扫描驱动电路和显示面板

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及扫描驱动电路和显示面板。

背景技术

较少栅极驱动器技术(Gate Driver Less，GDL)是运用显示面板的原有阵列制程将水平扫描线的驱动电路制作在显示区周围的基板上，使之能替代外接集成电路板(Integrated Circuit，IC)来完成水平扫描线的驱动。GDL技术能减少外接IC的焊接工序，可以使显示面板更适合制作窄边框或无边框的显示产品。

目前，扫描驱动电路设置于显示面板的边框位置，故扫描驱动电路的尺寸决定了边框空间占用的大小，而扫描驱动电路通过多个级联的扫描驱动单元组成，用于输出多个扫描信号至显示面板中的扫描线以控制像素单元进行图像显示。因此如何在维持扫描驱动单元驱动能力的同时，降低扫描驱动单元尺寸以降低扫描驱动电路的空间占用，从而实现窄边框效果是亟需解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本申请提供一种可有效提升驱动能力且降低空间占用的扫描驱动电路和显示面板。

本申请提供一种扫描驱动电路，包括n个级联的扫描驱动单元，n为大于1的整数，n个扫描驱动单元用于依次输出对应的扫描信号，扫描信号用于控制像素单元接收图像显示用的数据信号进行图像显示。第a个扫描驱动单元包括上拉模块、第一节点和输出模块，其中，3≤a≤n，上拉模块连接于驱动电压端和第一节点，用于自驱动电压端接收驱动电压以上拉第一节点至预设电位，输出模块连接于第一节点，当第一节点位于预设电位时输出模块输出扫描信号。

可选地，第a个扫描驱动电路还包括维持模块和第二节点，维持模块连接于驱动电压端和第二节点，用于自驱动电压端接收驱动电压并为第二节点充电，以维持第二节点位于第一电位。

可选地，第a个扫描驱动电路还包括第一下拉模块和第二下拉模块，第一下拉模块连接于第一节点和第二节点，当第一节点位于预设电位时，控制第二节点位于第二电位，第二下拉模块连接于第二节点和输出模块，当第二节点位于第一电位时，第二下拉模块输出低电平信号至输出模块，当第二节点位于第二电位时，第二下拉模块停止输出低电平信号至输出模块。

可选地，上拉模块包括第一开关管，第一开关管的栅极连接于第a-2个扫描驱动单元，第一开关管的源极连接于驱动电压端，第一开关管的漏极连接于第一节点，用于在第a-2个扫描驱动单元输出的扫描信号的控制下导通，以控制驱动电压端为第一节点充电至预设电位。

可选地，输出模块包括第二开关管、稳压电容和扫描信号输出端，第二开关管的栅极连接于第一节点，第二开关管的源极连接于时钟信号端、第二开关管的漏极连接于扫描信号输出端，当第一节点位于预设电位时，第二开关管导通，依据时钟信号端输出的时钟信号自扫描信号输出端输出扫描信号。稳压电容连接于第二开关管的栅极和漏极，用于在第二开关管导通时维持第二开关管电压的稳定以及扫描信号输出的稳定。

可选地，维持模块包括第三开关管和第四开关管，第三开关管的栅极和源极连接于驱动电压端，第三开关管的漏极连接于第四开关管的栅极，第四开关管的源极连接于驱动电压端，第四开关管的漏极连接于第二节点，第三开关管与第四开关管用于在驱动电压的控制下导通，以控制第二节点维持在第一电位。

可选地，第一下拉模块包括第五开关管，第二下拉模块包括第六开关管，第五开关管的栅极连接于第一节点，第五开关管的源极连接于第二节点，第五开关管的漏极连接于低压端，当第一节点位于预设电位时，第五开关管导通，将第二节点与低压端连接，以下拉第二节点至第二电位。第六开关管的栅极连接于第二节点，第六开关管的源极连接于扫描信号输出端，第六开关管的漏极连接于低压端，在第二节点位于第一电位时，第六开关管导通，低压端为扫描信号输出端提供低电平，在第二节点位于第二电位时，第六开关管截止，低压端停止为扫描信号输出端提供低电平。

可选地，扫描驱动电路还包括复位模块，复位模块包括第七开关管，第七开关管的栅极连接于第a+2个扫描驱动单元，第七开关管的源极连接于第一节点，第七开关管的漏极连接于低压端，用于在接收到第a+2个扫描驱动单元输出的扫描信号时导通，以将第一节点的电荷导通至低压端，用于对第一节点进行复位。

可选地，扫描驱动单元在一帧图像显示过程中输出扫描信号包括连续的第一时段、第二时段和第三时段，在第一时段，第a-2个扫描驱动单元输出扫描信号，第一开关管导通，驱动电压端输出驱动电压至第一节点，第二开关管和第五开关管导通，扫描信号输出端自时钟信号端接收时钟信号。在第二时段，第a-2个扫描驱动单元停止输出扫描信号，第一开关管截止，第一节点维持在第一预设电位，扫描信号输出端依据时钟信号输出扫描信号，第一节点由第一预设电位上升至第二预设电位。在第三时段，第a+2个扫描驱动单元输出扫描信号，第七开关管导通，第一节点接入低压端，第一节点电位下降，第二开关管和第五开关管截止，扫描信号输出端停止接收时钟信号，第六开关管导通，扫描信号输出端接入低压端。

本申请还提供一种显示面板，包括设置于显示区域且呈矩阵排布的多个像素单元、设置于非显示区域的数据驱动电路和前述的扫描驱动电路，扫描驱动电路用于输出扫描信号，扫描信号用于控制像素单元接收数据驱动电路输出的数据信号进行图像显示。

相较于现有技术问题，通过在维持扫描驱动单元驱动能力的情况下，降低扫描驱动单元中功能模块的空间占用，进而降低扫描驱动电路的空间占用，实现显示面板极窄边框的效果，并且由于简化了扫描驱动单元的电路结构，有效降低了扫描驱动电路的功耗，进而降低了线路发热风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领普通技术人员来讲，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为本申请第一实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图2为图1中显示面板的侧面结构示意图；

图3为图2中显示面板的平面布局结构示意图；

图4为图3中的扫描驱动电路的电路结构示意图；

图5为图4中扫描驱动单元的等效电路示意图；

图6为图5中扫描驱动单元的等效电路图；

图7为图6中扫描信号输出时序图；

图8为图6中扫描驱动单元节点电压变化仿真图。

附图标记说明：显示装置-100、显示面板-10、电源模组-20、支撑框架30、显示区域-10a、非显示区域-10b、时序控制电路-11、数据驱动电路-12、扫描驱动电路-13、像素单元-P、背光模组-17、阵列基板-10c、显示介质层-10e、对向基板-10d、第一方向-F1、第二方向-F2、m条数据线-S1～Sm、n条扫描线-G1～Gn、时钟信号-CLK、启动信号-STV、复位信号-R、扫描驱动单元-GDL、上拉模块131、输出模块-132、维持模块-133、第一下拉模块-134、第二下拉模块-135、复位模块-136、驱动电压端-VDD、第一开关管-T1、第二开关管-T2、第三开关管-T3、第四开关管-T4、第五开关管-T5、第六开关管-T6、第七开关管-T7、第一节点-Q1、第二节点-Q2、稳压电容-C、扫描信号输出端-Gout、第一电位-V1、第二电位-V2、第一预设电位-VD1、第二预设电位-VD2。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本申请可用以实施的特定实施例。本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。本申请中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

此外，本申请中使用的术语“包括”、“可以包括”、“包含”、或“可以包含”表示公开的相应功能、操作、元件等的存在，并不限制其他的一个或多个更多功能、操作、元件等。此外，术语“包括”或“包含”表示存在说明书中公开的相应特征、数目、步骤、操作、元素、部件或其组合，而并不排除存在或添加一个或多个其他特征、数目、步骤、操作、元素、部件或其组合，意图在于覆盖不排他的包含。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

请参阅图1，图1为本申请第一实施例提供的一种显示装置的结构示意图。显示装置100包括显示面板10、电源模组20和支撑框架30，显示面板10与电源模组20固定于支撑框架30，电源模组20设置于显示面板10的背面也即是显示面板10的非显示面。电源模组20用于为显示面板10进行图像显示提供电源电压，支撑框架30为显示面板10和电源模组20提供固定与保护作用。

在本申请其他实施例中，显示装置100可以无需设置支撑框架30，例如为便携式电子装置，例如手机、平板电脑等。

请参阅图2，图2为图1中显示面板的侧面结构示意图。

显示面板10包括有阵列基板10c与对向基板10d，以及夹设于阵列基板10c与对向基板10d之间的显示介质层10e。阵列基板10c与对向基板10d上设置驱动元件依据数据信号(Data)产生相应的电场，从而驱动显示介质层10e中显示介质出射相应亮度的光线，以执行图像显示。其中，显示介质可以为液晶分子，miniLED、Micro-LED、OLED等，本申请对此不做限制。

以液晶显示面板为例，显示介质层10e中的显示介质为液晶分子，显示面板10还包括背光模组17(Back light Module,BM)，其中，背光模组17用于提供显示用的光线至显示介质层10e，液晶分子依据数据信号偏转相对的角度，以将背光模组17传输的光线出射至对向基板以执行图像显示。

请一并参阅图3，图3为图2中显示面板的平面布局结构示意图。

如图3所示，显示面板10还包括时序控制电路11、数据驱动电路12和扫描驱动电路13。时序控制电路11、数据驱动电路12和扫描驱动电路13设置于显示面板10的非显示区域10b。

在显示面板10的显示区域10a设置有互相呈网格状设置的m条数据线(Sourceline)S1～Sm和n条扫描线(Gate line)G1～Gn。其中，m条数据线S1～Sm沿着第一方向F1延伸，n条扫描线G1～Gn沿着第二方向F2延伸。其中，第一方向F1与第二方向F2相互垂直。n条扫描线G1～Gn和数据线S1～Sm的交叉部均对应设置像素单元P。

时序控制电路11从外部信号源接收表示图像信息的图像信号、取得同步用的时钟信号CLK、水平同步信号Hsyn及垂直同步信号Vsyn，并输出供控制扫描驱动电路13使用的栅极输出控制信号Cg、供控制数据驱动电路12使用的源极输出控制信号Cs及表示图像信息的数据信号。本实施例中，时序控制电路11对原数据信号进行数据调整处理后获得数据信号，并且将数据信号传输至数据驱动电路12。

m条数据线S1～Sm连接数据驱动电路12，用于接收数据驱动电路12提供的以灰阶值形式保存并传输的数据信号，n条扫描线G1～Gn连接扫描驱动电路13，用于自扫描驱动电路13接收扫描信号。

像素单元P在n条扫描线G1～Gn的控制下在预定时间段接收数据线S1～Sm提供的对应数据信号中灰阶值的数据电压，并据此驱动显示介质层10e偏转相应的角度，从而将接收的背光按照偏转的相应角度出射相应亮度的光线，以达到依据图像信号出射相应亮度的光线进行图像显示。

扫描驱动电路13接收时序控制电路11输出的栅极输出控制信号Cg，向各扫描线G1～Gn输出扫描信号。数据驱动电路12接收时序控制电路11输出的源极输出控制信号Cs，并向各数据线S1～Sm输出在显示区域10a中各个像素单元P中驱动元件执行图像显示用的数据信号。其中，提供到显示面板10中数据信号为模拟形式的灰阶电压。扫描驱动电路13输出扫描信号控制像素单元P接收数据驱动电路12输出数据信号，以控制像素单元P显示对应图像。

请参阅图4，图4为图3中的扫描驱动电路的电路结构示意图。

如图4所示，扫描驱动电路13包括n个级联的扫描驱动单元GDL1～GDLn、八个时钟信号CLK1-CLK8、启动信号STV、复位信号R、低压端Vss，其中n为大于或等于1的整数。

在示例性实施例中，还可以根据具体需要，将时钟信号设置为其他数量进行，本申请不做限制。

其中，扫描驱动电路13中，每一个GDL单元对应输出一个扫描信号至显示区域10a中的一条扫描线中，在一帧图像显示过程中，n个GDL单元依次输出n个扫描信号G(1)～G(n)。

八个时钟信号CLK1-CLK8用于为GDL单元输出扫描信号提供扫描驱动时序。启动信号STV为第一扫描驱动单元GDL1的始能启动信号，其他扫描驱动单元通过级联扫描单元输出的级传信号作为启动信号。低压端VSS用于为扫描驱动单元中的节点提供低电压。

请参阅图5，图5为图4中扫描驱动单元的等效电路示意图。

如图5所示，以第a个扫描驱动单元为例，其中，3≤a≤n，扫描驱动单元GDL包括上拉模块131、输出模块132和第一节点Q1，上拉模块131连接于第a-2级扫描驱动单元的扫描信号输出端Gout(a-2)和第一节点Q1，用于在第a-2级扫描驱动单元输出的扫描信号的控制下上拉第一节点Q1的至预设电位。输出模块132连接于第一节点Q1和扫描信号输出端Gout(a)，用于在第一节点Q1的控制下输出扫描信号。

扫描驱动单元GDL还包括维持模块133、第一下拉模块-134、第二下拉模块135、复位模块136和第二节点Q2，其中，维持模块133连接于驱动电压端VDD和第二节点Q2，用于在驱动电压的控制下维持第二节点Q2的电位在第一电位。

第一下拉模块134连接于第一节点Q1和第二节点Q2，当第一节点位于预设电位时，第一下拉模块134控制第二节点Q2位于第二电位。

第二下拉模块135连接于第二节点Q2和输出模块132，当第二节点Q2位于第二电位时，第二下拉模块135控制输出模块132停止输出扫描信号，也即是控制输出模块132输出低电平的扫描信号。

复位模块136连接于第一节点Q1、第a+2级扫描驱动单元的扫描信号输出端Gout(a+4)，用于在第a+4级扫描驱动单元输出的扫描信号的控制下将第一节点Q1的电位自预设电位下拉至低电位。

请参阅图6，图6为图5中扫描驱动单元的等效电路图。

如图6所示，上拉模块包括第一开关管T1，第一开关管T1的栅极连接于第a-2级扫描驱动单元的扫描信号输出端Gout(a-2)，源极连接于驱动电压端VDD，漏极连接于第一节点Q1，用于在a-2级扫描驱动单元输出的扫描信号的控制下导通，已将驱动电压提供至第一节点Q1，用于将第一节点Q1的电位上拉至第一预设电位。

输出模块132包括第二开关管T2、稳压电容C和扫描信号输出端Gout(a)，第一开关管T1的栅极连接于第一节点Q1、源极连接于时钟信号端CK、漏极连接于扫描信号输出端Gout(a)，用于在第一节点Q1位于预设电位时导通，以自时钟信号端CK接收时钟信号并依据时钟信号自扫描信号输出端Gout(a)输出扫描信号。稳压电容C连接于第二开关管T2的栅极和漏极之间，用于在第二开关管导通时维持第二开关管T2电压的稳定。

通过驱动电压直接对第一节点Q1充电，使得第一节点Q1充电至预设电位速度更快，也即是使得第二开关管T2导通速度更快，从而提升驱动能力。

维持模块133包括第三开关管T3和第四开关管T4，第三开关管T3的栅极和源极连接于驱动电压端VDD、漏极连接于第四开关管T4的栅极，用于在驱动电压的控制下导通并将驱动电压提供至第四开关管T4的栅极。

第四开关管T4的源极连接于驱动电压端VDD，漏极连接于第二节点Q2，用于将驱动电压提供至第二节点Q2以对第二节点Q2充电，控制第二节点Q2位于第一电位。

第一下拉模块134包括第五开关管T5，第五开关管T5的栅极连接于第一节点Q1、源极连接于第二节点Q2、漏极连接于低压端VSS，当第一节点Q1位于预设电位时第五开关管T5导通，以使第二节点Q2与低压端VSS接通，也即是将第二节点Q2下拉至第二电位。

第二下拉模块135包括第六开关管T6，第六开关管T6的栅极连接于第二节点Q2，源极连接于扫描信号输出端Gout(a)，漏极连接于低压端VSS，当第二节点Q2位于第一电位时，第六开关管T6导通，以将扫描信号输出端Gout(a)与低压端VSS接通，使得扫描信号输出端Gout(a)输出低电平信号，也即是使得扫描信号输出端Gout(a)不输出扫描信号。当第二节点Q2位于第二电位时第六开关管T6截止，以将扫描信号输出端Gout(a)与低压端VSS断开连接，用于扫描信号输出端Gout(a)输出扫描信号。

换句话说，当第一开关管T1未自第a-2级扫描驱动单元的扫描信号输出端Gout(a-2)接收到扫描信号时，第一开关管T1处于截止状态，第三开关管T3和第四开关管T4导通，以将第二节点Q2维持在第一电位，第二节点Q2控制第六开关管T6导通，以控制扫描信号输出端Gout(a)与低压端VSS连接，使得扫描信号输出端Gout(a)输出低电平信号。

当第一开关管T1自第a-2级扫描驱动单元的扫描信号输出端Gout(a-2)接收到扫描信号时，第一开关管T1导通，驱动电压端VDD输出驱动电压至第一节点Q1以将第一节点Q1的电位上拉至预设电位，当第一节点Q1位于预设电位时，第五开关管T5导通，以将第二节点Q2的电位下拉至第二电位，进而控制第六开关管T6截止，同时第二开关管T2导通，使得扫描信号输出端Gout(a)输出扫描信号。

复位模块136包括第七开关管T7，第七开关管T7的栅极连接于第a+2个扫描驱动单元的扫描信号输出端Gout(a+2)、源极连接于第一节点Q1、漏极连接于低压端VSS，用于自第a+2个扫描驱动单元接收扫描信号并在扫描信号的控制下导通，以将第一节点Q1与低压端VSS接通，将第一节点Q1下拉至低电位，同时将残余电荷导通至低压端VSS，对第一节点Q1进行复位。

通过减少扫描驱动单元中每个模块中的开关管的数量，可有效降低扫描驱动单元的空间占用，同时由于开关管数量减少，可有效减少扫描驱动单元的功耗，从而降低线路发热风险。

请参阅图7，图7为图6中扫描信号输出时序图。

如图7所示，扫描驱动单元GDL在一帧图像显示时输出扫描信号包括连续的第一时段t1、第二时段t2和第三时段t3，其中，第一时段t1为扫描驱动单元GDL的预充时段，在第一时段t1中，第a-2个扫描驱动单元的扫描信号输出端Gout(a-2)输出扫描信号，第一开关管T1导通，驱动电压端VDD输出驱动电压为第一节点Q1进行预充电至第一预设电位VD1，此时第二开关管T2和第五开关管T5导通，第二节点Q2接入低压端VSS，第六开关管T6截止，扫描信号输出端Gout(a)与接入时钟信号端CK，用于接收第a个时钟信号CLK(a)，此时第a个时钟信号CLK(a)处于第一电平即低电平，扫描信号输出端Gout(a)输出第一电平的扫描信号。

在第二时段t2，第a-2个扫描驱动单元的扫描信号输出端Gout(a-2)停止输出扫描信号，第一开关管T1截止，第一节点Q1维持在第一预设电位VD1，第a个时钟信号CLK(a)处于第二电平即高电平，扫描信号输出端Gout(a)输出第二电平的扫描信号，此时第一节点Q1由于稳压电容C耦合，由第一预设电位VD1上升至第二预设电位VD2。

在第三时段t3，第a+2个扫描驱动单元的扫描信号输出端Gout(a+2)输出扫描信号，第七开关管T7导通，第一节点Q1接入低压端VSS，第一节点Q1下降至低电位，第二开关管T2截止，扫描信号输出端Gout(a)停止自时钟信号端CK接收时钟信号，第五开关管T5截止，第二节点Q2由驱动电压端VDD输出的驱动电压充电至第一电位，以控制第六开关管T6导通，使得扫描信号输出端Gout(a)与低压端VSS导通，用于将扫描信号输出端Gout(a)残余的电荷传输至低压端VSS。

通过设置驱动电压对第一节点进行充电并控制第二开关管导通，可有效提升第二开关管导通速度，以提升驱动能力，并且在保持各模块功能的同时减少每个模块中开关管的数量，可有效降低信号在传输过程中的损耗，同时降低扫描驱动单元的空间占用，从而降低扫描驱动电路在显示面板的边框占用，进而实现极窄边框的效果。

请参阅图8，图8为图6中扫描驱动单元节点电压变化仿真图。

如图8所示，第一节点Q1由低电位上升至第一预设电位VD1时，第一节点Q1控制第五开关管T5导通，使得第二节点Q2由第一电位V1降低至第二电位V2，当第一节点Q1由第一预设电位VD1上升至第二预设电位VD2时，扫描信号输出端Gout(a)输出高电平信号即扫描信号。由于减少了扫描驱动单元GDL中开关管的数量，使得在控制第一节点Q1与第二节点Q2电位变化以及开关管的打开与关闭速度更快，提升了扫描驱动单元GDL的响应速度，并且通过直流电源对第一节点Q1进行充电，使得第一节点Q1充电更快，进而使得第二开关管T2导通更迅速，从而提升了扫描驱动单元的驱动能力。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。