WO2015100833A1

WO2015100833A1 - 一种液晶面板的扫描驱动电路、液晶面板和一种驱动方法

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Publication number: WO2015100833A1
Application number: PCT/CN2014/071537
Authority: WO
Inventors: 郭平昇
Original assignee: 深圳市华星光电技术有限公司
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2015-07-09
Also published as: CN103761952A; CN103761952B

Abstract

提供了一种液晶面板的扫描驱动电路、液晶面板和一种驱动方法。扫描驱动电路（2）包括依次级联的驱动组件（3），每个驱动组件（3）包括第一驱动模块（10）、第二驱动模块（20）和第一可控开关（Q1），第一驱动模块（10）包括第一上拉控制单元（11）、第一上拉开关（12）、第一下拉控制单元（13）和第一下拉开关（14）；第一上拉控制单元（11）的输入端耦合到预充电信号（STV），第一上拉控制单元（11）的输出端通过第一下拉控制单元（13）耦合到一基准低电平信号（VSS），并耦合到第一上拉开关（12）的控制端；第一上拉开关（12）输入端耦合到第一扫描时钟信号（CK），输出端通过第一下拉开关（14）耦合到基准低电平信号（VSS）；第一上拉开关（12）的控制端和输出端之间连接有储能电容（C）；第二驱动模块（20）省略了上拉控制单元和储能电容。

Description

一种液晶面板的扫描驱动电路、液晶面板和一种驱动方法

【技术领域】

本发明涉及电子显示领域，更具体的说，涉及一种液晶面板的扫描驱动电路、液晶面板和一种驱动方法。

【背景技术】

液晶面板包括扫描线及其扫描线驱动电路，现有的扫描线驱动电路包括有级联的和扫描线——对应的移位寄存器，移位寄存器会占用较大的面积，尤其是对于现有的一种将扫描线驱动芯片集成到玻璃基板的技术，称为 GOA(Gate Driver On Array)技术来说。 GOA技术广泛应用于智能手机、平板电脑、电视等液晶显示的电子设备中。由于 GOA是将移位寄存器的线路刻蚀到液晶面板上实现的，其扫描驱动电路的占用面积对边框宽度的影响更为明显。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是提供一种可减少驱动电路占用面积的液晶面板的扫描驱动电路、液晶面板和一种驱动方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种液晶面板的扫描驱动电路，所述扫描驱动电路包括依次级联的驱动组件，每个驱动组件包括第一驱动模块、第二驱动模块和第一可控开关，第一驱动模块包括第一上拉控制（Pull-up control )单元、第一上拉（Pull-up )开关、第一下拉控制 ( Pull-down control )单元和第一下拉 ( Pull-down )开关；所述第一上拉控制单元输入端耦合到预充电信号，输出端通过第一下拉控制单元耦合到一基准低电平信号，并耦合到第一上拉开关的控制端；第一上拉开关输入端耦合到第一扫描时钟信号，输出端通过第一下拉开关耦合到基准低电平信号；所述第一上拉开关的控制端和输出端之间连接有储能电容；

第二驱动模块包括第二上拉开关、第二下拉控制单元和第二下拉开关；第二上拉开关输入端耦合到第二扫描时钟信号，输出端通过第二下拉开关耦合到基准低电平信号；第二上拉开关的控制端通过第二下拉控制单元耦合到基准低电平信号，并通过所述第一可控开关耦合到所述第一上拉开关的控制端。

进一步的，所述第一上拉控制单元包括第二可控开关，所述第一上拉开关包括第三可控开关；所述第三可控开关的控制端耦合到第二可控开关的输出端，所述第三可控开关输出端耦合到液晶面板三条相邻扫描线的第一扫描线；所述第二上拉开关包括第四可控开关；所述第四可控开关输出端耦合到液晶面板三条相邻扫描线的第二扫描线；

进一步的，所述第一可控开关的输入端和控制端直接电连接；所述第四可控开关的控制端和一基准低电平信号之间串接有第五可控开关，第五可控开关在第二可控开关导通时截止。第二可控开关对第一驱动模块充电时，通过第一可控开关对第二驱动模块充电，会造成第四可控开关导通，然后将第二扫描时钟信号连接到第二扫描线，而采用第五可控开关可以将第四可控开关的控制端电位强行拉低，避免第四可控开关导通。当然，即便第四开关导通给第二扫描线误充电也不会影响显示，因为提前充电可当成预充电，可以提高液晶面板 TFT 的响应速度。

进一步的，第二驱动模块还包括有第七可控开关和第一电容，所述第二扫描时钟信号通过第一电容和第七可控开关耦合到基准低电平信号，所述第五可控开关的控制端连接到第七可控开关的输入端。

进一步的，所述第二下拉控制单元包括第六可控开关，所述第六可控开关的控制端耦合到与第二扫描线相邻的第三扫描线。

所述第二下拉开关包括并联设置的第八可控开关和第九可控开关，所述第八可控开关的控制端耦合到第三扫描线；所述第九可控开关的控制端耦合到第七可控开关的输入端。

进一步的，所述第二可控开关的输入端和控制端直接电连接。

进一步的，所述第三可控开关的控制端和一基准低电平信号之间串接有第十可控开关，第十可控开关在第二可控开关导通时截止；

所述第一下拉控制单元包括第十一可控开关，所述第十一可控开关的控制端耦合到第二扫描线；

第一驱动模块还包括有第十二可控开关和第二电容，所述第一扫描时钟信号通过第二电容和第十二可控开关耦合到基准低电平信号，所述第十可控开关的控制端连接到第十二可控开关的输入端；

所述第一下拉开关包括并联设置的第十三可控开关和第十四可控开关，所述第十三可控开关的控制端耦合到第二扫描线；所述第十四可控开关的控制端耦合到第十二可控开关的输入端。

一种液晶面板，所述液晶面板包括阵列基板，还包括本发明所述的液晶面板的扫描驱动电路；所述第一驱动模块和第二驱动模块设置在液晶面板的阵列基板上。

一种如本发明所述的液晶面板的扫描驱动电路的驱动方法，包括步骤：第一上拉控制单元输出第二驱动模块的预充电信号，并持续一预设的基准时间；在预充电信号持续时间内，控制第一可控开关导通；

关断预充电信号，同时加载第一扫描时钟信号。

进一步的，在预充电信号持续时间内，强行关断第二上拉开关；第一可控开关断开后，控制第二上拉开关导通，输出在第一扫描时钟信号。

现有的扫描驱动电路尤其是 GOA电路的各个级联的驱动模块的结构是完全一致的，而每个扫描线都对应一个驱动模块，电路的占用面积较大。本发明由于采用了第一可控开关，将第一驱动模块的驱动输出耦合到第二驱动模块，这样第二驱动模块就可以不再设置上拉控制单元（预充电相关的电路，如第二驱动模块可以不使用第一驱动模块的第一升压控制模块），第二上拉开关的控制端和输出端之间没有连接储能电容。图 1所示为一种 32吋液晶面板的扫描驱动电路的电路面积分布示意图，其储能电容 C占据了 1/6多 GOA扫描驱动电路的面积，很显然，减少一个储能电容，可以显着缩减扫描驱动电路尤其是 GOA的占用面积。

【附图说明】

图 1是 32吋液晶面板扫描驱动电路的电路面积分布示意图；

图 2是 GOA方式液晶面板示意图；

图 3是液晶面板的扫描驱动电路的结构示意图；

图 4本发明实施例液晶面板的扫描驱动电路的原理示意图；

图 5是本发明实施例液晶面板的扫描驱动电路的驱动方法示意图；图 6本发明实施例液晶面板的扫描驱动电路的控制时序示意图。

【具体实施方式】

如图 2、 3所示，本发明公开一种液晶面板及其扫描驱动电路，液晶面板包括阵列基板 1 , 还包括扫描驱动电路 2; 所述扫描驱动电路 2包括依次级联的驱动组件 3, 每个驱动组件包括第一驱动模块 10、第二驱动模块 20和第一可控开关 Q1 , 所述阵列基板包括扫描线 4, 所述第一驱动模块和第二驱动模块设置在液晶面板的阵列基板上。对于双侧驱动的液晶面板，驱动组件分列在液晶面板两侧，从扫描线的两端同时驱动。

第一驱动模块包括第一上拉控制单元 11、第一上拉开关 12、第一下拉控制单元 13 和第一下拉开关 14; 所述第一上拉控制单元输入端耦合到预充电信号 STV,输出端通过第一下拉控制单元耦合到一基准低电平（ logic 0 )信号 VSS, 并耦合到第一上拉开关的控制端；第一上拉开关输入端耦合到第一扫描时钟信号 CK, 输出端通过第一下拉开关耦合到基准低电平信号；所述第一上拉开关的控制端和输出端之间连接有储能电容 c。

第二驱动模块包括第二上拉开关 21、第二下拉控制单元 22和第二下拉开关 23; 第二上拉开关 21输入端耦合到第二扫描时钟信号 XCK,输出端通过第二下拉开关耦合到基准低电平信号 VSS; 第二上拉开关的控制端通过第二下拉控制单元耦合到基准低电平信号，并通过所述第一可控开关耦合到所述第一上拉开关的控制端。

现有的 GOA如果增加驱动电路，则两个驱动电路完全一致，因此电路的占用面积必然翻倍。本发明由于采用了第一可控开关，将第一驱动模块的驱动输出耦合到第二驱动模块，这样第二驱动模块就可以不再设置与预充电相关的电路（如第二驱动模块可以不使用第一驱动模块的第一升压控制模块），第二上拉开关的控制端和输出端之间没有连接储能电容。图 1所示为一种 32吋液晶面板的扫描驱动电路的电路面积分布示意图，其储能电容 C占据了 1/6多 GOA扫描驱动电路的面积，很显然，减少一个储能电容，可以显着缩减 GOA的占用面积。因此，虽然扫描驱动电路的驱动能力翻番，提高了电路驱动能力，改善了色偏现象，但并不会显着增加扫描驱动电路的占用面积，有利于窄边框的实现。下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

【实施例一】

如图 4所示，本实施方式的第一上拉控制单元包括第二可控开关，所述第一上拉开关包括第三可控开关；第二上拉开关包括第四可控开关。

扫描驱动电路包括第一驱动模块 10、第二驱动模块 20和第一可控开关 Q1 , 第一驱动模块 10包括第二可控开关 Q2和储能电容，第二可控开关 Q2输入端耦合到预充电信号 STV, 其输出端通过储能电容耦合到液晶面板三条相邻扫描线的第一扫描线 Gn;第一驱动模块 10通过第一可控开关 Q1耦合到第二驱动模块 20, 第二可控开关 Q2的输入端和控制端直接电连接。第一驱动模块 10和第二驱动模块 20设置在液晶面板的阵列基板上，从扫描线的一端对液晶面板进行驱动。

第三可控开关 Q3的控制端耦合到第二可控开关 Q2的输出端，输入端耦合到矩形波的第一扫描时钟信号 CK;输出端耦合到液晶面板三条相邻扫描线的第一扫描线 Gn; 第二驱动模块中还包括有第四可控开关 Q4 , 第四可控开关 Q4的控制端耦合到第一可控开关 Q1 的输出端，输入端耦合到矩形波的第二扫描时钟信号 XCK; 输出端耦合到与第一扫描线 Gn相邻的第二扫描线 Gn+1。

第一可控开关 Q1的输入端和控制端直接电连接；所述第二下拉控制单元包括第五可控开关 Q5 ,第五可控开关 Q5串接在第四可控开关 Q4的控制端和一基准低电平信号 VSS ( logic 0 )之间，第五可控开关 Q5在第二可控开关 Q2导通时截止。

第四可控开关 Q4的控制端和基准低电平信号 VSS之间串接有第六可控开关 Q6, 第六可控开关 Q6的控制端耦合到与第二扫描线 Gn+1相邻的第三扫描线 Gn+2。

第二驱动模块还包括有第七可控开关 Q7和第一电容 C1 , 第二扫描时钟信号 XCK通过第一电容 C1和第七可控开关 Q7耦合到基准低电平信号 VSS , 第五可控开关 Q5的控制端连接到第七可控开关 Q7的输入端。

所述第二下拉开关包括并联设置的第八可控开关 Q8和第九可控开关 Q9 , 第八可控开关 Q8和第九可控开关 Q9串接在第四可控开关 Q4输出端和基准低电平信号 VSS之间，第八可控开关 Q8的控制端耦合到第三扫描线 Gn+2; 第九可控开关 Q9的控制端耦合到第七可控开关 Q7的输入端。

第三可控开关 Q3的控制端和一基准低电平信号 VSS之间串接有第十可控开关 Q10, 第十可控开关 Q10在第二可控开关 Q2导通时截止。

第一下拉控制单元包括第十一可控开关 Q11 , 第十一可控开关 Q11 串接在第三可控开关 Q3的控制端和基准低电平信号 VSS之间，第十一可控开关 Q11 的控制端耦合到第二扫描线 Gn+1。

第一驱动模块还包括有第十二可控开关 Q12和第二电容 C2, 第一扫描时钟信号 CK通过第二电容 C2和第十二可控开关 Q12耦合到基准低电平信号 VSS , 第十可控开关 Q10的控制端连接到第十二可控开关 Q12的输入端。

所述第一下拉开关包括并联设置的第十三可控开关 Q13和第十四可控开关 Q14,第十三可控开关 Q13和第十四可控开关 Q14串接在第三可控开关 Q3输出端和基准低电平信号 VSS之间，第十三可控开关 Q13的控制端耦合到第二扫描线 Gn+1 ; 第十四可控开关 Q14的控制端耦合到第十二可控开关 Q12的输入端。

【实施例二】

如图 3-5所示，本实施方式公开一种本发明所述的液晶面板的扫描驱动电路的驱动方法，包括步骤：

S1 : 加载第一驱动模块的预充电信号，通过第一上拉控制单元输出第二驱动模块的预充电信号，并持续一预设的基准时间；

S2: 在预充电信号持续时间内，控制第一可控开关 Q1导通；

S3: 关断预充电信号；第一扫描时钟信号输出高电位，驱动第一扫描线 Gn;

S4: 持续预设的基准时间后，第一扫描时钟信号输出低电位，同时第二扫描时钟信号输出高电位，驱动第二扫描线 Gn+1。

如果驱动组件是第一个驱动组件，其第一驱动模块的预充电信号是一个初始触发信号 STV, 对于其他驱动组件来说，其第一驱动模块的预充电信号是上一级扫描线 Gn-1的驱动信号。

本实施方式结合图 4的扫描驱动电路，其驱动时序如图 6所示。在 P-2阶段时，第二可控开关对 Qn点（第一上拉控制单元的输出端）预充电，此时， Qn的电压通过第一可控开关 Q1分压后， Qn+1点的电压低于 Qn点，第二上拉开关处于不完全导通状态，可以给第二扫描线 Gn+1预充电，等到 p-3阶段时， Qn点在第一扫描线 Gn和储能电容的作用下再次升压，此时 Qn+1点的电压也完全达到第二升压开关的导通电压。

接下来 P-4阶段，第二扫描时钟信号 XCK为高电平（ logic 1 ) , 驱动第二扫描线 Gn+1; Qn+1 点（第二上拉开关的控制端）电压叠加第二上拉开关的杂散电压后进一步升高， Qn+1点电压升高可以提高第二扫描线 Gn+1的驱动能力，改善大尺寸常见的色偏问题，使得 GOA能应用在更高分辨率产品。 P-2阶段时第二可控开关对 Qn点预充电，通过第一可控开关 Q1对第二驱动模块充电，可能造成第四可控开关导通，此时第二扫描时钟信号输出高电位，驱动第二扫描线，此时可以采用第五可控开关可以将第四可控开关的控制端电位强行拉低，避免第四可控开关导通。当然，即便第四开关导通给第二扫描线误充电也不会影响显示，因为提前充电可当成预充电，可以提高液晶面板 TFT 的响应速度。

由于扫描线上 RC负载太大，使得扫描线对应的 TFT接收到错误的数据线信号，从而导致色偏的产生。双侧驱动的 GOA, 扫描线中间位置的波形变异最严重；且 GOA信号的传递方向是自上而下，因此液晶面板底部扫描线的波形变异大于顶部。因此，色偏出现的位置是中间偏下边。

本实施方式由于采用了第一可控开关，将第一驱动模块的驱动输出耦合到第二驱动模块，这样第二驱动模块就可以删除预充电相关的电路（如第一驱动模块的第一升压控制模块），还省略了第二驱动模块的储能电容。如图 1所示，储能电容占据了 1/6多 GOA扫描驱动电路的面积，很显然，减少一个储能电容，可以显着缩减 GOA的占用面积。因此，虽然扫描驱动电路的驱动能力翻番，提高了电路驱动能力，改善了色偏现象，但并不会显着增加扫描驱动电路的占用面积，有利于窄边框的实现。

本发明所有的可控开关可以采用 MOS管、三极管等半导体开关器件。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干筒单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

权利要求

1、一种液晶面板的扫描驱动电路，所述扫描驱动电路包括依次级联的驱动组件，每个驱动组件包括第一驱动模块、第二驱动模块和第一可控开关，第一驱动模块包括第一上拉控制单元、第一上拉开关、第一下拉控制单元和第一下拉开关；所述第一上拉控制单元的输入端耦合到预充电信号，第一上拉控制单元的输出端通过第一下拉控制单元耦合到一基准低电平信号，并耦合到第一上拉开关的控制端；第一上拉开关输入端耦合到第一扫描时钟信号，输出端通过第一下拉开关耦合到基准低电平信号；所述第一上拉开关的控制端和输出端之间连接有储能电容；

2. 如权利要求 1所述的液晶面板的扫描驱动电路，其中，所述第一上拉控制单元包括第二可控开关，所述第一上拉开关包括第三可控开关；所述第三可控开关的控制端耦合到第二可控开关的输出端，所述第三可控开关输出端耦合到液晶面板三条相邻扫描线的第一扫描线；所述第二上拉开关包括第四可控开关；所述第四可控开关输出端耦合到液晶面板三条相邻扫描线的第二扫描线。

3. 如权利要求 2所述的液晶面板的扫描驱动电路，其中，所述第一可控开关的输入端和控制端直接电连接；所述第四可控开关的控制端和一基准低电平信号之间串接有第五可控开关，第五可控开关在第二可控开关导通时截止。

4. 如权利要求 3所述的液晶面板的扫描驱动电路，其中，第二驱动模块还包括有第七可控开关和第一电容，所述第二扫描时钟信号通过第一电容和第七可控开关耦合到基准低电平信号，所述第五可控开关的控制端连接到第七可控开关的输入端。

5. 如权利要求 4所述的液晶面板的扫描驱动电路，其中，所述第二下拉控制单元包括第六可控开关，所述第六可控开关的控制端耦合到与第二扫描线相邻的第三扫描线；

6. 如权利要求 3所述的液晶面板的扫描驱动电路，其中，所述第二可控开关的输入端和控制端直接电连接。

7. 如权利要求 6所述的液晶面板的扫描驱动电路，其中，所述第三可控开关的控制端和一基准低电平信号之间串接有第十可控开关，第十可控开关在第二可控开关导通时截止；

8. 一种液晶面板，所述液晶面板包括阵列基板，还包括一种液晶面板的扫描驱动电路，所述扫描驱动电路包括依次级联的驱动组件，每个驱动组件包括第一驱动模块、第二驱动模块和第一可控开关，第一驱动模块包括第一上拉控制单元、第一上拉开关、第一下拉控制单元和第一下拉开关；所述第一上拉控制单元的输入端耦合到预充电信号，第一上拉控制单元的输出端通过第一下拉控制单元耦合到一基准低电平信号，并耦合到第一上拉开关的控制端；第一上拉开关输入端耦合到第一扫描时钟信号，输出端通过第一下拉开关耦合到基准低电平信号；所述第一上拉开关的控制端和输出端之间连接有储能电容；第二驱动模块包括第二上拉开关、第二下拉控制单元和第二下拉开关；第二上拉开关输入端耦合到第二扫描时钟信号，输出端通过第二下拉开关耦合到基准低电平信号；第二上拉开关的控制端通过第二下拉控制单元耦合到基准低电平信号，并通过所述第一可控开关耦合到所述第一上拉开关的控制端；所述第一驱动模块和第二驱动模块设置在液晶面板的阵列基板上。

9. 如权利要求 8所述的一种液晶面板，其中，所述第一上拉控制单元包括第二可控开关，所述第一上拉开关包括第三可控开关；所述第三可控开关的控制端耦合到第二可控开关的输出端，所述第三可控开关输出端耦合到液晶面板三条相邻扫描线的第一扫描线；所述第二上拉开关包括第四可控开关；所述第四可控开关输出端耦合到液晶面板三条相邻扫描线的第二扫描线。

10. 如权利要求 9所述的一种液晶面板，其中，所述第一可控开关的输入端和控制端直接电连接；所述第四可控开关的控制端和一基准低电平信号之间串接有第五可控开关，第五可控开关在第二可控开关导通时截止。

11. 如权利要求 10所述的一种液晶面板，其中，所述第二驱动模块还包括有第七可控开关和第一电容，所述第二扫描时钟信号通过第一电容和第七可控开关耦合到基准低电平信号，所述第五可控开关的控制端连接到第七可控开关的输入端。

12. 如权利要求 11所述的一种液晶面板，其中，所述第二下拉控制单元包括第六可控开关，所述第六可控开关的控制端耦合到与第二扫描线相邻的第三扫描线；

13. 如权利要求 10所述的一种液晶面板，其中，所述第二可控开关的输入端和控制端直接电连接。

14. 如权利要求 13所述的一种液晶面板，其中，所述第三可控开关的控制端和一基准低电平信号之间串接有第十可控开关，第十可控开关在第二可控开关导通时截止；

15. 一种如权利要求 1所述的液晶面板的扫描驱动电路的驱动方法，包括步骤：

第一上拉控制单元输出第二驱动模块的预充电信号，并持续一预设的基准时间；在预充电信号持续时间内，控制第一可控开关导通；

关断预充电信号，第一扫描时钟信号输出高电位。

16. 如权利要求 15 所述的液晶面板的扫描驱动电路的驱动方法,其特征在于，在预充电信号持续时间内，强行关断第二上拉开关；第一可控开关断开后，控制第二上拉开关导通，输出在第一扫描时钟信号。