CN104361853A - 移位寄存器单元、移位寄存器、栅极驱动电路和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移位寄存器单元、移位寄存器、栅极驱动电路和显示装置。所述移位寄存器单元包括依次连接的扫描控制模块、移位寄存模块和输出缓冲模块。所述扫描控制模块用于在本级移位寄存器单元的工作阶段向所述移位寄存模块提供初始信号；所述移位寄存模块用于根据所述扫描控制模块提供的初始信号向所述输出缓冲模块输出中间信号；所述输出缓冲模块用于根据所述移位寄存模块输出的中间信号输出扫描信号。本发明能够降低所述栅极驱动电路的功耗。

Description

移位寄存器单元、移位寄存器、栅极驱动电路和显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种移位寄存器单元、移位寄存器、栅极驱动电路和显示装置。

背景技术

随着移动互联的发展，移动终端的显示面板的解析度越来越高，而集成在显示面板上的扫描驱动电路也越来越多。这些扫描驱动电路在一帧的时间里，同一时间只有一级单元电路工作，因此这些电路真正状态发生改变处于工作状态的时间非常短，而其余时间都处于非工作状态，即状态不发生改变。

现有栅极驱动电路的移位寄存器结构如图1所示，包括扫描控制模块11、移位寄存模块12、和输出缓冲模块13，驱动着每级电路发生改变的主要是上一级给的起始信号和时钟信号CK。图1中所示的电路在处于非工作状态时，时钟信号CK仍然会进入移位寄存模块12内部，使得移位寄存模块12中部分晶体管随着时钟信号CK的变化而进行反复充放电。虽然晶体管的反复开启不会造成电路的状态发生变化，但会使电路的功耗较大，这对于要求低功耗长待机时间的移动设备来说是非常不利的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种移位寄存器单元、移位寄存器、栅极驱动电路和显示装置，以降低栅极驱动电路的功耗。

为解决上述技术问题，作为本发明的第一个方面，提供一种移位寄存器单元，包括依次连接的扫描控制模块、移位寄存模块和输出缓冲模块，

所述扫描控制模块用于在本级移位寄存器单元的工作阶段向所述移位寄存模块提供初始信号；

所述移位寄存模块用于根据所述扫描控制模块提供的初始信号向所述输出缓冲模块输出中间信号；

所述输出缓冲模块用于根据所述移位寄存模块输出的中间信号输出扫描信号。

优选地，所述扫描控制模块能够根据上一级移位寄存器单元输出的扫描信号和下一级移位寄存器单元输出的扫描信号提供所述初始信号；

本级移位寄存器单元的所述工作阶段包括：预充电阶段、输出阶段、复位阶段、以及低电平保持阶段，

在所述预充电阶段，所述扫描控制模块向所述移位寄存模块提供高电平初始信号，使所述移位寄存模块处于写入状态，所述移位寄存模块根据所述高电平初始信号向所述输出缓冲模块输出高电平中间信号，所述输出缓冲模块根据所述高电平中间信号以及当前时钟信号输出低电平扫描信号；

在所述输出阶段，所述扫描控制模块向所述移位寄存模块提供低电平初始信号，所述移位寄存模块保持并继续向所述输出缓冲模块输出高电平中间信号，所述输出缓冲模块根据所述高电平中间信号以及当前时钟信号输出高电平扫描信号；

在所述复位阶段，所述扫描控制模块向所述移位寄存模块提供低电平初始信号，使所述移位寄存模块处于写入状态，所述移位寄存模块根据所述低电平初始信号向所述输出缓冲模块输出低电平中间信号，所述输出缓冲模块根据所述低电平中间信号以及当前时钟信号输出低电平扫描信号；

在所述低电平保持阶段，所述扫描控制模块向所述移位寄存模块提供低电平初始信号，所述移位寄存模块保持并继续向所述输出缓冲模块输出低电平中间信号，所述输出缓冲模块根据所述低电平中间信号以及当前时钟信号输出低电平扫描信号。

优选地，所述扫描控制模块包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、正向控制信号输入端和反向控制信号输入端，

所述扫描控制模块包括第一传输门、第二传输门、第三传输门和第四传输门，

所述第一传输门的输入端为所述扫描控制模块的第一输入端，

所述第二传输门的输入端为所述扫描控制模块的第二输入端，

所述第三传输门的输入端为所述扫描控制模块的第三输入端，

所述第四传输门的输入端为所述扫描控制模块的第四输入端，

其中，所述扫描控制模块的第一输入端输入的是上一级移位寄存器单元中的扫描信号，所述扫描控制模块的第二输入端输入的是下一级移位寄存器单元中的扫描信号，

所述扫描控制模块的第三输入端输入的是上一级移位寄存器单元的扫描信号的反相信号，所述扫描控制模块的第四输入端输入的是下一级移位寄存器单元的扫描信号的反相信号；

所述第一传输门的输出端与所述第二传输门的输出端相连形成第一节点，所述第一节点与所述移位寄存模块相连，并用于提供所述初始信号，

所述第三传输门的输出端与所述第四传输门的输出端相连形成第二节点，所述第二节点与所述移位寄存模块相连，

所述第一传输门的第一控制端、所述第二传输门的第二控制端、所述第三传输门的第二控制端、以及所述第四传输门的第一控制端均与正向控制信号输入端相连，

所述第一传输门的第二控制端、所述第二传输门的第一控制端、所述第三传输门的第一控制端、以及所述第四传输门的第二控制端均与反向控制信号输入端相连，

正向扫描时，所述正向控制信号输入端输入高电平，所述反向控制信号输入端输入低电平，

反向扫描时，所述正向控制信号输入端输入低电平，所述反向控制信号输入端输入高电平。

优选地，所述移位寄存模块包括第一三态反相器、第二三态反相器和第一反相器，

所述第一三态反相器的输出端与所述第二三态反相器的输出端连接，并且与所述第一反相器的输入端连接，

所述第一三态反相器的输入端与所述第一节点相连，所述第二三态反相器的输入端与所述第一反相器的输出端相连形成第三节点，所述第三节点用于向所述输出缓冲模块输出所述中间信号，

所述第一三态反相器的第一控制端和所述第二三态反相器的第二控制端与所述第一节点相连，

所述第一三态反相器的第二控制端和所述第二三态反相器的第一控制端与所述第二节点相连。

优选地，所述输出缓冲模块包括依次连接的与非门、第二反相器、第三反相器和第四反相器，

所述与非门的其中一个输入端与所述第三节点相连，所述与非门的另一个输入端为时钟信号输入端，并且，输入到相邻的移位寄存器单元中的时钟信号的相位相反，

所述第二反相器的输出端和所述第四反相器的输出端为所述输出缓冲模块的扫描信号输出端，所述第三反相器的输出端为所述输出缓冲模块的反相扫描信号输出端，

所述扫描信号输出端用于输出扫描信号，所述反相扫描信号输出端用于输出所述扫描信号的反相信号。

优选地，所述扫描控制模块的第一输入端与上一级移位寄存器单元中的扫描信号输出端相连，所述扫描控制模块的第二输入端与下一级移位寄存器单元中的扫描信号输出端相连，

所述扫描控制模块的第三输入端与上一级移位寄存器单元中的反相扫描信号输出端相连，所述扫描控制模块的第四输入端与下一级移位寄存器单元中的反相扫描信号输出端相连。

作为本发明的第二个方面，还提供一种移位寄存器，包括级联的多个移位寄存器单元，所述移位寄存器单元为本发明所提供的上述移位寄存器单元。

优选地，所述扫描控制模块包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、正向控制信号输入端和反向控制信号输入端，

所述输出缓冲模块包括时钟信号输入端，并且，输入到相邻的移位寄存器单元中的时钟信号的相位相反，

所述输出缓冲模块包括扫描信号输出端和反相扫描信号输出端，所述扫描信号输出端用于输出扫描信号，所述反相扫描信号输出端用于输出所述扫描信号的反相信号，

其中，上一级移位寄存器单元的扫描信号输出端与本级移位寄存器单元中的扫描控制模块的第一输入端相连，

下一级移位寄存器单元的扫描信号输出端与本级移位寄存器单元中的扫描控制模块的第二输入端相连，

上一级移位寄存器单元的反相扫描信号输出端与本级移位寄存器单元中的扫描控制模块的第三输入端相连，

下一级移位寄存器单元的反相扫描信号输出端与本级移位寄存器单元中的扫描控制模块的第四输入端相连，

正向扫描时，所述正向控制信号输入端输入高电平，所述反向控制信号输入端输入低电平，

反向扫描时，所述正向控制信号输入端输入低电平，所述反向控制信号输入端输入高电平。

作为本发明的第三个方面，还提供一种栅极驱动电路，包括本发明所提供的上述移位寄存器，所述栅极驱动电路还包括多个信号产生线，用于为所述移位寄存器提供初始信号和控制信号。

优选地，多个所述信号产生线包括：

初始信号产生线，正向控制信号产生线、反向控制信号产生线、第一时钟信号产生线、以及第二时钟信号产生线，

其中，所述初始信号产生线用于为第一级或者最后一级移位寄存器单元提供初始驱动信号，

所述第一时钟信号产生线产生的时钟信号与所述第二时钟信号产生线产生的时钟信号相位相反，

奇数级或偶数级所述移位寄存器单元中的所述输出缓冲模块的时钟信号输入端与所述第一时钟信号产生线相连，

偶数级或奇数级所述移位寄存器单元中的所述输出缓冲模块的时钟信号输入端与所述第二时钟信号产生线相连；

所述正向控制信号产生线与所述扫描控制模块中的正向控制信号输入端相连，

所述反向控制信号产生线与所述扫描控制模块中的反向控制信号输入端相连，

并且，正向扫描时，所述正向控制信号产生线提供高电平，所述反向控制信号产生线提供低电平，

反向扫描时，所述正向控制信号产生线提供低电平，所述反向控制信号产生线提供高电平。

作为本发明的第四个方面，还提供一种显示装置，所述显示装置包括本发明所提供的上述栅极驱动电路。

本发明提供的移位寄存器单元仅在本级处于工作阶段时对移位寄存模块中的晶体管进行充放电，与现有技术相比，时钟信号在非工作阶段不能进入移位寄存模块中，避免了时钟信号在非工作阶段对晶体管的栅极反复充放电，能够在很大程度上减少处于非工作阶段的电路的非必要的功耗。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1是现有栅极驱动电路的移位寄存器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的移位寄存器单元的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的移位寄存器单元的工作时序图；

图4是本发明实施例提供的四级移位寄存器单元级联的电路图；

图5是图4中所示电路从上往下扫描的时序图；

图6是图4中所示电路从下往上扫描的时序图；

图7是本发明实施例提供的栅极驱动电路的结构图。

在附图中，11、21：扫描控制模块；12、22：移位寄存模块；13、23：输出缓冲模块；TG1：第一传输门；TG2：第二传输门；TG3：第三传输门；TG4：第四传输门；TSI1：第一三态反相器；TSI2：第二三态反相器；N1：第一反相器；N2：第二反相器；N3：第三反相器；N4：第四反相器；NAND：与非门；Out_stv：扫描信号输出端；/Out_stv：反相扫描信号输出端；Gate Out_N：第N级移位寄存器单元的扫描信号输出端；CK(CKB)：时钟信号输入端；CN：正向控制信号输入端；CNB：反向控制信号输入端；Out_N-1：第N-1级移位寄存器单元的扫描信号；/Out_N-1：第N-1级移位寄存器单元的扫描信号的反相信号；Out_N+1：第N+1级移位寄存器单元的扫描信号；/Out_N+1：第N+1级移位寄存器单元的扫描信号的反相信号；STV’：初始信号产生线；CK’：第一时钟信号产生线；CKB’：第二时钟信号产生线；CN’：正向控制信号产生线；CNB’：反向控制信号产生线。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明首先提供一种移位寄存器单元，图2是所述移位寄存器单元的一种实施例的结构示意图。所述移位寄存器单元包括依次连接的扫描控制模块21、移位寄存模块22和输出缓冲模块23，其中：

扫描控制模块21用于在本级移位寄存器单元的工作阶段向移位寄存模块22提供初始信号；

移位寄存模块22用于根据扫描控制模块21提供的初始信号向输出缓冲模块23输出中间信号；

输出缓冲模块23用于根据移位寄存模块22输出的中间信号输出扫描信号。

在本发明中，移位寄存器单元仅在本级处于工作阶段时对移位寄存模块22中的晶体管进行充放电。与现有技术中采用时钟信号控制移位寄存模块12相比，本发明中的时钟信号在非工作阶段不能进入移位寄存模块22中，避免了时钟信号在非工作阶段对晶体管的栅极反复充放电，减少了处于非工作阶段的电路的非必要的功耗。

对于解析度较高的、具有上千级移位寄存器单元的显示面板来说，本发明能够在很大程度上降低显示面板的功耗。

进一步地，扫描控制模块21能够根据上一级移位寄存器单元输出的扫描信号Out_N-1和下一级移位寄存器单元输出的扫描信号Out_N+1提供所述初始信号。

具体地，本级移位寄存器单元的所述工作阶段包括：预充电阶段t1、输出阶段t2、复位阶段t3、以及低电平保持阶段t4。

在预充电阶段t1，扫描控制模块21向移位寄存模块22提供高电平初始信号，使移位寄存模块22处于写入状态，移位寄存模块22根据所述高电平初始信号向输出缓冲模块23输出高电平中间信号，输出缓冲模块23根据所述高电平中间信号以及当前时钟信号输出低电平扫描信号Out_N；

在输出阶段t2，扫描控制模块21向移位寄存模块22提供低电平初始信号，移位寄存模块22保持并继续向输出缓冲模块23输出高电平中间信号，输出缓冲模块23根据所述高电平中间信号以及当前时钟信号输出高电平扫描信号Out_N；

在复位阶段t3，扫描控制模块21向移位寄存模块22提供低电平初始信号，使移位寄存模块22处于写入状态，移位寄存模块22根据所述低电平初始信号向输出缓冲模块23输出低电平中间信号，输出缓冲模块23根据所述低电平中间信号以及当前时钟信号输出低电平扫描信号Out_N；

在低电平保持阶段t4，扫描控制模块21向移位寄存模块22提供低电平初始信号，移位寄存模块22保持并继续向输出缓冲模块23输出低电平中间信号，输出缓冲模块23根据所述低电平中间信号以及当前时钟信号输出低电平扫描信号Out_N。

在本发明中，移位寄存模块22的状态仅根据上、下级移位寄存器单元中的扫描信号而发生变化，并不受时钟信号的控制，因此，当本级移位寄存器单元处于非工作状态时，移位寄存模块22中的晶体管不会因时钟信号的变化而反复开启，降低了电路的功耗。

从图2中可以看出，扫描控制模块21包括四个输入端，分别是第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端，此外，扫描控制模块21还包括正向控制信号输入端CN和反向控制信号输入端CNB。

具体地，扫描控制模块21包括第一传输门TG1、第二传输门TG2、第三传输门TG3和第四传输门TG4；

第一传输门TG1的输入端为所述扫描控制模块的第一输入端；

第二传输门TG2的输入端为所述扫描控制模块的第二输入端；

第三传输门TG3的输入端为所述扫描控制模块的第三输入端；

第四传输门TG4的输入端为所述扫描控制模块的第四输入端；

其中，本级(第N级)移位寄存器单元的扫描控制模块21的第一输入端输入的是上一级(第N-1级)移位寄存器单元的扫描信号Out_N-1，扫描控制模块21的第二输入端输入的是下一级(第N+1级)移位寄存器单元的扫描信号Out_N+1；

扫描控制模块21的第三输入端输入的是上一级(第N-1级)移位寄存器单元的扫描信号的反相信号/Out_N-1，扫描控制模块21的第四输入端输入的是下一级(第N+1级)移位寄存器单元的扫描信号的反相信号/Out_N+1。

第一传输门TG1的输出端与第二传输门TG2的输出端相连形成第一节点P1，第一节点P1与移位寄存模块22相连，并用于提供所述初始信号；

第三传输门TG3的输出端与第四传输门TG4的输出端相连形成第二节点P2，第二节点P2与移位寄存模块22相连；

第一传输门TG1的第一控制端、第二传输门TG2的第二控制端、第三传输门TG3的第二控制端、以及第四传输门TG4的第一控制端均与正向控制信号输入端CN相连；

第一传输门TG1的第二控制端、第二传输门TG2的第一控制端、第三传输门TG3的第一控制端、以及第四传输门TG4的第二控制端均与反向控制信号输入端CNB相连。

正向扫描时(即从上往下扫描时)，正向控制信号输入端CN输入高电平，反向控制信号输入端CNB输入低电平，

反向扫描时(即从下往上扫描时)，正向控制信号输入端CN输入低电平，反向控制信号输入端CNB输入高电平。

进一步地，移位寄存模块22包括第一三态反相器TSI1、第二三态反相器TSI2和第一反相器N1。

第一三态反相器TSI1的输出端与第二三态反相器TSI2的输出端连接，并且与第一反相器N1的输入端连接；

第一三态反相器TSI1的输入端与第一节点P1相连，第二三态反相器TSI2的输入端与第一反相器N1的输出端相连形成第三节点P3，第三节点P3用于向输出缓冲模块23输出所述中间信号；

第一三态反相器TSI1的第一控制端和第二三态反相器TSI2的第二控制端与第一节点P1相连；

第一三态反相器TSI1的第二控制端和第二三态反相器TSI2的第一控制端与第二节点P2相连。

可以看出，在本发明中，移位寄存模块22的输入端和控制端是根据上、下级移位寄存器单元中的扫描信号而发生变化的。因此，仅在本级移位寄存器单元处于工作阶段时，移位寄存模块22中的晶体管才进行充放电。当本级移位寄存器单元处于非工作状态时，没有信号进入移位寄存模块22中，因此不会造成晶体管的反复开启，降低了电路在非工作阶段的功耗。

进一步地，输出缓冲模块23包括依次连接的与非门NAND、第二反相器N2、第三反相器N3和第四反相器N4。

与非门NAND的其中一个输入端与第三节点P3相连，与非门NAND的另一个输入端为时钟信号输入端，并且，输入到相邻的移位寄存器单元中的时钟信号的相位相反。即，输入到相邻的移位寄存器单元中的时钟信号分别是CK以及CKB，其中，时钟信号CK与时钟信号CKB的相位相反。

第二反相器N1的输出端Out_stv和第四反相器N4的输出端Gate Out_N为输出缓冲模块23的扫描信号输出端，第三反相器N3的输出端/Out_stv为输出缓冲模块23的反相扫描信号输出端；

所述扫描信号输出端用于输出扫描信号(例如，本级移位寄存器单元的扫描信号为Out_N)，所述反相扫描信号输出端用于输出所述扫描信号的反相信号(例如，本级移位寄存器单元的扫描信号的反相信号为/Out_N)。

在本发明中，通过上一级(第N-1级)移位寄存器单元的扫描信号Out_N-1、下一级(第N+1级)移位寄存器单元的扫描信号Out_N+1、上一级(第N-1级)移位寄存器单元的扫描信号的反相信号/Out_N-1、以及下一级(第N+1级)移位寄存器单元的扫描信号的反相信号/Out_N+1来确定移位寄存模块22处于写入状态或者保持状态。

所述写入状态指移位寄存模块22将第一节点P1的电平输出至第三节点P3；所述保持状态指第一节点P1的电平无法进入移位寄存模块22中，第三节点P3仍然保持上一电平状态。

具体地，扫描控制模块21的第一输入端与上一级移位寄存器单元中的扫描信号输出端Out_stv相连，扫描控制模块21的第二输入端与下一级移位寄存器单元中的扫描信号输出端Out_stv相连；

扫描控制模块21的第三输入端与上一级移位寄存器单元中的反相扫描信号输出端/Out_stv相连，扫描控制模块21的第四输入端与下一级移位寄存器单元中的反相扫描信号输出端/Out_stv相连。

即，上一级(第N-1级)移位寄存器单元的扫描信号Out_N-1输入本级(第N级)移位寄存器单元的扫描控制模块21的第一输入端，下一级(第N+1级)移位寄存器单元的扫描信号Out_N+1输入本级(第N级)移位寄存器单元的扫描控制模块21的第二输入端，上一级(第N-1级)移位寄存器单元的扫描信号的反相信号/Out_N-1输入本级(第N级)移位寄存器单元的扫描控制模块21的第三输入端，下一级(第N+1级)移位寄存器单元的扫描信号的反相信号/Out_N+1输入本级(第N级)移位寄存器单元的扫描控制模块21的第四输入端。

图3是图2所示的移位寄存器单元的工作时序图，这里以第N级移位寄存器单元为例，对图3中的工作时序图作详细的说明。并且，在图2所示的第N级移位寄存器单元中，时钟信号输入端输入的时钟信号为CKB信号。

电路正向扫描时的工作原理如下：

预充电阶段t1：正向控制信号输入端CN输入高电平，反向控制信号输入端CNB输入低电平，时钟信号输入端CKB输入低电平。Out_(N-1)为高电平，/Out_(N-1)为低电平，Out_(N+1)为低电平，/Out_(N+1)为高电平。第一三态反相器TSI1和第二三态反相器TSI2均打开，第一节点P1为高电平存入到移位寄存模块22中，使得第三节点P3为高电平，与CKB信号同时输入与非门NAND后，经过3个反相器后使Gate Out_N输出低电平扫描信号。

输出阶段t2：正向控制信号输入端CN输入高电平，反向控制信号输入端CNB输入低电平，时钟信号输入端CKB输入高电平。Out_(N-1)为低电平，/Out_(N-1)为高电平，Out_(N+1)为低电平，/Out_(N+1)为高电平。由于第一三态反相器TSI1关闭，没有信号输入到移位寄存模块22中，移位寄存模块22中的晶体管处于浮空(Floating)状态，因此移位寄存模块22能够保持上一状态，第三节点P3仍为高电平，与CKB信号同时输入与非门NAND后，经过3个反相器后使Gate Out_N输出高电平扫描信号。

复位阶段t3：正向控制信号输入端CN输入高电平，反向控制信号输入端CNB输入低电平，时钟信号输入端CKB输入低电平。Out_(N-1)为低电平，/Out_(N-1)为高电平，Out_(N+1)为高电平，/Out_(N+1)为低电平。第一三态反相器TSI1和第二三态反相器TSI2均打开，第一节点P1为低电平存入到移位寄存模块22中，第三节点P3变为低电平，与CKB信号同时输入与非门NAND后，经过3个反相器后使Gate Out_N输出低电平扫描信号。

低电平保持阶段t4：正向控制信号输入端CN输入高电平，反向控制信号输入端CNB输入低电平，时钟信号输入端CKB输入高电平。Out_(N-1)为低电平，/Out_(N-1)为高电平，Out_(N+1)为低电平，/Out_(N+1)为高电平。由于第一三态反相器TSI1关闭，没有信号输入到移位寄存模块22中，因此移位寄存模块22保持上一状态，第三节点P3仍为低电平，与CKB信号同时输入与非门NAND后，经过3个反相器后使Gate Out_N输出低电平扫描信号。

电路反向扫描时的工作原理如下：

预充电阶段t1：正向控制信号输入端CN输入低电平，反向控制信号输入端CNB输入高电平，时钟信号输入端CKB输入低电平。Out_(N+1)为高电平，/Out_(N+1)为低电平，Out_(N-1)为低电平，/Out_(N-1)为高电平。第一三态反相器TSI1和第二三态反相器TSI2均打开，第一节点P1为高电平存入到移位寄存模块22中，使得第三节点P3为高电平，与CKB信号同时输入与非门NAND后，经过3个反相器后使Gate Out_N输出低电平扫描信号。

输出阶段t2：正向控制信号输入端CN输入低电平，反向控制信号输入端CNB输入高电平，时钟信号输入端CKB输入高电平。Out_(N+1)为低电平，/Out_(N+1)为高电平，Out_(N-1)为低电平，/Out_(N-1)为高电平。由于第一三态反相器TSI1关闭，没有信号输入到移位寄存模块22中，因此移位寄存模块22保持上一状态，第三节点P3仍为高电平，与CKB信号同时输入与非门NAND后，经过3个反相器后使Gate Out_N输出高电平扫描信号。

复位阶段t3：正向控制信号输入端CN输入低电平，反向控制信号输入端CNB输入高电平，时钟信号输入端CKB输入低电平。Out_(N+1)为低电平，/Out_(N+1)为高电平，Out_(N-1)为高电平，/Out_(N-1)为低电平。第一三态反相器TSI1和第二三态反相器TSI2均打开，第一节点P1为低电平存入到移位寄存模块22中，第三节点P3变为低电平，与CKB信号同时输入与非门NAND后，经过3个反相器后使Gate Out_N输出低电平扫描信号。

低电平保持阶段t4：正向控制信号输入端CN输入低电平，反向控制信号输入端CNB输入高电平，时钟信号输入端CKB输入高电平。Out_(N+1)为低电平，/Out_(N+1)为高电平，Out_(N-1)为低电平，/Out_(N-1)为高电平。由于第一三态反相器TSI1关闭，没有信号输入到移位寄存模块22中，因此移位寄存模块22保持上一状态，第三节点P3仍为低电平，与CKB信号同时输入与非门NAND后，经过3个反相器后使Gate Out_N输出低电平扫描信号。

图4是本发明实施例提供的四级移位寄存器单元级联的电路图，图5是图4中所示电路从上往下扫描的时序图，图6是图4中所示电路从下往上扫描的时序图，其原理与上述原理相同，在此不再赘述。

本发明还提供了一种移位寄存器，所述移位寄存器包括级联的多个移位寄存器单元，所述移位寄存器单元为本发明所提供的上述移位寄存器单元，所述移位寄存器单元的具体结构如图2所示。

进一步地，扫描控制模块21包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、正向控制信号输入端CN和反向控制信号输入端CNB。

输出缓冲模块23包括时钟信号输入端CK(CKB)，并且，输入到相邻的移位寄存器单元中的时钟信号的相位相反。即，输入到相邻的移位寄存器单元中的时钟信号分别是CK以及CKB。

输出缓冲模块23包括扫描信号输出端Out_stv和Gate Out_N和反相扫描信号输出端/Out_stv，扫描信号输出端Out_stv和Gate Out_N用于输出扫描信号Out_N，反相扫描信号输出端/Out_stv用于输出所述扫描信号的反相信号/Out_N。

其中，上一级移位寄存器单元的扫描信号输出端Out_stv与本级移位寄存器单元中的扫描控制模块21的第一输入端相连；

下一级移位寄存器单元的扫描信号输出端Out_stv与本级移位寄存器单元中的扫描控制模块21的第二输入端相连；

上一级移位寄存器单元的反相扫描信号输出端/Out_stv与本级移位寄存器单元中的扫描控制模块的第三输入端相连；

下一级移位寄存器单元的反相扫描信号输出端/Out_stv与本级移位寄存器单元中的扫描控制模块的第四输入端相连。

正向扫描时，正向控制信号输入端CN输入高电平，反向控制信号输入端CNB输入低电平；

反向扫描时，正向控制信号输入端CN输入低电平，反向控制信号输入端CNB输入高电平。

在本发明中，每一级移位寄存器单元仅在本级处于工作阶段时，才对移位寄存模块22中的晶体管进行充放电，当本级移位寄存器单元处于非工作状态时，没有信号进入移位寄存模块22中，因此避免了晶体管的反复开启，降低了电路在非工作阶段的功耗。

本发明还提供了一种栅极驱动电路，所述栅极驱动电路包括本发明所提供的上述移位寄存器。图7是本发明实施例提供的栅极驱动电路的结构图，所述栅极驱动电路还包括多个信号产生线，用于为所述移位寄存器提供初始信号和控制信号。

具体地，多个所述信号产生线包括：

初始信号产生线STV’，正向控制信号产生线CN’、反向控制信号产生线CNB’、第一时钟信号产生线CK’、以及第二时钟信号产生线CKB’。

其中，初始信号产生线STV’用于为第一级或者最后一级移位寄存器单元提供初始驱动信号。

第一时钟信号产生线CK’产生的时钟信号与第二时钟信号产生线CKB’产生的时钟信号相位相反。

奇数级或偶数级所述移位寄存器单元中的所述输出缓冲模块的时钟信号输入端CK(CKB)与第一时钟信号产生线CK’相连；

偶数级或奇数级所述移位寄存器单元中的所述输出缓冲模块的时钟信号输入端CK(CKB)与第二时钟信号产生线CKB’相连。

正向控制信号产生线CN’与所述扫描控制模块中的正向控制信号输入端CN相连，

反向控制信号产生线CNB’与所述扫描控制模块中的反向控制信号输入端CNB相连，

并且，正向扫描时，正向控制信号产生线CN’提供高电平，反向控制信号产生线CNB’提供低电平，

反向扫描时，正向控制信号产生线CN’提供低电平，反向控制信号产生线CNB’提供高电平。

如上所述，本发明中的移位寄存器单元仅在本级处于工作阶段时对移位寄存模块22中的晶体管进行充放电，与现有技术中采用时钟信号控制移位寄存模块12相比，本发明中的时钟信号在非工作阶段不能进入移位寄存模块22中，避免了时钟信号在非工作阶段对晶体管的栅极反复充放电，降低了电路的功耗。

本发明还提供了一种显示装置，所述显示装置包括本发明所提供的上述栅极驱动电路。对于解析度较高的、具有上千级移位寄存器单元的显示装置来说，本发明能够在很大程度上降低显示装置的功耗，有利于提高显示装置的待机时间。

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 (11)

1.一种移位寄存器单元，包括依次连接的扫描控制模块、移位寄存模块和输出缓冲模块，其特征在于，

所述扫描控制模块用于在本级移位寄存器单元的工作阶段向所述移位寄存模块提供初始信号；

所述移位寄存模块用于根据所述扫描控制模块提供的初始信号向所述输出缓冲模块输出中间信号；

所述输出缓冲模块用于根据所述移位寄存模块输出的中间信号输出扫描信号。

2.根据权利要求1所述的移位寄存器单元，其特征在于，所述扫描控制模块能够根据上一级移位寄存器单元输出的扫描信号和下一级移位寄存器单元输出的扫描信号提供所述初始信号；

本级移位寄存器单元的所述工作阶段包括：预充电阶段、输出阶段、复位阶段、以及低电平保持阶段，

在所述预充电阶段，所述扫描控制模块向所述移位寄存模块提供高电平初始信号，使所述移位寄存模块处于写入状态，所述移位寄存模块根据所述高电平初始信号向所述输出缓冲模块输出高电平中间信号，所述输出缓冲模块根据所述高电平中间信号以及当前时钟信号输出低电平扫描信号；

在所述输出阶段，所述扫描控制模块向所述移位寄存模块提供低电平初始信号，所述移位寄存模块保持并继续向所述输出缓冲模块输出高电平中间信号，所述输出缓冲模块根据所述高电平中间信号以及当前时钟信号输出高电平扫描信号；

在所述复位阶段，所述扫描控制模块向所述移位寄存模块提供低电平初始信号，使所述移位寄存模块处于写入状态，所述移位寄存模块根据所述低电平初始信号向所述输出缓冲模块输出低电平中间信号，所述输出缓冲模块根据所述低电平中间信号以及当前时钟信号输出低电平扫描信号；

在所述低电平保持阶段，所述扫描控制模块向所述移位寄存模块提供低电平初始信号，所述移位寄存模块保持并继续向所述输出缓冲模块输出低电平中间信号，所述输出缓冲模块根据所述低电平中间信号以及当前时钟信号输出低电平扫描信号。

3.根据权利要求2所述的移位寄存器单元，其特征在于，所述扫描控制模块包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、正向控制信号输入端和反向控制信号输入端，

所述扫描控制模块包括第一传输门、第二传输门、第三传输门和第四传输门，

所述第一传输门的输入端为所述扫描控制模块的第一输入端，

所述第二传输门的输入端为所述扫描控制模块的第二输入端，

所述第三传输门的输入端为所述扫描控制模块的第三输入端，

所述第四传输门的输入端为所述扫描控制模块的第四输入端，

其中，所述扫描控制模块的第一输入端输入的是上一级移位寄存器单元中的扫描信号，所述扫描控制模块的第二输入端输入的是下一级移位寄存器单元中的扫描信号，

所述扫描控制模块的第三输入端输入的是上一级移位寄存器单元的扫描信号的反相信号，所述扫描控制模块的第四输入端输入的是下一级移位寄存器单元的扫描信号的反相信号；

所述第一传输门的输出端与所述第二传输门的输出端相连形成第一节点，所述第一节点与所述移位寄存模块相连，并用于提供所述初始信号，

所述第三传输门的输出端与所述第四传输门的输出端相连形成第二节点，所述第二节点与所述移位寄存模块相连，

所述第一传输门的第一控制端、所述第二传输门的第二控制端、所述第三传输门的第二控制端、以及所述第四传输门的第一控制端均与正向控制信号输入端相连，

所述第一传输门的第二控制端、所述第二传输门的第一控制端、所述第三传输门的第一控制端、以及所述第四传输门的第二控制端均与反向控制信号输入端相连，

正向扫描时，所述正向控制信号输入端输入高电平，所述反向控制信号输入端输入低电平，

反向扫描时，所述正向控制信号输入端输入低电平，所述反向控制信号输入端输入高电平。

4.根据权利要求3所述的移位寄存器单元，其特征在于，所述移位寄存模块包括第一三态反相器、第二三态反相器和第一反相器，

所述第一三态反相器的输出端与所述第二三态反相器的输出端连接，并且与所述第一反相器的输入端连接，

所述第一三态反相器的输入端与所述第一节点相连，所述第二三态反相器的输入端与所述第一反相器的输出端相连形成第三节点，所述第三节点用于向所述输出缓冲模块输出所述中间信号，

所述第一三态反相器的第一控制端和所述第二三态反相器的第二控制端与所述第一节点相连，

所述第一三态反相器的第二控制端和所述第二三态反相器的第一控制端与所述第二节点相连。

5.根据权利要求4所述的移位寄存器单元，其特征在于，所述输出缓冲模块包括依次连接的与非门、第二反相器、第三反相器和第四反相器，

所述与非门的其中一个输入端与所述第三节点相连，所述与非门的另一个输入端为时钟信号输入端，并且，输入到相邻的移位寄存器单元中的时钟信号的相位相反，

所述第二反相器的输出端和所述第四反相器的输出端为所述输出缓冲模块的扫描信号输出端，所述第三反相器的输出端为所述输出缓冲模块的反相扫描信号输出端，

所述扫描信号输出端用于输出扫描信号，所述反相扫描信号输出端用于输出所述扫描信号的反相信号。

6.根据权利要求5所述的移位寄存器单元，其特征在于，

所述扫描控制模块的第一输入端与上一级移位寄存器单元中的扫描信号输出端相连，所述扫描控制模块的第二输入端与下一级移位寄存器单元中的扫描信号输出端相连，

所述扫描控制模块的第三输入端与上一级移位寄存器单元中的反相扫描信号输出端相连，所述扫描控制模块的第四输入端与下一级移位寄存器单元中的反相扫描信号输出端相连。

7.一种移位寄存器，其特征在于，包括级联的多个移位寄存器单元，所述移位寄存器单元为权利要求1至6中任意一项所述的移位寄存器单元。

8.根据权利要求7所述的移位寄存器，其特征在于，所述扫描控制模块包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、正向控制信号输入端和反向控制信号输入端，

所述输出缓冲模块包括时钟信号输入端，并且，输入到相邻的移位寄存器单元中的时钟信号的相位相反，

所述输出缓冲模块包括扫描信号输出端和反相扫描信号输出端，所述扫描信号输出端用于输出扫描信号，所述反相扫描信号输出端用于输出所述扫描信号的反相信号，

其中，上一级移位寄存器单元的扫描信号输出端与本级移位寄存器单元中的扫描控制模块的第一输入端相连，

下一级移位寄存器单元的扫描信号输出端与本级移位寄存器单元中的扫描控制模块的第二输入端相连，

上一级移位寄存器单元的反相扫描信号输出端与本级移位寄存器单元中的扫描控制模块的第三输入端相连，

下一级移位寄存器单元的反相扫描信号输出端与本级移位寄存器单元中的扫描控制模块的第四输入端相连，

正向扫描时，所述正向控制信号输入端输入高电平，所述反向控制信号输入端输入低电平，

反向扫描时，所述正向控制信号输入端输入低电平，所述反向控制信号输入端输入高电平。

9.一种栅极驱动电路，其特征在于，包括权利要求7或8所述的移位寄存器，所述栅极驱动电路还包括多个信号产生线，用于为所述移位寄存器提供初始信号和控制信号。

10.根据权利要求9所述的栅极驱动电路，其特征在于，多个所述信号产生线包括：

初始信号产生线，正向控制信号产生线、反向控制信号产生线、第一时钟信号产生线、以及第二时钟信号产生线，

其中，所述初始信号产生线用于为第一级或者最后一级移位寄存器单元提供初始驱动信号，

所述第一时钟信号产生线产生的时钟信号与所述第二时钟信号产生线产生的时钟信号相位相反，

奇数级或偶数级所述移位寄存器单元中的所述输出缓冲模块的时钟信号输入端与所述第一时钟信号产生线相连，

偶数级或奇数级所述移位寄存器单元中的所述输出缓冲模块的时钟信号输入端与所述第二时钟信号产生线相连；

所述正向控制信号产生线与所述扫描控制模块中的正向控制信号输入端相连，

所述反向控制信号产生线与所述扫描控制模块中的反向控制信号输入端相连，

并且，正向扫描时，所述正向控制信号产生线提供高电平，所述反向控制信号产生线提供低电平，

反向扫描时，所述正向控制信号产生线提供低电平，所述反向控制信号产生线提供高电平。

11.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求9或10所述的栅极驱动电路。