GOA电路及液晶显示装置的制作方法

本发明涉及液晶显示器领域，尤其涉及一种goa电路及液晶显示装置。

背景技术：

液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。

主动式液晶显示器中，每个子像素具有一个薄膜晶体管(tft)，其栅极(gate)连接至水平扫描线，漏极(drain)连接至垂直方向的数据线，源极(source)则连接至像素电极。在水平扫描线上施加足够的电压，会使得该条水平扫描线上的所有tft打开，此时该条水平扫描线上的像素电极会与垂直方向上的数据线连通，从而将数据线上的显示信号电压写入像素，控制不同液晶的透光度进而达到控制色彩的效果。目前主动式液晶显示面板水平扫描线的驱动主要由面板外接的芯片(ic)来完成，外接的ic可以控制各级水平扫描线的逐级充电和放电。阵列基板行驱动(gatedriveronarray，简称goa)技术，也就是利用现有薄膜晶体管液晶显示器阵列(array)制程将栅极(gate)行扫描驱动信号电路制作在array基板上，实现对gate逐行扫描的驱动方式。

现有的goa电路，通常包括级联的多个goa单元，每一级goa单元对应驱动一级水平扫描线。goa单元的主要结构包括上拉电路(pull-highcircuit)，上拉控制电路，下拉电路(pull-downcircuit)和下拉维持电路(pull-downholdingcircuit)，以及负责电位抬高的自举(boast)电容等，上拉控制电路也可以称为预充电路(pre-chargecircuit)；上拉电路主要负责将时钟信号(clock)输出为栅极信号；上拉控制电路负责控制上拉电路的打开时间，一般连接前面级goa电路传递过来的级传信号或者栅极信号；下拉电路负责在第一时间将栅极信号拉低为低电位，即关闭栅极信号；下拉维持电路则负责将栅极输出信号和上拉电路的栅极信号(通常称为q点)维持在关闭状态(即负电位)；自举电容则负责q点的二次抬升，这样有利于上拉电路的g(n)输出。

因为goa技术可以节省栅极芯片(gateic)、实现窄边框(narrowborder)等优势，目前goa技术已经广泛的运用于面板设计当中，因此设计新型的goa电路是有必要的。但是，目前使用启动信号stv作为goa开启信号以及q点预充电信号的情况下，前几级q点波形由于预充电时间差异，会出现波形不一致的情况。

参见图1，现有的普通goa电路架构主要由上拉控制电路(包含t11)，上拉电路(包含t21，t22)，下拉电路，下拉维持电路，和自举电容cb等组成。其中，对于第n级goa单元，其上拉控制电路连接第n-4级goa单元的级传信号输出端st(n-4)和栅极信号输出端g(n-4)，负责控制上拉电路的打开时间以及对节点q(n)预充电；上拉电路连接时钟信号ck(n)和第n级goa单元的级传信号输出端st(n)，负责将时钟信号ck(n)通过第n级的栅极信号输出端g(n)输出至对应的水平扫描线以及输出第n级goa单元的级传信号；下拉电路负责拉低第n级的栅极信号输出端g(n)的电位；下拉维持电路用于维持拉低第n级的栅极信号输出端g(n)的电位和上拉电路的节点q(n)的电位，以使栅极信号输出端g(n)所输出栅极信号维持在关闭状态。

参见图2及图3，图2为现有的普通goa电路架构中节点q输出信号示意图，横轴为时间，纵轴为电压，显示了1至8级goa单元中节点q的波形；图3为现有的普通goa电路架构中ck输入信号与stv输入信号对应波形示意图，横轴为时间，纵轴为电压，显示了启动信号stv和输入1至6级各级goa单元的高频时钟信号ck，由图3可见各级goa单元的高频时钟信号ck为正常ck输出波形，ck波形顺序产生，无相对提前输出。由于上拉控制电路需要输入第n-4级goa单元的级传信号和栅极信号来启动，所以goa电路的最初几级需要输入启动信号stv代替级传信号作为goa开启信号以及q节点预充电信号，从而造成前三级q节点输出波形与正常级q节点输出不一致(参见图2)。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供一种goa电路，使其各级goa单元的q节点输出波形表现一致。

本发明的另一目的在于提供一种液晶显示装置，使其goa电路中各级goa单元的q节点输出波形表现一致。

为实现上述目的，本发明提供了一种goa电路，包括：多个级联的goa单元，其中第n级goa单元对第n级水平扫描线的充电进行控制，该第n级goa单元包括上拉控制电路，上拉电路，下拉电路，下拉维持电路，以及自举电容；该上拉电路，下拉维持电路，下拉电路和自举电容分别与该第n级goa单元的节点和栅极信号输出端连接，该第n级goa单元的第一时钟信号输入该上拉电路，该第n级goa单元的级传信号输出端与该上拉电路连接，该上拉控制电路与该第n级goa单元的节点连接；该上拉控制电路包括：

第一薄膜晶体管，其栅极连接第n－m级goa单元的级传信号输出端，m为自然数，源极和漏极分别连接第二薄膜晶体管的栅极和输入该第n级goa单元的第二时钟信号，该第二时钟信号与第一时钟信号相位相反；

该第二薄膜晶体管的源极和漏极分别连接该第n－m级goa单元的级传信号输出端和该第n级goa单元的节点。

其中，一启动信号输入前m级goa单元中的第n－m级goa单元的级传信号输出端。

其中，该第一薄膜晶体管的栅极连接第n－4级goa单元的级传信号输出端，该第二薄膜晶体管的源极和漏极分别连接该第n－4级goa单元的级传信号输出端和该第n级goa单元的节点。

其中，一启动信号输入前四级goa单元中的第n－4级goa单元的级传信号输出端。

其中，该goa电路包括波形相同、初始相位不同的八种第一时钟信号。

其中，所述八种第一时钟信号的初始相位按照π/4的相位差等差排列。

其中，该goa电路包括波形相同、初始相位不同的两种或两种以上的第一时钟信号。

其中，该goa电路基于非晶硅薄膜晶体管制备。

其中，所述上拉电路包括：

第三薄膜晶体管，其栅极连接该第n级goa单元的节点，源极和漏极分别连接该第n级goa单元的栅极信号输出端和输入该第一时钟信号；

第四薄膜晶体管，其栅极连接该第n级goa单元的节点，源极和漏极分别连接该第n级goa单元的级传信号输出端和输入该第一时钟信号。

本发明还提供了一种液晶显示装置，包括上述的goa电路。

综上，本发明的goa电路及液晶显示装置能够提升各级goa单元中节点q的表现，使各级goa单元的q节点输出波形表现一致。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。

附图中，

图1为现有的普通goa电路架构示意图；

图2为现有的普通goa电路架构中节点q输出信号示意图；

图3为现有的普通goa电路架构中ck输入信号与stv输入信号对应波形示意图；

图4为本发明goa电路架构一较佳实施例的示意图；

图5为本发明goa电路架构一较佳实施例中ck输入信号与stv输入信号对应波形示意图；

图6为本发明goa电路架构一较佳实施例中节点q输出信号示意图。

具体实施方式

参见图4，其为本发明goa电路架构一较佳实施例的示意图，主要由上拉控制电路(包含t11和t12)，上拉电路(包含t21，t22)，下拉电路，下拉维持电路，和自举电容cb等组成。其中，对于第n级goa单元，其上拉控制电路负责控制上拉电路的打开时间以及对节点q(n)预充电；上拉电路连接高频时钟信号ck(n)和第n级goa单元的级传信号输出端st(n)，负责将时钟信号ck(n)通过第n级的栅极信号输出端g(n)输出至对应的水平扫描线以及输出第n级goa单元的级传信号；下拉电路负责拉低第n级的栅极信号输出端g(n)的电位；下拉维持电路用于维持拉低第n级的栅极信号输出端g(n)的电位和上拉电路的节点q(n)的电位，以使栅极信号输出端g(n)所输出栅极信号维持在关闭状态。自举电容cb则负责节点q(n)的二次抬升，这样有利于上拉电路的输出。

在此较佳实施例中，该薄膜晶体管t11的栅极连接第n－4级goa单元的级传信号输出端st(n－4)，薄膜晶体管t12的源极和漏极分别连接该第n－4级goa单元的级传信号输出端st(n－4)和该第n级goa单元的节点q(n)。此时需要提供启动信号stv输入前四级goa单元中的第n－4级goa单元的级传信号输出端(st(n－4))，从而开启整个goa电路以及作为节点q(n)的预充电信号。

图4中所示上拉控制电路具体结构仅用于举例说明本发明，本发明通过改变上拉控制电路，新增一颗命名为t12的tft，使得各级goa单元的节点q(n)点输出波形表现一致，避免驱动t21的电压不一致。本发明只在现有goa电路基础上，增加一颗薄膜晶体管t12；原先stv输入信号无需做变更；改变后上拉控制电路一般来说包括：薄膜晶体管t11，其栅极连接第n－m级goa单元的级传信号输出端，m为自然数(图4所示为m＝4时电路架构)，源极和漏极分别连接薄膜晶体管t12的栅极和输入时钟信号xck(n)，时钟信号(xck(n))与时钟信号ck(n)相位相反；薄膜晶体管t12的源极和漏极分别连接该第n－m级goa单元的级传信号输出端和该第n级goa单元的节点q(n)。对于前m级goa单元，需要启动信号stv输入前m级goa单元中的第n－m级goa单元的级传信号输出端。

在图4所示的较佳实施例中，上拉电路具体包括：薄膜晶体管t21，其栅极连接该节点q(n)，源极和漏极分别连接栅极信号输出端g(n)和输入时钟信号ck(n)；薄膜晶体管t22，其栅极连接节点q(n)，源极和漏极分别连接第n级goa单元的级传信号输出端st(n)和输入时钟信号ck(n)。

参见图5，其为本发明goa电路架构该较佳实施例中ck输入信号与stv输入信号对应波形示意图，横轴为时间，纵轴为电压。该较佳实施例中，该goa电路包括波形相同、初始相位不同的八种第一时钟信号(ck(n))，具体为ck1～ck8，初始相位按照π/4的相位差等差排列。对于大尺寸高分辨率面板，一般都会采用多个高频时钟信号的方式来驱动，各个goa单元分别对应其中一个时钟信号。参见图5，若为8个时钟信号，则ck5(xck1)～ck8(xck4)四个时钟信号在stv开启时，提前开启；stv信号下降沿对应ck5(xck1)第二个上升沿。

一般来说，本发明的goa电路包括波形相同、初始相位不同的两种或两种以上的时钟信号ck(n)，该goa电路基于非晶硅薄膜晶体管制备。本发明提出了一种新型的goa电路的设计方案，在原有goa电路基础上，增加一个tft，即可使得所有级数的q节点输出波形表现一致，本发明适用于所有非晶硅(a-si)、时钟信号数目大于或等于2的goa电路。本发明的goa电路可以应用于相应的液晶显示装置中。

图6为本发明goa电路架构一较佳实施例中节点q输出信号示意图，横轴为时间，纵轴为电压，可见前三级q节点输出波形与正常级q节点输出一致。

综上，本发明的goa电路及液晶显示装置能够提升各级goa单元中节点q的表现，使各级goa单元的q节点输出波形表现一致。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。