栅极驱动电路及其驱动方法和显示面板与流程

1.本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种栅极驱动电路及其驱动方法和显示面板。


背景技术：

2.随着显示技术的发展，人们对显示质量的要求越来越高。
3.目前，显示装置经常出现单块面板内具有多种显示场景，例如，一部分显示区域显示动态画面，另一部分显示区域显示静态画面，且不同显示区域的刷新频率不同。现有的显示装置无法为位置不固定的显示区域提供对应刷新频率的栅极驱动信号，不能满足显示需求。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种栅极驱动电路及其驱动方法和显示面板，以实现单块面板内分区位置不固定的多个显示区域的刷新频率随意切换的目的。
5.根据本发明的一方面，提供了一种栅极驱动电路，包括多级栅极驱动单元，栅极驱动单元包括：
6.输出控制模块，输出控制模块包括第一输出端和第二输出端，输出控制模块用于根据栅极驱动单元的输入信号控制第一输出端和第二输出端的电位；
7.第一输出模块，包括第一控制端、第二控制端和输出端，用于根据第一输出模块的第一控制端和第二控制端的电位输出栅极驱动信号至栅极驱动电路的输出端；
8.频率控制模块，连接于输出控制模块的第一输出端与第一输出模块的第一控制端之间，用于响应频率切换信号，控制第一输出模块的第一控制端的电位，以切换第一输出模块输出的栅极驱动信号中出现导通脉冲的频率。
9.可选地，第一输出模块包括第一输出单元和第二输出单元，第一输出单元接入第一电位信号，第二输出单元接入第二电位信号；
10.频率控制模块连接于输出控制模块的第一输出端和第一输出单元之间，频率切换信号包括第一控制电位和第二控制电位；频率控制模块用于根据频率切换信号的第一控制电位控制第一输出单元导通，第一输出单元和第二输出单元基于输入信号的电位而交替导通，以使第一电位信号和第二电位信号交替输出而产生以第一频率出现导通脉冲的第一栅极驱动信号；并根据频率切换信号的第二控制电位控制第一输出单元关断，以使第二输出模块输出以第二频率出现导通脉冲的栅极驱动信号；所述第一频率与所述第二频率不同。
11.可选地，第一输出单元包括第一晶体管，第二输出单元包括第二晶体管，频率控制模块包括第三晶体管，第三晶体管的栅极接入频率切换信号，第三晶体管的第一极与输出控制模块的第一输出端连接，第三晶体管的第二极与第一晶体管的栅极连接，第一晶体管的第一极接入第一电位信号，第一晶体管的第二极与第二晶体管的第二极连接于第一输出模块的输出端，第二晶体管的第一极接入第二电位信号，第二晶体管的栅极与输出控制模
块的第二输出端连接。
12.可选地，还包括第一电位控制模块，第一电位控制模块的控制端接入第一开关控制信号，第一电位控制模块的输入端接入第三电位信号，第一电位控制模块的输出端与第一输出单元的控制端连接，第一电位控制模块用于在频率控制模块根据第二频率切换信号控制第一输出单元关断时，将第三电位信号传输至第一输出单元的控制端；
13.可选地，第一电位控制模块包括第四晶体管，第四晶体管的栅极接入第一开关控制信号，第四晶体管的第一极接入第三电位信号，第四晶体管的第二极与第一输出单元的控制端连接；
14.可选地，第三晶体管的沟道类型和第四晶体管的沟道类型相反，频率切换信号复用为第一开关控制信号；第三电位信号的电位与第一电位信号的电位或第二电位信号的电位相同；
15.可选地，第三晶体管的沟道类型和第四晶体管的沟道类型相同，频率切换信号和第一开关控制信号互为反相信号；
16.可选地，栅极驱动单元还包括第二电位控制模块，第二电位控制模块的控制端接入第二开关控制信号，第二电位控制模块的输入端接入第四电位信号，第二电位控制模块的输出端与第一输出单元的输出端连接，第二电位控制模块用于在频率控制模块根据第二频率切换信号控制第一输出单元关断时，将第四电位信号传输至第一输出模块的输出端；
17.可选地，第二电位控制模块包括第五晶体管，第五晶体管的栅极为第二电位控制模块的控制端，第五晶体管的第一极为第二电位控制模块的输入端，第五晶体管的第二极为第二电位控制模块的输出端；
18.可选地，第五晶体管的沟道类型与第三晶体管的沟道类型相反，频率切换信号复用为第二开关控制信号；
19.可选地，第五晶体管的沟道类型与第三晶体管的沟道类型相同，频率切换信号和第二开关控制信号互为反相信号；
20.可选地，第四电位信号与第二输出单元接入的电位信号相同。
21.可选地，栅极驱动单元还包括第二输出模块，第二输出模块连接输出控制模块的第一输出端和第二输出端，用于根据输出控制模块的第一输出端的电位以及第二输出端的电位输出级传信号，级传信号作为下级栅极驱动单元的输入信号；
22.其中，第n级栅极驱动单元的第一输出模块用于向与本级栅极驱动单元连接的像素电路提供栅极驱动信号，第n级栅极驱动单元的第二输出模块与第n+1级栅极驱动单元的输入端连接；n为大于或等于1的整数。
23.可选地，第二输出模块包括第三输出单元和第四输出单元，第三输出单元接入第一电位信号，第四输出单元接入第二电位信号，第三输出单元的控制端与输出控制模块的第一输出端连接，第四输出单元的控制端与输出控制模块的第二输出端连接，第三输出单元和第四输出单元用于根据输出控制模块的第一输出端的电位和第二输出端的电位而交替导通，以使第一电位信号和第二电位信号交替输出而形成级传信号；
24.可选地，第三输出单元包括第六晶体管，第四输出单元包括第七晶体管，第六晶体管的栅极与输出控制模块的第一输出端连接，第六晶体管的第一极接入第一电位信号，第六晶体管的第二极与第七晶体管的第二极连接于第二输出模块的输出端；
25.第七晶体管的栅极与输出控制模块的第二输出端连接，第七晶体管的第一极接入第二电位信号。
26.可选地，频率切换信号在一显示周期内发生电位切换，电位切换包括由第一控制电位切换至第二控制电位，或由第二控制电位切换至第一控制电位；
27.其中，一显示周期包括写入帧和保持帧，频率切换信号在保持帧内发生电位切换；
28.可选地，栅极驱动信号中的导通脉冲为高电位。
29.可选地，输出控制模块包括输入单元、第一输出控制单元和第二输出控制单元；
30.输入单元分别与栅极驱动单元的输入端、第一节点和第二节点连接，用于根据第一时钟信号控制第一节点和第二节点的电位；第一输出控制单元与第一节点和第二节点连接，用于根据第一节点的电位控制第二节点的电位；第二输出控制单元与第二节点和第一节点连接，用于根据第二节点的电位和第二时钟信号控制第一节点的电位；其中，第一节点连接至第一输出模块的控制端，第二节点连接至频率控制模块的输入端，频率控制模块的输出端与第一输出模块的控制端连接；
31.可选地，在第二节点与频率控制模块的输入端的连接路径上还包括第三输出控制单元，第三输出控制单元用于根据第二节点的电位和第二时钟信号对频率控制模块的输入端的电位进行控制；
32.可选地，在第二节点与频率控制模块的输入端的连接路径上还包括第三输出控制单元，第三输出控制单元用于根据第二节点的电位和第二时钟信号对频率控制模块的输入端的电位进行控制；
33.可选地，在第一节点和第一输出模块的第二控制端连接路径上还包括第八晶体管，第八晶体管保持常开状态。
34.根据本发明的另一方面，提供了一种栅极驱动电路的驱动方法，栅极驱动电路包括多级栅极驱动单元，栅极驱动单元包括输出控制模块、第一输出模块和频率控制模块，输出控制模块包括第一输出端和第二输出端，第一输出模块包括第一控制端、第二控制端和输出端，频率控制模块连接于输出控制模块的第一输出端与第一输出模块的第一控制端之间，第一输出模块的第二控制端与输出控制模块的第二输出端连接；驱动方法包括：
35.基于所述输出控制模块的第一输出端和第二输出端的电位，控制所述频率控制模块响应频率切换信号，控制所述第一输出模块的第一控制端的电位，以切换所述第一输出模块输出的栅极驱动信号中出现导通脉冲的频率。
36.根据本发明的另一方面，提供了一种显示面板，包括本发明任意实施例所提供的栅极驱动电路。
37.本发明实施例提供的技术方案，通过输出控制模块控制第一输出模块的第一控制端和第二控制端，以使第一输出模块输出栅极驱动信号至栅极驱动电路的输出端，并通过在输出控制模块的第一输出端和第一输出模块的第一控制端之间设置频率控制模块，利用频率切换信号控制与刷新频率切换行相对应的栅极驱动电路中的频率控制模块关断，以控制第一输出模块第一控制端的控制信号，从而改变第一输出模块的工作状态，进而改变第一输出模块输出的栅极驱动信号中出现导通脉冲的频率，以改变对应的像素行的刷新频率。其中，根据显示区域分区的位置，随着扫描驱动的进行，通过控制频率控制模块是否响应频率切换信号动作，即可实现栅极驱动电路输出不同频率的栅极驱动信号，以控制不同
显示区域以对应的刷新频率进行刷新显示，能够在分区位置不固定的情况下，实现不同显示区域对应不同刷新频率的效果，有利于满足市场需求，提高显示质量。
38.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
40.图1为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；
41.图2为本发明实施例提供的一种栅极驱动单元的结构示意图；
42.图3为本发明实施例提供的另一种栅极驱动单元的结构示意图；
43.图4为本发明实施例提供的一种栅极驱动单元的驱动时序示意图；
44.图5为本发明实施例提供的另一种栅极驱动单元的结构示意图；
45.图6为本发明实施例提供的另一种栅极驱动单元的结构示意图；
46.图7为本发明实施例提供的另一种栅极驱动单元的结构示意图；
47.图8为本发明实施例提供的另一种栅极驱动单元的结构示意图；
48.图9为本发明实施例提供的另一种栅极驱动单元的结构示意图；
49.图10为本发明实施例提供的另一种栅极驱动单元的结构示意图；
50.图11为本发明实施例提供的另一种栅极驱动单元的结构示意图；
51.图12为本发明实施例提供的另一种显示面板结构示意图；
52.图13为本发明实施例提供的一种写入帧的驱动时序图；
53.图14为本发明实施例提供的一种保持帧的驱动时序图；
54.图15为本发明实施例提供的一种输出控制模块的结构示意图；
55.图16为本发明实施例提供的另一种栅极驱动单元的结构示意图。
具体实施方式
56.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
57.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品
或设备固有的其它步骤或单元。
58.正如背景技术所述，现有的显示装置无法为位置不固定的显示区域提供对应刷新频率的栅极驱动信号，不能满足显示需求。其中，现有技术方案通常采用多个扫描控制模块，以根据对应的显示分区的刷新频率，为对应的显示分区中的像素电路提供栅极驱动信号。但是，这种方案只能为固定显示分区提供对应刷新频率的栅极驱动信号。例如，显示装置划分为两个显示区域，每一个显示区域的位置均固定，且每一显示区域对应一扫描控制模块，通过不同的扫描控制模块为对应显示区域提供不同刷新频率的栅极驱动信号。当显示画面或显示场景需求不同时，显示区域的分区位置可能发生变化，若仍然采用现有技术方案，则会导致各显示区域的显示效果降低，从而降低显示质量。
59.针对上述问题，本发明提供一种栅极驱动电路，以实现为分区位置不固定的不同显示区域提供对应刷新频率的栅极驱动信号，栅极驱动电路包括多级栅极驱动单元。图1为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图，参考图1，该显示面板包括多条栅极线20，每条栅极线20均与一栅极驱动单元10连接，多个栅极驱动单元10级联连接。其中，显示面板划分为多个显示区域，多个显示区域的刷新频率不同。例如，第一显示区域aa1为高频的第一刷新频率，第二显示区域aa2为低频的第二刷新频率，这里，第一显示区域aa1和第二显示区域aa2的分区位置不固定。通过控制对应的栅极驱动电路，可以控制刷新频率切换行的位置，从而实现向不固定分区位置的显示区域提供对应刷新频率的栅极驱动信号。
60.图2为本发明实施例提供的一种栅极驱动单元的结构示意图，参考图1和图2，本实施例提供的栅极驱动单元10包括输出控制模块110，输出控制模块110包括第一输出端a1和第二输出端a2，输出控制模块110用于根据栅极驱动单元10的输入信号ein在第一输出端a1和第二输出端a2输出控制信号，以控制第一输出端a1和第二输出端a2的电位；
61.第一输出模块120，包括第一控制端b1、第二控制端b2和输出端out1，用于根据第一输出模块120的第一控制端b1和第二控制端b2的电位输出栅极驱动信号gout至栅极驱动电路的输出端；其中，每一栅极驱动单元10的输出端对应栅极驱动电路的一输出端。
62.频率控制模块130，连接于输出控制模块110的第一输出端a1与第一输出模块120的第一控制端b1之间，用于响应频率切换信号sw1，控制输出控制模块110输出的控制信号向第一输出模块120的传输，从而控制第一输出模块120的第一控制端b1的电位，以切换第一输出模块120输出的栅极驱动信号gout中出现导通脉冲的频率。
63.其中，频率切换信号sw1用于控制栅极驱动单元10切换当前输出的栅极驱动信号的频率。频率切换信号sw1可以与显示区域的分区位置相对应，根据显示区域的分区位置，控制与分区位置对应的栅极驱动单元10响应频率切换信号sw1，以切换该栅极驱动单元10中第一输出模块120输出的栅极驱动信号gout中出现导通脉冲的频率，从而控制对应像素行的刷新频率。示例性地，以图1所示显示分区为例，以第n行像素行所在位置划分显示区域，其中，第一显示区域aa1的刷新频率大于第二显示区域aa2的刷新频率。则在第一显示区域aa1，与各栅极线20连接的栅极驱动单元10中的频率控制模块130在频率切换信号sw1的控制保持导通状态，输出控制模块110第一输出端a1输出的控制信号能够传输至第一输出模块120的第一控制端b1，第一输出模块120根据其第一控制端b1和第二控制端b2输出的控制信号从其输出端out1输出栅极驱动信号gout至栅极驱动单元10的输出端，从而传输至对应的栅极线20上。由于扫描驱动方式为逐行扫描，当扫描到第n行像素行时，与第n行栅极线
20连接的第n级栅极驱动单元10中(n为大于或等于1的整数)，频率控制模块130响应频率切换信号sw1关断，阻止输出控制模块110第一输出端a1输出的控制信号向第一输出模块120的第一控制端b1传输，则第一输出模块120根据其第二控制端的控制信号输出的栅极驱动信号gout中出现导通脉冲的频率发生改变，从而实现不同位置分区的刷新频率的切换。
64.本发明实施例提供的技术方案，通过输出控制模块控制第一输出模块的第一控制端和第二控制端，以使第一输出模块输出栅极驱动信号至栅极驱动电路的输出端，并通过在输出控制模块的第一输出端和第一输出模块的第一控制端之间设置频率控制模块，利用频率切换信号控制与刷新频率切换行相对应的栅极驱动单元中的频率控制模块关断，以控制第一输出模块第一控制端的控制信号，从而改变第一输出模块的工作状态，进而改变第一输出模块输出的栅极驱动信号中出现导通脉冲的频率，以改变对应的像素行的刷新频率。其中，根据显示区域分区的位置，随着扫描驱动的进行，通过控制频率控制模块是否响应频率切换信号动作，即可实现栅极驱动电路输出不同频率的栅极驱动信号，以控制不同显示区域以对应的刷新频率进行刷新显示，能够在分区位置不固定的情况下，实现不同显示区域对应不同刷新频率的效果，有利于满足市场需求，提高显示质量。
65.图3为本发明实施例提供的另一种栅极驱动单元的结构示意图，参考图3，在上述技术方案的基础上，可选地，第一输出模块120包括第一输出单元121和第二输出单元122；频率控制模块130连接于输出控制模块110的第一输出端a1和第一输出单元121之间，频率切换信号sw1包括第一控制电位和第二控制电位；频率控制模块130用于根据频率切换信号sw1的第一控制电位控制第一输出单元121导通，第一输出单元121和第二输出单元122基于输入信号ein的电位而交替导通，以使第一电位信号v1和第二电位信号v2交替输出而产生以第一频率出现导通脉冲的栅极驱动信号gout；并根据频率切换信号的第二控制电位控制第一输出单元121关断，以使第二输出单元122输出以第二频率出现导通脉冲的栅极驱动信号gout。其中，第一频率与第二频率不同。
66.其中，第一电位信号v1和第二电位信号v2均为直流电压信号，第一电位信号v1和第二电位信号v2中的一者包含相对的低电平，另一者包含相对的高电平。例如，第一电位信号v1可以为高电平信号vgh，第二电位信号v2可以为低电平信号vgl。
67.频率切换信号sw1包括第一控制电位和第二控制电位，在第一控制电位和第二控制电位的控制下，频率控制模块130的动作不同。这里，频率切换信号sw1可以为脉冲信号，第一控制电位可以为脉冲信号的低电平，第二控制电位可以为脉冲信号的高电平。
68.具体地，第一输出单元121的控制端作为第一输出模块120的第一控制端b1，第一输出单元121的输入端接入第一电位信号v1，第一输出单元121的输出端与第二输出单元122的输出端连接于第一输出模块120的输出端out1；第二输出单元122的控制端作为第一输出模块120的第二控制端b2，第二输出单元122的输入端接入第二电位信号v2。
69.图4为本发明实施例提供的一种栅极驱动单元的驱动时序示意图，其中，图4仅示出了单级栅极驱动单元的驱动时序波形图，结合图3和图4，在第一时间段t1，当频率控制模块130响应其控制端的第一电位(如频率切换信号sw1的低电平sw1-1)导通时，输出控制模块110控制第一输出单元121和第二输出单元122交替导通，第一输出单元121和第二输出单元122交替向栅极驱动单元10的输出端输出第一电位信号v1和第二电位信号v2，以使栅极驱动单元10输出以第一频率出现导通脉冲的高低电平相交替的栅极驱动信号(导通脉冲可
以为高电平)，此时的栅极驱动信号gout为高频信号。在第二时间段t2，频率控制模块130响应其控制端的第二控制电位(如频率切换信号sw1的高电平sw1-2)关断，切断了输出控制模块110的第一输出端a1与第一输出单元121控制端之间的连接，第一输出单元121被关断，第二输出单元122根据其控制端的电位将第二电位信号v2输出至栅极驱动单元10的输出端，此时的栅极驱动信号gout中出现导通脉冲的频率为小于第一频率的第二频率，因此该栅极驱动信号gout为低频信号。
70.基于上述栅极驱动单元10，具体应用在显示面板中时，根据显示区域的分区位置，对该分区位置对应的栅极驱动单元10的频率切换信号sw1进行设置，以使得不同的显示区域的刷新频率不同。
71.可选地，在本实施例中，第一时间段t1可第二时间段t2均可以包括多个显示周期(如多个显示帧)。
72.图5为本发明实施例提供的另一种栅极驱动单元的结构示意图，参考图5，在上述各技术方案的基础上，可选地，该栅极驱动单元10还包括第一电位控制模块140，第一电位控制模块140的控制端接入第一开关控制信号sw2，第一电位控制模块140的输入端接入第三电位信号v3，第一电位控制模块140的输出端与第一输出单元121的控制端连接，第一电位控制模块140用于在频率控制模块130根据第二频率切换信号控制第一输出单元121关断时，将第三电位信号v3传输至第一输出单元121的控制端。
73.其中，第三电位信号v3为可以使得第一输出单元121关断的信号。例如，第一输出单元121包括的晶体管为p型管，则第三电位信号v3可以为与第一电位信号v1相同的高电平信号vgh。或者，第一输出单元121包括的晶体管为n型管，则第三电位信号v3可以为与第二电位信号v2相同的低电平信号vgl。在频率控制模块130切断输出控制模块110的第一输出端a1与第一输出单元121的控制端之间的连接时，第一电位控制模块140响应第一开关控制信号sw2导通，将第三电位信号v3传输至第一输出单元121的控制端，以钳制第一输出单元121控制端的电位，并保证第一输出单元121能够完全关断，防止第一电位信号v1传输至栅极驱动单元10的输出端，造成栅极驱动信号gout不稳定。
74.图6为本发明实施例提供的另一种栅极驱动电路的结构示意图，参考图6，在上述技术方案的基础上，可选地，频率控制模块130包括第三晶体管m3，第三晶体管m3的栅极接入频率切换信号sw1，第三晶体管m3的第一极与输出控制模块110的第一输出端a1连接，第三晶体管m3的第二极与第一输出单元121的控制端连接。第一电位控制模块140包括第四晶体管m4，第四晶体管m4的栅极接入第一开关控制信号sw2，第四晶体管m4的第一极接入第三电位信号v3，第四晶体管m4的第二极与第一输出单元121的控制端连接。其中，第三晶体管m3的沟道类型可以与第四晶体管m4的沟道类型相同。
75.图7为本发明实施例提供的另一种栅极驱动单元的结构示意图，参考图7，在上述技术方案的基础上，可选地，第三晶体管m3的沟道类型可以与第四晶体管m4的沟道类型相反，如，第三晶体管m3为p型晶体管，第四晶体m4为n型晶体管，由此，频率控制信号sw1可以复用为第一开关控制信号sw2，以减少信号线的数量。
76.图8为本发明实施例提供的另一种栅极驱动单元的结构示意图，参考图8，在上述各技术方案的基础上，可选地，栅极驱动单元还包括第二电位控制模块150，第二电位控制模块150的控制端接入第二开关控制信号sw3，第二电位控制模块150的输入端接入第四电
位信号v4，第二电位控制模块150的输出端与第一输出单元121的输出端连接，第二电位控制模块150用于在频率控制模块130根据第二频率切换信号控制第一输出单元121关断时，将第四电位信号v4传输至第一输出模块121的输出端。
77.具体地，在第一输出单元121关断时，第一电位信号v1无法输出至栅极驱动单元10的输出端，则在第二输出单元122关断期间，栅极驱动单元10的输出端为悬空状态，容易受到外界信号的干扰。为此，本实施例在第一输出单元121的输出端设置第二电位控制模块150，在第一输出单元121关断期间，由第二电位控制模块150向栅极驱动单元10的输出端输出第四电位信号v4。其中，第四电位信号v4与第二输出单元122接入的电位信号相同，以便栅极驱动信号gout的电平保持一致。
78.可选地，第二电位控制模块150的控制端与第一电位控制模块140的控制端接入同一开关控制信号，如，均接入第一开关控制信号sw2。
79.图9为本发明实施例提供的另一种栅极驱动单元的结构示意图，参考图9，在上述技术方案的基础上，可选地，第二电位控制模块150包括第五晶体管m5，第五晶体管m5的栅极为第二电位控制模块150的控制端，第五晶体管m5的第一极为第二电位控制模块150的输入端，第五晶体管m5的第二极为第二电位控制模块150的输出端。第五晶体管m5的沟道类型与第三晶体管m3的沟道类型相反，频率切换信号sw1复用为第二开关控制信号sw3。在其他实施例中，第五晶体管m5的沟道类型与第三晶体管m3的沟道类型可以相同，频率切换信号sw1与第二开关控制信号sw3互为反相信号。这里，第四电位信号v4与第二输出单元122接入的电位信号相同，均为第二电位信号v2。第四晶体管m4接入的第三电位信号v3的电位可以与第一电位信号v1的电位相同。
80.当然，在其他实施例中，若第一输出单元121接入的为第二电位信号v2，则第四晶体管m4接入的第三电位信号v3的电位可以与第二电位信号v2的电位相同。
81.图10为本发明实施例提供的另一种栅极驱动单元的结构示意图，参考图10，在上述各技术方案的基础上，可选地，该栅极驱动单元还包括第二输出模块160，第二输出模块160连接输出控制模块110的第一输出端a1和第二输出端a2，用于根据输出控制模块110的第一输出端a1的电位以及第二输出端a2的电位输出级传信号sout，级传信号sout作为下级栅极驱动单元的输入信号ein。
82.具体地，第二输出模块160包括第三输出单元161和第四输出单元162，第三输出单元161的控制端与输出控制模块110的第一输出端a1连接，第四输出单元162的控制端与输出控制模块110的第二输出端a2连接，第三输出单元161的输入端接入第一电位信号v1，第四输出单元162的输入端接入第二电位信号v2，第三输出单元161和第四输出单元162用于根据输出控制模块110的第一输出端a1的电位和第二输出端a2的电位而交替导通，以使第一电位信号v1和第二电位信号v2交替输出而形成级传信号sout。也就是说，在频率控制模块130导通时，第一输出模块120输出的栅极驱动信号gout与第二输出模块160输出的级传信号sout相同。
83.在本实施例中，第n级栅极驱动单元的第一输出模块120用于向与本级栅极驱动单元连接的像素电路提供栅极驱动信号gout，第n级栅极驱动单元的第二输出模块160与第n+1级栅极驱动单元的输入端连接，用于为第n+1级栅极驱动单元提供输入信号ein；n为大于或等于1的整数。由于第二输出模块160的存在，使得栅极驱动单元中的频率控制模块130由
关断切换至导通状态时，第一输出模块120输出的栅极驱动信号gout的频率能够由低频切换至高频(与级传信号sout的频率一致)。
84.图11为本发明实施例提供的另一种栅极驱动单元的结构示意图，参考图11，可选地，第一输出单元121包括第一晶体管m1，第二输出单元122包括第二晶体管m2，第一晶体管m1的栅极与第三晶体管m3的第二极连接，第一晶体管m1的第一极接入第一电位信号v1，第一晶体管m1的第二极与第二晶体管m2的第二极连接于第一输出模块120的输出端out1，第二晶体管m2的第一极接入第二电位信号v2，第二晶体管m2的栅极与输出控制模块110的第二输出端a2连接。第三输出单元161包括第六晶体管m6，第四输出单元162包括第七晶体管m7，第六晶体管m6的栅极与输出控制模块110的第一输出端a1连接，第六晶体管m6的第一极接入第一电位信号v1，第六晶体管m6的第二极与第七晶体管m7的第二极连接于第二输出模块160的输出端out2；第七晶体管m7的栅极与输出控制模块110的第二输出端a2连接，第七晶体管m7的第一极接入第二电位信号v2。
85.图12为本发明实施例提供的另一种显示面板结构示意图，图12中的每一级栅极驱动单元10的结构均如图11所示，显示面板划分为第一显示区域aa1、第二显示区域aa2和第三显示区域aa3，其中，第二显示区域aa2的起始栅极线为lm(即对应第m行像素行)，第三显示区域aa3的起始栅极线为lx，最后一根栅极线为ln，1＜m＜x＜n。以第一显示区域aa1和第三显示区域aa3的刷新频率为高频，第二显示区域aa2的刷新频率为低频为例进行说明。
86.在第一显示区域aa1内，各级栅极驱动单元10中的频率控制模块130均处于导通状态，栅极驱动单元10输出的栅极驱动信号gout为高频信号。随着逐行扫描的进行，当扫描到第m行像素行时，进入第二显示区域aa2，则控制第m级至第x-1级栅极驱动单元10中的频率控制模块130响应频率切换信号sw1关断，则第m级至第x-1级栅极驱动单元10均输出低频栅极驱动信号gout。其中各级栅极驱动单元10中的第二输出模块160的输出端out2均与下一级栅极驱动单元10的输入端连接，上一级的级传信号sout作用下一级的输入信号ein。当扫描到第x行像素行时，进入第三显示区域aa3，由于第三显示区域aa3的刷新频率为高频，因此，从第x级栅极驱动单元10开始，各栅极驱动单元10中的频率控制模块130响应频率切换信号sw1保持导通状态。由于上一级的级传信号sout作用下一级的输入信号ein，且级传信号sout为高频信号，因此，第x级栅极驱动单元10以及之后的各级栅极驱动单元10的第一输出模块10输出的栅极驱动信号gout与该级栅极驱动单元10输入的级传信号sout相同，对应的栅极驱动信号gout由低频切换至高频。
87.本发明实施例提供的技术方案，通过输出控制模块控制第一输出模块的第一控制端和第二控制端，以使第一输出模块输出栅极驱动信号至栅极驱动单元的输出端，并通过在输出控制模块的第一输出端和第一输出模块的第一控制端之间设置频率控制模块，利用频率切换信号控制与刷新频率切换行相对应的栅极驱动单元中的频率控制模块关断，以控制第一输出模块第一控制端的控制信号，从而改变第一输出模块的工作状态，进而改变第一输出模块输出的栅极驱动信号的频率。同时，通过增设第二输出模块为下一级栅极驱动单元提供输入信号，可以在频率控制模块再次导通时将第一输出模块输出的栅极驱动信号的频率由低频切换至高频，从而实现不同显示分区刷新频率的随意切换。其中，根据显示区域分区的位置，随着扫描驱动的进行，通过控制频率控制模块是否响应频率切换信号动作，即可实现栅极驱动电路输出不同频率的栅极驱动信号，以控制不同显示区域以对应的刷新
频率进行刷新显示，能够在分区位置不固定的情况下，实现不同显示区域对应不同刷新频率的效果，有利于满足市场需求，提高显示质量。
88.需要说明的是，在栅极驱动单元10不包括第二输出模块160时，下一级栅极驱动单元10的输入端ein由本级栅极驱动单元10中的第一输出模块120的输出端out1提供。也就是说，第一输出模块120输出的信号既作为本级的栅极驱动信号gout，也作为下一级栅极驱动单元10的输入信号ein。其中，当栅极驱动信号gout的频率发生改变后，其后续栅极驱动单元10输出的栅极驱动信号gout的频率均为切频后的频率。
89.通常情况下，低刷新频率是在高刷新频率的基础上跳帧实现，例如刷新频率为60hz时，1s刷新60帧，每帧的时间为1/60s，每帧均包括60个数据帧。其中，一帧为一显示周期，每个显示周期均包括写入帧和保持帧，此时，60个数据帧均为写入帧，在每个写入帧均进行数据的写入。在刷新频率为1hz时，在60hz的基础上，将一个数据帧作为写入帧，其他数据帧作为保持帧，只有在写入帧进行数据的写入，在保持帧不进行数据的写入。因此，60hz刷新频率和1hz刷新频率所对应的行扫描时间相同。
90.在本实施例中，频率切换信号sw1在一显示周期内的保持帧发生电位切换。也即，通过控制栅极驱动单元10在保持帧内是否输出对应像素行的写入数据，来切换栅极驱动信号gout的频率。
91.图13为本发明实施例提供的一种写入帧的驱动时序图，图14为本发明实施例提供的一种保持帧的驱动时序图，适用于图11所示栅极驱动单元，参考图11-图14，在写入帧，频率切换信号sw1保持低电平(第一控制电位)，第一开关控制信号sw2保持高电平，因此，第三晶体管m3导通，第四晶体管m4和第五晶体管m5关断，栅极驱动单元10正常输出栅极驱动信号gout以及级传信号sout。在保持帧，在低频显示区域控制频率切换信号sw1由低电平跳变至高电平(由第一控制电位切换至第二控制电位)，并通过控制频率切换信号sw1维持高电平的时间来控制低频的结束位置，以确保第一输出模块120输出的栅极驱动信号gout的频率满足显示区域的刷新频率。栅极驱动信号gout切频的具体工作原理可参考上述任意实施例中的相关描述，不再赘述。
92.需要说明的是，图13和图14所示驱动时序均是对应单级栅极驱动单元的驱动时序。
93.图15为本发明实施例提供的一种输出控制模块的结构示意图，参考图15，在上述各技术方案的基础上，可选地，输出控制模块110包括输入单元101、第一输出控制单元102和第二输出控制单元103；输入单元101分别与栅极驱动单元的输入端、第一节点n1和第二节点n2连接，用于根据第一时钟信号sck1控制第一节点n1和第二节点n2的电位；第一输出控制单元102与第一节点n1和第二节点n2连接，用于根据第一节点n1的电位控制第二节点n2的电位；第二输出控制单元103与第二节点n2和第一节点n1连接，用于根据第二节点n2的电位和第二时钟信号sck2控制第一节点n1的电位；其中，第一节点n1连接至第一输出模块120的第二控制端b2，第二节点n2连接至频率控制模块130的输入端，频率控制模块130的输出端与第一输出模块的第一控制端b1连接。
94.图16为本发明实施例提供的另一种栅极驱动单元的结构示意图，参考图16，在上述技术方案的基础上，可选地，在第二节点n2与频率控制模块130的输入端的连接路径上还包括第三输出控制单元104，第三输出控制单元104用于根据第二节点n2的电位和第二时钟
信号sck2对频率控制模块130的输入端的电位进行控制。
95.可选地，还包括第四输出控制单元105，第四输出控制单元105与第一节点n1和频率控制模块130的输入端连接，用于根据第一节点n1的电位和第一电位信号v1对频率控制模块130的输入端的电位进行控制。
96.可选地，在第一节点n1和第一输出模块120的第二控制端b2连接路径上还包括第八晶体管m8，第八晶体管m8保持常开状态。在第二节点n2和第三输出控制单元104之间还设置有第九晶体管m9，第九晶体管m9保持常开状态。
97.可选地，该栅极驱动单元10还包括第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3和第四电容c4，第一电容的第一极接入第二时钟信号sck2，第二极与第四输出单元162的控制端连接。第二电容c2连接于第三输出单元161的控制端和输入端之间，第三电容c3连接于第二输出单元122的控制端和输出端之间，第四电容c4连接于第一输出单元121的控制端和输入端之间。
98.可选地，输入单元101包括第十晶体管m10和第十一晶体管m11，第十晶体管m10和第十一晶体管m11的栅极均接入第一时钟信号sck1，第十晶体管m10的第一极接入输入端信号ein，第十晶体管m10的第二极与第一节点n1连接，第十一晶体管m11的第一极接入第二电位信号v2(vgl)，第十一晶体管m11的第二极与第二节点n2连接。第一输出单元102包括第十二晶体管m12，第十二晶体管m12的栅极与第一节点n1连接，第十二晶体管m12的第一极接入第一时钟信号sck1，第十二晶体管m12的第二极与第二节点n2连接。第二输出单元103包括第十三晶体管m13和第十四晶体管m14，第十三晶体管m13的栅极与第二节点n2连接，第十三晶体管m13的第二极与第十四晶体管m14的第一极连接，第十四晶体管m14的第二极与第一节点n1连接，第十四晶体管m14的栅极接入第二时钟信号sck2。第三输出控制单元104包括第五电容c5、第十五晶体管m15和第十六晶体管m16，第十五晶体管m15的栅极与第二节点n2连接，第十五晶体管m15的第一极接入第二时钟信号sck2，第十五晶体管m15的第二极与第十六晶体管m16的第一极连接，第十六晶体管m16的第二极与第三晶体管m3的第一极连接，第十六晶体管m16的栅极接入第二时钟信号sck2。第四输出控制单元105包括第十七晶体管m17，第十七晶体管m17的栅极与第一节点n1连接，第十七晶体管m17的第一极接入第一电位信号v1，第十七晶体管m17的第二极与第十六晶体管m16的第二极连接。
99.其中，图16或图15所示输出控制模块110的具体工作原理可参考相关技术中的描述，在此不再赘述。
100.应当理解的是，上述实施例仅是示例性地示出了输出控制模块110的两种结构，在其他实施例，输出控制模块110还可以为其他结构，本实施例不对此进行限制。
101.可选地，本发明实施例还提供了一种栅极驱动电路的驱动方法，该驱动方法包括：
102.基于输出控制模块的第一输出端和第二输出端的电位，控制频率控制模块响应频率切换信号，控制第一输出模块的第一控制端的电位，以切换第一输出模块输出的栅极驱动信号中出现导通脉冲的频率。
103.本发明实施例提供的技术方案，通过输出控制模块控制第一输出模块的第一控制端和第二控制端，以使第一输出模块输出栅极驱动信号至栅极驱动电路的输出端，并通过在输出控制模块的第一输出端和第一输出模块的第一控制端之间设置频率控制模块，利用频率切换信号控制与刷新频率切换行相对应的栅极驱动单元中的频率控制模块关断，以控
制第一输出模块第一控制端的控制信号，从而改变第一输出模块的工作状态，进而改变第一输出模块输出的栅极驱动信号的频率。其中，根据显示区域分区的位置，随着扫描驱动的进行，通过控制频率控制模块是否响应频率切换信号动作，即可实现栅极驱动电路输出不同频率的栅极驱动信号，以控制不同显示区域以对应的刷新频率进行刷新显示，能够在分区位置不固定的情况下，实现不同显示区域对应不同刷新频率的效果，有利于满足市场需求，提高显示质量。
104.可选地，本发明实施例还提供了一种显示面板，如图12所示，该显示面板包括本发明任意实施例所提供的栅极驱动电路。在本实施例中，该显示面板可以是有机发光二极管(organic light-emitting diode，oled)显示面板或微米级发光二极管micro-led显示面板等。例如，该显示面板可以应用到任何具有显示功能的电子产品中，包括但不限于以下类别：手机、电视机、笔记本电脑、桌上型显示器、平板电脑、数码相机、智能手环、智能眼镜、车载显示器、医疗设备、工控设备、触摸交互终端等，本发明实施例对此不作特殊限定。
105.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
106.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种栅极驱动电路，其特征在于，包括多级栅极驱动单元，所述栅极驱动单元包括：输出控制模块，所述输出控制模块包括第一输出端和第二输出端，所述输出控制模块用于根据所述栅极驱动单元的输入信号控制所述第一输出端和所述第二输出端的电位；第一输出模块，包括第一控制端、第二控制端和输出端，用于根据所述第一输出模块的第一控制端和第二控制端的电位输出栅极驱动信号至所述栅极驱动电路的输出端；频率控制模块，连接于所述输出控制模块的第一输出端与所述第一输出模块的第一控制端之间，用于响应频率切换信号，控制所述第一输出模块的第一控制端的电位，以切换所述第一输出模块输出的所述栅极驱动信号中出现导通脉冲的频率。2.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述第一输出模块包括第一输出单元和第二输出单元，所述第一输出单元接入第一电位信号，所述第二输出单元接入第二电位信号；所述频率控制模块连接于所述输出控制模块的第一输出端和所述第一输出单元之间，所述频率切换信号包括第一控制电位和第二控制电位；所述频率控制模块用于根据所述频率切换信号的第一控制电位控制所述第一输出单元导通，所述第一输出单元和所述第二输出单元基于所述输入信号的电位而交替导通，以使第一电位信号和第二电位信号交替输出而产生以第一频率出现所述导通脉冲的所述栅极驱动信号；并根据所述频率切换信号的第二控制电位控制所述第一输出单元关断，以使所述第二输出单元输出以第二频率出现所述导通脉冲的所述栅极驱动信号，所述第一频率与所述第二频率不同；优选地，所述第一输出单元包括第一晶体管，所述第二输出单元包括第二晶体管，所述频率控制模块包括第三晶体管，所述第三晶体管的栅极接入所述频率切换信号，所述第三晶体管的第一极与所述输出控制模块的第一输出端连接，所述第三晶体管的第二极与所述第一晶体管的栅极连接，所述第一晶体管的第一极接入所述第一电位信号，所述第一晶体管的第二极与所述第二晶体管的第二极连接于所述第一输出模块的输出端，所述第二晶体管的第一极接入所述第二电位信号，所述第二晶体管的栅极与所述输出控制模块的第二输出端连接。3.根据权利要求2所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述栅极驱动单元还包括第一电位控制模块，所述第一电位控制模块的控制端接入第一开关控制信号，所述第一电位控制模块的输入端接入第三电位信号，所述第一电位控制模块的输出端与所述第一输出单元的控制端连接，所述第一电位控制模块用于在所述频率控制模块根据所述第二频率切换信号控制所述第一输出单元关断时，将所述第三电位信号传输至所述第一输出单元的控制端；优选地，所述第一电位控制模块包括第四晶体管，所述第四晶体管的栅极接入所述第一开关控制信号，所述第四晶体管的第一极接入所述第三电位信号，所述第四晶体管的第二极与所述第一输出单元的控制端连接；优选地，所述第三晶体管的沟道类型和所述第四晶体管的沟道类型相反，所述频率切换信号复用为所述第一开关控制信号；优选地，所述第三晶体管的沟道类型和所述第四晶体管的沟道类型相同，所述频率切换信号和所述第一开关控制信号互为反相信号；优选地，所述第三电位信号的电位与所述第一电位信号的电位或所述第二电位信号的
电位相同。4.根据权利要求2所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述栅极驱动单元还包括第二电位控制模块，所述第二电位控制模块的控制端接入第二开关控制信号，所述第二电位控制模块的输入端接入第四电位信号，所述第二电位控制模块的输出端与所述第一输出单元的输出端连接，所述第二电位控制模块用于在所述频率控制模块根据所述第二频率切换信号控制所述第一输出单元关断时，将所述第四电位信号传输至所述第一输出模块的输出端；优选地，所述第二电位控制模块包括第五晶体管，所述第五晶体管的栅极为所述第二电位控制模块的控制端，所述第五晶体管的第一极为所述第二电位控制模块的输入端，所述第五晶体管的第二极为所述第二电位控制模块的输出端；优选地，所述第五晶体管的沟道类型与所述第三晶体管的沟道类型相反，所述频率切换信号复用为所述第二开关控制信号；优选地，所述第五晶体管的沟道类型与所述第三晶体管的沟道类型相同，所述频率切换信号和所述第二开关控制信号互为反相信号；优选地，所述第四电位信号与所述第二输出单元接入的电位信号相同。5.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述栅极驱动单元还包括第二输出模块，所述第二输出模块连接所述输出控制模块的第一输出端和第二输出端，用于根据所述输出控制模块的第一输出端的电位以及第二输出端的电位输出级传信号，所述级传信号作为下级所述栅极驱动单元的输入信号；其中，第n级所述栅极驱动单元的第一输出模块用于向与本级所述栅极驱动单元连接的像素电路提供所述栅极驱动信号，第n级所述栅极驱动单元的第二输出模块与第n+1级所述栅极驱动单元的输入端连接；n为大于或等于1的整数。6.根据权利要求5所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述第二输出模块包括第三输出单元和第四输出单元，所述第三输出单元接入第一电位信号，所述第四输出单元接入第二电位信号，所述第三输出单元的控制端与所述输出控制模块的第一输出端连接，所述第四输出单元的控制端与所述输出控制模块的第二输出端连接，所述第三输出单元和所述第四输出单元用于根据所述输出控制模块的第一输出端的电位和所述第二输出端的电位而交替导通，以使所述第一电位信号和所述第二电位信号交替输出而形成所述级传信号；优选地，所述第三输出单元包括第六晶体管，所述第四输出单元包括第七晶体管，所述第六晶体管的栅极与所述输出控制模块的第一输出端连接，所述第六晶体管的第一极接入所述第一电位信号，所述第六晶体管的第二极与所述第七晶体管的第二极连接于所述第二输出模块的输出端；所述第七晶体管的栅极与所述输出控制模块的第二输出端连接，所述第七晶体管的第一极接入所述第二电位信号。7.根据权利要求1-6任一项所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述频率切换信号在一显示周期内发生电位切换，所述电位切换包括由第一控制电位切换至第二控制电位，或由所述第二控制电位切换至所述第一控制电位；其中，所述一显示周期包括写入帧和保持帧，所述频率切换信号在所述保持帧内发生所述电位切换；优选地，所述栅极驱动信号中的所述导通脉冲为高电位。
8.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述输出控制模块包括输入单元、第一输出控制单元和第二输出控制单元；所述输入单元分别与所述栅极驱动单元的输入端、第一节点和第二节点连接，用于根据第一时钟信号控制所述第一节点和所述第二节点的电位；所述第一输出控制单元与所述第一节点和所述第二节点连接，用于根据所述第一节点的电位控制所述第二节点的电位；所述第二输出控制单元与所述第二节点和所述第一节点连接，用于根据所述第二节点的电位和第二时钟信号控制所述第一节点的电位；其中，所述第一节点连接至所述第一输出模块的控制端，所述第二节点连接至所述频率控制模块的输入端，所述频率控制模块的输出端与所述第一输出模块的控制端连接；优选地，在所述第二节点与所述频率控制模块的输入端的连接路径上还包括第三输出控制单元，所述第三输出控制单元用于根据所述第二节点的电位和所述第二时钟信号对所述频率控制模块的输入端的电位进行控制；优选地，还包括第四输出控制单元，所述第四输出控制单元与所述第一节点和所述频率控制模块的输入端连接，用于根据所述第一节点的电位对所述频率控制模块的输入端的电位进行控制；优选地，在所述第一节点和所述第一输出模块的第二控制端连接路径上还包括第八晶体管，所述第八晶体管保持常开状态。9.一种栅极驱动电路的驱动方法，其特征在于，所述栅极驱动电路包括多级栅极驱动单元，所述栅极驱动单元包括输出控制模块、第一输出模块和频率控制模块，所述输出控制模块包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出模块包括第一控制端、第二控制端和输出端，所述频率控制模块连接于所述输出控制模块的第一输出端与所述第一输出模块的第一控制端之间，所述第一输出模块的第二控制端与所述输出控制模块的第二输出端连接；所述驱动方法包括：基于所述输出控制模块的第一输出端和第二输出端的电位，控制所述频率控制模块响应频率切换信号，控制所述第一输出模块的第一控制端的电位，以切换所述第一输出模块输出的栅极驱动信号中出现导通脉冲的频率。10.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的栅极驱动电路。

技术总结
本发明公开一种栅极驱动电路及其驱动方法和显示面板，该栅极驱动电路多级栅极驱动单元，栅极驱动单元包括输出控制模块、第一输出模块和频率控制模块，输出控制模块用于根据栅极驱动单元的输入信号控制第一输出端和第二输出端的电位；第一输出模块用于根据自身第一控制端和第二控制端的电位输出栅极驱动信号至栅极驱动电路的输出端；频率控制模块连接于输出控制模块的第一输出端与第一输出模块的第一控制端之间，用于响应频率切换信号，控制第一输出模块的第一控制端的电位，以切换第一输出模块输出的栅极驱动信号中出现导通脉冲的频率。本方案能够在显示分区位置不固定的情况下，实现不同显示区域对应不同刷新频率的效果，有利于提高显示质量。有利于提高显示质量。有利于提高显示质量。


技术研发人员：高利朋 解红军 米磊 于泳
受保护的技术使用者：云谷（固安）科技有限公司
技术研发日：2023.07.31
技术公布日：2023/10/8