce IC中的复位模块和ADC模块。
本电路工作包括有显示阶段以及关机补偿阶段。
所述显示阶段包括有以下步骤：
P1阶段：STV及CK1升为高电位，T1打开，Q点被拉升至高电位，T52，T54，T21，T22打开，由于Q点与QB点之间连接反相器结构(T51～T54)，Q点与QB点之间电位反相，因此，QB处于低电位，T41～T44均关闭，同时，Cout1处于低电位，T31,T32,T33关闭。CK2处于低电位，级传信号Cout0，行扫描信号G0输出低电位。RD维持低电位，T7关闭；
P2阶段：STV和CK1由高电位降为低电位，T1关闭，CK2由低电位变为高电位，此时，级传信号Cout0及输出信号G0能够输出高电位。同时，由于存储电容的存在，Q点被耦合至更高电位，T7维持关闭状态；
P3阶段：Cout1由低电位升为高电位，T31～T33打开，Q点，Cout0及G0电位被拉低至低电位，同时CK1升为高电位，T1打开，由于STV为低电位，利于Q点电位进一步释放，由于反相器的存在，QB点电位被拉至高电位。
所述关机补偿阶段包括有以下步骤：
S1阶段：Spre升为高电位，Sense走线的电压被复位至Vref的电压；
S2阶段：STV和CK1升为高电位，T1开启，Q点由低电位变为高电位，CK1的幅值为10V，STV的幅值为30V，TFT的Vgs电压远小于VDS电压，因此，T11及T12位于饱和区，Q点电位理论上被拉高至(10-Vth)截至。RD此时为高电位30V，T7开启，TFT的Vgs-Vth>Vds，TFT位于线性区，Sense升为高电位，与Q点电位一致；
S3阶段：Sam的电位由低电位升为高电位，开关开启，ADC探测得到Sense走线的电压，即(10-Vth)，因此，外部侦测系统探测得到T1的Vth，并存储于memory中，在下次开机阶段，将该Vth补偿至CK的电压中，因此，T1的Vgs-Vth＝VCK+Vth-Vth＝VCK，与Vth无关。
通过模拟T1的Vth不发生偏移以及发生偏移的sense走线电压，可以看出，利于该外部侦测系统，Vth不偏移时，探测得到的Vth接近10V，而模拟T1的Vth正向偏移5V时，探测得到的Sense走线电压接近5V，能够完美侦测得到T1的阈值电压变化情况。
本发明的工作原理，本发明的电路在传统的级传GOA电路的基础上引入外部侦测单元，用于侦测上拉控制电路中TFT的Vth，本发明的电路设置在传统的级传GOA电路的上方，电路中的TFT的工作状态与传统级传GOA电路的工作状态一致，因此，利用外部侦测单元量测本电路中上拉控制单元TFT的阈值电压，能够反映传统的级传电路中的上拉控制单元的TFT阈值电压变化情况。需要指出的是，在显示阶段，本电路与传统的级传GOA电路工作状态一致，同时，本电路产生的级传信号可作为传统级传GOA电路的进位信号。因为在侦测阶段，本电路的级传信号输出低电位，上拉控制单元阈值电压的侦测必须在关机阶段进行，当外部侦测系统记录下TFT的阈值电压变化后，能够在下一次面板开机阶段，进行阈值电压的补偿动作。
GOA的级传方式如图4所示，首级为用于外部侦测的本电路，本电路的级传信号Cout0作为首级级传GOA电路的进位信号，电路的输出信号G0未接入至AA区，级传GOA电路的输出信号G(n)接入AA区，作为像素电路的行扫描信号。本电路中RD信号由Source COF中的Bypass pin提供，侦测信号线连接Source COF的bypass pin和本电路。与传统级传GOA电路相比，本电路中增加了用于侦测的T7晶体管，能够在关机阶段侦测Q点的电位，通过侦测Q点的电位，能够得到上拉控制单元中TFT的阈值电压变化。
在发明的电路中，G0为首级电路输出信号，STV是首级电路的触发信号，CK1及CK2是两个高频信号源。RD是用于侦测Q点电位的侦测TFT，Spre及Sam是Source IC中外部侦测系统的开关，电路在显示阶段以及关机补偿阶段信号的幅值如6和图8所示。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种利于提升Q点充电率的GOA电路，其特征在于，该电路包括有外部侦测单元，所述外部侦测单元包括有TFT T7，所述TFT T7的栅极连接有行扫描信号RD，所述外部侦测单元还包括有sense线路，所述sense线路与TFT T7的源极相连，所述sense线路上设置有开关Spre、开关Sam，所述开关Spre上连接有外部信号Vref，所述开关Sam上连接有外部信号ADC。
2.如权利要求1所述的一种利于提升Q点充电率的GOA电路，其特征在于，该电路还包括有上拉控制单元、反馈单元、上拉单元、反相器单元、下拉单元、下拉维持单元，所述外部侦测单元、上拉控制单元、反馈单元、上拉单元、反相器单元连接形成公共端Q点，所述反相器单元、下拉维持单元连接形成公共端QB点，所述下拉维持单元、下拉单元连接形成公共端形成公共端N点。
3.如权利要求2所述的一种利于提升Q点充电率的GOA电路，其特征在于，所述上拉控制单元包括有TFT T1，所述TFT T1通过所述Q点与TFT T7的漏极相连，所述TFT T1的栅极连接有CK1信号线，且所述TFT T1上还连接有STV信号线。
4.如权利要求2所述的一种利于提升Q点充电率的GOA电路，其特征在于，所述反馈单元包括有TFT T6，所述TFT T6的栅极连接于所述Q点。
5.如权利要求2所述的一种利于提升Q点充电率的GOA电路，其特征在于，所述上拉单元还包括有TFT T22、TFT T21、电容Cb，所述电容Cb一端、TFT T22的栅极、TFT T21的栅极均连接于所述Q点，所述TFT T22的漏极、TFT T21的漏极连接形成的公共端连接有CK2信号线，所述电容Cb的另一端与TFT T21的源极连接形成的公共端与行扫描信号G0连接，所述TFT T22的源极连接有级传信号Cout0。
6.如权利要求2所述的一种利于提升Q点充电率的GOA电路，其特征在于，所述反相器单元包括有TFT T51、TFT T52、TFT T53、TFT T54，所述TFT T54的栅极、TFT T52栅极连接于所述Q点，所述TFT T54的漏极、TFT T53源极连接于所述QB点，所述TFT T51的栅极、TFT T51的漏极、TFT T53的漏极连接形成的公共端连接有直流信号VGH。
7.如权利要求2所述的一种利于提升Q点充电率的GOA电路，其特征在于，所述下拉维持单元包括有TFT T41、TFT T42、TFT T43、TFT T44，所述TFT T41的栅极、TFT T42的栅极、TFTT43的栅极、TFT T44的栅极均连接于所述QB点，所述TFT T43的源极、TFT T44的漏极均连接于所述N点，所述TFT T41的漏极连接有行扫描信号G0，所述TFT T42的漏极连接有级传信号Cout0，所述TFT T43的漏极连接于所述Q点。
8.如权利要求2所述的一种利于提升Q点充电率的GOA电路，其特征在于，所述下拉单元包括有TFT T31、TFT T32、TFT T33，所述TFT T32的源极、TFT T33的漏极均连接于所述N点，所述TFT T31的栅极、TFT T32的栅极、TFT T33的栅极连接形成的公共端连接有级传信号Cout1。
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