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CN105118465A - 一种goa电路及其驱动方法、液晶显示器 - Google Patents

一种goa电路及其驱动方法、液晶显示器 Download PDF

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CN105118465A CN201510613413.1A CN201510613413A CN105118465A CN 105118465 A CN105118465 A CN 105118465A CN 201510613413 A CN201510613413 A CN 201510613413A CN 105118465 A CN105118465 A CN 105118465A
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Abstract

本发明公开了一种GOA电路及其驱动方法、液晶显示器，该GOA电路包括多个级联的GOA单元，设定N为正整数，其中，第N级GOA单元包括第N级级传电路、第N级Q点控制电路、第N级P点控制电路、第N级输出电路以及开关电路；开关电路连接第N级扫描线G(N)，用于在液晶显示器显示前向第N级扫描线G(N)通入一开启信号，以使第N级扫描线G(N)连接的像素中的薄膜晶体管导通。通过上述方式，本发明能够在显示器黑屏唤醒时打开各个像素的gate端，向各级像素接入低电平信号，防止显示器在黑屏唤醒时漏电的情况，同时提高电路的稳定性。

Description

一种GOA电路及其驱动方法、液晶显示器
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种GOA电路及其驱动方法、液晶显示器。
背景技术
阵列基板行驱动(GOA，GateDriverOnArray或GateOnArray)电路，是利用现有薄膜晶体管显示装置(TFT-LCD)阵列(Array)制程将栅线(Gate)行扫描驱动信号电路制作在阵列基板上，以实现对栅线逐行扫描的驱动方式的一项技术。其与传统的柔性电路板(COF)和玻璃电路板(COG)工艺相比，不仅节省了制作成本，而且还可以省去栅极方向邦定(Bonding)的工艺，对提升产能极为有利，并提高了显示装置的集成度。
在实际使用时，由于显示装置通常需要搭配触摸屏(TouchPanel)功能进行使用，因此GOA电路需要实现信号中停以配合触摸屏的功能，如配合触摸屏的扫描。通常情况下，GOA电路在实现信号中停后，需将显示装置进行黑屏唤醒，此时GOA电路需要在一段时间内将所有的栅线均设置为导通状态，通过向数据线施加黑电压以清空像素电容中残留的电平，以使得显示装置的显示效果良好，此段时间称为栅线全开(AllGateOn)阶段。但是现有技术中的GOA电路在实现AllGateOn时会存在功能失效风险，进而不能稳定的实现AllGateOn功能。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种GOA电路及其驱动方法、液晶显示器，能够在显示器黑屏唤醒时打开各个像素的gate端，向各级像素入低电平信号，防止显示器在黑屏唤醒时漏电的情况，同时提高电路的稳定性。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种GOA电路，用于液晶显示器，该GOA电路包括多个级联的GOA单元，第N级GOA单元包括第N级级传电路、第N级Q点控制电路、第N级P点控制电路、第N级输出电路以及开关电路；其中，第N级级传电路、第N级Q点控制电路、第N级P点控制电路以及第N级输出电路连接于Q点，第N级Q点控制电路、第N级P点控制电路以及第N级输出电路连接于P点，第N级输出电路连接还连接第N级扫描线G(N)；开关电路连接第N级扫描线G(N)，用于在液晶显示器显示前向第N级扫描线G(N)通入一开启信号，以使第N级扫描线G(N)连接的像素中的薄膜晶体管导通。
其中，开关电路包括第一薄膜晶体管T1，其源极连接第N级扫描线G(N)，其漏极连接其栅极并接入一开启信号Gas，在液晶显示器显示前，开启信号Gas为低电平信号，以使第N级扫描线G(N)通入低电平信号，从而使第N级扫描线G(N)连接的像素中的薄膜晶体管导通。
其中，第N级级传电路包括第二薄膜晶体管T2、第三薄膜晶体管T3以及第四薄膜晶体管T4；第二薄膜晶体管T2的栅极接入第N-2级GOA单元的输出信号G(N-2)，漏极接入正向扫描信号U2D；第三薄膜晶体管T3的栅极接入第N+2级GOA单元的输出信号G(N+2)，漏极接入反向扫描信号D2U；第四薄膜晶体管T4的栅极接入第一时钟信号XCK(N)，漏极连接第二薄膜晶体管T2和第三薄膜晶体管T3的源极，源极连接Q点。
其中，第N级P点控制电路包括第五薄膜晶体管T5以及第六薄膜晶体管T6；第五薄膜晶体管T5的栅极连接Q点，漏极接入第一时钟信号XCK(N)，源极连接P点；第六薄膜晶体管T6的栅极接入第一时钟信号XCK(N)，漏极接入一低电平信号，源极连接P点。
其中，第N级Q点控制电路包括第七薄膜晶体管T7以及第八薄膜晶体管T8；第七薄膜晶体管T7的栅极接入第二时钟信号CK(N)，漏极连接Q点；第八薄膜晶体管T8的栅极连接P点，漏极连接第七薄膜晶体管T7的源极，源极接入一高电平信号。
其中，第N级输出电路包括第九薄膜晶体管T9以及第十薄膜晶体管T10；第九薄膜晶体管T9的栅极连接Q点，漏极接入第二时钟信号CK(N)，源极连接第N级扫描线G(N)；第十薄膜晶体管T10的栅极连接P点，漏极连接第N级扫描线G(N)，源极接入一高电平信号。
其中，第N级扫描驱动电路还包括P点上拉电路；P点上拉电路包括第十一薄膜晶体管T11，其栅极接入开启信号Gas，漏极连接P点，源极接入一高电平信号。
其中，第N级扫描驱动电路还包括复位电路；复位电路包括第十二薄膜晶体管T12，其栅极和源极接入复位信号Reset，漏极连接P点。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种GOA电路的驱动方法，应用于如上述的GOA电路，该方法包括：打开每一级GOA单元的开关电路，向每一级的扫描线通入一开启信号，以使每一级的扫描线连接的像素中的薄膜晶体管导通；关闭每一级GOA单元的开关电路，从第一级GOA单元或最后一级GOA单元开始扫描。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种液晶显示器，该液晶显示器包括上述的GOA电路。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明在GOA电路的每级GOA单元的第N级扫描线G(N)上增加一开关电路，用于在显示面板显示前，即黑屏唤醒或信号中停时，向每级GOA单元的第N级扫描线G(N)通入一开启信号以使每个像素的TFT打开，并对每个像素通入低电平信号，以清除像素电容中的残留的电荷，进而实现AllGateOn功能，有利于防止显示器在黑屏唤醒时漏电的情况，同时提高电路的稳定性。
附图说明
图1是本发明GOA电路第一实施方式的电路结构示意图；
图2是本发明GOA电路第一实施方式中GOA单元的电路示意图；
图3是本发明GOA电路第二实施方式的电路结构示意图；
图4是本发明GOA电路第二实施方式的电路图；
图5是本发明GOA电路第二实施方式的电路时序图；
图6是本发明GOA电路的驱动方法一实施方式的流程图；
图7是本发明液晶显示器一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
参阅图1，本发明GOA电路第一实施方式的电路结构示意图，该GOA电路包括多个级联的GOA单元，设定N为正整数，第N级GOA单元100包括第N级扫描驱动电路101，用于驱动显示区域的第N级扫描线G(N)，第N级GOA单元100还包括开关电路102，开关电路102连接第N级扫描线G(N)，用于在液晶显示器显示前响应一开启信号而导通，向第N级扫描线G(N)通入低电平信号。可以理解的，第N级GOA单元100包括开关电路102即为每级的GOA单元均包括开关电路102。
其中，图1只示出了连续的三个GOA单元，仅为举例，并不限制本实施方式中GOA单元的数量，而在具体应用中，显示面板中GOA电路的每级GOA单元的gate端(即第N级扫描线G(N))均连接该开关电路102，用于在显示面板黑屏唤醒或者信号中停时，向gate端通入一开启信号以使每个像素的gate端打开。
参阅图2，在一具体的实施方式中，开关电路102包括第一薄膜晶体管T1，其源极连接第N级扫描线G(N)，其漏极连接其栅极并接入一开启信号Gas，在液晶显示器显示前，开启信号Gas为低电平信号，以使第N级扫描线G(N)通入低电平信号，在该实施方式中，每个像素中的TFT也均为P型。
可以理解的是，第一薄膜晶体管T1为P型，当开启信号Gas为低电平时，第一晶体管T1导通，将其漏极的开启信号Gas传递至源极，即第N级扫描线G(N)也为低电平，进而将该级水平扫描线打开并通入低电平信号。同理在AllGateOn阶段时通过控制该开启信号Gas将全部GOA单元对应的所有水平扫描线均打开并通入低电平信号，以在此时通过向数据线上施加黑电压而将像素电容中的残留电平清除，进而实现AllGateOn功能。
在其他实施方式中，若第一晶体管T1为N型，则其漏极连接第N级扫描线G(N)，源极通入一低电平信号，当AllGateOn阶段时，向第一晶体管T1的栅极加上高电平，则第N级扫描线G(N)就会通入低电平信号。同理，以下各个实施方式或各个电路中的薄膜晶体管的P型或N型均可以替换，以下不再赘述。
区别于现有技术，本实施方式中在GOA电路的每级GOA单元的第N级扫描线G(N)上增加一开关电路，用于在显示面板显示前，即黑屏唤醒或信号中停时，向每级GOA单元的第N级扫描线G(N)一开启信号以使每个像素的TFT打开，并对每个像素通入低电平信号，以清除像素电容中的残留的电荷，进而实现AllGateOn功能，有利于防止显示器在黑屏唤醒时漏电的情况，同时提高电路的稳定性。
参阅图3，本发明GOA电路第二实施方式的电路结构示意图，其中，第N级扫描驱动电路包括第N级级传电路301、第N级Q点控制电路302、第N级P点控制电路303以及第N级输出电路304。
其中，第N级级传电路301、第N级Q点控制电路302、第N级P点控制电路303以及第N级输出电路连接于Q点，第N级Q点控制电路302、第N级P点控制电路303以及第N级输出电路304连接于P点。
第N级级传电路301用于在正向扫描时接收第N-2级GOA单元的输出信号G(N-2)，或在反向扫描时接收第N+2级GOA单元的输出信号G(N+2)，以使第N级扫描驱动电路开始驱动第N级扫描线G(N)进行扫描；
第N级P点控制电路303用于使输出电路304在扫描期间输出高电平的扫描信号；
第N级Q点控制电路302用于使输出电路304在非扫描期间输出级传信号。
参阅图4，本发明GOA电路第二实施方式的电路图，在一具体的电路中：
第N级级传电路301包括第二薄膜晶体管T2、第三薄膜晶体管T3以及第四薄膜晶体管T4；第二薄膜晶体管T2的栅极接入第N-2级GOA单元的输出信号G(N-2)，漏极接入正向扫描信号U2D；第三薄膜晶体管T3的栅极接入第N+2级GOA单元的输出信号G(N+2)，漏极接入反向扫描信号D2U；第四薄膜晶体管T4的栅极接入第一时钟信号XCK(N)，漏极连接第二薄膜晶体管T2和第三薄膜晶体管T3的源极，源极连接Q点。
另外，在其他实施方式中，第N级级传电路301也可以在正向扫描时接收第N-1级的级传信号，或在方向扫描时接收第N+1级的级传信号。
第N级P点控制电路303包括第五薄膜晶体管T5以及第六薄膜晶体管T6；第五薄膜晶体管T5的栅极连接Q点，漏极接入第一时钟信号XCK(N)，源极连接P点；第六薄膜晶体管T6的栅极接入第一时钟信号XCK(N)，漏极接入一低电平信号，源极连接P点。
第N级Q点控制电路302包括第七薄膜晶体管T7以及第八薄膜晶体管T8；第七薄膜晶体管T7的栅极接入第二时钟信号CK(N)，漏极连接Q点；第八薄膜晶体管T8的栅极连接P点，漏极连接第七薄膜晶体管T7的源极，源极接入一高电平信号。
第N级输出电路304包括第九薄膜晶体管T9以及第十薄膜晶体管T10；第九薄膜晶体管T9的栅极连接Q点，漏极接入第二时钟信号CK(N)，源极连接第N级扫描线G(N)；第十薄膜晶体管T10的栅极连接P点，漏极连接第N级扫描线G(N)，源极接入一高电平信号。
第N级开关电路305，与上述实施方式中的开关电路相同，这里不再赘述。
在其他实施方式中，第N级扫描驱动电路还可以包括：
P点上拉电路306，P点上拉电路306包括第十一薄膜晶体管T11，其栅极接入开启信号Gas，漏极连接P点，源极接入一高电平信号。
复位电路307，复位电路307包括第十二薄膜晶体管T12，其栅极和源极接入复位信号Reset，漏极连接P点。
在图4中，H表示高电平信号，L表示低电平信号。
同时参阅图5，本发明GOA电路第二实施方式的电路时序图，下面以正向扫描为例，对本电路的实施方式进行具体说明：
在正向扫描期间，U2D为低电平，D2U为高电平，以使第N-2级扫描线G(N-2)和第一时钟信号XCK(N)为低电平时，向Q点通入U2D信号，即低电平信号。在其他实施方式中，例如反向扫描期间，U2D为高电平，D2U为低电平，以使第N+2级扫描线G(N+2)和第一时钟信号XCK(N)为低电平时，向Q点通入D2U信号，即低电平信号。
在第一作用区间，即allgateon作用期间，在allgateon作用期间的开始阶段，Gas信号为低电平，导通第一薄膜晶体管T1，则向第N级扫描线G(N)输入低电平信号，从而使每个像素中的TFT打开，在该阶段中，像素的信号线通入触摸信号，以便随时对显示屏进行黑屏唤醒，唤醒后，向像素的信号线通入低电平(即黑电压)，以像素点进行放电，以消除像素点的残留电荷。具体地，在allgateon作用期间，由于Gas信号直接通入第N级扫描线G(N)，则无论第N级扫描驱动电路如何工作，第N级扫描线G(N)均输出低电平信号。
在第二作用区间，即复位区间，复位信号Reset为低电平，十二薄膜晶体管T12导通，从而P点为低电平，继而第七薄膜晶体管T7导通，由于第七薄膜晶体管T7导通，第N级扫描线G(N)直接连接一高电平信号，从而上拉第N级扫描线G(N)的电平，因此第N级扫描线G(N)输出高电平信号，实现第N级扫描线G(N)输出信号的复位。具体地，在复位区间，由于高电平信号直接通入第N级扫描线G(N)，则无论第N级扫描驱动电路如何工作，第N级扫描线G(N)均输出高电平信号。
在第三作用区间，即正常显示区间，则根据级传信号G(N-2)、第一时钟信号XCK(N)和第二时钟信号CK(N)的作用，正常逐级扫描，第N级GOA单元扫描期间，第N级扫描线G(N)输出与第二时钟信号CK(N)相同电平的信号。
具体地，当级传信号G(N-2)为低电平、第一时钟信号XCK(N)为低电平时，第四薄膜晶体管T4导通，Q点为低电平，继而第九薄膜晶体管T9导通，第二时钟信号CK(N)直接通入第N级扫描线G(N)，从而第N级扫描线G(N)输出与第二时钟信号CK(N)电平相同的信号，即高电平信号。同时，由于P点此时为低电平，第十薄膜晶体管T10导通，高电平信号通入第N级扫描线G(N)，保证了第N级扫描线G(N)的稳定输出。
当第一时钟信号XCK(N)为高电平时，第四薄膜晶体管T4、第六薄膜晶体管T6截止，Q点保持低电平，因此第五薄膜晶体管T5导通，所以P点则在第一时钟信号XCK(N)的作用下变为高电平。因此，第二时钟信号CK(N)直接通入第N级扫描线G(N)，从而第N级扫描线G(N)输出与第二时钟信号CK(N)电平相同的信号。在第四作用区间，即信号中停区间，即，当显示画面停止或有触摸信号接触显示屏以使显示画面暂停时，所有端口以及节点的电平均保持高电平，从而使显示画面保持不变。
值得说明的是，相邻两级GOA单元中的第一时钟信号XCK(N)和第二时钟信号CK(N)是不同，在一种实施方式中，第N-1级的第一时钟信号为XCK，第二时钟信号CK；第N级的第一时钟信号为CK，第二时钟信号XCK；第N+1级的第一时钟信号为XCK，第二时钟信号CK；其中，XCK和CK的电平可以如图5所示，以此类推。
区别于现有技术，本实施方式中在GOA电路的每级GOA单元的第N级扫描线G(N)上增加一开关电路，用于在显示面板显示前，即黑屏唤醒或信号中停时，向每级GOA单元的第N级扫描线G(N)通入低电平信号，以清除像素电容中的残留的电荷，进而实现AllGateOn功能，有利于防止显示器在黑屏唤醒时漏电的情况；另一方面，本实施方式的GOA电路增加了P点下拉电路以及复位电路，降低了信号中停期间Q点漏电的风险，提高了电路的稳定性。
参阅图6，本发明GOA电路的驱动方法一实施方式的流程图，该方法包括：
步骤601：打开每一级GOA单元的开关电路，向每一级的扫描线通入一开启信号，以使每一级的扫描线连接的像素中的薄膜晶体管导通。
步骤602：关闭每一级GOA单元的开关电路，从第一级GOA单元或最后一级GOA单元开始扫描。
该实施方式是基于上述各个GOA电路的一驱动方法，其实施方式参照上述各个实施方式，这里不再赘述。
参阅图7，本发明液晶显示器一实施方式的结构示意图，该液晶显示器包括显示面板701及背光702，显示面板701中包括GOA电路，其中，该GOA电路是如上述各个实施方式的GOA电路，其具体实施方式类似，这里不再赘述。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明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，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种GOA电路，用于液晶显示器，其特征在于，所述GOA电路包括多个级联的GOA单元，设定N为正整数，其中，第N级GOA单元包括第N级级传电路、第N级Q点控制电路、第N级P点控制电路、第N级输出电路以及开关电路；
其中，所述第N级级传电路、第N级Q点控制电路、第N级P点控制电路以及第N级输出电路连接于Q点，所述第N级Q点控制电路、第N级P点控制电路以及第N级输出电路连接于P点，所述第N级输出电路连接还连接第N级扫描线(G(N))；
所述开关电路连接所述第N级扫描线(G(N))，用于在所述液晶显示器显示前向所述第N级扫描线(G(N))通入一开启信号，以使所述第N级扫描线(G(N))连接的像素中的薄膜晶体管导通。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述开关电路包括第一薄膜晶体管(T1)，其源极连接所述第N级扫描线(G(N))，其漏极连接其栅极并接入一开启信号(Gas)，在所述液晶显示器显示前，所述开启信号(Gas)为低电平信号，以使所述第N级扫描线(G(N))通入所述低电平信号，从而使所述第N级扫描线(G(N))连接的像素中的薄膜晶体管导通。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第N级级传电路包括第二薄膜晶体管(T2)、第三薄膜晶体管(T3)以及第四薄膜晶体管(T4)；
所述第二薄膜晶体管(T2)的栅极接入第N-2级GOA单元的输出信号(G(N-2))，漏极接入正向扫描信号(U2D)；
所述第三薄膜晶体管(T3)的栅极接入第N+2级GOA单元的输出信号(G(N+2))，漏极接入反向扫描信号(D2U)；
所述第四薄膜晶体管(T4)的栅极接入第一时钟信号(XCK(N))，漏极连接所述第二薄膜晶体管(T2)和所述第三薄膜晶体管(T3)的源极，源极连接所述Q点。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第N级P点控制电路包括第五薄膜晶体管(T5)以及第六薄膜晶体管(T6)；
所述第五薄膜晶体管(T5)的栅极连接所述Q点，漏极接入第一时钟信号(XCK(N))，源极连接所述P点；
所述第六薄膜晶体管(T6)的栅极接入所述第一时钟信号(XCK(N))，漏极接入一低电平信号，源极连接所述P点。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第N级Q点控制电路包括第七薄膜晶体管(T7)以及第八薄膜晶体管(T8)；
所述第七薄膜晶体管(T7)的栅极接入第二时钟信号(CK(N))，漏极连接所述Q点；
所述第八薄膜晶体管(T8)的栅极连接所述P点，漏极连接所述第七薄膜晶体管(T7)的源极，源极接入一高电平信号。
6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第N级输出电路包括第九薄膜晶体管(T9)以及第十薄膜晶体管(T10)；
所述第九薄膜晶体管(T9)的栅极连接所述Q点，漏极接入第二时钟信号(CK(N))，源极连接所述第N级扫描线(G(N))；
所述第十薄膜晶体管(T10)的栅极连接所述P点，漏极连接所述第N级扫描线(G(N))，源极接入一高电平信号。
7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第N级扫描驱动电路还包括P点上拉电路；
所述P点上拉电路包括第十一薄膜晶体管(T11)，其栅极接入开启信号(Gas)，漏极连接所述P点，源极接入一高电平信号。
8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第N级扫描驱动电路还包括复位电路；
所述复位电路包括第十二薄膜晶体管(T12)，其栅极和源极接入复位信号(Reset)，漏极连接所述P点。
9.一种GOA电路的驱动方法，应用于如权利要求1-8任一项的GOA电路，其特征在于，包括：
打开每一级GOA单元的开关电路，向每一级的扫描线通入一开启信号，以使所述每一级的扫描线连接的像素中的薄膜晶体管导通；
关闭每一级GOA单元的所述开关电路，从第一级GOA单元或最后一级GOA单元开始扫描。
10.一种液晶显示器，其特征在于，所述液晶显示器包括如权利要求1-9任一项所述的GOA电路。
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