CN104392705B - 移位寄存器、栅极驱动电路、阵列基板、显示装置 - Google Patents

移位寄存器、栅极驱动电路、阵列基板、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种移位寄存器、栅极驱动电路、阵列基板、显示装置，属于显示技术领域，其可解决现有的移位寄存器的在过渡区的输出不稳定的问题。本发明的移位寄存器，其包括多个级联的移位寄存器单元，还包括：检测单元和复位反馈单元；其中，所述检测单元连接至少两个移位寄存器单元，用于检测移位寄存器单元输出的电位，并将该检测结果传输给所述复位反馈单元；所述复位反馈单元与至少一个所述移位寄存器单元连接，用于当所述检测单元检测到与所述检测单元连接的移位寄存器单元所输出的电位均为预判断电位时，对与所述复位反馈单元连接的移位寄存器单元所述输出的电位进行复位；其中，所述预判断电位为各所述移位寄存器单元在过渡区所输出的电位。

Description

移位寄存器、栅极驱动电路、阵列基板、显示装置
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种移位寄存器、栅极驱动电路、阵列基板、显示装置。
背景技术
TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，薄膜晶体管液晶显示装置)实现一帧画面显示的基本原理是通过栅极(gate)驱动电路从上到下依次对每一行像素输入一定宽度的方波进行选通，再通过源极(source)驱动电路为每一行像素所需的信号依次从上往下输出。
目前，多数TFT-LCD是在面板外侧设置栅极驱动电路和源极驱动电路的，但是该种设置方式成本比较高，因而产生了其他的替代方式，即，在基板上制作多个移位寄存器单元所组成的栅极驱动电路，也就是采用GOA(Gate Drive On Array)电路的设计。
其中，栅极驱动电路中的输出时序包括：有效显示区和过渡区。如图1所示，具体的，当显示一帧画面时，在有效显示区从第一个移位寄存器单元到第N个移位寄存器单元逐一输出扫描与其连接的栅线，当每个栅线被扫描完成后，则进入过渡区，此时由于每一个移位寄存器单元在该区域不工作，因此在该区域每一个移位寄存器单元的输出电位同时变为0(由于移位寄存器单元的输出电位为负值，故该过程为上拉过程)，从而导致各移位寄存器单元的输出不稳定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题包括，针对现有的移位寄存器存在的上述的问题，提供一种输出稳定的移位寄存器、栅极驱动电路、阵列基板、显示装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种移位寄存器，其包括多个级联的移位寄存器单元，以及检测单元和复位反馈单元；其中，
所述检测单元连接至少两个移位寄存器单元，用于检测与其连接的所述移位寄存器单元输出的电位，并将该检测结果传输给所述复位反馈单元；
所述复位反馈单元与至少一个所述移位寄存器单元连接，用于当所述检测单元检测到与所述检测单元连接的移位寄存器单元所输出的电位均为预判断电位时，对与所述复位反馈单元连接的移位寄存器单元所述输出的电位进行复位；其中，所述预判断电位为各所述移位寄存器单元在过渡区所输出的电位。
优选的是，所述复位反馈单元与每个所述移位寄存器单元连接，用于当所述检测单元检测到与所述检测单元连接的移位寄存器单元所输出的电位均为预判断电位时，对每个移位寄存器单元所述输出的电位进行复位。
优选的是，所述检测单元包括转换模块，
所述转换模块与至少两个移位寄存器单元和复位反馈单元电性连接，用于将与其连接的移位寄存器单元所输出的电位转换为第一电位，并通过所述第一电位控制所述复位反馈单元是否工作。
进一步优选的是，所述检测单元还包括双向逻辑电平调整模块，所述双向逻辑电平调整模块包括多个正向传输通道和至少一个反向传输通道；
所述双向逻辑电平调整模块与至少两个移位寄存器单元连接，且与所述双向逻辑电平调整模块连接的移位寄存器单元分别通过不同的所述正向传输通道与转换模块连接；所述双向逻辑电平调整模块用于将与其连接的移位寄存器单元所输出的电位调整为第一中间电位，并将第一中间电位传输给转换模块；
所述转换模块还与所述双向逻辑电平调整模块的一个反向传输通道连接，用于将所述第一中间电位调整为第二中间电位；
所述反向传输通道用于将所述第二中间电位调整为第一电位，输出给复位反馈单元。
优选的是，所述转换模块为与门电路。
优选的是，所述复位反馈单元包括：所述复位反馈单元包括：至少一个开关晶体管，
每个所述开关晶体管的栅极均连接反相输出通道，源极连接一个移位寄存器单元，且每个所述移位寄存器单元至多与一个开关晶体管的源极连接，漏极连接复位信号。
优选的是，所述复位反馈单元包括多个与各移位寄存器单元一一对应的开关晶体管，
所述开关晶体管的栅极连接反相输出通道，源极连接移位寄存器单元，漏极连接复位信号。
进一步优选的是，所述开关晶体管为N型晶体管。
进一步优选地是，所述第一电位为高电平，所述复位信号为低电平。
优选的是，所述检测单元连接两个所述移位寄存器单元。
进一步优选的是，与所述检测单元连接的两个所述移位寄存器单元为多个级联的移位寄存器单元中的第一个和最后一个。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种栅极驱动电路，其包括上述移位寄存器。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种阵列基板，其包括上述栅极驱动电路。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，其包括上述阵列基板。
本发明具有如下有益效果：
在发明的移位寄存器中增加了检测单元，当检测单元检测到与其连接的各个移位寄存器单元所输出的电位均为预判断电位，也就是说该帧画面的显示处于过渡区，由于各个移位寄存器单元均处于不工作的状态，因此各个移位寄存器单元的输出电位将不能维持在上一时刻的输出，从而导致移位寄存器单元的信号输出不稳定，进而导致画面显示不稳定。然而在本实施例中还同时包括复位反馈单元，当检测单元检测到与其连接的移位寄存器单元所输出的为预判断电位时，通过该检测结果控制复位反馈单元对各移位寄存器单元所述输出的电位进行复位，以使各个移位寄存器单元所述输出的电位稳定。
附图说明
图1为本发明的实施例1移位寄存器的结构示意图；
图2为图1的工作时序图；
图3为现有的移位寄存器的工作时序图。
其中附图标记为：10、移位寄存器单元；20、检测单元；21、转换模块；22、双向逻辑电平调整模块；30、复位反馈单元；G1、GN、移位寄存器单元输出的电位；g1、gN、第一中间电位；En、第二中间电位；EN、第一电位。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
结合图1所示，本实施例提供一种移位寄存器，其包括多个级联的移位寄存器单元10，以及检测单元20和复位反馈单元30；其中，所述检测单元20连接至少两个移位寄存器单元10，用于检测所述移位寄存器单元10输出的电位G1、GN，并将该检测结果传输给所述复位反馈单元30；所述复位反馈单元30与至少一个移位寄存器单元10连接，用于当所述检测单元20检测到与所述检测单元20连接的移位寄存器单元10所输出的电位G1、GN均为预判断电位Vth时，对与复位反馈单元30连接的移位寄存器单元10所述输出的电位G1、GN进行复位；其中，所述预判断电位Vth为各所述移位寄存器单元10在过渡区允许所输出的电位阈值。
本领域技术人员可以理解的是，在显示一帧画面时，显示的时序包括有效显示区和过渡区(blank区)；其中，有效显示区是指移位寄存器中的每一个移位寄存器依次输出一个方波给与其连接的栅线的时间；过渡区是指每一个移位寄存器依次输出一个方波后各个移位寄存器单元10的均不工作的时间；简单地说，例如显示装置在进行画面显示时，从第一帧画面转换到第二帧画面时会产生一个过渡，该过渡的时刻即为过渡区，扫描一帧画面的时间即为有效显示区。当然，同时可以理解的是，从有效显示区到过渡区以及从过渡区到有效显示区变化的瞬间，各移位寄存器单元10所输出的电位是不会立刻跳变的，是存在一定时间的间隔；具体的，各移位寄存器单元10在有效显示区输出一个方波信号后，即从VGH电位变为VGL电位进行输出，此后在进入到过渡区时，各移位寄存器单元10起初将会继续输出VGL电位，随后才会从VGL到0V变化的。同理，在过渡区进入有效显示区变化瞬间也是如此。但本领域技术人员应该知晓，在进行预判断电位的选择时，通常在过渡区的输出电位发生变化后的电位中进行选择，也即是说过渡区的输出电位通常是指进入过渡区电位发生变化后输出的电位。
在本实施例的移位寄存器中增加了检测单元20，当检测单元20检测到与其连接的各个移位寄存器单元10所输出的电位均为预判断电位Vth，也就是说该帧画面的显示处于过渡区，由于各个移位寄存器单元10均处于不工作的状态，因此各个移位寄存器单元10的输出电位G1、GN将不能维持在上一时刻的输出，从而导致移位寄存器单元10的信号输出不稳定，进而导致画面显示不稳定。然而在本实施例中还同时包括复位反馈单元30，当所述检测单元20检测到与所述检测单元20连接的移位寄存器单元10所输出的电位G1、GN均为预判断电位Vth时，对与复位反馈单元30连接的移位寄存器单元10所述输出的电位G1、GN进行复位，以使得各移位寄存器单元10中至少部分移位寄存器单元10所输出的电位G1、GN稳定。
优选地，所述复位反馈单元与每个所述移位寄存器单元连接，用于当所述检测单元检测到与所述检测单元连接的移位寄存器单元所输出的电位均为预判断电位时，对每个移位寄存器单元所述输出的电位进行复位。因此，当检测单元20检测到与其连接的移位寄存器单元10所输出的电位为预判断电位Vth时，通过该检测结果控制复位反馈单元30对各移位寄存器单元10所述输出的电位G1、GN进行复位，以使各个移位寄存器单元10所述输出的电位G1、GN稳定，从而保证整个移位寄存器输出的稳定。
作为本实施例的一种优选方式，其中，该检测单元20包括转换模块21，该转换模块21与至少两个移位寄存器单元10和复位反馈单元30电性连接，用于将与其连接的移位寄存器单元10所输出的电位转换为第一电位EN，并通过所述第一电位EN控制所述复位反馈单元30的工作。
具体的，以检测单元20接两个移位寄存器单元10为例进行说明。由于在显示一帧画面的有效显示区，各移位寄存器单元10将依次输出一个方波信号后变为低电位信号；在过渡区时，各移位寄存器单元10将不在工作，此时各移位寄存器单元10所输出的低电位信号将会被逐渐上拉，直至为0V。因此，当其中一个寄存器单元输出方波信号时，则说明此时必然处于有效显示区，另一个寄存器单元的输出一定为一个低电位信号，转换模块21接收到这两个移位寄存器输出的电位G1、GN后所转换出的第一电位EN为低电位，此时该第一电位EN控制复位反馈单元30不进行工作；当其中一个寄存器单元输出的电位G1、GN为低电位信号时，则说明此时也必然处于有效显示区，另一个寄存器单元的输出电位G1、GN为一个低电位信号或者为一个方波信号，此时转换模块21接收到这两个移位寄存器单元10输出的电位G1、GN后所转换出的第一电位EN为也为逻辑低电平；当所述两个移位寄存器单元10输出的电位G1、GN均为预判断电位Vth时，则说明此时必然处于过渡区，则另一个移位寄存器单元10输出的电位必然同样为预判断电位Vth，由于预判断电位Vth相对于寄存器单元的在有效显示区输出的电位G1、GN为低电位信号而言是有所升高，因此将预判断电位Vth定义为高电位信号，此时转换模块21接收到这两个移位寄存器单元10输出的电位G1、GN后所转换出的第一电位EN为也为逻辑高电平，从而控制复位反馈单元30进行工作，将各个移位寄存器单元10的输出的电位G1、GN进行复位，也就是说将拉低各个移位寄存器单元10的输出，进而使得该移位寄存器输出更稳定。同时，图2为本发明的时序图，图3为现有的时序图，通过图2和图3的时序图进行比较可以看出，在过渡区是，现有的输出明显发生跳变，而在图2中可以看出过渡区的输出有了明显的改善。
由于与门电路可以在输入两个高电位信号输出一个逻辑高电平信号，其中输入一个低电位信号则输出即为逻辑低电平信号，因此在本实施例中转换模块21优选为与门电路。
同时需要说明的是，本实施例中检测单元20也可以连接两个以上的移位寄存器单元10，但是为了布线简单，优选地检测单元20连接两个移位寄存器单元10，进一步，与所述检测单元20连接两个所述移位寄存器单元10为多个级联的移位寄存器单元10中的第一个和最后一个。如此设置是因为，以保证各个移位寄存器单元10在显示一帧画面的有效显示区均已工作完成，以使得在对过渡区的输出电位的复位更加的准确。
作为本实施例的另一种优选方式，与上述优选方式不同的是，该检测单元20不仅包括转换模块21，同时还包括双向逻辑电平调整模块22，且该双向逻辑电平调整模块22包括多个正向传输通道和至少一个反向传输通道；所述双向逻辑电平调整模块22与至少两个移位寄存器单元10，且与所述双向逻辑电平调整模块22连接的移位寄存器单元10分别通过不同的所述正向传输通道与转换模块21连接；所述双向逻辑电平调整模块22用于将与其连接的移位寄存器单元10所输出的电位G1、GN调整为第一中间电位g1、gN，并将第一中间电位g1、gN传输给转换模块21；所述转换模块21还与所述双向逻辑电平调整模块22的一个反向传输通道连接，用于将所述第一中间电位g1、gN调整为第二中间电位En；所述反向传输通道用于将所述第二中间电位En调整为第一电位EN，输出给复位反馈单元30。
优选地，所述复位反馈单元30包括：多个与各移位寄存器单元10一一对应的开关晶体管(也就是一个移位寄存器单元10对应一个开关晶体管)，每个开关晶体管的栅极连接在一起并连接反向传输通道，源极连接一个移位寄存器单元10，漏极短接在一起并连接低电平电位。如此设置是因为，开关晶体管的结构简单，容易控制。进一步优选地，各个开关晶体管均为N型晶体管，因此转换模块21或者说是与门电路将与其连接的移位寄存器均输出预判断电位Vth时，转换出一个逻辑高电平信号，从而各个开关晶体管打开，同时由于各个开关晶体管的漏极短接在一起并连接低电平电位，故可以将各个移位寄存器单元10的输出拉低，进而使得该移位寄存器输出更稳定。
当然，还可以优选的，只有部分移位寄存器单元10与开关晶体管连接，例如说，反馈复位单元30仅仅包括两个开关晶体管，此时多个移位寄存器单元10中也就是只有两个移位寄存器单元10连接与各自对应的开关晶体管的源极，两个开关晶体管的漏极均连接复位信号，栅极连接反向传输通道。可以了理解的是，只有这两个移位寄存器单元10所输出的电位将会被复位。
同样以检测单元20连接两个移位寄存器单元10为例进行说明，此时可以理解的是，在该方式中所采用的双向逻辑电平调整模块22可以为三通道的双向逻辑电平调整模块22，即包括两个正向传输通道和一个反向传输通道。
具体的，其中一个移位寄存器单元10的输出电位G1传输至第一个正向传输通道，另一个移位寄存器单元10的输出的电位GN传输至第二个正向传输通道，并通过两个传输通道调整后输出两个第一中间电位g1、gN，两个第一中间电位g1、gN再经过转换模块21转换成第二中间电位En，第二中间电位En传输至反向传输通道中进行调整后输出第一电位EN，此时通过第一电位EN控制复位反馈单元30是否工作。其中，当输出的两个第一中间电位g1、gN均为高电平，再转换模块21转换成第二中间电位En同样为高电平，此时经过反向传输通道中进行调整后输出第一电位EN为高电平，因此开关晶体管均被打开，此时各移位寄存器单元10输出复位信号，由于复位信号为低电平电位VGL，也就说此时各移位寄存器单元10被复位输出低电平。
之所以如此设置的原因是，当两个传输通道均输出预判断电位Vth时，由于预判断电位Vth的电压值较低，此时通过正向传输通道将该电压值进行放大，也就是变成一个具有相对较大电压值的高电平信号，即为第一中间电位g1、gN，此时再通过转换模块21转换(也就是与门电路)输出一个高电平信号，即为第二中间电位En，该高电平信号再通过反向传输通道进一步调整(将电压值放大或减小)得到一个稳定的高电平信号，即为第一电位EN，从而通过第一电位EN控制复位反馈单元30工作，将各个移位寄存器单元10的输出进行复位，也就是拉低，以使得移位寄存器的输出稳定。同理，当这两个移位寄存器单元10的输出不是预判断电位Vth时，同样按照上述的方式进行转换的，只是最终控制复位反馈单元30不工作，在此不详细描述。
相应的，本实施例还提供了一种栅极驱动电路，其包括上述移位寄存器。
相应的，本实施例还提供了一种阵列基板，其包括上述栅极驱动电路或者上述移位寄存器。
相应的，本实施例还提供了一种显示装置，其包括上述阵列基板或上述栅极驱动电路或者上述移位寄存器，该显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种移位寄存器，其包括多个级联的移位寄存器单元，其特征在于，所述移位寄存器还包括：检测单元和复位反馈单元；其中，
所述检测单元连接至少两个移位寄存器单元，用于检测与其连接的所述移位寄存器单元输出的电位，并将该检测结果传输给所述复位反馈单元；
所述复位反馈单元与至少一个所述移位寄存器单元连接，用于当所述检测单元检测到与所述检测单元连接的移位寄存器单元所输出的电位均为预判断电位时，对与所述复位反馈单元连接的移位寄存器单元所述输出的电位进行复位；其中，所述预判断电位为各所述移位寄存器单元在过渡区所输出的电位；
所述复位反馈单元与每个所述移位寄存器单元连接，用于当所述检测单元检测到与所述检测单元连接的移位寄存器单元所输出的电位均为预判断电位时，对每个移位寄存器单元所述输出的电位进行复位；
所述检测单元包括转换模块，
所述转换模块与至少两个移位寄存器单元和复位反馈单元电性连接，用于将与其连接的移位寄存器单元所输出的电位转换为第一电位，并通过所述第一电位控制所述复位反馈单元是否工作；
其中，过渡区是指每一个移位寄存单元依次输出一个方波后各个移位寄存器单元的均不工作的时间。
2.根据权利要求1所述的移位寄存器，其特征在于，所述检测单元还包括双向逻辑电平调整模块，所述双向逻辑电平调整模块包括多个正向传输通道和至少一个反向传输通道；
所述双向逻辑电平调整模块与至少两个移位寄存器单元连接，且与所述双向逻辑电平调整模块连接的移位寄存器单元分别通过不同的所述正向传输通道与转换模块连接；所述双向逻辑电平调整模块用于将与其连接的移位寄存器单元所输出的电位调整为第一中间电位，并将第一中间电位传输给转换模块；
所述转换模块还与所述双向逻辑电平调整模块的一个反向传输通道连接，用于将所述第一中间电位调整为第二中间电位；
所述反向传输通道用于将所述第二中间电位调整为第一电位，输出给复位反馈单元。
3.根据权利要求2所述的移位寄存器，其特征在于，所述转换模块为与门电路。
4.根据权利要求2所述的移位寄存器，其特征在于，所述复位反馈单元包括：至少一个开关晶体管，
每个所述开关晶体管的栅极均连接反相输出通道，源极连接一个移位寄存器单元，且每个所述移位寄存器单元至多与一个所述开关晶体管的源极连接，漏极连接复位信号。
5.根据权利要求4所述的移位寄存器，其特征在于，所述复位反馈单元包括多个与各移位寄存器单元一一对应的开关晶体管，
所述开关晶体管的栅极连接反相输出通道，源极连接移位寄存器单元，漏极连接复位信号。
6.根据权利要求4或5所述的移位寄存器，其特征在于，所述开关晶体管为N型晶体管。
7.根据权利要求4或5所述的移位寄存器，其特征在于，所述第一电位为高电平，所述复位信号为低电平。
8.根据权利要求1至5中任意一项所述的移位寄存器，其特征在于，所述检测单元连接两个所述移位寄存器单元。
9.根据权利要求8所述的移位寄存器，其特征在于，与所述检测单元连接的两个所述移位寄存器单元为多个级联的移位寄存器单元中的第一个和最后一个。
10.一种栅极驱动电路，其特征在于，所述栅极驱动电路包括权利要求1至9中任意一项所述的移位寄存器。
11.一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括权利要求10所述的栅极驱动电路。
12.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求11所述的阵列基板。
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