CN104821148B - 移位寄存器单元、驱动方法、栅极驱动电路和显示装置 - Google Patents

移位寄存器单元、驱动方法、栅极驱动电路和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种移位寄存器单元、驱动方法、栅极驱动电路和显示装置。所述移位寄存器单元，包括栅极驱动信号输出端，还包括：输出模块，用于在输入阶段控制所述栅极驱动信号输出端输出无效信号，在输出阶段控制所述栅极驱动信号输出端输出有效信号；以及，控制模块，用于在复位阶段控制所述输出模块关闭。

Description

移位寄存器单元、驱动方法、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、驱动方法、栅极驱动电路和显示装置。
背景技术
显示装置的驱动器主要包括栅极驱动电路与数据驱动电路，而栅极驱动电路主要由多级移位寄存器单元组成，每一级移位寄存器单元均与一根栅线对接，通过移位寄存器单元的输出信号，逐行扫描驱动像素TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)。
传统的栅极驱动电路包括的移位寄存器单元由输出单元在输入阶段控制所述栅极驱动信号输出端输出无效信号，在输出阶段控制所述栅极驱动信号输出端输出有效信号，但是并没有有效的控制电路使得输出单元在复位阶段保持关闭，从而会影响栅极驱动电路的输出波形的稳定。
具体的，如图1所示，现有的移位寄存器单元包括输入晶体管T1、输出晶体管T2、复位晶体管T3、第一控制晶体管T4、第二控制晶体管T5、第一电容C1和第二电容C2，相邻上一级移位寄存器单元输出的栅极驱动信号Gn-1，通过栅极接入第一时钟信号CK的T1接入T2的栅极，在图1中，VGH标示高电平，VGL标示低电平，CKB标示第二时钟信号，Gn为本级栅极驱动信号输出端，并且图1中的所有晶体管都为p型晶体管。如图1所示的现有的移位寄存器单元在工作时，输出晶体管T2在输出有效信号后需要长关，但是由于控制T2栅极的T1为由CK控制，在CK无效的时段，T2的栅极浮空，当性能不稳定时，CKB的低电平会串入输出信号中，影响输出波形的稳定，严重的话会影响多级移位寄存器单元的输出。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种移位寄存器单元、驱动方法、栅极驱动电路和显示装置，以解决现有技术中栅极驱动信号输出不稳定的问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种移位寄存器单元，包括栅极驱动信号输出端，还包括：
输出模块，用于在输入阶段控制所述栅极驱动信号输出端输出无效信号，在输出阶段控制所述栅极驱动信号输出端输出有效信号；以及，
控制模块，用于在复位阶段控制所述输出模块关闭。
实施时，所述输出模块的控制端与输出控制节点连接，所述移位寄存器单元还包括：
输入模块，用于在输入阶段将输入信号输入输出控制节点，并在输出阶段维持所述输出控制节点的电位；以及，
复位模块，分别与所述输出控制节点和所述栅极驱动信号输出端连接，用于在复位阶段控制所述栅极驱动信号输出无效信号。
实施时，所述控制模块包括：控制晶体管，栅极接入控制信号，第一极与所述输出控制节点连接，第二极接入第一电平；
所述控制信号控制所述控制晶体管在所述输入阶段和所述输出阶段关断，并控制所述控制晶体管在所述复位阶段打开。
实施时，所述输入模块包括：输入晶体管，栅极接入与所述第一时钟信号，第一极接入所述输入信号，第二极与所述输出控制节点连接。
实施时，所述输出模块包括：
输出晶体管，栅极与所述输出控制节点连接，第一极与所述栅极驱动信号输出端连接，第二极接入与所述第一时钟信号反相的第二时钟信号；以及，
第一电容，连接于所述输出晶体管的栅极和所述栅极驱动信号输出端之间。
实施时，所述复位模块包括：
复位晶体管，栅极与复位控制节点连接，第一极接入所述第一电平，第二极与所述栅极驱动信号输出端连接；
第一复位控制晶体管，栅极与所述输出控制节点连接，第一极接入所述第一时钟信号，第二极与所述复位控制节点连接；
第二复位控制晶体管，栅极接入所述第一时钟信号，第一极与所述复位控制节点连接，第二极接入第二电平；以及，
第二电容，第一端与所述复位控制节点连接，第二端接入所述第一电平。
本发明实施例所述的移位寄存器单元的驱动方法，用于驱动上述的移位寄存器单元，所述驱动方法包括：在复位阶段控制模块控制输出模块关闭。
本发明实施例所述的栅极驱动电路，包括上述的移位寄存器单元；
除了第一级移位寄存器单元之外，每一级移位寄存器单元的输入端与相邻上一级移位寄存器单元的栅极驱动信号输出端连接。
本发明实施例所述的显示装置，包括上述的栅极驱动电路。
与现有技术相比，本发明所述的移位寄存器单元、驱动方法、栅极驱动电路和显示装置，通过控制模块在复位阶段控制所述输出模块关闭，确保在复位阶段输出模块关闭，以保证输出的栅极驱动信号的稳定。
附图说明
图1是现有的移位寄存器单元的电路图；
图2是本发明实施例所述的移位寄存器单元的结构图；
图3是本发明另一实施例所述的移位寄存器单元的结构图；
图4是本发明一具体实施例所述的移位寄存器单元的电路图；
图5是本发明该具体实施例所述的移位寄存器单元的工作时序图。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
如图2所示，本发明实施例所述的移位寄存器单元，包括栅极驱动信号输出端Gn，还包括：
输出模块21，用于在输入阶段控制所述栅极驱动信号输出端Gn输出无效信号，在输出阶段控制所述栅极驱动信号输出端输Gn出有效信号；以及，
控制模块22，用于在复位阶段控制所述输出模块21关闭。
本发明实施例所述的移位寄存器单元通过控制模块22在复位阶段控制所述输出模块21关闭，确保在复位阶段输出模块关闭，以保证输出的栅极驱动信号的稳定。
具体的，所述输出模块的控制端与输出控制节点连接，所述移位寄存器单元还包括：
输入模块，用于在输入阶段将输入信号输入输出控制节点，并在输出阶段维持所述输出控制节点的电位；以及，
复位模块，分别与所述输出控制节点和所述栅极驱动信号输出端连接，用于在复位阶段控制所述栅极驱动信号输出无效信号。
如图3所示，本发明另一实施例所述的移位寄存器单元包括：
栅极驱动信号输出端Gn；
输出模块21，控制端与输出控制节点A连接，用于在输入阶段控制所述栅极驱动信号输出端Gn输出无效信号，在输出阶段控制所述栅极驱动信号输出端输Gn出有效信号；
控制模块22，用于在复位阶段控制所述输出模块21关闭；
输入模块23，用于在输入阶段将输入信号Gn-1输入输出控制节点A，并在输出阶段维持所述输出控制节点A的电位；以及，
复位模块24，分别与所述输出控制节点A和所述栅极驱动信号输出端Gn连接，用于在复位阶段控制所述栅极驱动信号输出端Gn输出无效信号。
在本发明如图3所示的移位寄存器单元的实施例中，在复位阶段，是由复位模块24控制栅极驱动信号为无效信号，并且由输入模块23在输入阶段将输入信号Gn-1(即相邻上一级移位寄存器单元输出的栅极驱动信号)输入输出控制节点A，由输出控制节点A的电位来控制所述复位模块24和所述输出模块21。
具体的，所述控制模块包括：控制晶体管，栅极接入控制信号，第一极与所述输出控制节点连接，第二极接入第一电平；
所述控制信号控制所述控制晶体管在所述输入阶段和所述输出阶段关断，并控制所述控制晶体管在所述复位阶段打开。
具体的，所述输入模块包括：输入晶体管，栅极接入与所述第一时钟信号，第一极接入所述输入信号，第二极与所述输出控制节点连接。
具体的，所述输出模块包括：
输出晶体管，栅极与所述输出控制节点连接，第一极与所述栅极驱动信号输出端连接，第二极接入与所述第一时钟信号反相的第二时钟信号；以及，
第一电容，连接于所述输出晶体管的栅极和所述栅极驱动信号输出端之间。
具体的，所述复位模块包括：
复位晶体管，栅极与复位控制节点连接，第一极接入所述第一电平，第二极与所述栅极驱动信号输出端连接；
第一复位控制晶体管，栅极与所述输出控制节点连接，第一极接入所述第一时钟信号，第二极与所述复位控制节点连接；
第二复位控制晶体管，栅极接入所述第一时钟信号，第一极与所述复位控制节点连接，第二极接入第二电平；以及，
第二电容，第一端与所述复位控制节点连接，第二端接入所述第一电平。
本发明所有实施例中采用的晶体管均可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件。在本发明实施例中，为区分晶体管除栅极之外的两极，将其中第一极可以为源极或漏极，第二极可以为漏极或源极。此外，按照晶体管的特性区分可以将晶体管分为n型晶体管或p型晶体管。在本发明实施例提供的驱动电路中，所有晶体管均是以p型晶体管为例进行的说明，可以想到的是在采用n型晶体管实现时是本领域技术人员可在没有做出创造性劳动前提下轻易想到的，因此也是在本发明的实施例保护范围内的。
下面通过一个具体实施例来说明本发明所述的移位寄存器单元：
如图4所示，在本发明一具体实施例所述的移位寄存器单元中，
所述输入模块包括：输入晶体管T1，栅极接入与所述第一时钟信号CK，第一极接入输入信号Gn-1(Gn-1即为相邻上一级移位寄存器单元输出的栅极驱动信号)，第二极与输出控制节点A连接；
所述输出模块包括：
输出晶体管T2，栅极与所述输出控制节点A连接，第一极与本级移位寄存器单元的栅极驱动信号输出端Gn连接，第二极接入与所述第一时钟信号CK反相的第二时钟信号CKB；以及，
第一电容C1，连接于所述输出晶体管T3的栅极和所述栅极驱动信号输出端Gn之间；
所述复位模块包括：
复位晶体管T3，栅极与复位控制节点B连接，第一极接入高电平VGH，第二极与所述栅极驱动信号输出端Gn连接；
第一复位控制晶体管T4，栅极与所述输出控制节点A连接，第一极接入所述第一时钟信号CK，第二极与所述复位控制节点B连接；
第二复位控制晶体管T5，栅极接入所述第一时钟信号CK，第一极与所述复位控制节点B连接，第二极接入低电平VGL；以及，
第二电容C2，第一端与所述复位控制节点B连接，第二端接入所述高电平VGH；
所述控制模块包括：控制晶体管T6，栅极接入控制信号En，第一极与输出控制节点A连接，第二极接入高电平VGH；
所述控制信号En控制所述控制晶体管T1在所述输入阶段和所述输出阶段关断，并控制所述控制晶体管T1在所述复位阶段打开，从而控制所述输出晶体管T2的栅极的电位在复位阶段维持为高电平VGH，从而确保在复位阶段T2保持关断，可以保证栅极驱动信号输出的稳定性，并且持续的直流供电还能够使得可以降低C2的电容值，从而使得本发明实施例所述的移位寄存器单元的布局面积变小，利于实现窄边框。
在本发明该具体实施例所述的移位寄存器单元中，在T2的栅极引入T6，T6的栅极受到本行的Emission(发光)GOA(Gate On Array，阵列基板行驱动电路)输出的控制信号En的控制，对于p型晶体管组成的移位寄存器单元来说，如图5所示，En在复位阶段是长低的信号，En的上升沿较本行的Gate(栅极)GOA包括的本级栅极驱动信号输出端Gn输出的栅极驱动信号的下降沿早一个时钟周期，En的下降沿与Gn输出的栅极驱动信号的下降沿同一位置。
如图5所示，本发明如图4所示的移位寄存器单元的具体实施例在工作时：
在输入阶段S1，Gn-1为低电平，CK为低电平，CKB为高电平，En和Gn都为高电平，此时T1打开，Gn-1通过T1输入至输出控制节点A，使得输出控制节点A的电位为低电平，此时T2、T4和T5都打开，T6关断，复位控制节点B的电位为低电平，T3也打开，此时Gn输出高电平；
在输出阶段S2，Gn-1为高电平，CK为高电平，CKB为低电平，En为高电平，Gn为低电平，T5和T6关断，输出控制节点A的电位维持为低电平，T2和T4都打开，Gn输出低电平，复位控制节点B的电位为高电平，T3关断；
在复位阶段S3，Gn-1为高电平，En为低电平，CK和CKB不停的交替输出高电平或低电平，由于En为低电平所以在复位阶段S3，输出控制节点A的电位在复位阶段S3都为高电平，T2和T4都关断，当CK为低电平时，T5打开，复位控制节点B的电位维持为低电平，T3在复位阶段维持打开，Gn输出高电平。
由上述的图4所示的移位寄存器单元的具体实施例的工作过程可知，在复位阶段S3，当CK为高电平时，T1关断，此时T6还是打开状态，T2的栅极电位还是能保持在高电平VGH，即T6能使得T2的栅极电位保持不变，确保T2在复位阶段关断。
本发明实施例所述的移位寄存器单元的驱动方法，用于驱动上述的移位寄存器单元，所述驱动方法包括：在复位阶段控制模块控制输出模块关闭。
本发明实施例所述的移位寄存器单元的驱动方法通过控制模块在复位阶段控制所述输出模块关闭，确保在复位阶段输出模块关闭，以保证输出的栅极驱动信号的稳定。
本发明实施例所述的栅极驱动电路包括上述的移位寄存器单元；
除了第一级移位寄存器单元之外，每一级移位寄存器单元的输入端与相邻上一级移位寄存器单元的栅极驱动信号输出端连接。
本发明实施例所述的显示装置，包括上述的栅极驱动电路。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种移位寄存器单元，包括栅极驱动信号输出端，所述移位寄存器单元还包括：
输出模块，用于在输入阶段控制所述栅极驱动信号输出端输出无效信号，在输出阶段控制所述栅极驱动信号输出端输出有效信号；以及，
控制模块，用于在复位阶段控制所述输出模块关闭；
所述输出模块的控制端与输出控制节点连接；其特征在于，
所述控制模块包括：控制晶体管，栅极接入控制信号，第一极与所述输出控制节点连接，第二极接入第一电平；
所述控制信号控制所述控制晶体管在所述输入阶段和所述输出阶段关断，并控制所述控制晶体管在所述复位阶段打开。
2.如权利要求1所述的移位寄存器单元，其特征在于，所述移位寄存器单元还包括：
输入模块，用于在输入阶段将输入信号输入输出控制节点，并在输出阶段维持所述输出控制节点的电位；以及，
复位模块，分别与所述输出控制节点和所述栅极驱动信号输出端连接，用于在复位阶段控制所述栅极驱动信号输出无效信号。
3.如权利要求2所述的移位寄存器单元，其特征在于，所述输入模块包括：输入晶体管，栅极接入第一时钟信号，第一极接入所述输入信号，第二极与所述输出控制节点连接。
4.如权利要求3所述的移位寄存器单元，其特征在于，所述输出模块包括：
输出晶体管，栅极与所述输出控制节点连接，第一极与所述栅极驱动信号输出端连接，第二极接入与所述第一时钟信号反相的第二时钟信号；以及，
第一电容，连接于所述输出晶体管的栅极和所述栅极驱动信号输出端之间。
5.如权利要求3或4所述的移位寄存器单元，其特征在于，所述复位模块包括：
复位晶体管，栅极与复位控制节点连接，第一极接入所述第一电平，第二极与所述栅极驱动信号输出端连接；
第一复位控制晶体管，栅极与所述输出控制节点连接，第一极接入所述第一时钟信号，第二极与所述复位控制节点连接；
第二复位控制晶体管，栅极接入所述第一时钟信号，第一极与所述复位控制节点连接，第二极接入第二电平；以及，
第二电容，第一端与所述复位控制节点连接，第二端接入所述第一电平。
6.一种移位寄存器单元的驱动方法，用于驱动如权利要求1至5中任一权利要求所述的移位寄存器单元，其特征在于，所述驱动方法包括：在复位阶段控制模块控制输出模块关闭。
7.一种栅极驱动电路，其特征在于，包括如权利要求1至5中任一权利要求所述的移位寄存器单元；
除了第一级移位寄存器单元之外，每一级移位寄存器单元的输入端与相邻上一级移位寄存器单元的栅极驱动信号输出端连接。
8.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求7所述的栅极驱动电路。
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