本发明涉及显示器技术领域，更具体地涉及一种栅极驱动电路、显示装置以及驱动方法。
背景技术：
液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)是利用液晶分子的排列方向在电场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平板电视的大尺寸显示面板中。
tft-lcd(thinfilmtransistorliquidcrystaldisplay，薄膜晶体管液晶显示器)是当前平板显示的主要品种之一。tft-lcd的主要驱动原理是：系统主板将r/g/b信号、控制信号及动力通过线材传输到印刷电路板(printcircuitboard，pcb板)上，数据经过pcb板上的时序控制器(timingcontroller，tcon)处理后，经pcb板传输到栅极驱动电路和源极驱动电路。
栅极驱动电路通过与栅极线电性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。
在显示面板上，画面切换的速率被称为刷新率，为了提高显示画质，现有技术的显示装置通常会采用提高刷新率的技术，传统的面板刷新率为60hz，指的是屏幕每秒被刷新60次，每一次刷新都是对显示区域每一个显示像素进行充电和放电的动作。现有技术中，将刷新率从“60hz”升高到“120hz”，高刷新率的好处是可以让快速移动的视频内容，例如播放视频、游戏、画面滚动等，在显示时更为流畅。可以减小动态模糊，提升用户的视觉体验。
但是在显示静态画面时，由于每一帧画面数据是相同的，因此显示器在刷新时，获得新数据也完全是相同的，将会造成很多不必要的功耗损失。
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、显示装置以及驱动方法，可以减小功耗。
根据本发明的第一方面提供的一种栅极驱动电路，栅极驱动电路包括多个栅极驱动单元，栅极驱动电路通过多条时钟线分别接收多个时钟信号，其中，每个栅极驱动单元包括：多个时钟输入端，分别通过对应的多条时钟线接收对应的多个时钟信号以作为本单元的多个时序信号，不同的栅极驱动单元的时序信号部分或完全不同；下拉控制端，通过对应的时钟线接收对应的时钟信号以作为本单元的下拉控制信号，下拉控制端连接的时钟线与该栅极驱动单元的多个时钟输入端连接的多条时钟线不相同；低电压输入端，接收低电平电压；以及逻辑电路，与多个时钟输入端相连以接收多个时序信号，逻辑电路根据本单元的多个时序信号的逻辑运算结果产生本单元的栅极驱动信号；下拉晶体管，其控制端与下拉控制端相连以接收下拉控制信号，第一通路端与低电压输入端相连以接收低电平电压，第二通路端与逻辑电路相连接以控制本单元的栅极驱动信号。
优选地，当本单元的栅极驱动信号有效时，下拉控制信号无效，当本单元的栅极驱动信号无效时，下拉控制信号有效。
优选地，对于每个栅极驱动单元，本单元的栅极驱动信号等于本单元的多个时序信号的乘积与本单元的下拉控制信号的反相信号之积。
优选地，在每个栅极驱动单元中，逻辑电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管，第一晶体管与第三晶体管的控制端和第一通路端分别接收时钟信号；第一晶体管的第二通路端与第二晶体管的控制端相连接；第三晶体管的第二通路端与第二晶体管的第二通路端相连接；第二晶体管的第一通路端与栅极扫描线相连接以输出本单元的栅极驱动信号。
根据本发明的第二方面提供一种显示装置，包括：上述的栅极驱动电路；显示面板，包括成阵列排列的多个像素单元，多个像素单元通过多条栅极扫描线与栅极驱动电路相连接以接收对应的栅极驱动信号；源极驱动电路，用于在显示面板中的一行像素单元导通期间，向像素单元中的像素电极提供灰阶电压；时序控制电路，用于接收图像数据，根据图像数据向栅极驱动电路以及源极驱动电路分别提供多个时钟信号和数据信号，当与同一条栅极扫描线相连的至少一个像素单元对应的图像数据发生变化时，与该条栅极扫描线相连的栅极驱动单元中的逻辑电路根据本单元的多个时序信号输出有效的栅极驱动信号，当与同一条栅极扫描线相连的像素单元对应的图像数据均无变化时，与该条栅极扫描线相连的栅极驱动单元中的逻辑电路根据本单元的多个时序信号输出无效的栅极驱动信号。
优选地，时序控制电路包括：判断模块，用于将当前帧的图像数据和当前帧之前的对照帧的图像数据进行对比，并分别判断各个像素单元对应的图像数据是否发生变化；以及时钟产生模块，用于根据判断模块的判断结果向多条时钟线分别提供多个时钟信号。
根据本发明的第三方面提供一种用于显示装置的驱动方法，显示装置包括多个栅极驱动单元和成阵列排列的多个像素单元，多个栅极驱动单元分别通过多条栅极扫描线向多个像素单元提供对应的栅极驱动信号，，驱动方法包括：判断各个像素单元对应的图像数据是否发生变化；根据判断结果产生多个时钟信号；分别对每个栅极驱动单元提供多个时序信号以及下拉控制信号，多个时序信号以及下拉控制信号选自多个时钟信号，不同的栅极驱动单元接收的多个时序信号部分或全部不同；每个栅极驱动单元根据多个时序信号以及下拉控制信号的逻辑运算结果得到本单元的栅极驱动信号，当与同一条栅极扫描线相连的至少一个像素单元对应的图像数据发生变化时，该栅极扫描线接收有效的栅极驱动信号，当与同一条栅极扫描线相连的像素单元对应的图像数据均无变化时，该栅极扫描线接收无效的栅极驱动信号。
优选地，对于每个栅极驱动单元，当下拉控制信号有效时，栅极驱动信号无效，当下拉控制信号无效时，栅极驱动单元根据多个时序信号产生本单元的栅极驱动信号。
优选地，对于每个栅极驱动单元，本单元的栅极驱动信号等于本单元的多个时序信号的乘积与本单元的下拉控制信号的反相信号之积。
优选地，判断各个像素单元对应的图像数据是否发生变化的步骤包括：将当前帧中各行像素单元对应的图像数据与当前帧之前的对照帧中各行像素单元对应的图像数据进行对比，若相同，则判断结果表征该行像素单元中的各个像素单元对应的图像数据无变化，若不同，则判断结果表征该行像素单元中的至少一个像素单元对应的图像数据发生了变化。
本发明提供的栅极驱动电路、显示装置以及驱动方法，栅极驱动电路包括多个栅极驱动单元，每个栅极驱动单元包括时钟输入端和下拉控制端，分别接收时序信号和下拉控制信号，根据时序信号和下拉控制信号的逻辑运算得到栅极驱动信号，时序控制电路将当前帧的图像数据与对照帧的图像数据进行对比，当与同一条栅极扫描线相连的至少一个像素单元对应的图像数据发生变化时，该栅极扫描线接收有效的栅极驱动信号，当与同一条栅极扫描线相连的像素单元对应的图像数据均无变化时，该栅极扫描线接收无效的栅极驱动信号。这样可以只选通图像数据发生变化的栅极扫描线，从而可以降低功耗以及提高部分画面刷新频率。
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示出本发明实施例的显示装置的结构示意图。
图2示出图1的栅极驱动电路的结构示意图。
图3示出本发明的5级栅极驱动电路的结构示意图。
图4示出图3中的第一至第五时钟信号的时序示意图。
图5示出图3的栅极驱动电路的输出的时序示意图。
图6示出本发明提供的驱动方法的流程示意图。
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。
图1示出本发明实施例的显示装置的结构示意图。图2示出图1的栅极驱动电路的结构示意图。
如图1所示，本发明提供的显示装置1000包括显示面板1100、栅极驱动电路1200、源极驱动电路1300以及时序控制电路1400。
显示面板1100包括彼此相对的第一基板和第二基板，二者之间夹有液晶层。显示面板1100还包括在第一基板的一个表面(与第二基板相对)上形成的薄膜晶体管阵列和像素电极、在第二基板的一个表面(与第一基板相对)上形成的公共电极，从而形成了显示面板1100中排成阵列的多个像素单元。在显示图像时，在公共电极和每个像素电极之间施加与灰阶相对应的电压，使得对应的液晶分子转动相应的角度，从而改变液晶分子的取向以实现相应灰阶的亮度。
时序控制电路1400从控制端(例如计算机的显卡)接收图像数据，并且根据图像数据产生时钟信号和数据信号。时序控制电路1400将时钟信号提供给栅极驱动电路1200和源极驱动电路1300，用于控制二者的工作时序。进一步地，时序控制电路1400将数据信号提供至源极驱动电路1300，用于表示每个像素的灰阶数据。在本发明实施例中，时序控制电路1400还用于将当前帧的图像数据与当前帧之前的对照帧的图像数据进行对比，根据比较结果选择输出相应的时钟信号。例如，上述的图像数据包括用数值表示的各像素的灰度值的集合，时序控制电路1400以“行”为单位进行比较当前帧的图像数据与对照帧的图像数据。对于某一行，若该行所有的灰度值在前后两帧完全相同，则判定该行像素单元中的各个像素单元对应的图像数据无变化；若这一行的灰度值在前后两帧存在不同，则判定该行像素单元中的至少一个像素单元对应的图像数据发生了变化。
在本发明优选地实施例中，时序控制电路1400还包括判断模块以及时钟生成模块(图中未示出)，判断模块用于接收图像数据，并将当前帧的图像数据和对照帧的图像数据进行对比。时钟生成模块用于根据判断模块的对比结果产生相应的时钟信号。
栅极驱动电路1200接收时钟信号，产生多个栅极驱动信号，通过显示面板1100上的多条栅极扫描线(图中未示出)分别提供给像素阵列中的一行像素单元。在显示一副图像的帧周期中，像素阵列中的像素单元连接的薄膜晶体管在栅极扫描信号的控制下逐行选通，直至完成所有像素行的扫描。
源极驱动电路1300接收灰阶数据，并且将灰阶数据转换成相应的灰阶电压。在像素阵列中的一行像素单元导通期间，源极驱动电路1300将相应的一行像素单元的灰阶电压通过显示面板1100上的多条源极数据线(图中未示出)提供至该像素单元的像素电极，使得相应的一行像素单元中的各个像素单元的像素电极与公共电极之间的电压差与灰阶数据相对应，从而实现相应灰阶的亮度。
如图2所示，栅极驱动电路1200包括多个栅极驱动单元1210。每个栅极驱动单元1210包括多个时钟输入端、下拉控制端以及低电压输入端，多个时钟输入端和下拉控制端与多条时钟信号线对应相连接以分别接收第一至第六时钟信号clk1-clk6，低电压输入端接收低电平电压vgl。多个时钟输入端将接收的时钟信号作为本单元的时序信号，在本发明的一些实施例中，对于不同的栅极驱动单元1210接收的时序信号部分或完全不同。下拉控制端将接收的时钟信号作为本单元的下拉控制信号，其中，下拉控制端连接的时钟线与多个时钟输入端连接的时钟线不相同。
栅极驱动单元1210还包括逻辑电路1211以及下拉晶体管m1。逻辑电路1211的输入端接收多个时序信号，逻辑电路1211用于根据本单元的多个时序信号的逻辑运算产生本单元的栅极驱动信号。输出端与显示面板1100上的栅极扫描线相连，用于将时钟信号输出为栅极扫描信号。下拉晶体管m1的控制端与下拉控制端相连接以接收下拉控制信号，第一通路端与低电压输入端相连以接收低电平电压vgl。下拉晶体管m1一般为n型场效应管，在下拉控制信号为高电平时，下拉晶体管m1导通。当然，本发明并不以此为限制，下拉晶体管m1也可以使用p型场效应管，本领域的技术人员可以根据具体情况进行选择。
逻辑电路1211包括第一至第三晶体管p1-p3，第一晶体管p1与第三晶体管p3的第一通路端和控制端分别接收时序信号，第一晶体管p1的第二通路端与第二晶体管p2的控制端相连，第三晶体管p3的第二通路端与第二晶体管p2的第二通路端相连，第二晶体管p2的第一通路端与下列晶体管m1的第一通路端相连以输出栅极驱动信号。
在本发明的一些实施例中，对于每个栅极驱动单元，本单元的栅极驱动信号等于本单元的多个时序信号的乘积与本单元的下拉控制信号的反相信号的积。
优选地，本发明实施例的时钟信号线的数量根据公式
图3示出本发明的5级栅极驱动电路的结构示意图。
图3中包括5条时钟信号线分别提供第一至第五时钟信号clk1-clk5，以及五级栅极驱动单元gia1-gia5，栅极驱动单元gia1-gia5的输出端分别与栅极扫描线g1-g5对应相连。
栅极驱动单元gia1-gia5还包括逻辑电路u1-u5以及下拉晶体管mp1-mp5，逻辑电路u1-u5的输入端以及下拉晶体管mp1-mp5的控制端分别与5条时钟信号线对应相连。
栅极驱动单元gia1-gia5的逻辑电路u1-u5之间接收的时钟信号不相同，下拉晶体管mp1-mp5之间的接收的时钟信号不相同。例如，栅极驱动单元gia1的下拉晶体管mp1的控制端接收第一时钟信号clk1，与门电路u1的输入端接收第二至第五时钟信号clk2-clk5，栅极驱动单元gia2的下拉晶体管mp2接收第二时钟信号clk2，与门电路u2的输入端接收第一时钟信号clk1以及第三至第五时钟信号clk3-clk5，栅极驱动单元gia3的下拉晶体管mp3接收第三时钟信号clk3，与门电路u3的输入端接收第一时钟信号clk1、第二时钟信号以及第四和第五时钟信号clk4和clk5，以此类推。
以下参照图3对本发明实施例的栅极驱动电路的工作原理进行详细的说明。
第一至第五时钟信号clk1-clk5由图1中的时序控制电路1400提供，时序控制电路1400根据图像数据依次向栅极驱动单元gia1-gia5的与门电路u1-u5提供高电平的时钟信号，同时时序控制电路1400将接收的当前帧的图像数据与前一帧的图像数据进行对比，以第一级栅极驱动单元gia1为例，当时序控制电路1400检测到与栅极驱动单元gia1相连的栅极扫描线需要被选通，时序控制电路1400在输出第二至第五时钟信号clk2-clk5为高电平的同时输出第一时钟信号clk1为低电平，则栅极驱动单元gia1输出有效的栅极驱动信号，选通与栅极驱动单元gia1相连的栅极扫描线，接着由源极驱动电路1300向被选通的一行像素电极提供灰阶数据。当时序控制电路1400检测到与栅极驱动单元gia1相连的栅极驱动单元不需要选通时，时序控制电路1400在输出第二至第五时钟信号clk2-clk5为高电平的同时输出第一时钟信号clk1为高电平，栅极驱动单元gia1的下拉晶体管mp1导通，则栅极驱动单元gia1输出无效的栅极驱动信号，因此与栅极驱动单元gia1相连的一行像素单元中的薄膜晶体管无法被选通。
优选地，栅极驱动单元gia1-gia5还包括滤波电容c1和c2，滤波电容c1和c2串联于下拉晶体管mp1-mp5的第一通路端与第二通路端之间，滤波电容c1和c2的中间节点与下拉晶体管mp1-mp5的控制端相连接。
图4示出了图3中第一至第五时钟信号clk1-clk5的时序示意图，横轴表示时间(单位：s)，纵轴表示电压(单位：v)。图5示出图3中驱动单元gia1-gia5输出的栅极驱动信号gn1-gn5的时序示意图，横轴为时间(单位：s)，纵轴表示电压值(单位：v)。
如图4所示，以第一时间段t1为例，在第一时间段t1，第一时钟信号clk1的电压值为-10v，第二至第五时钟信号clk2-clk5的电压值由-10v变成18v，则如图5所示，在第一时间段t1内，第一栅极扫描信号gn1的电压值由-10v变成16v。并且第二至第五时间段t2-t5中栅极扫描信号的变化与第一时间段t1相同，在此不再赘述。
图6示出本发明提供的驱动方法的流程示意图。
如图6所示，本发明提供的驱动方法包括步骤：
s01，接收当前帧的图像数据。
s02，判断各像素对应的图像数据是否发生变化。其中，在本发明实施例中，将当前帧中各行像素单元对应的图像数据与当前帧之前的对照帧中各行的像素单元对应的图像数据进行对比，若相同，则判断该行像素单元中的各个像素单元对应的图像数据无变化；若不相同，则判断该行像素单元中的至少一个像素单元对应的图像数据发生了变化。
步骤s03，根据判断结果产生多个时钟信号。
步骤s04，根据多个时钟信号得到多个时序信号以及下拉控制信号，多个时序信号以及下拉控制信号选自多个时钟信号，其中，不同的栅极驱动单元接收的时序信号部分或者全部不同。
步骤s05，根据多个时序信号以及下拉控制信号的逻辑运算结果得到栅极驱动信号。当与同一条栅极扫描线相连的至少一个像素单元对应的图像数据发生变化时，栅极驱动信号有效。当与同一条栅极扫描线相连的像素单元对应的图像数据均无变化时，栅极驱动单元根据多个时序信号产生本单元的所述栅极驱动信号。
其中，上述的图像数据包括用数值表示的各像素的灰度值的集合，时序控制电路以“行”为单位比较当前帧的图像数据与对照帧的图像数据。
综上所述，本发明提供的栅极驱动电路、显示装置以及驱动方法，栅极驱动电路包括多个栅极驱动单元，每个栅极驱动单元包括时钟输入端和下拉控制端，分别接收时序信号和下拉控制信号，根据时序信号和下拉控制信号的逻辑运算得到栅极驱动信号，时序控制电路将当前帧的图像数据与对照帧的图像数据进行对比，当与同一条栅极扫描线相连的至少一个像素单元对应的图像数据发生变化时，该栅极扫描线接收有效的栅极驱动信号，当与同一条栅极扫描线相连的像素单元对应的图像数据均无变化时，该栅极扫描线接收无效的栅极驱动信号。这样可以只选通图像数据发生变化的栅极扫描线，从而可以降低功耗以及提高部分画面刷新频率。
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。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。