CN117079614B - 栅极行驱动电路、栅极行驱动电路的驱动方法及显示基板 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及面板技术领域，尤其涉及一种栅极行驱动电路、栅极行驱动电路的驱动方法及显示基板，该电路中的驱动模块用于接入输入模块输出的像素驱动电压，并在像素驱动电压的驱动下提供像素电源电压对当前像素行进行供电；热电模块用于当驱动模块的工作热量与预设的充电热量匹配时，对工作热量进行热电转换，得到补偿电量；驱动模块还用于在热电模块依据补偿电量对电容模块进行充电后，将电容模块持续产生的充电电压叠加至像素驱动电压上，得到更新后的像素驱动电压，依据更新后的像素驱动电压执行在像素驱动电压的驱动下提供像素电源电压对当前像素行进行供电的步骤。本申请旨在消除Long H模式下显示屏画面异常以提升显示屏的显示质量。
Description
技术领域
本申请涉及显示面板技术领域，尤其涉及一种栅极行驱动电路、栅极行驱动电路的驱动方法及显示基板。
背景技术
随着时代的发展与技术的进步，人们对手机等产品的外观要求也日趋挑剔，这就促进了电子类产品朝着轻、薄和省功耗的方向不断的发展，利用内嵌式(IN CELL) 触控技术有效地减低手机等产品的厚度应用的越来越广泛。
采用IN CELL技术的屏幕具有产品更轻，厚度更低，透光性更好，减少屏幕贴合的时间，提高了生产效率的优点。但是采用IN CELL技术的屏幕在采用不同的方式进行触控时，会存在一些问题。IN CELL面板的在触控显示时分为两种模式，第一种模式为帧间触控驱动(Long-V，Long Vertpcal)模式，就是在显示一帧画面时，将其分为显示时间段和触控时间段，即把触控时间段放在显示时间段之后，两个时间段相加的和为一帧画面的时间；另一种模式为帧内触控驱动（Long H，Long Horizontal）模式，就是在显示一帧画面时，将触控时间段分批次的插入到显示限时段中，即在一帧画面下从上到下会分为显示-触控-显示-触控-显示这样的循环方式。且Long H模式相比于Long V模式会触控更精准反应时间更短，但是Long H模式在高温下，Q点（输入模块输出的像素驱动电压的电压信号输出端）在触控阶段会有漏电产生，导致触控后容易出现下一行像素充电不足，出现横纹。也就是说，如何消除Long H模式下显示屏画面异常以提升显示屏的显示质量是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种栅极行驱动电路、栅极行驱动电路的驱动方法及显示基板，旨在消除Long H模式下显示屏画面异常以提升显示屏的显示质量。
为实现上述目的，本申请提供了一种栅极行驱动电路，所述栅极行驱动电路包括：输入模块、驱动模块、热电模块和电容模块，所述输入模块与所述驱动模块连接，所述驱动模块与所述热电模块连接，所述电容模块分别与所述热电模块和所述驱动模块连接；
所述驱动模块用于接入所述输入模块输出的像素驱动电压，并在所述像素驱动电压的驱动下提供像素电源电压对当前像素行进行供电；
所述热电模块用于当所述驱动模块的工作热量与预设的充电热量匹配时，对所述工作热量进行热电转换，得到补偿电量；
所述驱动模块还用于在所述热电模块依据所述补偿电量对所述电容模块进行充电后，将所述电容模块持续产生的充电电压叠加至所述像素驱动电压上，得到更新后的像素驱动电压，依据所述更新后的像素驱动电压执行所述在所述像素驱动电压的驱动下提供像素电源电压对当前像素行进行供电的步骤。
可选地，所述电容模块为存储电容，所述热电模块包括P型半导体、N型半导体和PN结点；
所述P型半导体的第一端与所述PN结点连接，所述N型半导体的第一端与所述PN结点连接，所述PN结点与所述驱动模块连接；
所述存储电容的第一端与所述P型半导体的第二端和所述驱动模块连接，所述存储电容的第二端与所述N型半导体的第二端连接。
可选地，所述栅极行驱动电路还包括：
放电模块，所述放电模块分别与所述驱动模块和低电平端连接，所述放电模块用于在所述当前像素行供电完成后，通过所述驱动模块将所述电容模块持续产生的充电电压下拉至所述低电平端。
可选地，所述栅极行驱动电路还包括：复位模块；
所述复位模块分别与第一重置端、所述驱动模块和所述低电平端连接，所述复位模块用于响应第一重置端输入的第一重置信号，将所述驱动模块输出的所述像素电源电压下拉至所述低电平端；
所述复位模块分别与第二重置端、所述输入模块和所述低电平端连接，所述复位模块还用于响应第二重置端输入的第二重置信号，将所述输入模块输出的所述像素驱动电压下拉至所述低电平端。
可选地，所述输入模块为第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管的栅极与目标像素行的信号端连接，所述第一薄膜晶体管的源极与高电平电压端连接，所述第一薄膜晶体管的漏极分别与所述驱动模块和所述复位模块连接，所述目标像素行为当前像素行的上一像素行。
可选地，所述驱动模块为第二薄膜晶体管；
所述第二薄膜晶体管的栅极分别与所述第一薄膜晶体管的漏极、所述复位模块、所述放电模块、所述存储电容的第一端和所述PN结点连接；
所述第二薄膜晶体管的源极与预设的信号输入端连接，所述第二薄膜晶体管的漏极输出所述像素电源电压。
可选地，所述复位模块包括第三薄膜晶体管和第四薄膜晶体管：
所述第三薄膜晶体管的栅极与所述第一重置端连接，所述第四薄膜晶体管的栅极与所述第二重置端连接，所述第三薄膜晶体管的源极和所述第四薄膜晶体管的源极均与所述低电平端连接，所述第三薄膜晶体管的漏极接入所述像素电源电压，所述第四薄膜晶体管的漏极接入所述像素驱动电压。
可选地，所述放电模块为第五薄膜晶体管，所述第五薄膜晶体管的栅极分别与所述第二薄膜晶体管的栅极和所述五薄膜晶体管的漏极连接，所述第五薄膜晶体管的源极与所述低电平端连接。
此外，为实现上述目的，本申请还提供一种栅极行驱动电路的驱动方法，所述栅极行驱动电路的驱动方法应用于上述任一项所述的栅极行驱动电路，所述栅极行驱动电路的驱动方法包括：
通过驱动模块接入输入模块输出的像素驱动电压，并在所述像素驱动电压的驱动下通过驱动模块提供像素电源电压，对当前像素行进行供电；
当所述驱动模块在供电模式时的工作热量与预设的充电热量匹配时，通过热电模块对所述工作热量进行热电转换，得到补偿电量；
在所述热电模块依据所述补偿电量对电容模块进行充电后，将所述电容模块持续产生的充电电压叠加至所述像素驱动电压上，得到更新后的像素驱动电压，依据所述更新后的像素驱动电压执行所述在所述像素驱动电压的驱动下通过驱动模块提供像素电源电压对当前像素行进行供电的步骤。
此外，为实现上述目的，本申请还提供一种显示基板，所述显示基板包括彩膜基板、液晶层和阵列基板，所述液晶层设于所述阵列基板和所述彩膜基板之间，所述阵列基板包括上述任一项所述的栅极行驱动电路。
本申请提出了一种栅极行驱动电路、栅极行驱动电路的驱动方法及显示基板，本申请针对Long H模式下的像素显示电路进行优化，得到了一种栅极行驱动电路，该栅极行驱动电路包括输入模块、驱动模块、热电模块和电容模块。由于Long H模式在高温下，Q点在触控阶段会有漏电产生，导致触控后容易出现下一行像素充电不足的技术问题。本申请结合上述各模块，当在像素驱动电压的驱动下通过驱动模块提供像素电源电压对当前像素行进行供电时，通过热电模块实时采集驱动模块在供电模式时的工作热量，当该工作热量与预设的充电热量匹配时，通过热电模块对工作热量进行热电转换，得到补偿电量，从而实现对电容模块进行充电的目的，以便驱动模块在热电模块依据补偿电量对电容模块进行充电后，将电容模块持续产生的充电电压叠加至像素驱动电压上，对当前像素行进行供电。也就是说，本申请通过在栅极行驱动电路中设置有热电模块分别驱动模块与电容模块连接，使得热电模块可以将驱动模块在高温运行下产生的工作热量通过热电转换成功转换成对显示有用的补偿电量，然后按照补偿电量该对电容模块进行充电，以便驱动模块将电容模块持续产生的充电电压叠加至像素驱动电压上，实现了在Long H模式下高温运行时可以对Q点持续充电，并避免了在触控结束后Q点因漏电导致当前像素行充电不足而出现横纹现象的发生，进而有效地提高了显示屏的显示质量。
附图说明
图1是本申请栅极行驱动电路第一实施例的结构框图；
图2是本申请栅极行驱动电路在Long H模式下涉及的电路原理图；
图3是本申请栅极行驱动电路一实施例涉及的Long H模式控制波形图；
图4是本申请栅极行驱动电路一实施例涉及的热电模块转换示意图；
图5是本申请栅极行驱动电路的驱动方法第二实施例流程示意图；
图6是本申请栅极行驱动电路一实施例涉及的兼容高低刷结构示意图；
图7是本申请栅极行驱动电路一实施例涉及的低高频波形示意图；
图8是本申请栅极行驱动电路一实施例涉及的低刷Q(n)点波形图；
图9为本申请实施例方案涉及的终端设备的结构示意图。
附图标号说明：
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。
本申请实施例提供了一种栅极行驱动电路，参照图1所示，图1是本申请栅极行驱动电路第一实施例的结构框图，图1中实线箭头表示电信号传输路径，图1中虚线箭头表示温度信号传输路径。
本申请的栅极行驱动电路包括：输入模块10、驱动模块20、热电模块30和电容模块40，所述输入模块10与所述驱动模块20连接，所述驱动模块20与所述热电模块30连接，所述电容模块40分别与所述热电模块30和所述驱动模块20连接。
在本实施例中，输入模块10为第一薄膜晶体管T1；驱动模块20为第二薄膜晶体管T2，且第二薄膜晶体管T2是整个栅极行驱动电路中最大的TFT晶体管，即在Long H模式下的高温运行中第二薄膜晶体管T2产生的热量最高；热电模块30为热电偶，该热电偶由N型半导体和P型半导体构成，且N型半导体和P型半导体之间的连接结点被称为PN结点；电容模块40为存储电容C1。
所述驱动模块20用于接入所述输入模块10输出的像素驱动电压，并在所述像素驱动电压的驱动下提供像素电源电压对当前像素行进行供电。
在本实施例中，参照图2，图2是本申请栅极行驱动电路在Long H模式下涉及的电路原理图。第一薄膜晶体管T1（即输入模块10）的栅极端接入Gn-3端输入的栅极驱动电压，第一薄膜晶体管T1在该栅极驱动电压的驱动下，将第一薄膜晶体管T1的截止状态切换为导通状态，当第一薄膜晶体管T1导通后（即第一薄膜晶体管T1处于导通状态时），根据第一薄膜晶体管T1与高电平端之间的连接，经由第一薄膜晶体管T1的源极到第一薄膜晶体管T1的漏极之间的通路将高电平端输出的像素驱动电压从第一薄膜晶体管T1的漏极经由输入模块10的电压信号输出端（即Q点）输出至第二薄膜晶体管T2（即驱动模块20）的栅极；此时，第二薄膜晶体管T2的栅极接入Q点输出的像素驱动电压，第二薄膜晶体管T2在该像素驱动电压的驱动下，将第二薄膜晶体管T2的截止状态切换为导通状态后，接入预设的信号输入端CLK输出的像素电源电压，并经由第二薄膜晶体管T2的源极到第二薄膜晶体管T2的漏极之间的通路将像素电源电压从第二薄膜晶体管T2的漏极输出至Gn端；此时，依据Gn端接入的像素电源电压对当前像素行进行供电。
需要说明的是，Gn端为当前像素行输出的像素电源电压的信号端，该像素电源电压用于表征第n个像素行正常显示的电信号，即当前像素行为第n个像素行；Gn-3端为当前像素行的上一像素行输出像素驱动电压的信号端口，该像素驱动电压还可以表征为第（n-3）个像素行正常显示的电信号，即当前像素行的上一像素行为第（n-3）个像素行；其中，n为大于3的自然数，也就是说，本申请显示基板中的各像素行在栅极行驱动电路的控制下以（n-3）行为间隔进行顺序驱动。
所述热电模块30用于当所述驱动模块20的工作热量与预设的充电热量匹配时，对所述工作热量进行热电转换，得到补偿电量。
在本实施例中，参照图2，由于驱动模块20（即第二薄膜晶体管T2）是整个栅极行驱动电路中最大的TFT晶体管，即在Long H模式下的高温运行中产生的热量最高，本申请将热电模块30的PN结点与第二薄膜晶体管T2的栅极连接，即用第二薄膜晶体管T2的栅极充当热电模块30的金属极板。当显示基板处于Long H模式下的触控时段时，第二薄膜晶体管T2的栅极接入栅极驱动电压进行驱动，即第二薄膜晶体管T2的栅极开始产生工作热量；当第二薄膜晶体管T2的栅极驱动时长达到触控时段的一半时，则确定第二薄膜晶体管T2的栅极累积的工作热量与预设的充电热量匹配，热电模块30则对累积的工作热量进行热电转换，得到补偿电量，在解决Long H模式下显示屏画面异常的同时，热电模块30则对第二薄膜晶体管T2累积的工作热量进行热电转换，还可以提高第二薄膜晶体管T2的寿命和显示基板的使用时间。
需要说明的是，参照图3，图3是本申请栅极行驱动电路一实施例涉及的Long H模式控制波形图。触控时段可以为0-T时刻，显示基板在Long H模式下运行时，当触控时段为0＜T0＜2/T时，由于存储电容C1的原因，Q点能够保持稳定的像素驱动电压，从而确保第二薄膜晶体管T2在像素驱动电压的驱动下使其导通，以对当前像素行进行供电；然而，随着时间的推移，即当触控时段T0≥2/T时，由于存储电容C1漏电或者打开远端的像素而增加的电阻和耦合电容，使得Q点输出的像素驱动电压不够稳定，而第二薄膜晶体管T2的栅极驱动时长达到触控时段的一半后，第二薄膜晶体管T2的栅极累积的工作热量恰好与预设的充电热量匹配，此时，热电模块30则对累积的工作热量热电转换成补偿电量来维持Q点正常输出，保证在Long H模式下像素的正常充电。
所述驱动模块20还用于在所述热电模块30依据所述补偿电量对所述电容模块40进行充电后，将所述电容模块40持续产生的充电电压叠加至所述像素驱动电压上，得到更新后的像素驱动电压，依据所述更新后的像素驱动电压执行所述在所述像素驱动电压的驱动下提供像素电源电压对当前像素行进行供电的步骤。
在本实施例中，热电模块30将驱动模块20的栅极累积的工作热量热电转换为补偿电量，对存储电容C1进行充电，然后将电容模块40持续产生的充电电压叠加至Q点输出的像素驱动电压上，得到更新后的像素驱动电压，并依据更新后的像素驱动电压执行所述在所述像素驱动电压的驱动下提供像素电源电压对当前像素行进行供电的步骤，从而确保显示基板在Long H模式下的触控阶段对Q点进行持续充电，即显示基板在Long H模式下的触控功能结束时，Q点不会因为漏电导致像素充电不足而出现横纹，进而提高了显示屏的显示质量。
进一步地，在一些可行的实施例中，参照图4，图4是本申请栅极行驱动电路一实施例涉及的热电模块转换示意图。所述电容模块为存储电容，所述热电模块包括P型半导体、N型半导体和PN结点；所述P型半导体的第一端与所述PN结点连接，所述N型半导体的第一端与所述PN结点连接，所述PN结点与所述驱动模块连接；所述存储电容的第一端与所述P型半导体的第二端和所述驱动模块连接，所述存储电容的第二端与所述N型半导体的第二端连接。
在本实施例中，参照图4，当驱动模块20的工作热量与预设的充电热量匹配时，热电模块30中的P型半导体中空穴占多数，电子数量较少，加热后空穴运动速度变快，使得自由电子会被挤压，朝着外部运动；N型半导体中自由电子占多数，空穴数量较少，加热后会使得空穴朝着P型半导体运动。在P型和N型半导体之间就会产生电流，电流方向为从N型半导体传向P型半导体。
需要说明的是，P型半导体是通过在单晶硅上面掺杂微量的铟、铝、硼、镓等元素，导体中就会产生许多缺少电子的空穴，靠空穴导电的半导体叫空穴半导体，简称P型半导体。
N型半导体是在单晶硅里面掺杂微量的锑、磷、砷等元素，在半导体中就会产生许多带负电的电子，靠电子导电的半导体叫电子型半导体，简称N型半导体。
在具体实施例中，P型半导体和N型半导体是通过在单晶硅上面进行掺杂形成的，在显示屏制作过程中，在进行第一层金属制作前，对所需要加载热电转换器地方的玻璃进行掺杂，使其成为P型半导体和N型半导体，制作完成后因为基板玻璃的主要成分是SiO2，所以不存在排斥反应。
进一步地，在又一实施例中，本申请可以先在素玻璃上进行设计评估，将放置GOA单元（Gate Driver on Array，阵列基板栅极驱动）位置的坐标进行记录，导出一组数据，使得玻璃厂在制作显示玻璃的过程中对坐标位置进行掺杂处理，使得坐标位置形成P型半导体和N型半导体，将第一层金属M1沉积到处理过的玻璃基板上，GOA单元中的第二薄膜晶体管T2的位置处就会形成热电模块30，不会影响显示屏各膜层的制作工艺。
进一步地，在另一些可行的实施例中，所述栅极行驱动电路还包括：
放电模块50，所述放电模块50分别与所述驱动模块20和低电平端连接，所述放电模块50用于在所述当前像素行供电完成后，通过所述驱动模块20将所述电容模块40持续产生的充电电压下拉至所述低电平端。
需要说明的是，放电模块50为第五薄膜晶体管T5。
在本实施例中，参照图2-图3，显示基板在Long H模式下运行时，当触控时段T0≥2/T时，由于驱动模块20产生的工作热量累计足够打开热电偶，在触控时段T0处于T/2-T时间段，由于存储电容C1要维持输出第二薄膜晶体管T2的稳定，热电模块30将工作热量热电转换为补偿电路以持续给存储电容C1供电，当某一像素行充电结束的时候，在这一帧的显示时间段内，第二薄膜晶体管T2由于环境或者本身产生的热量没有消散，还会产生一定电量，但此时电容不会存在损耗已到达饱和状态，第五薄膜晶体管T5通过驱动模块20将电容模块40持续产生的充电电压下拉至低电平端VGL，以将电容模块40多余电量漏电至低电平端VGL，从而不会影响电路。
在具体实施例中，当触控时段T0处于T/2-T时间段，热电模块30将工作热量热电转换为补偿电路以持续给存储电容C1供电，由于存储电容C1和第五薄膜晶体管T5串联，串联的两个元器件是具有分压效果的，而且两个串联的元器件，电阻越大分压就越多，即当存储电容C1需要充电时，第五薄膜晶体管T5是不会打开，也就不会存在错误放电的问题；当触控时段T0达到T时刻时，存储电容C1已经饱和，相当于断开状态，就会打开第五薄膜晶体管T5，使得电路中多余电量漏电至低电平端VGL。
进一步地，在一些可行的实施例中，所述栅极行驱动电路还包括：复位模块60；所述复位模块60分别与第一重置端、所述驱动模块20和所述低电平端VGL连接，所述复位模块60用于响应第一重置端输入的第一重置信号，将所述驱动模块20输出的所述像素电源电压下拉至所述低电平端；所述复位模块60分别与第二重置端、所述输入模块10和所述低电平端连接，所述复位模块60还用于响应第二重置端输入的第二重置信号，将所述输入模块10输出的所述像素驱动电压下拉至所述低电平端。
需要说明的是，复位模块60包括第三薄膜晶体管T3和第四薄膜晶体管T4。
在本实施例中，第三薄膜晶体管T3接入第一重置端的第一重置信号Reset_G，该第一重置信号Reset_G用于导通第三薄膜晶体管T3，以将当前像素行输出的像素电源电压（即Gn信号）下拉至低电平端。第四薄膜晶体管T4接入第二重置端的第二重置信号Reset_Q，该第二重置信号Reset_Q用于导通第四薄膜晶体管T4，以将Q点的像素驱动电压下拉至低电平端，从而使栅极行驱动电路保持稳定，同时不会进行错充。
进一步地，在另一些可行的实施例中，所述输入模块10为第一薄膜晶体管T1，所述第一薄膜晶体管T1的栅极与目标像素行的信号端连接，所述第一薄膜晶体管T1的源极与高电平电压端VGH连接，所述第一薄膜晶体管T1的漏极分别与所述驱动模块20和所述复位模块60连接，所述目标像素行为当前像素行的上一像素行。
进一步地，在一些可行的实施例中，所述驱动模块为第二薄膜晶体管T2；
所述第二薄膜晶体管T2的栅极分别与所述第一薄膜晶体管T1的漏极、所述复位模块60、所述放电模块50、所述存储电容C1的第一端和所述PN结点连接；所述第二薄膜晶体管T2的源极与预设的信号输入端CLK连接，所述第二薄膜晶体管T2的漏极输出所述像素电源电压。
在本实施例中，当第二薄膜晶体管T2导通后，第二薄膜晶体管T2按照栅极行驱动电路的运行周期接入预设的信号输入端CLK输出的像素电源电压，具体的，在显示控制电路中以像素行行数大于2为一个运行周期进行更新，例如，在显示控制电路中以4、6、8或者10行像素行为一个运行周期进行更新。
进一步地，在另一些可行的实施例中，所述复位模块包括第三薄膜晶体管T3和第四薄膜晶体管T4：所述第三薄膜晶体管T3的栅极与所述第一重置端连接，所述第四薄膜晶体管T4的栅极与所述第二重置端连接，所述第三薄膜晶体管T3的源极和所述第四薄膜晶体管T4的源极均与所述低电平端连接，所述第三薄膜晶体管T3的漏极接入所述像素电源电压，所述第四薄膜晶体管T4的漏极接入所述像素驱动电压。
进一步地，在一些可行的实施例中，所述放电模块为第五薄膜晶体管T5，所述第五薄膜晶体管T5的栅极分别与所述第二薄膜晶体管T2的栅极和所述五薄膜晶体管T5的漏极连接，所述第五薄膜晶体管T5的源极与所述低电平VGL端连接。
综上，本申请提出了一种栅极行驱动电路、栅极行驱动电路的驱动方法及显示基板，本申请针对Long H模式下的像素显示电路进行优化，得到了一种栅极行驱动电路，该栅极行驱动电路包括输入模块、驱动模块、热电模块和电容模块。由于Long H模式在高温下，Q点在触控阶段会有漏电产生，导致触控后容易出现下一行像素充电不足的技术问题。本申请结合上述各模块，当在像素驱动电压的驱动下通过驱动模块提供像素电源电压对当前像素行进行供电时，通过热电模块实时采集驱动模块在供电模式时的工作热量，当该工作热量与预设的充电热量匹配时，通过热电模块对工作热量进行热电转换，得到补偿电量，从而实现对电容模块进行充电的目的，以便驱动模块在热电模块依据补偿电量对电容模块进行充电后，将电容模块持续产生的充电电压叠加至像素驱动电压上，对当前像素行进行供电。也就是说，本申请通过在栅极行驱动电路中设置有热电模块分别驱动模块与电容模块连接，使得热电模块可以将驱动模块在高温运行下产生的工作热量通过热电转换成功转换成对显示有用的补偿电量，然后按照补偿电量该对电容模块进行充电，以便驱动模块将电容模块持续产生的充电电压叠加至像素驱动电压上，实现了在Long H模式下高温运行时可以对Q点持续充电，并避免了在触控结束后Q点因漏电导致当前像素行充电不足而出现横纹现象的发生，进而有效地提高了显示屏的显示质量。
进一步地，基于本申请栅极行驱动电路的第一实施例，提出本申请栅极行驱动电路的显示屏控制方法的第二实施例，参照图5，图5是本申请栅极行驱动电路的驱动方法第二实施例流程示意图。
本申请栅极行驱动电路的驱动方法应用于上述任一项的栅极行驱动电路，本申请栅极行驱动电路的驱动方法由对像素行进行供电处理的终端设备来执行，本申请的栅极行驱动电路的驱动方法包括以下实施步骤：
步骤S10：通过驱动模块20接入输入模块10输出的像素驱动电压，并在所述像素驱动电压的驱动下通过驱动模块提供像素电源电压，对当前像素行进行供电；
在本实施例中，参照图1至图2，第一薄膜晶体管T1（即输入模块10）的栅极端接入Gn-3端输入的栅极驱动电压，第一薄膜晶体管T1在该栅极驱动电压的驱动下，将第一薄膜晶体管T1的截止状态切换为导通状态，当第一薄膜晶体管T1导通后（即第一薄膜晶体管T1处于导通状态时），根据第一薄膜晶体管T1与高电平端之间的连接，经由第一薄膜晶体管T1的源极到第一薄膜晶体管T1的漏极之间的通路将高电平端输出的像素驱动电压从第一薄膜晶体管T1的漏极经由输入模块10的电压信号输出端（即Q点）输出至第二薄膜晶体管T2（即驱动模块20）的栅极；此时，第二薄膜晶体管T2的栅极接入Q点输出的像素驱动电压，第二薄膜晶体管T2在该像素驱动电压的驱动下，将第二薄膜晶体管T2的截止状态切换为导通状态后，接入预设的信号输入端CLK输出的像素电源电压，并经由第二薄膜晶体管T2的源极到第二薄膜晶体管T2的漏极之间的通路将像素电源电压从第二薄膜晶体管T2的漏极输出至Gn端；此时，依据Gn端接入的像素电源电压对当前像素行进行供电。
需要说明的是，Gn端为当前像素行输出的像素电源电压的信号端，该像素电源电压用于表征第n个像素行正常显示的电信号，即当前像素行为第n个像素行；Gn-3端为当前像素行的上一像素行输出像素驱动电压的信号端口，该像素驱动电压还可以表征为第（n-3）个像素行正常显示的电信号，即当前像素行的上一像素行为第（n-3）个像素行；其中，n为大于3的自然数，也就是说，本申请显示基板中的各像素行在栅极行驱动电路的控制下以（n-3）行为间隔进行顺序驱动。
步骤S20：当所述驱动模块在供电模式时的工作热量与预设的充电热量匹配时，通过热电模块对所述工作热量进行热电转换，得到补偿电量；
在本实施例中，参照图2，由于驱动模块20（即第二薄膜晶体管T2）是整个栅极行驱动电路中最大的TFT晶体管，即在Long H模式下的高温运行中产生的热量最高，本申请将热电模块30的PN结点与第二薄膜晶体管T2的栅极连接，即用第二薄膜晶体管T2的栅极充当热电模块30的金属极板。当显示基板处于Long H模式下的触控时段时，第二薄膜晶体管T2的栅极接入栅极驱动电压进行驱动，即第二薄膜晶体管T2的栅极开始产生工作热量；当第二薄膜晶体管T2的栅极驱动时长达到触控时段的一半时，则确定第二薄膜晶体管T2的栅极累积的工作热量与预设的充电热量匹配，热电模块30则对累积的工作热量进行热电转换，得到补偿电量，在解决Long H模式下显示屏画面异常的同时，热电模块30则对第二薄膜晶体管T2累积的工作热量进行热电转换，还可以提高第二薄膜晶体管T2的寿命和显示基板的使用时间。
需要说明的是，参照图3，图3是本申请栅极行驱动电路一实施例涉及的Long H模式控制波形图。触控时段T0可以包括0-T时刻，显示基板在Long H模式下运行时，当触控时段T0为0＜T0＜2/T时，由于存储电容C1的原因，Q点能够保持稳定的像素驱动电压，从而确保第二薄膜晶体管T2在像素驱动电压的驱动下使其导通，以对当前像素行进行供电；然而，随着时间的推移，即当触控时段T0为T0≥2/T时，由于存储电容C1漏电或者打开远端的像素而增加的电阻和耦合电容，使得Q点输出的像素驱动电压不够稳定，而第二薄膜晶体管T2的栅极驱动时长达到触控时段的一半后，第二薄膜晶体管T2的栅极累积的工作热量恰好与预设的充电热量匹配，此时，热电模块30则对累积的工作热量热电转换成补偿电量来维持Q点正常输出，保证在Long H模式下像素的正常充电。
步骤S30：在所述热电模块依据所述补偿电量对电容模块进行充电后，将所述电容模块持续产生的充电电压叠加至所述像素驱动电压上，得到更新后的像素驱动电压，依据所述更新后的像素驱动电压执行所述在所述像素驱动电压的驱动下通过驱动模块提供像素电源电压对当前像素行进行供电的步骤。
在本实施例中，热电模块30将驱动模块20的栅极累积的工作热量热电转换为补偿电量，对存储电容C1进行充电，然后将电容模块40持续产生的充电电压叠加至Q点输出的像素驱动电压上，得到更新后的像素驱动电压，并依据更新后的像素驱动电压执行所述在所述像素驱动电压的驱动下提供像素电源电压对当前像素行进行供电的步骤，从而确保显示基板在Long H模式下的触控阶段对Q点进行持续充电，即显示基板在Long H模式下的触控功能结束时，Q点不会因为漏电导致像素充电不足而出现横纹，进而提高了显示屏的显示质量。
进一步地，在另一实施例中，参照图6，图6是本申请栅极行驱动电路一实施例涉及的兼容高低刷结构示意图。在日常生活中手机所用到的场景多种多样，所以对屏幕的要求就是要兼容高低刷。高刷的充电时间较短，低刷的充电时间比较长，所以要求每一行像素打开的时间较长，所以要求栅极行驱动电路里面Q点的保持时间较长，如图6（a）所示Q(n)点，Q(n)点的保持能力是由电容C决定的，电容C越大Q(n)点的保持能力越强，但是电容C越大会使得屏幕的边框越宽，屏占比越小。本申请将热电模块30设置在电容C的相对位置上，利用热电模块30的热电效应对GOA区域的电容C进行补偿，可以GOA电路中电容C的大小控制到一定范围内，使显示屏的Border减小，从而使得异形显示屏具有较高的屏占比。也就是说，在兼容高低刷模式下，本申请在不改变面板制作工序的基础上，增加一个将热能转化为电能的装置，将其加载在图6（a）中，生成图6（b），因为栅极行驱动电路中薄膜晶体管M2属于输出单元是整个栅极行驱动电路中最大的薄膜晶体管，所以在高温运行中产生的热量就最高，即将热电模块30装连接在薄膜晶体管M2的栅极处，用薄膜晶体管M2的栅极充当转换装置（即热电模块30）的顶端金属如图4所示，利用薄膜晶体管M2栅极产生的热量，使用佩而杰热电效应转化成电能，对电容C进行充电，确保在刷新率较低的情况下Q(n)点能够一直保持在高压，不影响这一行的像素充电。
需要说明的是，图6中的M1~M4均为薄膜晶体管，也称TFT晶体管。
在具体实施例中，参照图7，图7是本申请栅极行驱动电路一实施例涉及的低高频波形示意图，通过对比60Hz和90Hz的波形示意图，可以看出同一时间段下，60Hz t3和t4时间段大于90Hz t1和t2时间段，可以得出低频状态下Q(n)点需要保持高压的时间就更久，电容C保持电荷的能力就必须越强。具体的，参照图8，图8是本申请栅极行驱动电路一实施例涉及的低刷Q(n)点波形图，热电效应是将能转化成电能，转化的关系是热量和电能成正比，低刷新率的是每一行像素充电过程中由于充电时间较久，时间越久Q(n)点保持稳定电压越不容易；比如一个T的时间用来充电，前T/2的时间Q(n)点由于电容的原因能够保持稳定的电压，从而打开TFT使其对像素进行充电，但是后T/2的时间内，由于C漏电或者打开远端的像素而增加的电阻和耦合电容，使得Q(n)点输出的电压不够稳定，此时这一级GOA单元工作时间较久，TFT产生一定热量，刚好利用热电效应将热能转化成电能来维持Q(n)点正常输出，保证在低刷新下像素的正常充电；此时热电装置的启动时间是每一行像素充电时间的后半段。
根据热量公式Q(n)=I2RT0可知，每一行像素的Gate线会有一定的电阻，用R1来代替，每一行像素的工作时间用t来表示，可知在电流从左向右传递的过程中，R1的变化是从小到大的，传递时间也是逐渐增大的，所以Q(n)是随着R和T0的增大而增大，当R=R1、T0=t时，Q(n)达到最大值；根据热量公式可知，热量转化成电能过程中，在T0≤t/2时，R≤R1/2前产生的热量较小，不足以使得热电偶开始工作；当随着R≥R1/2和T0≥ t/2过程中，产生的热量较高，此时热电偶开始工作，将电路中的热量转换成电能用以维持Q(n)点的稳定，也就是说，本申请在不改变原有的显示屏结构下，在电路中桥接一个转换模块，使得电路在高温运行下产生的热能成功转化为对显示有用的电能，其结果增加了TFT的寿命和显示屏的使用时间，同时解决低刷新率下像素充电不稳定的情况。
此外，本申请还提供一种终端设备。请参照图9，图9为本申请实施例方案涉及的终端设备的结构示意图。本申请实施例终端设备具体可以是为本地运行栅极行驱动电路的驱动方法的设备。
如图9所示，本申请实施例终端设备可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如Wi-Fi接口）。
存储器1005设置在终端设备主体上，存储器1005上存储有程序，该程序被处理器1001执行时实现相应的操作。存储器1005还用于存储供终端设备使用的参数。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器（non-volatile memory），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图9中示出的终端设备结构并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图9所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及终端设备的栅极行驱动电路的驱动程序。
在图9所示的终端设备中，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的终端设备的栅极行驱动电路的驱动程序，并执行如上述的显示屏控制方法的步骤。
此外，本申请还提供一种显示基板，所述显示基板包括彩膜基板、液晶层和阵列基板，所述液晶层设于所述阵列基板和所述彩膜基板之间，所述阵列基板包括上述任一项的栅极行驱动电路。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种栅极行驱动电路，其特征在于，所述栅极行驱动电路包括：输入模块、驱动模块、热电模块和电容模块，所述输入模块与所述驱动模块连接，所述驱动模块与所述热电模块连接，所述电容模块分别与所述热电模块和所述驱动模块连接；其中，
所述电容模块为存储电容，所述热电模块包括P型半导体、N型半导体和PN结点；
所述P型半导体的第一端与所述PN结点连接，所述N型半导体的第一端与所述PN结点连接，所述PN结点与所述驱动模块连接；
所述存储电容的第一端与所述P型半导体的第二端和所述驱动模块连接，所述存储电容的第二端与所述N型半导体的第二端连接；
所述驱动模块用于接入所述输入模块输出的像素驱动电压，并在所述像素驱动电压的驱动下提供像素电源电压对当前像素行进行供电；
所述热电模块用于当所述驱动模块的工作热量与预设的充电热量匹配时，对所述工作热量进行热电转换，得到补偿电量；
所述驱动模块还用于在所述热电模块依据所述补偿电量对所述电容模块进行充电后，将所述电容模块持续产生的充电电压叠加至所述像素驱动电压上，得到更新后的像素驱动电压，依据所述更新后的像素驱动电压执行所述在所述像素驱动电压的驱动下提供像素电源电压对当前像素行进行供电的步骤。
2.如权利要求1所述栅极行驱动电路，其特征在于，所述栅极行驱动电路还包括：
放电模块，所述放电模块分别与所述驱动模块和低电平端连接，所述放电模块用于在所述当前像素行供电完成后，通过所述驱动模块将所述电容模块持续产生的充电电压下拉至所述低电平端。
3.如权利要求2所述栅极行驱动电路，其特征在于，所述栅极行驱动电路还包括：复位模块；
所述复位模块分别与第一重置端、所述驱动模块和所述低电平端连接，所述复位模块用于响应第一重置端输入的第一重置信号，将所述驱动模块输出的所述像素电源电压下拉至所述低电平端；
所述复位模块分别与第二重置端、所述输入模块和所述低电平端连接，所述复位模块还用于响应第二重置端输入的第二重置信号，将所述输入模块输出的所述像素驱动电压下拉至所述低电平端。
4.如权利要求3所述栅极行驱动电路，其特征在于，所述输入模块为第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管的栅极与目标像素行的信号端连接，所述第一薄膜晶体管的源极与高电平电压端连接，所述第一薄膜晶体管的漏极分别与所述驱动模块和所述复位模块连接，所述目标像素行为所述当前像素行的上一像素行。
5.如权利要求4所述栅极行驱动电路，其特征在于，所述驱动模块为第二薄膜晶体管；
所述第二薄膜晶体管的栅极分别与所述第一薄膜晶体管的漏极、所述复位模块、所述放电模块、所述存储电容的第一端和所述PN结点连接；
所述第二薄膜晶体管的源极与预设的信号输入端连接，所述第二薄膜晶体管的漏极输出所述像素电源电压。
6.如权利要求5所述栅极行驱动电路，其特征在于，所述复位模块包括第三薄膜晶体管和第四薄膜晶体管：
所述第三薄膜晶体管的栅极与所述第一重置端连接，所述第四薄膜晶体管的栅极与所述第二重置端连接，所述第三薄膜晶体管的源极和所述第四薄膜晶体管的源极均与所述低电平端连接，所述第三薄膜晶体管的漏极接入所述像素电源电压，所述第四薄膜晶体管的漏极接入所述像素驱动电压。
7.如权利要求6所述栅极行驱动电路，其特征在于，所述放电模块为第五薄膜晶体管，所述第五薄膜晶体管的栅极分别与所述第二薄膜晶体管的栅极和所述五薄膜晶体管的漏极连接，所述第五薄膜晶体管的源极与所述低电平端连接。
8.一种栅极行驱动电路的驱动方法，其特征在于，所述栅极行驱动电路的驱动方法应用于如权利要求1-7任一项所述的栅极行驱动电路，所述栅极行驱动电路的驱动方法包括：
通过驱动模块接入输入模块输出的像素驱动电压，并在所述像素驱动电压的驱动下通过所述驱动模块提供像素电源电压，对当前像素行进行供电；
当所述驱动模块在供电模式时的工作热量与预设的充电热量匹配时，通过热电模块对所述工作热量进行热电转换，得到补偿电量；
在所述热电模块依据所述补偿电量对电容模块进行充电后，将所述电容模块持续产生的充电电压叠加至所述像素驱动电压上，得到更新后的像素驱动电压，依据所述更新后的像素驱动电压执行所述在所述像素驱动电压的驱动下通过所述驱动模块提供像素电源电压对当前像素行进行供电的步骤；其中，
所述电容模块为存储电容，所述热电模块包括P型半导体、N型半导体和PN结点；
所述P型半导体的第一端与所述PN结点连接，所述N型半导体的第一端与所述PN结点连接，所述PN结点与所述驱动模块连接；
所述存储电容的第一端与所述P型半导体的第二端和所述驱动模块连接，所述存储电容的第二端与所述N型半导体的第二端连接。
9.一种显示基板，其特征在于，所述显示基板包括彩膜基板、液晶层和阵列基板，所述液晶层设于所述阵列基板和所述彩膜基板之间，所述阵列基板包括权利要求1-7任一项所述的栅极行驱动电路。
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