2024年5月25日发(作者：粘嘉悦)

液晶显示领域的 GOA技术分析

摘 要：GOA，即Gate Driver on Array或者Gate On Array，是TFT-LCD中

的一种设计，基本概念是将栅极驱动器集成在阵列基板上。本文介绍了GOA技术

的原理，将目前存在的GOA技术按照不同的方式进行了分类。

关键词：液晶；显示；GOA；分类；窄边框

液晶显示产业是我国重点发展的技术密集型产业，液晶显示技术在我国《信

息产业科技发展“十一五”规划和2020年中长期规划纲要》中被列为重点发展

的技术之一。液晶显示器的驱动电路是显示面板的必要组成部分，而其中的栅极

驱动器能实现TFT阵列的逐行开启，并在控制信号的作用下与数据驱动器配合，

完成图像显示。栅极驱动器的结构和设置位置直接影响显示效果，将栅极驱动器

集成在阵列基板上（即GOA），形成对面板的扫描驱动成为实现液晶显示器窄边

框技术上研究的重点。

1 液晶显示器GOA技术介绍

液晶显示面板包括位于阵列基板上的像素矩阵，以逐行扫描的方式驱动像素

矩阵来进行显示。常见的薄膜晶体管液晶显示面板(TFT-LCD)的驱动器包括栅极

驱动器和数据驱动器。栅极驱动器的输出信号端与像素矩阵的栅线对应连接，每

条栅线与像素矩阵的一行像素连接，在时钟信号的驱动下，依次对每条栅线输出

脉冲形式的栅极驱动信号，实现像素矩阵的逐行扫描，进而显示图像。

GOA，即Gate Driver on Array或者Gate On Array，是TFT-LCD中的一种

设计，基本概念是将栅极驱动器集成在阵列基板上（见图1(b)），形成对面板的

扫描驱动。GOA技术相比传统的COF和COG工艺（见图1(a)），不仅节省成本，

同时由于可以省去栅极方向绑定的工艺，对提升产能极为有利，并提高了TFT-

LCD面板的集成度；GOA技术减少了栅极驱动IC的使用量，降低了功耗和成本，

是一种绿色技术；另外，由于将栅极驱动器集成在玻璃基板上，可以减小扇出区

域和粘接区域面积，满足窄边框的设计要求。

（a）传统栅极驱动器设计 （b）GOA电路

图1 传统栅极驱动器和GOA电路

2 GOA电路的组成和分类

GOA电路包括多个级联的移位寄存器单元(RS1、RS2、RS3……)，每一个移位

寄存器单元的输出端OUT连接一行栅线(Gn1、Gn2或Gn3……)，用于向栅线输入

栅极驱动信号。

GOA电路的形式多种多样，按照不同的方式可以进行不同的分类。例如，按

照扫描方式可以分为单向扫描GOA电路和正反向扫描GOA电路，按照电路的稳定

性要求可以分为有冗余单元的GOA电路和无冗余单元的GOA电路，按照GOA电路

的分布位置，分为位于显示面板一侧的GOA电路和位于显示面板两侧的GOA电路，

等等。下面对GOA电路的各种分类进行详细介绍。

2 .1按照扫描方式分类

按照扫描方式可以分为单向扫描GOA电路和正反向扫描GOA电路。

单向扫描GOA电路，顾名思义，是指栅线的扫描顺序只能由上至下，或者由

下至上，即，在显示一帧图像时，从第一行扫描至最后一行，在显示下一帧图像

时，继续从第一行扫描至最后一行。这是由GOA电路的移位寄存器单元的具体结

构决定的，单向扫描GOA电路的最后一级移位寄存器单元没有连接可以开启本级

的起始信号STV。单向下拉的方式会降低GOA电路的稳定性，此外，GOA电路需

要很大的外部驱动能力，从而导致电路功耗增大，降低了GOA电路的使用寿命，

因此，单向扫描GOA电路的适用范围相对较小。

正反向扫描GOA电路，即，显示相邻两帧图像时，一帧从第一行扫描至最后

一行，另一帧从最后一行扫描至第一行。与单向扫描GOA电路相比，正反向扫描

GOA电路有很大的适用范围，且能够降低电路功耗。

2 .2按照电路稳定性分类

按照电路的稳定性要求可以分为有冗余单元的GOA电路和无冗余单元的GOA

电路。

无冗余单元的GOA电路是指GOA电路的第一级的输入信号和最后一级的复位

信号均由外部信号提供；有冗余单元的GOA电路是指在GOA电路的首尾各设置一

个Dummy单元，Dummy单元的输出向GOA电路的第一级提供输入信号、向最后一

级提供复位信号。

可以看出，无冗余单元的GOA电路由于外部信号的时序不能精确控制，使得

其缺乏稳定性，有冗余单元的GOA电路能在这方面提高显示面板的稳定性，但

Dummy单元的引入必然增大了GOA结构在显示装置中占用的空间，不利于窄边框

的实现。

2 .3按照驱动行数分类

按照驱动行数可以分为GOA电路的一个移位寄存器单元只能驱动一行像素和

GOA电路的一个移位寄存器单元可驱动n行像素。

最常见的是，每个移位寄存器单元只能驱动一行像素，随着对显示面板窄边

框的要求越来越高，出现了一个移位寄存器单元驱动n行像素的专利技术，相较

于一对一的驱动方法，通过一级移位寄存器单元控制两行像素的开启能够满足各

种不同状态的显示需求，且能够减少GOA电路的元件数量，便于实现超窄边框设

计，缺点在于移位寄存器单元的结构设计复杂。

2 .4按照在显示面板的位置分类

按照GOA电路在显示面板的位置可以分为仅位于显示面板的一侧和位于显示

面板的左右两侧。

GOA电路被设置在显示面板的一侧是最常见的放置方式，这种结构设计简单

且易于实现，但由于GOA电路到各栅线的走线的长度差距较大，带来的损耗也不

一样，造成画面的显示质量降低；将GOA单元设置在显示面板两侧是指利用设置

在显示区域左侧的GOA驱动电路驱动各奇数行像素单元，利用设置在显示区域右

侧的GOA驱动电路驱动各偶数行像素单元，这样两组GOA电路到对应栅线的走线

均能最大程度的缩短，提高了显示质量且便于实现超窄边框设计。

3 小结

本文针对当前对GOA技术资料的搜集和分析，将GOA电路技术按照不同的方

式进行饿了分类，可以为后续的专利分析和专利导航提供技术支撑。在实现液晶

显示器的窄/无边框技术中，栅极驱动电路的改进，特别是针对GOA电路的改进

越来越成为热点，随着人们对显示产品高品质、时尚外观、以及视觉体验追求的

不断提高，各个企业一直专注于窄边框、无边框甚至是全面屏的研究，使得在非

显示边框区域的GOA电路的研究成为炙手可热的话题。

参考文献

[1]王文根.液晶显示器的快速响应技术[J].现代显示，2006，(4):45-48.

[2]邹丽娜.液晶背光领域专利技术现状与发展趋势[J].中国发明与专利，

2012，(11):39-43.

[3]高鸿锦等.液晶与平板显示技术[M].北京，北京邮电大学出版社.

[4]顾筠筠等. TFT-LCD的过驱动技术及其发展. 现代显示，2008，(90):33-

40

[5]曹叶 TFT_LCD过驱动技术的研究及其FPGA实现[J]. 上海交通大学，

2009.

[6]丁沐沂，李驰.平板显示技术的现状与展望[J].电脑知识与技术，2010，

6（34）：9854-9856.

2024年5月25日发(作者：粘嘉悦)

液晶显示领域的 GOA技术分析

摘 要：GOA，即Gate Driver on Array或者Gate On Array，是TFT-LCD中

的一种设计，基本概念是将栅极驱动器集成在阵列基板上。本文介绍了GOA技术

的原理，将目前存在的GOA技术按照不同的方式进行了分类。

关键词：液晶；显示；GOA；分类；窄边框

液晶显示产业是我国重点发展的技术密集型产业，液晶显示技术在我国《信

息产业科技发展“十一五”规划和2020年中长期规划纲要》中被列为重点发展

的技术之一。液晶显示器的驱动电路是显示面板的必要组成部分，而其中的栅极

驱动器能实现TFT阵列的逐行开启，并在控制信号的作用下与数据驱动器配合，

完成图像显示。栅极驱动器的结构和设置位置直接影响显示效果，将栅极驱动器

集成在阵列基板上（即GOA），形成对面板的扫描驱动成为实现液晶显示器窄边

框技术上研究的重点。

1 液晶显示器GOA技术介绍

液晶显示面板包括位于阵列基板上的像素矩阵，以逐行扫描的方式驱动像素

矩阵来进行显示。常见的薄膜晶体管液晶显示面板(TFT-LCD)的驱动器包括栅极

驱动器和数据驱动器。栅极驱动器的输出信号端与像素矩阵的栅线对应连接，每

条栅线与像素矩阵的一行像素连接，在时钟信号的驱动下，依次对每条栅线输出

脉冲形式的栅极驱动信号，实现像素矩阵的逐行扫描，进而显示图像。

GOA，即Gate Driver on Array或者Gate On Array，是TFT-LCD中的一种

设计，基本概念是将栅极驱动器集成在阵列基板上（见图1(b)），形成对面板的

扫描驱动。GOA技术相比传统的COF和COG工艺（见图1(a)），不仅节省成本，

同时由于可以省去栅极方向绑定的工艺，对提升产能极为有利，并提高了TFT-

LCD面板的集成度；GOA技术减少了栅极驱动IC的使用量，降低了功耗和成本，

是一种绿色技术；另外，由于将栅极驱动器集成在玻璃基板上，可以减小扇出区

域和粘接区域面积，满足窄边框的设计要求。

（a）传统栅极驱动器设计 （b）GOA电路

图1 传统栅极驱动器和GOA电路

2 GOA电路的组成和分类

GOA电路包括多个级联的移位寄存器单元(RS1、RS2、RS3……)，每一个移位

寄存器单元的输出端OUT连接一行栅线(Gn1、Gn2或Gn3……)，用于向栅线输入

栅极驱动信号。

GOA电路的形式多种多样，按照不同的方式可以进行不同的分类。例如，按

照扫描方式可以分为单向扫描GOA电路和正反向扫描GOA电路，按照电路的稳定

性要求可以分为有冗余单元的GOA电路和无冗余单元的GOA电路，按照GOA电路

的分布位置，分为位于显示面板一侧的GOA电路和位于显示面板两侧的GOA电路，

等等。下面对GOA电路的各种分类进行详细介绍。

2 .1按照扫描方式分类

按照扫描方式可以分为单向扫描GOA电路和正反向扫描GOA电路。

单向扫描GOA电路，顾名思义，是指栅线的扫描顺序只能由上至下，或者由

下至上，即，在显示一帧图像时，从第一行扫描至最后一行，在显示下一帧图像

时，继续从第一行扫描至最后一行。这是由GOA电路的移位寄存器单元的具体结

构决定的，单向扫描GOA电路的最后一级移位寄存器单元没有连接可以开启本级

的起始信号STV。单向下拉的方式会降低GOA电路的稳定性，此外，GOA电路需

要很大的外部驱动能力，从而导致电路功耗增大，降低了GOA电路的使用寿命，

因此，单向扫描GOA电路的适用范围相对较小。

正反向扫描GOA电路，即，显示相邻两帧图像时，一帧从第一行扫描至最后

一行，另一帧从最后一行扫描至第一行。与单向扫描GOA电路相比，正反向扫描

GOA电路有很大的适用范围，且能够降低电路功耗。

2 .2按照电路稳定性分类

按照电路的稳定性要求可以分为有冗余单元的GOA电路和无冗余单元的GOA

电路。

无冗余单元的GOA电路是指GOA电路的第一级的输入信号和最后一级的复位

信号均由外部信号提供；有冗余单元的GOA电路是指在GOA电路的首尾各设置一

个Dummy单元，Dummy单元的输出向GOA电路的第一级提供输入信号、向最后一

级提供复位信号。

可以看出，无冗余单元的GOA电路由于外部信号的时序不能精确控制，使得

其缺乏稳定性，有冗余单元的GOA电路能在这方面提高显示面板的稳定性，但

Dummy单元的引入必然增大了GOA结构在显示装置中占用的空间，不利于窄边框

的实现。

2 .3按照驱动行数分类

按照驱动行数可以分为GOA电路的一个移位寄存器单元只能驱动一行像素和

GOA电路的一个移位寄存器单元可驱动n行像素。

最常见的是，每个移位寄存器单元只能驱动一行像素，随着对显示面板窄边

框的要求越来越高，出现了一个移位寄存器单元驱动n行像素的专利技术，相较

于一对一的驱动方法，通过一级移位寄存器单元控制两行像素的开启能够满足各

种不同状态的显示需求，且能够减少GOA电路的元件数量，便于实现超窄边框设

计，缺点在于移位寄存器单元的结构设计复杂。

2 .4按照在显示面板的位置分类

按照GOA电路在显示面板的位置可以分为仅位于显示面板的一侧和位于显示

面板的左右两侧。

GOA电路被设置在显示面板的一侧是最常见的放置方式，这种结构设计简单

且易于实现，但由于GOA电路到各栅线的走线的长度差距较大，带来的损耗也不

一样，造成画面的显示质量降低；将GOA单元设置在显示面板两侧是指利用设置

在显示区域左侧的GOA驱动电路驱动各奇数行像素单元，利用设置在显示区域右

侧的GOA驱动电路驱动各偶数行像素单元，这样两组GOA电路到对应栅线的走线

均能最大程度的缩短，提高了显示质量且便于实现超窄边框设计。

3 小结

本文针对当前对GOA技术资料的搜集和分析，将GOA电路技术按照不同的方

式进行饿了分类，可以为后续的专利分析和专利导航提供技术支撑。在实现液晶

显示器的窄/无边框技术中，栅极驱动电路的改进，特别是针对GOA电路的改进

越来越成为热点，随着人们对显示产品高品质、时尚外观、以及视觉体验追求的

不断提高，各个企业一直专注于窄边框、无边框甚至是全面屏的研究，使得在非

显示边框区域的GOA电路的研究成为炙手可热的话题。

参考文献

[1]王文根.液晶显示器的快速响应技术[J].现代显示，2006，(4):45-48.

[2]邹丽娜.液晶背光领域专利技术现状与发展趋势[J].中国发明与专利，

2012，(11):39-43.

[3]高鸿锦等.液晶与平板显示技术[M].北京，北京邮电大学出版社.

[4]顾筠筠等. TFT-LCD的过驱动技术及其发展. 现代显示，2008，(90):33-

40

[5]曹叶 TFT_LCD过驱动技术的研究及其FPGA实现[J]. 上海交通大学，

2009.

[6]丁沐沂，李驰.平板显示技术的现状与展望[J].电脑知识与技术，2010，

6（34）：9854-9856.