栅极驱动电路及显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，更具体地涉及栅极驱动电路及显示装置。

背景技术：

液晶显示装置是利用液晶分子的排列方向在电场的作用下发生变化的现象改变光源透光率的显示装置。由于具有显示质量好、体积小和功耗低的优点，液晶显示装置已经广泛地应用于诸如手机的移动终端和诸如平板电视的大尺寸显示面板中。现有市场上的液晶显示器大部分为投射式液晶显示器，其包括液晶面板及背光模组(backlightmodule)。液晶面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板中间放置液晶分子，并在两片玻璃基板上施加驱动电压来控制液晶分子的旋转方向，对背光模组的发光进行调制产生画面。

近些年来液晶显示装置的发展呈现出了高集成度、低成本的发展趋势，集成显示驱动逐渐成为平板显示技术的研究热点。所谓集成显示驱动电路是指将栅极驱动电路和源极驱动电路等外围电路采用开关管(thinfilmtransistor，tft)实现并与像素开关管一起制作于tft基板上。和传统的电路(ic)驱动方式相比，采用集成栅极驱动的方法不仅可以减少外围驱动芯片的数量及其压封程序、降低成本，而且使得显示器外围更加纤薄，使得显示器模组更加紧凑，机械和电学可靠性得以增强。

液晶面板与驱动电路的基本工作原理为：栅极驱动电路通过与栅极线电连接的上拉晶体管向栅极线送出栅极驱动信号，依序将每一行的tft打开，然后由源极驱动电路同时将一整行的像素单元充电到各自所需的电压，以显示不同的灰阶。即首先由第一行的栅极驱动电路通过上拉晶体管将第一行的薄膜晶体管打开，然后由源极驱动电路对第一行的像素单元进行充电。第一行的像素单元充好电时，栅极驱动电路便将该行薄膜晶体管关闭，然后第二行的栅极驱动电路通过其上拉晶体管将第二行的薄膜晶体管打开，再由源极驱动电路对第二行的像素单元进行充电。如此依序下去，当充好了最后一行的像素单元，便又重新对第一行的像素单元进行充电。

但是，对大尺寸的液晶显示装置而言，其栅极驱动电路驱动的负载很大，且对显示的均一性要求较高，这样要求栅极驱动电路输出电压值较大且稳定的栅极驱动信号，现有技术一般采用增加栅极驱动电路中的开关元件、电容的数目和大小来解决上述的问题，但是上述方法不利于液晶显示装置的窄边框设计，且功耗大。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种栅极驱动电路及显示装置，其能在输出电压值较大且稳定的栅极驱动信号的同时，有利于窄边框设计，且功耗小。

根据本发明的一方面提供一种栅极驱动电路，包括级联的多个栅极驱动单元，所述多个栅极驱动单元分别包括：输入模块，与第一节点相连接，根据第一启动信号和第二启动信号，对第一节点进行充电；第一输出模块，与所述输入模块相连于所述第一节点，根据第一时钟信号产生本级栅极驱动信号，以及在输出端提供所述本级栅极驱动信号；第二输出模块，与所述输入模块相连于所述第一节点，根据第一时钟信号产生本级传递信号；第一下拉模块，与所述第一节点相连接，在第二时钟信号的控制下将所述第一节点下拉至低电平信号；以及稳定模块，与所述第一节点和输出端相连接，在所述第一时钟信号和所述第二时钟信号的控制下，将所述本级栅极信号维持于所述低电平信号。

优选地，所述多个栅极驱动单元包括级联在第一级和第二级的起始级栅极驱动单元以及所述起始级栅极驱动单元之外的多个第一中间级栅极驱动单元，每个所述起始级栅极驱动单元的第一启动信号和第二启动信号为所述栅极驱动电路的外部提供的第一外部启动信号；每个所述第一中间级栅极驱动单元的第一启动信号为相隔一级的前级栅极驱动单元提供的所述本级栅极驱动信号，所述第二启动信号为相隔一级的前级栅极驱动单元提供的所述本级传递信号。

优选地，所述输入模块还接收第三启动信号和第四启动信号，根据所述第三启动信号和第四启动信号对所述第一节点进行充放电。

优选地，所述多个栅极驱动单元包括级联在最后一级和倒数第二级的终止级栅极驱动单元以及所述终止级栅极驱动单元之外的多个第二中间级栅极驱动单元，每个所述终止级栅极驱动单元的第三启动信号和第四启动信号分别为所述栅极驱动电路的外部提供的第二外部启动信号；每个所述第二中间级栅极驱动单元的第三启动信号为相隔一级的后级栅极驱动单元提供的所述本级栅极驱动信号，所述第四启动信号为相隔一级的后级栅极驱动单元提供的所述本级传递信号。

优选地，所述稳定模块包括：第一稳定模块，用于根据所述第一时钟信号将所述本级栅极信号维持于所述低电平信号；第二稳定模块，用于根据所述第二时钟信号将所述本级栅极信号维持于所述低电平信号，其中，所述栅极驱动单元工作时，所述第一稳定模块和所述第二稳定模块交替开启。

优选地，所述输入模块包括：第一开关管，控制端接收所述第二启动信号，第一通路端接收所述第一启动信号，第二通路端与所述第一节点连接。

优选地，所述第一输出模块包括：第二开关管，控制端与所述第一节点连接，第一通路端用于接收所述第一时钟信号，第二通路端用于产生本级栅极驱动信号；第一电容，连接于所述第二开关管的控制端与第二通路端之间。

优选地，所述第二输出模块包括：第十六开关管，控制端与所述第一节点连接，第一通路端用于接收所述第一时钟信号，第二通路端用于产生本级传递信号。

优选地，所述第一下拉模块包括：第三开关管，控制端用于接收所述第二时钟信号，第一通路端与所述第一节点连接，第二通路端用于接收所述低电平信号。

优选地，所述第二下拉模块包括：第四开关管，控制端连接至所述第一节点，第一通路端用于接收所述低电平信号，第二通路端与所述稳定模块连接于第二节点；第五开关管，控制端连接至第一节点，第一通路端用于接收所述低电平信号，第二通路端与所述稳定模块连接于第三节点。

优选地，所述第一稳定模块包括：第六开关管，控制端和第一通路端短接以接收所述第一时钟信号，第二通路端连接至第二节点；第八开关管，控制端连接至所述第二节点，第一通路端与所述第一节点连接，第二通路端用于接收所述低电平信号；第九开关管，控制端连接至所述第二节点，第一通路端与本级栅极驱动信号输出端连接，第二通路端用于接收所述低电平信号；第十开关管，控制端至所述第二节点，第一通路端与本级传递信号输出端连接，第二通路端用于接收所述低电平信号。

优选地，所述第二稳定模块包括：第十一开关管，控制端和第一通路端短接以接收所述第二时钟信号，第二通路端连接至第三节点；第十三开关管，控制端连接至所述第三节点，第一通路端与所述第一节点连接，第二通路端用于接收所述低电平信号；第十四开关管，控制端连接至所述第三节点，第一通路端与本级栅极驱动信号输出端连接，第二通路端用于接收所述低电平信号；第十五开关管，控制端至所述第三节点，第一通路端与本级传递信号输出端连接，第二通路端用于接收所述低电平信号。

优选地，所述稳定模块还包括：第七开关管，控制端接收所述第一时钟信号，第一通路端用于接收所述低电平信号，第二通路端连接至所述第三节点；第十二开关管，控制端接收所述第二时钟信号，第一通路端用于接收所述低电平信号，第二通路端连接至所述第二节点；其中，所述第一时钟信号有效时，所述第七开关管导通，将所述低电平信号提供至所述第三节点，所述第二时钟信号有效时，所述第十二开关管导通，将所述低电平信号提供至所述第二节点。

根据本发明的另一方面，提供—种显示装置，其特征在于，包括：上述的栅极驱动电路，用于提供多个栅极驱动信号；数据驱动电路，用于提供多个灰阶数据；以及显示面板，所述显示面板包括排列成阵列的多个像素单元以及多条栅极线和多条数据线，所述显示面板经由所述多条栅极线接收所述多个栅极驱动信号，从而按行选择所述多个像素单元，以及经由所述多条数据线按列接收所述多个灰阶数据，从而提供给选定的像素单元以实现图像显示。

本发明实施例了栅极驱动电路以及显示装置。其中，栅极驱动电路包括依次级联的多个栅极驱动单元，当其中一个栅极驱动单元进行像素充电时，仅对与其相隔一级的像素进行预充电，减少同时打开的栅极线的数量，减少了相邻的栅极驱动单元输出波形的交叠周期，可避免在显示时出现横纹的现象，提升显示装置的显示品质。

在优选的实施例中，本发明提供的栅极驱动单元仅需要两个时钟信号以及一个外部提供的启动信号，从而减少了信号线的数量及信号线负载，减少所需的布线面积，利于窄边框之设计，同时有利于降低电路的功耗。

在优选的实施例中，每个栅极驱动单元的传递信号和栅极驱动信号通过不同的端子输出，减小了信号传递对栅极驱动的影响，使得栅极驱动单元的输出能力强。

在优选的实施例中，提供一种可双向扫描的栅极驱动电路，具有正向扫描和反向扫描两种模式，增加了显示面板的使用自由度，为液晶显示面板提供弹性的驱动方式。

在优选的实施例中，第一稳定模块和第二稳定模块交替打开，稳定性好。同样地，采用上述栅极驱动单元的显示装置的功耗也能被有效地降低。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出本发明第一实施例的栅极驱动电路中的第n级栅极驱动单元的架构示意图。

图2示出本发明第一实施例的栅极驱动电路中的第n级栅极驱动单元的结构示意图。

图3示出本发明第一实施例的栅极驱动单元的电路示意图。

图4示出本发明实施例的栅极驱动电路中的12级栅极驱动单元的示意性框图。

图5示出图3中栅极驱动电路的时钟信号和启动信号的时序图。

图6示出本发明第一实施例的栅极驱动单元的工作波形图。

图7示出本发明第一实施例的多个栅极驱动单元的栅极驱动信号的波形图。

图8示出本发明第二实施例的栅极驱动单元的电路示意图。

图9示出本发明第三实施例的栅极驱动单元的电路示意图。

图10示出本发明第四实施例的栅极驱动单元的电路示意图。

图11示出本发明第五实施例的栅极驱动单元的电路示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

本发明的栅极驱动电路(也称为移位寄存器)包括多级栅极驱动单元(也称为移位寄存单元)，每一级栅极驱动单元分别与显示面板上的每一行栅极线对应电性连接，从而将栅极驱动信号依序逐次施加到每一行栅极线上，栅极驱动单元之间的连接关系将在下文中做详细的阐述。

图1示出本发明第一实施例的栅极驱动电路中的第n级栅极驱动单元的架构示意图。本实施例的栅极驱动电路，包括多级如图1所示的栅极驱动单元，第n级栅极驱动单元用于驱动显示面板上的一条对应的栅极线。如图1所示，每一级栅极驱动单元都包括前级信号输入端11、第一时钟信号输入端12、第二时钟信号输入端13、低电平信号输入端14和本级信号输出端15。其中，前级信号输入端11用于接收前一级栅极驱动单元的本级栅极驱动信号以及本级传递信号。在本发明的一些实施例中，前级信号输入端11也用于接收启动信号。第一时钟信号输入端12和第二时钟信号输入端13用于接收时钟信号。低电平信号输入端14用于接收低电平信号。本级信号输出端15用于输出本级栅极驱动信号和本级传递信号，其中，本级栅极驱动信号用于驱动与第n级栅极驱动单元用于驱动显示面板上的一条对应的栅极线，本级传递信号用于控制下一级栅极驱动单元的预充电过程。

图2示出本发明第一实施例的栅极驱动电路中的第n级栅极驱动单元的结构示意图。如图2所示，栅极驱动单元100包括输入模块110、第一输出模块120、第二输出模块130、第一下拉模块140、第二下拉模块150以及稳定模块160。

输入模块110的输入端与图1中的前级信号输入端连接用于接收上级驱动信号gn-2和上级传递信号zn-2，输出端与第一节点q连接，用于根据上级驱动信号gn-2和上级传递信号zn-2对第一节点q进行预充电。结合参阅图1所示，第一输出模块120与第一节点q和第一时钟信号输入端12连接以根据第一节点q的控制电压将接收到的时钟信号clk1输出为本级栅极驱动信号gn。第二输出模块130与第一节点q和第一时钟信号输入端连接以根据第一节点q的控制电压将接收到的时钟信号clk1输出为本级传递信号zn。第一下拉模块140与第二时钟信号输入端和低电平信号输入端连接以分别接收时钟信号clk3和低电平信号vgl，用于根据接收到的时钟信号clk3将低电平信号vgl提供至第一节点q以拉低第一节点q的电位。第二下拉模块150与第一节点q、低电平信号输入端以及稳定模块160连接，用于根据第一节点q的控制电压将低电平信号vgl提供至稳定模块160。稳定模块160与第一时钟信号输入端、第二时钟信号输入端以及低电平信号输入端连接，用于根据时钟信号clk1和时钟信号clk3交替将低电平信号vgl提供至第一节点q、本级栅极驱动信号输出端以及本级传递信号输出端。

本发明实施例的栅极驱动单元仅仅需要与主路径相连的3根信号线，分别用于接收2个时钟信号和低电平信号vgl，以及与相邻栅极驱动单元相连的1根信号线，用于接收前级栅极驱动信号gn-2和前级传递信号zn-2。相邻的栅极驱动单元的时钟信号输入端和时钟信号输入端接收到的时钟信号不同。例如，第一级栅极驱动单元接收时钟信号clk1和时钟信号clk3，第三级栅极驱动单元接收时钟信号clk2和时钟信号clk4，依此类推。

图3示出本发明第一实施例的栅极驱动单元的电路示意图。如图3所示，输入模块310包括第一开关管t1，第一开关管t1的控制端接收前级传递信号zn-2，,第一通路端接收前级栅极驱动信号gn-2，第二通路端与第一节点q连接。

第一输出模块120包括第二开关管t2和第一电容c1，第二开关管t2的控制端与第一节点q连接，第一通路端与第一时钟信号输入端连接以接收时钟信号clk1，第二通路端与输出端连接以输出本级栅极驱动信号gn，第一电容c1连接于第二开关管t2的控制端和第二通路端之间。

其中，第一电容c1为第二开关管t2的控制端和第二通路端之间的寄生电容。当然，本领域的技术人员可以理解的是，也可以在第二开关管t2的控制端和第二通路端之间设置独立存储电容，此时，第一电容c1为第二开关管t2的控制端和第二通路端之间的寄生电容和独立存储电容之和。

第二输出模块130包括第十六开关管t16，第十六开关管t16的控制端与第一节点q连接，第一通路端与第一时钟信号输入端连接以接收时钟信号clk1，第二通路端与输出端连接以输出本级传递信号zn。

第一下拉模块140包括第三开关管t3，第三开关管t3的控制端与第二时钟信号输入端连接以接收时钟信号clk3，第一通路端与第一节点q相连，第二通路端与低电平信号输入端连接以接收低电平信号vgl。应当注意，第一下拉模块330的结构不仅限于上述的结构，也可以是其他的多个开关管组合的结构，本领域的技术人员可以根据具体情况进行选择。

第二下拉模块150包括第四和第五开关管t4和t5，第四开关管t4和第五开关管t5的控制端与第一节点q连接，第四开关管t4和第五开关管t5的第一通路端与低电平信号输入端连接以接收低电平信号vgl，第四开关管t4和第五开关管t5的第二通路端与稳定模块160连接于第二节点qb1和第三节点qb2。当第一节点q为高电位时，第四开关管t4和第五开关管t5导通，将低电平信号vgl提供至第二节点qb1和第三节点qb2。

具体地，稳定模块160包括第一稳定模块161和第二稳定模块162。第一稳定模块161包括第六至第十开关管t6-t10。第六开关管t6的控制端和第一通路端短接以接收时钟信号clk1，第二通路端与第二节点qb1连接。第七开关管t7的控制端与第六开关管t6的第一通路端连接，第一通路端与低电平信号输入端连接，第二通路端与第三节点qb2连接。第八开关管t8的控制端与第二节点qb1连接，第一通路端与第一节点q连接，第二通路端与低电平信号输入端连接。第九开关管t9的控制端与第二节点qb1连接，第一通路端与本级栅极驱动信号输出端连接，第二通路端与低电平信号输入端连接。第十开关管t10的控制端与第二节点qb1连接，第一通路端与本级传递信号输出端连接，第二通路端与低电平信号输入端连接。

第二稳定模块162包括第十一至第十五开关管t11-t15。第十一开关管t11的控制端和第一通路端短接以接收时钟信号clk3，第二通路端与第三节点qb2连接。第十二开关管t12的控制端与第十一开关管t11的第一通路端连接，第一通路端与低电平信号输入端连接，第二通路端与第二节点qb1连接。第十三开关管t13的控制端与第三节点qb2连接，第二通路端与低电平信号输入端连接，第一通路端与第一节点q连接。第十四开关管t14的控制端与第三节点qb2连接，第二通路端与低电平信号输入端连接，第一通路端与本级栅极驱动信号输出端连接。第十五开关管t15的控制端与第三节点qb2连接，第二通路端与低电平信号输入端连接，第一通路端与本级传递信号输出端连接。

图4示出本发明实施例的栅极驱动电路中的12级栅极驱动单元的示意性框图。显示装置200包括栅极驱动电路和显示面板210上包括排列成阵列的多个像素单元，每个像素单元包含像素电极以及用于导通或关断该像素电极的晶体管，所述晶体管例如为薄膜晶体管(thin-filmtransistor，tft)。在显示面板210中，位于同一行(所述“行”例如对应图中所示的横向方向)的像素单元中的各晶体管的栅极相连并向显示面板210的边缘区域引出一条栅极线，从而形成栅极线gate1至gate12，如图3所示。

根据本发明实施例的栅极驱动电路例如是集成栅极驱动电路(gatedriverinarray，简写为gia)220，包括依次级联的多个栅极驱动单元。该多个栅极驱动单元分别与显示面板210上的栅极线对应相连。经由栅极线按行选择显示面板210上的像素单元。经由数据线按列提供相应的灰阶信号以实现图像显示。

在优选的实施例中，本发明实施例的栅极驱动电路220为双侧结构，所述多个栅极驱动单元包括两组栅极驱动单元，所述两组栅极驱动单元分别级联设置于显示面板210的左右两侧，包括第一部分220a和第二部分220b。第一组栅极驱动单元设置于第一部分220a中，第二组栅极驱动单元设置于第二部分220b中。如图1所示，第一组栅极驱动单元stage1至stage12位于第一部分220a中，第二组栅极驱动单元stage1至stage12位于第二部分220b中。

在本发明优选地实施例中，每条栅极线分别由两组栅极驱动单元进行充电，如图4所示，栅极线gate1由第一部分220a中的栅极驱动单元stage1和第二部分220b中的栅极驱动单元stage1共同充电，可进一步提高栅极驱动电路的驱动能力。

对于每一级的栅极驱动单元，其第一时钟信号输入端和第二时钟信号输入端分别与多条时钟线相连以接收时钟信号clk1-clk8中的两个时钟信号，例如第一级栅极驱动单元stage1接收时钟信号clk1和时钟信号clk3，第二级栅极驱动单元stage2接收时钟信号clk5和时钟信号clk7。

当栅极驱动单元为第一级栅极驱动单元和第二级栅极驱动单元时，所述栅极驱动单元的前级信号输入端用于输入启动信号stv1。

当栅极驱动单元为第三级至第n级栅极驱动单元中任一栅极驱动单元时，所述栅极驱动单元的前级信号输入端电性连接至第i-2级栅极驱动单元的本级信号输出端。

根据该实施例的栅极驱动电路，采用级联的多个栅极驱动单元产生多个栅极驱动信号，用于提供至栅极线以选择相应行的像素单元。在双侧结构中，该栅极驱动电路包括用于驱动栅极线的第一部分和第二部分。多个栅极驱动单元在主路径上仅仅需要10根信号线，分别用于传输启动信号stv1、低电平信号vgl、以及时钟信号clk1至clk8。相邻的栅极驱动单元之间的互连路径上只需要较窄的布线面积，分别用于传输前级信号qi-2。

与之相比，在现有技术的栅极驱动电路中，如果采用类似的双侧结构，则多个栅极驱动单元在主路径分别需要12根信号线，分别用于传输启动信号stv1、低电平信号vgl、时钟信号clk1至clk8以及第一稳定信号v1和第二稳定信号v2。相邻的栅极驱动单元之间的互连路径上需要较宽的布线面积，分别用于传输前四级的栅极驱动单元的本级信号qi-4。

本发明实施例的栅极驱动电路相对于现有技术的栅极驱动电路减少了每一级栅极驱动电路所需的信号线的数量，从而可以减少相应的布线面积及信号线负载，从而可以实现窄边框、低功耗显示装置。

应当注意，尽管在该实施例中描述了采用双侧结构的栅极驱动电路，然而本发明不限于此。在应用于单侧结构的栅极驱动电路时，本发明的栅极驱动电路也可以减小相邻的栅极驱动单元之间的互连路径上的布线面积，减少信号线的数量，获得减少布线面积的有益效果。

图5示出图3中栅极驱动电路的时钟信号和启动信号的时序图。

如图5所示，时钟信号clk1-clk8均为方波信号，时钟周期为8t，占空比为1/4，启动信号stv1为单脉冲信号，高电平持续时间为4t。t是预定时钟周期，例如系统时钟信号的最小时钟周期或其整数倍。

参见图4，栅极驱动电路的第一部分和第二部分的主路径上都包括用于传输启动信号stv1和时钟信号clk1至clk8的信号线。时钟信号clk1-clk4在启动信号stv1的下降沿启动，相位依次延后2t。时钟信号clk5-clk8与时钟信号stv1-stv4相比相位依次延后1t，时钟信号clk5-clk8之间相位依次延后2t。

图6示出本发明第一实施例的栅极驱动单元的工作波形图，横坐标表示时间(s)，纵坐标表示信号电平(v)。以下参照图3和图6，以第一级栅极驱动单元stage1为例对本发明第一实施例的栅极驱动单元的工作原理进行详细说明。

如上文所述，第一级栅极驱动单元stage1的前级信号输入端用于接收启动信号stv1，第一时钟信号输入端、第二时钟信号输入端、低电平信号输入端分别接收时钟信号clk1、clk3和低电平信号vgl。

在第一阶段，当启动信号stv1由低电平变为高电平时，第一开关管t1导通，第一开关管t1将启动信号stv1提供给第一节点q，对第一节点q进行预充电，第一节点q的电位由低电平变为高电平，导通第四开关管t4和第五开关管t5，第四开关管t4和第五开关管t5将低电平信号vgl分别提供给第二节点qb1和第三节点qb2，将第二节点qb1和第三节点qb2的电位拉低为低电平，第八至第十开关管t8-t10和第十三开关管至第十五开关管t13-t15关断。

在第二阶段，当时钟信号clk1由低电平升高为高电平时，借由第一电容c1的自举作用，第一节点q的电位继续升高，因第二开关管t2和第十六开关管t16在第一阶段已经被打开，所以在第二节点第二开关管t2和第十六开关管t16充分导通，经由第二开关管t2和第十六开关管t16输出本级栅极驱动信号gn和本级传递信号zn。

需要说明的是，在本发明中，可以直接采用第二开关管t2的控制端和第二通路端之间的寄生电容作为第一电容c1，或者为了提升上拉效果，还可以在第二开关管t2的控制端与第二通路端之间设置独立存储电容。其中，该独立存储电容与第二开关管t2的寄生电容并联缸筒作为第一电容c1，即第一电容c1等于第二开关管t2的控制端和第二通路端之间的寄生电容与独立存储电容之和。

在第三阶段，当时钟信号clk1变为低电平时，通过第二开关管t2和第十六开关管t16将输出波形拉低为低电平，同时通过第一电容c1的耦合作用将第一节点q的电位拉低。

在第四阶段，当时钟信号clk3由低电平变为高电平时，第三开关管t3导通，第三开关管t3将低电平信号vgl提供给第一节点q，将第一节点q的电位拉低为低电平。同时当时钟信号clk1和时钟信号clk3交替由低电平变为高电平时，第二节点qb1和第三节点qb2交替为高电平，第一稳定模块161和第二稳定模块162交替打开，使得第一节点q、本级栅极驱动信号输出端和本级传递信号输出端的电位稳定为低电平。具体的，当时钟信号clk1为高电平时，第六开关管t6和第七开关管t7导通，第二节点qb1为高电平，第八至第十开关管t8-t10导通，分别将低电平信号vgl提供至第一节点q、本级栅极驱动信号输出端以及本级传递信号输出端。当时钟信号clk3为高电平时，第十一开关管t11和第十二开关管t12导通，第三节点qb2为高电平，第十三至第十五开关管t13-t15导通，分别将低电平信号vgl提供至第一节点q、本级栅极驱动信号输出端以及本级传递信号输出端。

图7示出本发明第一实施例的多个栅极驱动单元的栅极驱动信号的波形图，横坐标表示时间(s)，纵坐标表示信号电平(v)。

与现有技术的栅极驱动电路相比，本发明实施例的栅极驱动电路减少了每一级栅极驱动电路所需的信号线的数量，有利于降低功耗。此外，如曲线g1和曲线g2所示，本发明实施例的栅极驱动电路对像素进行充电时，与下一级栅极驱动单元的输出波形之间只交叠一个周期，从而有利于解决横纹的现象。

图8示出本发明第二实施例的栅极驱动单元的电路示意图。如图8所示，在本发明第二实施例中，控制模块360中的第六开关管t6的控制端和第一通路端短接以接收第一稳定信号v1，第十一开关管t11的控制端和第一通路端短接以接收第二稳定信号v2。

此外，本实施例的输入模块310、第一输出模块320、第二输出模块330、第一下拉模块340以及第二下拉模块350的结构与连接关系与图3所示的第一实施例相同，在此不再赘述。

图9示出本发明第三实施例的栅极驱动单元的电路示意图。如图9所示，在本实施例中，第一下拉模块440中的第三开关管t3的控制端接收下级传递信号zn+2，与第二实施例提供的栅极驱动单元相比，本实施例的栅极驱动单元可进一步减少信号线的数量，从而可以减少相应的布线面积及信号线负载，从而可以实现窄边框、低功耗显示装置。

此外，本实施例中的输入模块410、第一输出模块420、第二输出模块430、第二下拉模块450以及稳定模块460的结构与连接关系与图8示出的第二实施例相同。

图10示出本发明第四实施例的栅极驱动单元的电路示意图。在本发明优选地实施例中，提供一种可用于双向扫描的栅极驱动单元，具体地，所述输入模块510包括第一开关管t1和第十七开关管t17，第一开关管t1的控制端接收前级传递信号zn-2，第一通路端接收前级栅极驱动信号gn-2，第二通路端与第一节点q连接。第十七开关管t17的控制端接收下级传递信号zn+2，第一通路端接收下级栅极驱动信号gn+2，第二通路端与第一节点q连接。

需要注意的是，对于第n-1级和第n级栅极驱动单元，第十七开关管t17的控制端和第一通路端短接以接收外部提供的启动信号stv2。

图11示出本发明第五实施例的栅极驱动单元的电路示意图。与图10示出的栅极驱动单元相比，本发明第五实施例提供的栅极驱动单元中，控制模块660中的第六开关管t6的控制端和第一通路端短接以接收第一稳定信号v1，第十一开关管t11的控制端和第一通路端短接以接收第二稳定信号v2。

此外，本实施例的输入模块610、第一输出模块620、第二输出模块630、第一下拉模块640以及第二下拉模块650的结构与连接关系与图10所示的第四实施例相同，在此不再赘述。

需要说明的是，第一至第十七开关管t1-t17可以采用例如非晶硅tft、氧化物tft或者低温多晶硅n-tft等开关元件而实现。例如在本发明实施例中，第一至第十七开关管t1-t17均为n型薄膜晶体管，且各个晶体管的第一通路端与第二通路端可以互换(即漏极和源极可以互换)，但是本发明的实现不限于此。

综上所述，本发明实施例了栅极驱动电路以及显示装置。其中，栅极驱动电路包括依次级联的多个栅极驱动单元，当其中一个栅极驱动单元进行像素充电时，仅对与其相隔一级的像素进行预充电，减少同时打开的栅极线的数量，减少了相邻的栅极驱动单元输出波形的交叠周期，可避免在显示时出现横纹的现象，提升显示装置的显示品质。

本发明提供的栅极驱动单元仅需要两个时钟信号以及一个外部提供的启动信号，从而减少了信号线的数量及信号线负载，减少所需的布线面积，利于窄边框之设计，同时有利于降低电路的功耗。

在优选的实施例中，本发明提供的栅极驱动单元仅需要两个时钟信号以及一个外部提供的启动信号，从而减少了信号线的数量及信号线负载，减少所需的布线面积，利于窄边框之设计，同时有利于降低电路的功耗。在优选地实施例中，每个栅极驱动单元的传递信号和栅极驱动信号通过不同的端子输出，减小了信号传递对栅极驱动的影响，使得栅极驱动单元的输出能力强。

在优选的实施例中，提供一种可双向扫描的栅极驱动电路，具有正向扫描和反向扫描两种模式，增加了显示面板的使用自由度，为液晶显示面板提供弹性的驱动方式。

在优选的实施例中，第一稳定模块和第二稳定模块交替打开，稳定性好。同样地，采用上述栅极驱动单元的显示装置的功耗也能被有效地降低。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。