GOA驱动单元及GOA驱动电路的制作方法

本发明属于显示面板驱动技术领域，特别涉及一种GOA驱动单元及GOA驱动电路。

背景技术：

目前，GOA(Gate on array)驱动技术已经广泛应用于显示面板的驱动中，GAO驱动电路用于依次向各像素单元行输出行扫描信号。在对显示面板进行驱动时，可以采用从像素单元行的第一行至最末一行的正向扫描方式，也可以采用从像素单元行的最末一行至第一行的反向扫描方式。在GOA驱动电路中，一般通过设置双向选择单元来传输控制扫描方向的选择信号。

GOA驱动电路一般采用TFT器件构成。在GOA驱动电路的工作过程中，一部分TFT器件会始终处于开启的状态中。即，对于P型TFT，对其栅极持续施加低电平信号，对于N型TFT，对其栅极持续施加高电平信号。而当TFT器件长时间处于开启状态时，其将受到应力(Stress)的持续作用，在该应力的作用下，TFT器件的电子迁移率将发生变化，进而导致TFT器件的开启电压发生偏移，造成TFT器件失效。例如GOA驱动电路中的双向选择单元，构成该双向选择单元的TFT器件需要在行扫描过程中始终保持开启的状态，其TFT器件失效的风险较高，将严重影响GOA驱动电路的可靠性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题之一是降低GOA驱动电路中的TFT器件的失效风险，提高GOA驱动电路的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例首先提供了一种GOA驱动单元，其包括双向选择单元，所述双向选择单元用于传输控制所述GOA驱动单元的扫描方向的选择信号，所述双向选择单元被配置为：

接收第一控制信号与第二控制信号，所述第一控制信号与所述第二控制信号分别在第一时序和第二时序中使所述双向选择单元处于开启状态，并输出用于控制所述GOA驱动单元正向扫描的第一选择信号；其中，所述第一时序和所述第二时序相互互补；

接收第三控制信号与第四控制信号，所述第三控制信号与所述第四控制信号分别在第三时序和第四时序中使所述双向选择单元处于开启状态，并输出用于控制所述GOA驱动单元反向扫描的第二选择信号；其中，所述第三时序和所述第四时序相互互补。

优选地，所述双向选择单元包括第一开关元件，

正向扫描时，所述第一开关元件的信号输入端接收所述第一选择信号，其第一控制端接收所述第一控制信号，其第二控制端接收所述第二控制信号，其信号输出端在所述第一控制信号与第二控制信号的作用下输出所述第一选择信号；

反向扫描时，所述第一开关元件的信号输入端接收所述第二选择信号，其第一控制端接收所述第三控制信号，其第二控制端接收所述第四控制信号，其信号输出端在所述第三控制信号与第四控制信号的作用下输出所述第二选择信号。

优选地，所述第一开关元件包括第一薄膜晶体管与第二薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管的源极和漏极分别与所述第二薄膜晶体管的源极和漏极对应连接；

所述第一薄膜晶体管的栅极接收所述第一控制信号或所述第三控制信号，所述第二薄膜晶体管的栅极接收所述第二控制信号或所述第四控制信号；

以所述第一薄膜晶体管与所述第二薄膜晶体管的源极作为第一开关元件的信号输入端，以所述第一薄膜晶体管与所述第二薄膜晶体管的漏极作为第一开关元件的信号输出端。

优选地，所述双向选择单元包括第二开关元件与第三开关元件，

所述第二开关元件的信号输入端接收所述第一选择信号，其第一控制端接收所述第一控制信号，其第二控制端接收所述第二控制信号；所述第三开关元件的信号输入端接收所述第二选择信号，其第一控制端接收所述第三控制信号，其第二控制端接收所述第四控制信号；

正向扫描时，所述第二开关元件的信号输出端在所述第一控制信号与第二控制信号的作用下输出所述第一选择信号；所述第三开关元件在所述第三控制信号与第四控制信号的作用下处于关闭状态；

反向扫描时，所述第三开关元件的信号输出端在所述第三控制信号与第四控制信号的作用下输出所述第二选择信号；所述第二开关元件在所述第一控制信号与第二控制信号的作用下处于关闭状态。

优选地，所述第二开关元件包括第一薄膜晶体管与第二薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管的源极与所述第二薄膜晶体管的源极对应连接；所述第三开关元件包括第三薄膜晶体管与第四薄膜晶体管，所述第三薄膜晶体管的源极与所述第四薄膜晶体管的源极对应连接；各薄膜晶体管的漏极连接在一起；

所述第一薄膜晶体管的栅极接收所述第一控制信号，所述第二薄膜晶体管的栅极接收所述第二控制信号，所述第三薄膜晶体管的栅极接收所述第三控制信号，所述第四薄膜晶体管的栅极接收所述第四控制信号；

以所述第一薄膜晶体管与所述第二薄膜晶体管的源极作为所述第二开关元件的信号输入端，以所述第三薄膜晶体管与所述第四薄膜晶体管的源极作为所述第三开关元件的信号输入端，以各薄膜晶体管连接在一起的漏极作为所述第二开关元件与所述第三开关元件公共的信号输出端。

优选地，所述第一控制信号，所述第二控制信号，所述第三控制信号与所述第四控制信号均为方波信号。

优选地，所述方波信号的频率范围为0.0005Hz-30Hz。

优选地，所述方波信号的幅值的高电压为+9V，低电压为-7V。

优选地，各薄膜晶体管为N型薄膜晶体管或P型薄膜晶体管。

本发明的实施例还提供了一种GOA驱动电路，所述GOA驱动电路由上述GOA驱动单元级联构成。

通过采用工作时序相互互补的控制信号控制GOA驱动电路中TFT器件的开启与关闭，使得在行扫描驱动过程中，各TFT器件能够交替导通，以缩短TFT器件处于持续开启状态的时间，有效改善应力作用对TFT器件的影响，进而降低TFT器件发生失效的风险，提高了GOA驱动电路的可靠性。

本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。

图1是根据本发明一实施例的双向选择单元的结构示意图；

图2是图1所示双向选择单元工作时所施加的控制信号的时序图；

图3是根据本发明另一实施例的双向选择单元的结构示意图；

图4是图3所示双向选择单元工作时所施加的控制信号的时序图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

为了降低应力Stress对TFT器件的影响，本发明实施例首先提出一种GOA驱动单元，在该GOA驱动单元中设置有双向选择单元，采用在时序上相互互补的多个控制信号作用于双向选择单元，各控制信号分别在相互互补的时序中控制双向选择单元内部不同的信号传输通路导通，即，使双向选择单元可以表现为处于持续开启的状态中。但由于在双向选择单元的内部是采用多个通路分时导通来传输选择信号的，每个通路的实际导通时间均小于双向选择单元的持续开启时间，因此有利于降低应力Stress对TFT器件的影响。

具体的，利用第一控制信号与第二控制信号相互配合，控制双向选择单元传输正向扫描时所需的第一选择信号。第一控制信号对应于第一时序，第二控制信号对应于第二时序，第一控制信号与第二控制信号分别在第一时序和第二时序中作用于双向选择单元，使双向选择单元在第一时序和第二时序中始终处于开启状态，并输出第一选择信号，其中，第一时序和第二时序相互互补。

利用第三控制信号与第四控制信号相互配合，控制双向选择单元传输反向扫描时所需的第二选择信号。第三控制信号对应于第三时序，第四控制信号对应于第四时序，第三控制信号与第四控制信号分别在第三时序和第四时序中作用于双向选择单元，使双向选择单元在第三时序和第四时序中始终处于开启状态，并输出第二选择信号，其中，第三时序和第四时序相互互补。

相互互补的第一时序和第二时序，以及相互互补的第三时序和第四时序，从与其对应的时序信号的波形上来看，均为高低电平交替变化的波形。在时序信号的时序图表现为，同一时刻，对应于第一时序的第一控制信号为高电平或低电平，对应于第二时序的第二控制信号为低电平或高电平；同一时刻，对应于第三时序的第三控制信号为高电平或低电平，对应于第四时序的第四控制信号为低电平或高电平。

下面以两个具体的实施例对本发明作进一步说明。

第一实施例：

图1为本发明一具体实施例GOA驱动单元中双向选择单元的结构示意图。如图1所示，双向选择单元由第一开关元件K1构成，该第一开关元件K1具有一个第一控制端C1，一个第二控制端C2，一个信号输入端IN以及一个信号输出端OUT。

进一步地，第一开关K1由两个TFT器件并联构成。如图1所示，第一薄膜晶体管T1与第二薄膜晶体管T2分别构成两条并联的传输通道。其中，T1的源极s1与T2的源极s2相连接，作为第一开关元件K1的信号输入端IN。T1的漏极d1与T2的漏极d2相连接，作为第一开关元件K1的信号输出端OUT。T1的栅极g1作为第一开关元件K1的第一控制端C1，T2的栅极g2作为第一开关元件K1的第二控制端C2。

在第一开关元件K1传输选择信号时，利用T1的栅极g1接收第一控制信号或第三控制信号，利用T2的栅极g2接收第二控制信号或第四控制信号，且第一控制信号与第二控制信号在时序上相互互补，第三控制信号与第四控制信号在时序上相互互补。

图2为双向选择单元工作时所施加的控制信号的时序图，即由第一开关元件K1的第一控制端C1与第二控制端C2所输入的控制信号的波形图。

具体的，如图2所示，正向扫描时，C1所接收的控制信号为第一控制信号CK1，C2所接收的控制信号为第二控制信号CK2，第一选择信号INF，该第一选择信号INF控制GOA驱动电路的正向扫描，接入信号输入端IN。其中，CK1与CK2的波形为时序上相互互补的方波。

当CK1为高电平，CK2为低电平时，T1处于开启状态，第一选择信号INF经由T1所构成的通路传输至信号输出端OUT。此时T2处于关闭的状态。当CK1为低电平，CK2为高电平时，T2处于开启状态，第一选择信号INF经由T2所构成的通路传输至信号输出端OUT。此时T1处于关闭的状态。可以看出，在CK1与CK2的作用下，构成第一开关元件K1的两个薄膜晶体管可以交替打开，第一开关元件K1整体表现为保持持续导通的状态，以实现第一选择信号INF的持续输出。

进一步如图2所示，反向扫描时，C1所接收的控制信号为第三控制信号CK3，C2所接收的控制信号为第四控制信号CK4，第二选择信号INB，该第二选择信号INB控制GOA驱动电路的反向扫描，接入信号输入端IN。其中，CK3与CK4的波形为时序上相互互补的方波。

当CK3为高电平，CK4为低电平时，T1处于开启状态，第二选择信号INB经由T1所构成的通路传输至信号输出端OUT。此时T2处于关闭的状态。当CK3为低电平，CK4为高电平时，T2处于开启状态，第二选择信号INB经由T2所构成的通路传输至信号输出端OUT。此时T1处于关闭的状态。可以看出，在CK3与CK4的作用下，构成第一开关元件K1的两个薄膜晶体管可以交替打开，第一开关元件K1整体表现为保持持续导通的状态，以实现第二选择信号INB的持续输出。

另外，由图2所示，T1和T2分别在方波信号CK1、CK2、CK3以及CK4的高电平期间导通，为保证T1和T2能够可靠地开启，一般应使方波的脉宽时间不短于1/60秒，即方波信号的频率最高为30Hz。同时，为降低Stress作用对TFT器件的特性所产生的影响，应使T1和T2的持续导通时间不超过1000秒，即方波信号的频率应大于或等于0.0005Hz。

本实施例中的双向选择单元实现了对INF信号与INB信号的选择输出功能。并且在工艺实施上，可以进一步对TFT器件的沟道宽长比进行调整，使得每个TFT器件的电导均能达到设计要求。

在本实施例中，第一薄膜晶体管T1与第二薄膜晶体管T2的栅极所承载的是高、低电平交替变化的控制信号，T1与T2的实际开启时间均小于第一开关元件K1的开启时间，因而可以弱化Stress作用对薄膜晶体管的影响，降低TFT器件发生失效的风险。

第二实施例：

图3为本发明另一具体实施例GOA驱动单元中双向选择单元的结构示意图。如图3所示，双向选择单元由第二开关元件K2与第三开关元件K3构成。该第二开关元件K2具有一个第一控制端C2.1，一个第二控制端C2.2，一个信号输入端IN2以及一个信号输出端OUT2，该第三开关元件K3具有一个第一控制端C3.1，一个第二控制端C3.2，一个信号输入端IN3以及一个信号输出端OUT3。

进一步地，第二开关元件K2与第三开关元件K3分别由两个TFT器件并联构成。如图3所示，第二开关元件K2包括第一薄膜晶体管T1与第二薄膜晶体管T2，T1与T2分别构成两条并联的传输通道。其中，T1的源极s1与T2的源极s2相连接，作为第二开关元件K2的信号输入端IN2，并连接第一选择信号INF(正向扫描信号)。T1的漏极d1与T2的漏极d2相连接，作为第二开关元件K2的信号输出端OUT2。第三开关元件K3包括第三薄膜晶体管T3与第四薄膜晶体管T4，T3与T4分别构成两条并联的传输通道。其中，T3的源极s3与T4的源极s4相连接，作为第三开关元件K3的信号输入端IN3，并连接第二选择信号INB(反向扫描信号)。T3的漏极d3与T4的漏极d4相连接，作为第三开关元件K3的信号输出端OUT3。且OUT2与OUT3连接在一起。

进一步地，T1的栅极g1作为第二开关元件K2的第一控制端C2.1，并与第一控制信号CK1相连接。T2的栅极g2作为第二开关元件K2的第二控制端C2.2，并与第二控制信号CK2相连接。T3的栅极g3作为第三开关元件K3的第一控制端C3.1，并与第三控制信号CK3相连接。T4的栅极g4作为第三开关元件K3的第二控制端C3.2，并与第四控制信号CK4相连接。

图4示出了双向选择单元工作时各控制信号的时序，如图4所示，正向扫描时，CK1和CK2的波形为时序上相互互补的方波。当CK1为高电平时，CK2为低电平，T1处于开启状态，而T2处于关闭状态。第一选择信号INF经由T1所构成的通路传输至信号输出端OUT2(OUT3)。当CK1为低电平时，CK2为高电平，T2处于开启状态，而T1处于关闭状态。第一选择信号INF经由T2所构成的通路传输至信号输出端OUT2(OUT3)。而在正向扫描过程中，CK3与CK4始终维持为低电平，即T3和T4均处于关闭状态，第二选择信号INB的传输路径被阻塞。

进一步如图4所示，反向扫描时，CK3和CK4的波形为时序上相互互补的方波。当CK3为高电平时，CK4为低电平，T3处于开启状态，而T4处于关闭状态。第二选择信号INB经由T3所构成的通路传输至信号输出端OUT3(OUT2)。当CK3为低电平时，CK4为高电平，T4处于开启状态，而T3处于关闭状态。第二选择信号INB经由T4所构成的通路传输至信号输出端OUT3(OUT2)。而在反向扫描过程中，CK1与CK2始终维持为低电平，即T1和T2均处于关闭状态，第一选择信号INF的传输路径被阻塞。

本实施例的双向选择单元实现了对INF信号与INB信号的选择输出功能。且从上述工作过程可以看出，在控制信号CK1-CK4的作用下，构成双向选择单元的各薄膜晶体管交替打开，双向选择单元整体表现为保持持续导通的状态，而各薄膜晶体管的实际开启时间相比于双向选择单元的开启时间显著降低，因而可以弱化Stress作用对薄膜晶体管的影响，降低TFT器件发生失效的风险。

同样的，在本实施例中，根据TFT的器件特性，为保证各TFT器件均能够可靠地开启，一般应使方波的脉宽时间不短于1/60秒，即方波信号的频率最高为30Hz。同时，为降低Stress作用对各TFT器件的特性所产生的影响，应使各TFT器件的持续导通时间不超过1000秒，即方波信号的频率应大于或等于0.0005Hz。

进一步的，在前述各实施例中，方波信号的幅值电压可以根据显示面板的实际情况进行确定。例如在本发明的一个实施例中，使方波信号的幅值的高电压为+9V，低电压为-7V，可以保证各TFT器件的可靠开启与关闭。

容易理解的是，将前述各实施例中的N型TFT器件全部或部分替换为P型TFT器件，并对应变换控制信号的波形，也可以用于实现本发明。

将具有上述双向选择单元的GOA驱动单元进行级联，就可构成GOA驱动电路。该GOA驱动电路具有双向扫描功能，且其中双向选择单元的TFT器件由于Stress作用而出现器件失效的风险将显著降低，GOA驱动电路的可靠性得以提高。具体的实施方案可参见前述实施例的相关内容获取，此处不再赘述。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。