CN105448226B - 一种栅极驱动电路和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种栅极驱动电路和显示装置，用以提高扫描方式的灵活性。该栅极驱动电路包括：区选通控制模块，其包括区控制信号输入端，所述区选通控制模块的输出端根据接收的区控制信号输出区选通信号；栅线选通控制模块，其包括行控制信号输入端和区选通信号输入端，所述栅线选通控制模块的输出端根据接收的行控制信号和区选通信号输出栅线选通信号；和栅极驱动信号输出模块，其包括栅线选通信号输入端、第一电平的驱动信号输入端和第二电平的驱动信号输入端，所述栅极驱动信号输出模块的输出端与栅线连接，若接收的栅线选通信号所表示的逻辑值为1，则所述栅极驱动信号输出模块输出第一电平的驱动信号，否则，输出第二电平的驱动信号。

Description

一种栅极驱动电路和显示装置
技术领域
本发明涉及平板显示技术领域，尤其涉及一种栅极驱动电路和显示装置。
背景技术
目前在小尺寸显示面板上，为了降低成本并实现外观的窄边框，将栅极驱动电路形成在阵列基板上，集成后得到阵列基板行驱动(Gate Driver on Array，GOA)模型，通过GOA时序(timing)信号来驱动栅极(Gate)逐行打开，但是目前的GOA只能逐行扫描，且窄边框的边框距已经降到极限，需要一种新的栅极驱动电路。
发明内容
本申请实施例提供了一种栅极驱动电路和显示装置，用以增加扫描方式的多样性。
本发明实施例提供的具体技术方案如下：
一种栅极驱动电路，包括：
区选通控制模块，其包括区控制信号输入端，所述区选通控制模块的输出端根据接收的区控制信号输出区选通信号；
栅线选通控制模块，其包括行控制信号输入端和区选通信号输入端，所述栅线选通控制模块的输出端根据接收的行控制信号和区选通信号输出栅线选通信号；和
栅极驱动信号输出模块，其包括栅线选通信号输入端、第一电平的驱动信号输入端和第二电平的驱动信号输入端，所述栅极驱动信号输出模块的输出端与栅线连接，若接收的栅线选通信号所表示的逻辑值为1，则所述栅极驱动信号输出模块输出第一电平的驱动信号，否则，输出第二电平的驱动信号。
一种显示装置，包括所述的栅极驱动电路。
本发明实施例的方案，提供了一种新的栅极驱动电路，该驱动电路使用通过对栅线进行分区，外加区控制信号和行控制信号来控制哪根栅线开启的方式，可以根据需要调整区控制信号和行控制信号，进行某个区域内全部栅线的扫描或者区域内些栅线的扫描，增加了扫描方式的灵活性。
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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例一提供的栅极驱动电路的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的栅极驱动电路的结构示意图；
图3为本发明实施例二提供的将栅极驱动电路分为4个区时的区选通控制模块的结构示意图；
图4为本发明实施例二中的栅极驱动电路的工作时序意图；
图5为本发明实施例二提供的栅极驱动电路在Gate1的开启时间段T1内信号输入的工作过程示意图；
图6为本发明实施例二提供的栅极驱动电路在Gate2的开启时间段T2内信号输入的工作过程示意图；
图7为本发明实施例二提供的栅极驱动电路在Gate3的开启时间段T3内信号输入的工作过程示意图；
图8为本发明实施例二提供的栅极驱动电路在Gate4的开启时间段T4内信号输入的工作过程示意图；
图9为本发明实施例三提供的栅极驱动电路的结构示意图；
图10为本发明实施例四提供的显示面板的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
实施例一
如图1所示，其为本发明实施例一提供的一种栅极驱动电路的结构示意图，包括：区选通控制模块11、栅线选通控制模块12和栅极驱动信号输出模块13；其中：
区选通控制模块11，其包括区控制信号输入端，所述区选通控制模块的输出端根据接收的区控制信号输出区选通信号；
栅线选通控制模块12，其包括行控制信号输入端和区选通信号输入端，所述栅线选通控制模块的输出端根据接收的行控制信号和区选通信号输出栅线选通信号；
栅极驱动信号输出模块13，其包括栅线选通信号输入端、第一电平的驱动信号输入端和第二电平的驱动信号输入端，所述栅极驱动信号输出模块的输出端与栅线连接，若接收的栅线选通信号所表示的逻辑值为1，则所述栅极驱动信号输出模块输出第一电平的驱动信号，否则，输出第二电平的驱动信号。
上述区控制信号和区选通信号中涉及到区，行控制信号和行选通信号涉及到行，这里的区是指将栅线进行分区后得到的区，区控制信号用于控制各区的工作状态，当输入的区控制信号为某一区的区选通信号时，该区处于工作状态。这里的行是指每一区中的行，每一区中的栅极驱动信号输出模块外接各行栅线，由于是用来控制各行栅线的，因此，这里称为行。在区处于工作状态时，在输入该区中的栅线选通控制模块的行控制信号为某一行栅线的行选通信号时，该行处于工作状态。
上述第一电平的驱动信号和第二电平的驱动信号是用于基板上的TFT的打开和闭合所需的电压信号，而区控制信号和行控制信号是控制区选通控制模块和栅线选通控制模块处于工作状态还是非工作状态的电压信号，通常第一电平的驱动信号或第二电平的驱动信号的电压值大于区控制信号以及行控制信号的电压值。
本发明实施例的方案，提供了一种新的栅极驱动电路，该驱动电路使用通过对栅线进行分区，外加区控制信号和行控制信号来控制哪根栅线开启的方式，可以根据需要调整区控制信号和行控制信号，进行某个区域内全部栅线的扫描或者区域内指定某些栅线的扫描，更容易控制连接在栅线上的TFT的开启与关闭，增加了扫描方式的灵活性。
上述栅极驱动电路可以集成在驱动集成电路(Driver IC)中，相对于现有的GOA，由于将栅极驱动电路集成在了Driver IC中，不需要在面板上进行栅极驱动电路的集成，因此，降低了减少了边框的宽度。并且相对于现有的GOA，提高了显示面板的良率，这是因为由于其是阵列基板上形成的，制作阵列基板的过程中，增加了栅极驱动电路的形成，在栅极驱动电路出现问题时，也就意味着阵列基板出现了问题，这就导致阵列基板的良率下降，而本申请实施例的方案并不在阵列基板上形成栅极驱动电路，所以就提高了显示面板的良率。
上述区控制信号和行控制信号可以由Driver IC来输出，具体的，可以通过DriverIC上空置的引脚输出的信号来得到。
第一电平的驱动信号和第二电平的驱动信号也可以由Driver IC来输出。
在本发明实施例一的方案中，将栅极驱动电路进行分区，使用区控制信号对各区进行控制，控制各区的工作状态，在需要保证同一时刻，仅有一个区处于工作状态时，每一区可被分配唯一的区选通信号。在栅极驱动电路被分为M个区，则所述区控制信号可由J路第一子控制信号构成，M、J均为正整数，这里J和M之间的约束关系为：2的J次方大于等于M。这里的第一子控制信号是逻辑值为0或者逻辑值为1的信号。
在每个区对应N条栅线时，所述行控制信号可由L路第二子控制信号构成，N、L均为正整数，这里N和L之间的约束关系为:L次方大于等于N，在需要保证在同一时刻，同一区中仅有一条栅线处于工作状态时，每一根栅线被分配唯一行选通信号。
具体的，所述栅极驱动信号输出模块包括：
第一与门，其第一输入端接收第一电平的驱动信号，第二输入端收栅线选通控制模块的栅线选通信号，输出端外接栅线；
第二与门，其第一输入端接收第二电平的驱动信号，输出端外接所述栅线；以及
非门，其输入端与栅线选通控制模块的输出端相连，输出端与第二与门的第二输入端相连。
包含上述第一与门、第二与门和非门的电路具体如图2所示，图2中将第二与门与非门进行了合并，在第二与门的输入端加一个圆圈，表示对输入该输入端的逻辑值先进行取非运算，将进行取非运算后得到的逻辑值再与其它输入端输入的逻辑值进行与运算。
由逻辑电路自身的特点可知，能够实现本申请实施例的栅极驱动信号输出模块的逻辑电路是很多的，图2中给出的仅是较为简单的一种实现方式，本申请实施例的栅极驱动信号输出模块的具体电路结构并不局限于图2中所示。
本发明实施例一的方案具体可使用逻辑电路进行实现，使用逻辑信号构成区控制信号和行控制信号，下面通过实施二中的电路和实施例三中的具体电路图对实现本申请实施例一的方案进行进一步说明。实施例二中基本思想是通过组合逻辑门电路实现区选通控制模块和栅线选通控制模块，实施例三中基本思想是通过使用译码器来实现区选通控制模块和栅线选通控制模块。
实施例二
本申请实施例二通过使用逻辑门电路的组合来实现实施例一种的栅极驱动电路，由于逻辑门电路是根据实际的需求进行设计的，因此，对于各个区中的区选通控制模块，以及与每一区选通控制模块相连的栅线选通控制模块的需要分别根据实际的为各区分配的区选通信号和分配的行选通信号的具体信号来确定，具体的，针对区选通控制模块：
当区选通信号中包含K个逻辑值为0的第一子控制信号和J-K个逻辑值为1的第一子控制信号时，该区选通控制模块包括K个非门和具有J个输入端的1个第一与门，K为自然数；
K个非门中的每一非门的输入端接收K路第一子控制信号，输出端与所述第一与门相连；
所述第一与门的J个输入端中的K个分别与K个非门的输出端相连接，其余的输入端接收J-K路第一子控制信号，其输出端作为区选通控制模块的输出端。
在将栅线分为10个区时，由2^4＝16>10可知，需要4路第一子控制信号；
第二子控制信号的路数由栅线的个数和分区的个数共同确定，例如：对于全高清(Full High Definition，FHD)分辨率，需要1920条栅线，在将栅线分为10个区时，每个区中有192条栅线，由于2^8＝256>192，因此，需要8路第二子控制信号。
图3中给出了将栅极驱动电路分为4个区，使用2路第一子控制信号(分别为EN1_1和EN1_2)进行控制时，各区的区选通控制模块的具体的电路图。其中，为区1、区2、区3和区4分配的区选通信号分别为00、01、10和11。
当区1中的区选通控制模块接收到的区控制信号为00时，区1被选通，其余区不被选通；
当区2中的区选通控制模块接收到的区控制信号为01时，区2被选通，其余区不被选通；
当区3中的区选通控制模块接收到的区控制信号为10时，区3被选通，其余区不被选通；
当区4中的区选通控制模块接收到的区控制信号为11时，区4被选通，其余区不被选通。
同一区中，对应于N条栅线分别设置N个栅线选通控制模块，针对栅线选通控制模块：
当行选通信号中包含H个逻辑值为0的第一子控制信号和L-H个逻辑值为1的第二子控制信号时，该栅线选通控制模块包括H个非门和具有L个输入端的1个第二与门，H为自然数；
H个非门中的每一非门的输入端接收H路第一子控制信号，输出端与所述第二与门相连；
所述第二与门的L个输入端中的H个分别与H个非门的输出端相连接，其余的输入端接收L-H路第二子控制信号；
该栅线选通控制模块还包括具有两个输入端1个第三与门，该第三与门的第一输入端与第二与门的输出端连接，第二输入端作为区选通信号输入端与区选通控制模块的输出端连接，该第三与门的输出端作为栅线选通控制模块的输出端。
图5至图8示出在M为2，N为2时本申请实施例二的具体电路图，以及按照图4所给的时序进行工作的工作原理示意图，其中，VGH和VGL的电压值可以为12V，具体的VGH取+12V，VGL取-12V，而EN1_1信号、EN1_2信号和EN2_1信号、EN2_2信号在取逻辑1时，1.8V即可，在取值为逻辑0时，-1.8V即可。图4中，VGH代表第一电平的驱动信号，VGL代表第二电平的驱动信号，EN1_1的逻辑值为1，EN2_1的逻辑值为1。
由于在图5至图8中，对在各个时序下栅极驱动电路的输入信号，各模块的输出信号进行了演示，因此，这里不再使用文字进行描述。
实施例三
如图9所示，其为本申请实施例三提供的栅极驱动电路的示意图，图9中，通过译码器来实现区选通控制模块和栅线选通控制模块，也即上述实施例中的区选通控制模块包括一个第一译码器，每一区中包括一个第二译码器，具体为：
所述第一译码器包括J个输入端和M个输出端，所述J个输入端用于接收区控制信号，所述M个输出端用于输出区选通信号。
所述第二译码器包括L个输入端、1个使能端和N个输出端，所述J个输入端作为行控制信号输入端，所述使能端作为区选通信号输入端，所述M个输出端用于输出栅线选通信号。
本发明实施例三的方案的工作原理与实施例二中的方案的工作原理基本相同，因此，这里不再赘述。
实施例四
本申请实施例四提供一种显示装置，所述显示装置包括实施例一至实施例三任一所述的栅极驱动电路。
较佳的，所述显示装置的显示面板包括至少两个子显示区域，每个子显示区域的栅线相互独立且对应一个所述栅极驱动电路。
图10中给出了在显示面板的两侧各包含一个子显示区域的示意图，每一侧均有区控制信号和行控制信号(这里在在制作显示面板时，将每行的栅线均分做成两段)，此时，左右两侧的使能信号各控制左右各一半的数据信号对应的像素单元充放电。通过左右两边使能信号各控制一半的像素，可以在显示特殊图案(如在需要分屏显示场景下的图案显示)时，数据信号只需实时刷新一半，降低了功耗。图10中，1表示区控制信号，2表示行控制信号，3表示第一电平的驱动信号和第二电平的驱动信号，4表示Driver IC。
此外，还可以在显示面板上设置两个所述栅极驱动电路，其中，一个栅极驱动电路控制显示装置的显示面板的奇数行栅线，另一个栅极驱动电路控制显示装置的显示面板的偶数行栅线。具体的控制时序可以根据奇数行栅线和偶数行栅线的选通这一需求进行设计。使用此种方案可以增加扫描的灵活性，可以在只需扫描奇数行栅线时，启动控制显示装置的显示面板的奇数行栅线的栅极驱动电路；在只需扫描偶数行栅线时，启动控制显示装置的显示面板的偶数行栅线的栅极驱动电路。在需要顺次扫描时，两者配合起来使用。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种栅极驱动电路，其特征在于，包括：
区选通控制模块，其包括区控制信号输入端，所述区选通控制模块的输出端根据接收的区控制信号输出区选通信号；
栅线选通控制模块，其包括行控制信号输入端和区选通信号输入端，所述栅线选通控制模块的输出端根据接收的行控制信号和区选通信号输出栅线选通信号；和
栅极驱动信号输出模块，其包括栅线选通信号输入端、第一电平的驱动信号输入端和第二电平的驱动信号输入端，所述栅极驱动信号输出模块的输出端与栅线连接，若接收的栅线选通信号所表示的逻辑值为1，则所述栅极驱动信号输出模块输出第一电平的驱动信号，否则，输出第二电平的驱动信号。
2.如权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述栅极驱动信号输出模块包括：
第一与门，其第一输入端接收第一电平的驱动信号，第二输入端收栅线选通控制模块输出的栅线选通信号，输出端外接栅线；
第二与门，其第一输入端接收第二电平的驱动信号，输出端外接所述栅线；以及
非门，其输入端与栅线选通控制模块的输出端相连，输出端与第二与门的第二输入端相连。
3.如权利要求1或2所述的栅极驱动电路，其特征在于，包括M个区，所述区控制信号由J路第一子控制信号构成，M、J均为正整数，2的J次方大于等于M；每一区被分配唯一区选通信号。
4.如权利要求3所述的栅极驱动电路，其特征在于，对应于M个区分别设置M个区选通控制模块；
当区选通信号中包含K个逻辑值为0的第一子控制信号和J-K个逻辑值为1的第一子控制信号时，该区选通控制模块包括K个非门和具有J个输入端的1个第一与门，K为自然数；
K个非门中的每一非门的输入端接收K路第一子控制信号，输出端与所述第一与门相连；
所述第一与门的J个输入端中的K个分别与K个非门的输出端相连接，其余的输入端接收J-K路第一子控制信号，其输出端作为区选通控制模块的输出端。
5.如权利要求3所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述区选通控制模块包括一个第一译码器，所述第一译码器包括J个输入端和M个输出端，所述J个输入端用于接收区控制信号，所述M个输出端用于输出区选通信号。
6.如权利要求1或2所述的栅极驱动电路，其特征在于，包括M个区，每个区对应N条栅线，所述行控制信号由L路第二子控制信号构成，M、N、L均为正整数，2的L次方大于等于N，同一区中，每一根栅线被分配唯一行选通信号。
7.如权利要求6所述的栅极驱动电路，其特征在于，同一区中，对应于N条栅线分别设置N个栅线选通控制模块；
当行选通信号中包含H个逻辑值为0的第一子控制信号和L-H个逻辑值为1的第二子控制信号时，该栅线选通控制模块包括H个非门和具有L个输入端的1个第二与门，H为自然数；
H个非门中的每一非门的输入端接收H路第一子控制信号，输出端与所述第二与门相连；
所述第二与门的L个输入端中的H个分别与H个非门的输出端相连接，其余的输入端接收L-H路第二子控制信号；
该栅线选通控制模块还包括具有两个输入端1个第三与门，该第三与门的第一输入端与第二与门的输出端连接，第二输入端作为区选通信号输入端与区选通控制模块的输出端连接，该第三与门的输出端作为栅线选通控制模块的输出端。
8.如权利要求6所述的栅极驱动电路，其特征在于，每一区中包括一个第二译码器，所述第二译码器包括L个输入端、1个使能端和N个输出端，所述L个输入端作为行控制信号输入端，所述使能端作为区选通信号输入端，所述M个输出端用于输出栅线选通信号。
9.一种显示装置，其特征在于，包括如1至8中任一项所述的栅极驱动电路。
10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置的显示面板包括至少两个子显示区域，每个子显示区域的栅线相互独立且对应一个所述栅极驱动电路。
11.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，包括两个所述栅极驱动电路，其中，一个栅极驱动电路控制显示装置的显示面板的奇数行栅线、另一个栅极驱动电路控制显示装置的显示面板的偶数行栅线。
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