CN105096889B - 一种移位寄存器、其驱动方法、栅极驱动电路及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移位寄存器、其驱动方法、栅极驱动电路及显示装置,包括:输入单元、复位单元、第一控制单元、第二控制单元、第一输出单元、第二输出单元、第一信号输出端和第二信号输出端。采用输入单元、复位单元、第一控制单元和第一输出单元控制第一信号输出端的电位,采用输入单元、复位单元、第二控制单元和第二输出单元控制第二信号输出端的电位,相当于利用第一控制单元和第一输出单元与第二控制单元和第二输出单元控制共用输入单元和复位单元,实现现有的两个移位寄存器的功能量。从而与现有的两个移位寄存器相比,省去一个输入单元和一个复位单元,从而结构更加简单,占用面积更小,更适合于窄边框设计。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤指一种移位寄存器、其驱动方法、栅极驱动电路及显示装置。
背景技术
在薄膜晶体管显示器中,通常通过栅极驱动电路向像素区域的各个薄膜晶体管(TFT,Thin Film Transistor)的栅极提供栅极驱动信号。栅极驱动电路可以通过阵列工艺形成在液晶显示器的阵列基板上,即阵列基板行驱动(Gate Driver on Array,GOA)工艺,这种集成工艺不仅节省了成本,而且可以做到液晶面板(Panel)两边对称的美观设计,同时,也省去了栅极集成电路(IC,Integrated Circuit)的绑定(Bonding)区域以及扇出(Fan-out)的布线空间,从而可以实现窄边框的设计;并且,这种集成工艺还可以省去栅极扫描线方向的Bonding工艺,从而提高了产能和良率。
现有的栅极驱动电路通常由多个级联的移位寄存器构成,各级移位寄存器分别对应一条栅线,从而栅极驱动电路通过各级移位寄存器依次向扫描各栅线。但是,在现有的栅极驱动电路中,各级移位寄存器均包括有多个开关晶体管,占用面积较大,从而不利于窄边框的设计。
因此,如何提供一种有利于窄边框设计的栅极驱动电路是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种移位寄存器、其驱动方法、栅极驱动电路及显示装置,用于提供一种有利于窄边框设计的栅极驱动电路。
本发明实施例提供的一种移位寄存器,包括:输入单元、复位单元、第一控制单元、第一输出单元、第二控制单元、第二输出单元、第一信号输出端和第二信号输出端;其中,
所述输入单元的第一输入端用于接收输入信号,第二输入端用于接收第一参考信号,输出端与第一节点相连;所述输入单元用于在所述输入信号的控制下将所述第一参考信号提供给所述第一节点;
所述复位单元的第一输入端用于接收复位信号,第二输入端用于接收第二参考信号,输出端与所述第一节点相连;所述复位单元用于在所述复位信号的控制下将所述第二参考信号提供给所述第一节点;
所述第一控制单元的第一输入端用于接收第一时钟信号,第二输入端用于接收直流信号,第三输入端与所述第一信号输出端相连,输出端与第二节点相连;所述第一控制单元用于在第一时钟信号的控制下将所述第一时钟信号提供给所述第二节点,在所述第一信号输出端的控制下将所述直流信号提供给所述第二节点;
所述第二控制单元的第一输入端用于接收第二时钟信号,第二输入端用于接收所述直流信号,第三输入端与所述第二信号输出端相连,输出端与第三节点相连;所述第二控制单元用于在所述第二时钟信号的控制下将所述第二时钟信号提供给所述第三节点,在所述第二信号输出端的控制下将所述直流信号提供给所述第三节点;
所述第一输出单元的第一输入端用于接收所述第一时钟信号,第二输入端与所述第一节点相连,第三输入端与所述第二节点相连,第四输入端用于接收所述直流信号,第五输入端用于接收所述第二时钟信号,输出端与所述第一信号输出端相连;所述第一输出单元用于在所述第一节点电位的控制下将所述第一时钟信号提供给所述第一信号输出端,在所述第二节点电位的控制下将所述直流信号提供给所述第一信号输出端,在所述第二时钟信号的控制下将所述直流信号提供给所述第一信号输出端;
所述第二输出单元的第一输入端用于接收所述第二时钟信号,第二输入端与所述第一节点相连,第三输入端与所述第三节点相连,第四输入端用于接收所述直流信号,第五输入端用于接收所述第一时钟信号,输出端与所述第二信号输出端相连;所述第二输出单元用于在所述第一节点电位的控制下将所述第二时钟信号提供给所述第二信号输出端,在所述第三节点电位的控制下将所述直流信号提供给所述第二信号输出端,在所述第一时钟信号的控制下将所述直流信号提供给所述第二信号输出端;
所述第一时钟信号与所述第二时钟信号相位相反,且所述第一参考信号的电位与所述第二参考信号的电位相反。
在一种可能的实施方式中,在本发明实施例提供的上述移位寄存器中,所述输入单元,具体包括:第一开关晶体管;其中,
所述第一开关晶体管,其栅极用于接收所述输入信号,源极用于接收所述第一参考信号,漏极与所述第一节点相连。
在一种可能的实施方式中,在本发明实施例提供的上述移位寄存器中,所述复位单元,具体包括:第二开关晶体管;其中,
所述第二开关晶体管,其栅极用于接收所述复位信号,源极用于接收所述第二参考信号,漏极与所述第一节点相连。
在一种可能的实施方式中,在本发明实施例提供的上述移位寄存器中,所述第一控制单元,具体包括:第三开关晶体管和第四开关晶体管;其中,
所述第三开关晶体管,其栅极和源极均用于接收所述第一时钟信号,漏极与所述第二节点相连;
所述第四开关晶体管,其栅极与所述第一信号输出端相连,源极用于接收所述直流信号,漏极与所述第二节点相连。
在一种可能的实施方式中,在本发明实施例提供的上述移位寄存器中,所述第二控制单元,具体包括:第五开关晶体管和第六开关晶体管;其中,
所述第五开关晶体管,其栅极和源极均用于接收所述第二时钟信号,漏极与所述第三节点相连;
所述第六开关晶体管,其栅极与所述第二信号输出端相连,源极用于接收所述直流信号,漏极与所述第三节点相连。
在一种可能的实施方式中,在本发明实施例提供的上述移位寄存器中,所述第一输出单元,具体包括:第七开关晶体管、第八开关晶体管、第九开关晶体管和第一电容;其中,
所述第七开关晶体管,其栅极与所述第一节点相连,源极用于接收所述第一时钟信号,漏极与所述第一信号输出端相连;
所述第八开关晶体管,其栅极与所述第二节点相连,源极用于接收所述直流信号,漏极与所述第一信号输出端相连;
所述第九开关晶体管,其栅极用于接收所述第二时钟信号,源极用于接收所述直流信号,漏极与所述第一信号输出端相连;
所述第一电容连接于所述第一节点与所述第一信号输出端之间。
在一种可能的实施方式中,在本发明实施例提供的上述移位寄存器中,所述第二输出单元,具体包括:第十开关晶体管、第十一开关晶体管、第十二开关晶体管和第二电容;其中,
所述第十开关晶体管,其栅极与所述第一节点相连,源极用于接收所述第二时钟信号,漏极与所述第二信号输出端相连;
所述第十一开关晶体管,其栅极与所述第三节点相连,源极用于接收所述直流信号,漏极与所述第二信号输出端相连;
所述第十二开关晶体管,其栅极用于接收所述第一时钟信号,源极用于接收所述直流信号,漏极与所述第二信号输出端相连;
所述第二电容连接于所述第一节点与所述第二信号输出端之间。
较佳地,在本发明实施例提供的上述移位寄存器中,所有开关晶体管均为N型晶体管,且所述直流信号的电位为高电位;或
所有开关晶体管均为P型晶体管,且所述直流信号的电位为低电位。
相应地,本发明实施例还提供了一种栅极驱动电路,包括级联的多个本发明实施例提供的上述任一种移位寄存器;
除第一级移位寄存器之外,其余每一级移位寄存器的第一信号输出端分别向与其相邻的上一级移位寄存器输入复位信号;
除最后一级移位寄存器之外,其余每一级移位寄存器的第二信号输出端分别向与其相邻的下一级移位寄存器输入输入信号。
在具体实施,在本发明实施例提供的上述栅极驱动电路中,当所有开关晶体管均为N型晶体管时:在正向扫描时,所述第一参考信号为高电位信号,所述第二参考信号为低电位信号,在反向扫描时,所述第一参考信号为低电位信号,所述第二参考信号为高电位信号;或
当所有开关晶体管均为P型晶体管时:在正向扫描时,所述第一参考信号为低电位信号,所述第二参考信号为高电位信号,在反向扫描时,所述第一参考信号为高电位信号,所述第二参考信号为低电位信号。
相应地,本发明实施例还提供了一种显示装置,包含本发明实施例提供的上述栅极驱动电路。
相应地,本发明实施例还提供了一种上述任一种移位寄存器的驱动方法,包括:
输入阶段,所述输入单元用于在所述输入信号的控制下将所述第一参考信号提供给所述第一节点;所述第一输出单元在所述第一节点电位的控制下,将所述第一时钟信号提供给所述第一信号输出端,以及在第二时钟信号的控制下将所述直流信号提供给所述第一信号输出端;所述第二控制单元在所述第二时钟信号的控制下,将所述第二时钟信号提供给所述第三节点;所述第二输出单元在所述第一节点电位的控制下将所述第二时钟信号提供所述第二信号输出端,以及在所述第三节点电位的控制下所述直流信号提供给所述第二信号输出端;
第一输出阶段,所述第一输出单元在所述第一节点电位的控制下,将所述第一时钟信号提供给所述第一信号输出端;所述第一控制单元在所述第一时钟信号的控制下将所述第一时钟信号提供给所述第二节点,以及在所述第一信号输出端的控制下将所述直流信号提供给所述第二节点;所述第二输出单元在所述第一节点电位的控制下将所述第二时钟信号提供给所述第二信号输出端,以及在所述第一时钟信号的控制下,将所述直流信号提供给所述第二信号输出端;
第二输出阶段,所述第一输出单元在所述第一节点电位的控制下,将所述第一时钟信号提供给所述第一信号输出端;所述第二输出单元在所述第一节点的控制下,将所述第二时钟信号提供给所述第二信号输出端;所述第二控制单元在所述第二时钟信号的控制下将所述第二时钟信号提供给所述第三节点,以及在所述第二信号输出端的控制下,将所述直流信号提供给所述第三节点;
复位阶段,所述复位单元在所述复位信号的控制下将所述第二参考信号提供给所述第一节点A;所述第一控制单元在所述第一时钟信号的控制下将所述第一时钟信号提供给所述第二节点;所述第一输出单元在所述第二节点电位的控制下,将所述直流信号提供给所述第一信号输出端;所述第二输出单元在所述第一时钟信号的控制下将所述直流信号提供给第二信号输出端;
保持阶段,所述第一输出单元在所述第二时钟信号的控制下将所述直流信号提供给所述第一信号输出端;所述第二控制单元在所述第二时钟信号的控制下将所述第二时钟信号提供给第三节点;所述第二输出单元在所述第三节点电位的控制下,将直流信号提供给所述第二信号输出端;或者所述第一控制单元在所述第一时钟信号的控制下将所述第一时钟信号提供给所述第二节点;所述第一输出单元在所述第二节点电位的控制下,将所述直流信号提供给所述第一信号输出端;所述第二输出单元在所述第一时钟信号的控制下将所述直流信号提供给第二信号输出端。
本发明实施例提供的上述移位寄存器、其驱动方法、栅极驱动电路及显示装置,包括:输入单元、复位单元、第一控制单元、第二控制单元、第一输出单元、第二输出单元、第一信号输出端和第二信号输出端。其中,输入单元和复位单元用于控制第一节点的电位,第一控制单元用于控制第二节点的电位,第一输出单元用于在第一节点和第二节点的共同控制下控制第一信号输出端的电位;第二控制单元用于控制第三节点的电位,第二输出单元用于在第一节点和第三节点的共同控制下控制第二信号输出端的电位。即采用输入单元、复位单元、第一控制单元和第一输出单元控制第一信号输出端的电位,采用输入单元、复位单元、第二控制单元和第二输出单元控制第二信号输出端的电位,相当于利用第一控制单元和第一输出单元与第二控制单元和第二输出单元控制共用输入单元和复位单元,实现现有的两个移位寄存器的功能量。从而与现有的两个移位寄存器相比,省去一个输入单元和一个复位单元,从而结构更加简单,占用面积更小,更适合于窄边框设计。
附图说明
图1为本发明实施例提供的移位寄存器的结构示意图;
图2a和图2b分别为本发明实施例提供的移位寄存器的电路时序示意图;
图3a和图3b分别为本发明实施例提供的移位寄存器的具体结构示意图;
图4a为图3a所示移位寄存器的具体电路时序示意图;
图4b为图3b所示移位寄存器的具体电路时序示意图;
图5为本发明实施例提供的移位寄存器的驱动方法的流程示意图;
图6为本发明实施例提供的栅极驱动电路的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的栅极驱动电路的电路时序示意图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明实施例提供的移位寄存器、其驱动方法、栅极驱动电路及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
本发明实施例提供的一种移位寄存器,如图1所示,包括:输入单元1、复位单元2、第一控制单元3、第二控制单元4、第一输出单元5、第二输出单元6、第一信号输出端Output1和第二信号输出端Output2;其中,
输入单元1的第一输入端1a用于接收输入信号Input,第二输入端1b用于接收第一参考信号FW,输出端1c与第一节点A相连;输入单元1用于在输入信号Input的控制下将第一参考信号FW提供给第一节点A;
复位单元2的第一输入端2a用于接收复位信号Reset,第二输入端2b用于接收第二参考信号BW,输出端2c与第一节点A相连;复位单元2用于在复位信号Reset的控制下将第二参考信号BW提供给第一节点A;
第一控制单元3的第一输入端3a用于接收第一时钟信号CK,第二输入端3b用于接收直流信号VG,第三输入端3c与第一信号输出端Output1相连,输出端3d与第二节点B相连;第一控制单元3用于在第一时钟信号CK的控制下将第一时钟信号CK提供给第二节点B,在第一信号输出端Output1的控制下将直流信号VG提供给第二节点B;
第二控制单元4的第一输入端4a用于接收第二时钟信号CKB,第二输入端4b用于接收直流信号VG,第三输入端4c与第二信号输出端Output2相连,输出端4d与第三节点C相连;第二控制单元4用于在第二时钟信号CKB的控制下将第二时钟信号CKB提供给第三节点C,在第二信号输出端Output2的控制下将直流信号提供给第三节点C;
第一输出单元5的第一输入端5a用于接收第一时钟信号CK,第二输入端5b与第一节点A相连,第三输入端5c与第二节点B相连,第四输入端5d用于接收直流信号VG,第五输入端5e用于接收第二时钟信号CKB,输出端5f与第一信号输出端Output1相连;第一输出单元5用于在第一节点A电位的控制下将第一时钟信号CK提供给第一信号输出端Output1,在第二节点B电位的控制下将直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,在第二时钟信号CKB的控制下将直流信号VG提供给第一信号输出端Output1;
第二输出单元6的第一输入端6a用于接收第二时钟信号CKB,第二输入端6b与第一节点A相连,第三输入端6c与第三节点C相连,第四输入端6d用于接收直流信号VG,第五输入端6e用于接收第一时钟信号CK,输出端6f与第二信号输出端Output2相连;第二输出单元6用于在第一节点A电位的控制下将第二时钟信号CKB提供给第二信号输出端Output2,在第三节点C电位的控制下将直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,在第一时钟信号CK的控制下将直流信号VG提供给第二信号输出端Output2;
第一时钟信号CK与第二时钟信号CKB相位相反,且第一参考信号FW的电位与第二参考信号BW的电位相反。
本发明实施例提供的上述移位寄存器,包括:输入单元、复位单元、第一控制单元、第二控制单元、第一输出单元、第二输出单元、第一信号输出端和第二信号输出端。其中,输入单元和复位单元用于控制第一节点的电位,第一控制单元用于控制第二节点的电位,第一输出单元用于在第一节点和第二节点的共同控制下控制第一信号输出端的电位;第二控制单元用于控制第三节点的电位,第二输出单元用于在第一节点和第三节点的共同控制下控制第二信号输出端的电位。即采用输入单元、复位单元、第一控制单元和第一输出单元控制第一信号输出端的电位,采用输入单元、复位单元、第二控制单元和第二输出单元控制第二信号输出端的电位,相当于利用第一控制单元和第一输出单元与第二控制单元和第二输出单元控制共用输入单元和复位单元,实现现有的两个移位寄存器的功能量。从而与现有的两个移位寄存器相比,省去一个输入单元和一个复位单元,从而结构更加简单,占用面积更小,更适合于窄边框设计。
需要说明的是,在本发明实施例提供的上述移位寄存器中,复位信号延迟输入信号一个时钟信号周期,且以正相扫描为例,当输入信号的有效脉冲信号为高电位时,第一参考信号的电位为高电位信号,第二参考信号和直流信号的电位为低电位,当输入信号的有效脉冲信号为低电位时,第一参考信号的电位为低电位信号,第二参考信号和直流信号的电位为高电位。
下面结合电路时序图对本发明实施例提供的上述移位寄存器的工作原理进行简要介绍。
具体地,本发明实施例提供的上述移位寄存器的工作可以有五个阶段,如图2a和图2b所示,分别为:输入阶段T1、第一输出阶段T2、第二输出阶段T3、复位阶段T4和保持阶段T5;下述描述中以1表示高电位,0表示低电位。
第一种情况:输入信号的有效脉冲信号为高电位,第一参考信号的电位为高电位信号,第二参考信号和直流信号的电位为低电位,对应的时序图如图2a所示。各阶段的具体工作原理为:
在输入阶段T1,Input=1,Reset=0,CK=0,CKB=1。
输入单元1在输入信号Input的控制下将高电位的第一参考信号FW提供给第一节点A,因此第一节点A的电位为高电位;第一输出单元5在第一节点A的控制下,将低电位的第一时钟信号CK提供给第一信号输出端Output1,同时第一输出单元5还在第二时钟信号CKB的控制下将低电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为低电位;第二控制单元4在第二时钟信号CKB的控制下,将第二时钟信号CKB提供给第三节点C,因此第三节点C的电位为高电位;第二输出单元6在第一节点A的控制下将高电位的第二时钟信号CKB提供第二信号输出端Output2,同时第二输出单元6在第三节点C的控制下将低电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为低电位。
在第一输出阶段T2,Input=0,Reset=0,CK=1,CKB=0。
第一节点A的电位保持为高电位,第一输出单元5在第一节点A的控制下,将高电位的第一时钟信号CK提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为高电位;第一控制单元3在第一时钟信号CK的控制下将第一时钟信号CK提供给第二节点B,同时第一控制单元3在第一信号输出端Output1的控制下将低电位的直流信号VG提供给第二节点B,因此第二节点B的电位为低电位;第二输出单元6在第一节点A的控制下将低电位的第二时钟信号CKB提供给第二信号输出端Output2,同时第二输出单元6在第一时钟信号CK的控制下,将低电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为低电位。
在第二输出阶段T3,Input=0,Reset=0,CK=0,CKB=1。
第一节点A的电位仍保持为高电位,第一输出单元5在第一节点A的控制下,将低电位的第一时钟信号CK提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为低电位;第二输出单元6在第一节点A的控制下,将高电位的第二时钟信号CKB提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为高电位;第二控制单元4在第二时钟信号CKB的控制下将高第二时钟信号CKB提供给第三节点C,同时第二控制单元4在第二信号输出端Output2的控制下,将低电位的直流信号VG提供给第三节点C,因此第三节点C的电位为低电位。
在复位阶段T4,Input=0,Reset=1,CK=1,CKB=0。
复位单元2在复位信号Reset的控制下将低电位的第二参考信号BW提供给第一节点A,因此第一节点A的电位为低电位;第一控制单元3在第一时钟信号CK的控制下将第一时钟信号CK提供给第二节点B,因此第二节点B的电位为高电位,第一输出单元5在第二节点B的控制下,将低电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为低电位;第二输出单元6在第一时钟信号CK的控制下将低电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为低电位。
在保持阶段T5,Input=0,Reset=0,CK=0或1,CKB=1或0。
第一节点A的电位保持为低电位,当CK=0,CKB=1时:第一输出单元5在第二时钟信号CKB的控制下将低电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为低电位;第二控制单元4在第二时钟信号CKB的控制下将第二时钟信号CKB提供给第三节点C,因此第三节点C的电位为高电位,第二输出单元6在第三节点C的控制下,将低电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为低电位;当CK=1,CKB=0时:第一控制单元3在第一时钟信号CK的控制下将第一时钟信号CK提供给第二节点B,因此第二节点B的电位为高电位,第一输出单元5在第二节点B的控制下,将低电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为低电位;第二输出单元6在第一时钟信号CK的控制下将低电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为低电位。
由上述描述可知,本发明实施例提供的上述移位寄存器,在输入输入信号之后,在第一信号输出端和第二信号输出端依次输出扫描信号,从而实现了现有的两个移位寄存器的功能。
第二种情况:输入信号的有效脉冲信号为低电位,第一参考信号的电位为低电位信号,第二参考信号和直流信号的电位为高电位,对应的时序图如图2b所示。各阶段的具体工作原理为:
在输入阶段T1,Input=0,Reset=1,CK=1,CKB=0。
输入单元1在输入信号Input的控制下将低电位的第一参考信号FW提供给第一节点A,因此第一节点A的电位为低电位;第一输出单元5在第一节点A的控制下,将高电位的第一时钟信号CK提供给第一信号输出端Output1,同时第一输出单元5还在第二时钟信号CKB的控制下将高电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为高电位;第二控制单元4在第二时钟信号CKB的控制下,将第二时钟信号CKB提供给第三节点C,因此第三节点C的电位为低电位;第二输出单元6在第一节点A的控制下将低电位的第二时钟信号CKB提供第二信号输出端Output2,同时第二输出单元6在第三节点C的控制下将高电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为高电位。
在第一输出阶段T2,Input=1,Reset=1,CK=0,CKB=1。
第一节点A的电位保持为低电位,第一输出单元5在第一节点A的控制下,将低电位的第一时钟信号CK提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为低电位;第一控制单元3在第一时钟信号CK的控制下将第一时钟信号CK提供给第二节点B,同时第一控制单元3在第一信号输出端Output1的控制下将高电位的直流信号VG提供给第二节点B,因此第二节点B的电位为高电位;第二输出单元6在第一节点A的控制下将高电位的第二时钟信号CKB提供给第二信号输出端Output2,同时第二输出单元6在第一时钟信号CK的控制下,将高电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为高电位。
在第二输出阶段T3,Input=1,Reset=1,CK=1,CKB=0。
第一节点A的电位仍保持为低电位,第一输出单元5在第一节点A的控制下,将高电位的第一时钟信号CK提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为高电位;第二输出单元6在第一节点A的控制下,将低电位的第二时钟信号CKB提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为低电位;第二控制单元4在第二时钟信号CKB的控制下将高第二时钟信号CKB提供给第三节点C,同时第二控制单元4在第二信号输出端Output2的控制下,将高电位的直流信号VG提供给第三节点C,因此第三节点C的电位为高电位。
在复位阶段T4,Input=1,Reset=0,CK=0,CKB=1。
复位单元2在复位信号Reset的控制下将高电位的第二参考信号BW提供给第一节点A,因此第一节点A的电位为高电位;第一控制单元3在第一时钟信号CK的控制下将第一时钟信号CK提供给第二节点B,因此第二节点B的电位为低电位,第一输出单元5在第二节点B的控制下,将高电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为高电位;第二输出单元6在第一时钟信号CK的控制下将高电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为高电位。
T5,Input=1,Reset=1,CK=1或0,CKB=0或1。
第一节点A的电位保持为高电位,当CK=1,CKB=0时:第一输出单元5在第二时钟信号CKB的控制下将高电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为高电位;第二控制单元4在第二时钟信号CKB的控制下将第二时钟信号CKB提供给第三节点C,因此第三节点C的电位为低电位,第二输出单元6在第三节点C的控制下,将高电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为高电位;当CK=0,CKB=1时:第一控制单元3在第一时钟信号CK的控制下将第一时钟信号CK提供给第二节点B,因此第二节点B的电位为低电位,第一输出单元5在第二节点B的控制下,将高电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为高电位;第二输出单元6在第一时钟信号CK的控制下将高电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为高电位。
由上述描述可知,本发明实施例提供的上述移位寄存器,在输入输入信号之后,在第一信号输出端和第二信号输出端依次输出扫描信号,从而实现了现有的两个移位寄存器的功能。
下面结合具体实施例,对本发明进行详细说明。需要说明的是,本实施例中是为了更好的解释本发明,但不限制本发明。
较佳地,在具体实施时,在本发明实施例提供的上述移位寄存器中,如图3a和图3b所示,输入单元1,具体可以包括:第一开关晶体管M1;其中,
第一开关晶体管M1,其栅极用于接收输入信号Input,源极用于接收第一参考信号FW,漏极与第一节点A相连。
在具体实施时,如图3a所示,第一开关晶体管M1可以为N型晶体管,或者,如图3b所示,第一开关晶体管M1也可以为P型晶体管,在此不作限定。
以上仅是举例说明移位寄存器中输入单元的具体结构,在具体实施时,输入单元的具体结构不限于本发明实施例提供的上述结构,还可以是本领域技术人员可知的其他结构,在此不做限定。
较佳地,在具体实施时,在本发明实施例提供的上述移位寄存器中,如图3a和图3b所示,复位单元2,具体可以包括:第二开关晶体管M2;其中,
第二开关晶体管M2,其栅极用于接收复位信号Reset,源极用于接收第二参考信号BW,漏极与第一节点A相连。
在具体实施时,如图3a所示,第二开关晶体管M2可以为N型晶体管,或者,如图3b所示,第二开关晶体管M2也可以为P型晶体管,在此不作限定。
以上仅是举例说明移位寄存器中复位单元的具体结构,在具体实施时,复位单元的具体结构不限于本发明实施例提供的上述结构,还可以是本领域技术人员可知的其他结构,在此不做限定。
较佳地,在具体实施时,在本发明实施例提供的上述移位寄存器中,如图3a和图3b所示,第一控制单元3,具体可以包括:第三开关晶体管M3和第四开关晶体管M4;其中,
第三开关晶体管M3,其栅极和源极均用于接收第一时钟信号CK,漏极与第二节点B相连;
第四开关晶体管M4,其栅极与第一信号输出端Output1相连,源极用于接收直流信号VG,漏极与第二节点B相连。
在具体实施时,如图3a所示,第三开关晶体管M3和第四开关晶体管M4可以为N型晶体管,或者,如图3b所示,第三开关晶体管M3和第四开关晶体管M4也可以为P型晶体管,在此不作限定。
以上仅是举例说明移位寄存器中第一控制单元的具体结构,在具体实施时,第一控制单元的具体结构不限于本发明实施例提供的上述结构,还可以是本领域技术人员可知的其他结构,在此不做限定。
较佳地,在具体实施时,在本发明实施例提供的上述移位寄存器中,如图3a和图3b所示,第二控制单元4,具体可以包括:第五开关晶体管M5和第六开关晶体管M6;其中,
第五开关晶体管M5,其栅极和源极均用于接收第二时钟信号CKB,漏极与第三节点C相连;
第六开关晶体管M6,其栅极与第二信号输出端Output2相连,源极用于接收直流信号VG,漏极与第三节点C相连。
在具体实施时,如图3a所示,第五开关晶体管M5和第六开关晶体管M6可以为N型晶体管,或者,如图3b所示,第五开关晶体管M5和第六开关晶体管M6也可以为P型晶体管,在此不作限定。
以上仅是举例说明移位寄存器中第二控制单元的具体结构,在具体实施时,第二控制单元的具体结构不限于本发明实施例提供的上述结构,还可以是本领域技术人员可知的其他结构,在此不做限定。
较佳地,在具体实施时,在本发明实施例提供的上述移位寄存器中,如图3a和图3b所示,第一输出单元5,具体可以包括:第七开关晶体管M7、第八开关晶体管M8、第九开关晶体管M9和第一电容C1;其中,
第七开关晶体管M7,其栅极与第一节点A相连,源极用于接收第一时钟信号CK,漏极与第一信号输出端Output1相连;
第八开关晶体管,其栅极与第二节点B相连,源极用于接收直流信号VG,漏极与第一信号输出端Output1相连;
第九开关晶体管,其栅极用于接收第二时钟信号CKB,源极用于接收直流信号VG,漏极与第一信号输出端Output1相连;
第一电容C1连接于第一节点A与第一信号输出端Output1之间。
在具体实施时,如图3a所示,第七开关晶体管M7、第八开关晶体管M8和第九开关晶体管M9可以为N型晶体管,或者,如图3b所示,第七开关晶体管M7、第八开关晶体管M8和第九开关晶体管M9也可以为P型晶体管,在此不作限定。
以上仅是举例说明移位寄存器中第一输出单元的具体结构,在具体实施时,第一输出单元的具体结构不限于本发明实施例提供的上述结构,还可以是本领域技术人员可知的其他结构,在此不做限定。
较佳地,在具体实施时,在本发明实施例提供的上述移位寄存器中,如图3a和图3b所示,第二输出单元6,具体可以包括:第十开关晶体管M10、第十一开关晶体管M11、第十二开关晶体管M12和第二电容C2;其中,
第十开关晶体管M10,其栅极与第一节点A相连,源极用于接收第二时钟信号CKB,漏极与第二信号输出端Output2相连;
第十一开关晶体管M11,其栅极与第三节点C相连,源极用于接收直流信号VG,漏极与第二信号输出端Output2相连;
第十二开关晶体管M12,其栅极用于接收第一时钟信号CK,源极用于接收直流信号VG,漏极与第二信号输出端Output2相连;
第二电容C2连接于第一节点A与第二信号输出端Output2之间。
在具体实施时,如图3a所示,第十开关晶体管M10、第十一开关晶体管M11和第十二开关晶体管M12可以为N型晶体管,或者,如图3b所示,第十开关晶体管M10、第十一开关晶体管M11和第十二开关晶体管M12也可以为P型晶体管,在此不作限定。
以上仅是举例说明移位寄存器中第二输出单元的具体结构,在具体实施时,第二输出单元的具体结构不限于本发明实施例提供的上述结构,还可以是本领域技术人员可知的其他结构,在此不做限定。
较佳地,在本发明实施例提供的上述移位寄存器中,晶体管一般均采用相同材质的晶体管,在具体实施时,上述所有晶体管均采用P型晶体管或N型晶体管。在具体实施时,当所有开关晶体管均为N型晶体管时,直流信号的电位为高电位;当所有开关晶体管均为P型晶体管时,直流信号的电位为低电位。
需要说明的是,各N型晶体管在其栅极电位为高电位时处于导通状态,在其栅极电位为低电位时,处于截止状态。各P型晶体管在其栅极电位为低电位时处于导通状态,在其栅极电位为高电位时,处于截止状态。
进一步地,在本发明上述实施例中提到的开关晶体管可以是薄膜晶体管(TFT,Thin Film Transistor),也可以是金属氧化物半导体场效应管(MOS,Metal OxideScmiconductor),在此不做限定。在具体实施中,这些晶体管的源极和漏极根据晶体管类型以及输入信号的不同,其功能可以互换,在此不做具体区分。
下面结合图3a和图3b所示的移位寄存器为例对本发明实施例移位寄存器的工作过程作以描述,其工作时序图如图4a和图4b所示,可以分为T1、T2、T3、T4和T5五个阶段。
实施例一:
以图3a所述的移位寄存器为例,所有开关晶体管均为N型晶体管,输入信号的有效脉冲信号为高电位信号,第一参考信号的电位为高电位,第二参考信号和直流信号的电位为低电位,对应的工作时序图如图4a所示。
在输入阶段T1,Input=1,Reset=0,CK=0,CKB=1。
由于Input=1,第一开关晶体管M1导通,导通的第一开关晶体管M1将高电位的第一参考信号FW提供给第一节点A,因此第一节点A的电位为高电位;第一电容C1和第二电容C2开始充电;由于第一节点A的电位为高电位,第七开关晶体管M7导通,导通的第七开关晶体管M7将低电位的第一时钟信号CK提供给第一信号输出端Output1,同时由于CKB=1,第九开关晶体管M9导通,导通的第九开关晶体管M9将低电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为低电位;由于CKB=1,第五开关晶体管M5导通,导通的第五开关晶体管M5将高电位的第二时钟信号CKB提供给第三节点C,因此第三节点C的电位为高电位;由于第一节点A的电位为高电位,第十开关晶体管M10导通,导通的第十开关晶体管M10将高电位的第二时钟信号CKB提供第二信号输出端Output2,同时由于第三节点C的电位为高电位,第十一开关晶体管M11处于导通状态,导通的第十一开关晶体管M11将低电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为低电位。
在第一输出阶段T2,Input=0,Reset=0,CK=1,CKB=0。
此阶段第一节点A没有信号输入,第一节点处于浮接状态(Floating),由于第一电容C1的自举作用,第一节点A的电位被进一步拉高;第七开关晶体管M7导通,导通的第七开关晶体管M7将高电位的第一时钟信号CK提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为高电位;由于第一信号输出端Output1的电位为高电位,第四开关晶体管M4处于导通状态,导通的第四开关晶体管M4将低电位的直流信号VG提供给第二节点B,同时由于CK=1,第三开关晶体管M3导通,导通的第三开关晶体管M3将高电位的第一时钟信号CK提供给第二节点B,因此第二节点B的电位为低电位;由于第一节点A的电位被进一步拉高,第十开关晶体管M10导通,导通的第十开关晶体管M10将低电位的第二时钟信号CKB提供给第二信号输出端Output2,同时,由于CK=1,第十二开关晶体管M12导通,导通的第十二开关晶体管M12将低电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为低电位。
在第二输出阶段T3,Input=0,Reset=0,CK=0,CKB=1。
此阶段第一节点A没有信号输入,第一节点处于浮接状态(Floating),由于第二电容C2的自举作用,第一节点A的电位被进一步拉高;第七开关晶体管M7导通,导通的第七开关晶体管M7将低电位的第一时钟信号CK提供给第一信号输出端Output1,同时,由于CKB=1,第九开关晶体管M9导通,导通的第九开关晶体管M9将低电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为低电位;由于第一节点A的电位被进一步拉高,第十开关晶体管M10导通,导通的第十开关晶体管M10将高电位的第二时钟信号CKB提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为高电位;由于第二信号输出端Output2的电位为高电位,第六开关晶体管M6处于导通状态,导通的第六开关晶体管M6将低电位的直流信号VG提供给第三节点C,同时由于CKB=1,第五开关晶体管M5导通,导通的第五开关晶体管M5将高电位的第二时钟信号CKB提供给第三节点C,因此第三节点C的电位为低电位。
在复位阶段T4,Input=0,Reset=1,CK=1,CKB=0。
由于Reset=1,第二开关晶体管M2导通,导通的第二开关晶体管M2将低电位的第二参考信号BW提供给第一节点A,因此第一节点A的电位为低电位;由于CK=1,第三开关晶体管M3导通,导通的第三开关晶体管M3将第一时钟信号CK提供给第二节点B,因此第二节点B的电位为高电位;由于第二节点B的电位为高电位,由于第八开关晶体管M8导通,导通的第八开关晶体管M8将低电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为低电位;由于CK=1,第十二开关晶体管M12导通,导通的第十二开关晶体管M12将低电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为低电位。
在保持阶段T5,Input=0,Reset=0,CK=0或1,CKB=1或0。
第一节点A的电位保持为低电位,当CK=0,CKB=1时:由于CKB=1,第九开关晶体管M9导通,导通的第九开关晶体管M9将低电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为低电位;由于CKB=1,第五开关晶体管M5导通,导通的第五开关晶体管M5将第二时钟信号CKB提供给第三节点C,因此第三节点C的电位为高电位;由于第三节点C的电位为高电位,第十一开关晶体管M11导通,导通的第十一开关晶体管M11将低电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为低电位;
当CK=1,CKB=0时:由于CK=1,第三开关晶体管M3导通,导通的第三开关晶体管M3将第一时钟信号CK提供给第二节点B,因此第二节点B的电位为高电位;由于第二节点B的电位为高电位,第八开关晶体管M8导通,导通的第八开关晶体管M8将低电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为低电位;由于CK=1,第十二开关晶体管M12导通,导通的第十二开关晶体管M12将低电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为低电位。
由上述描述可知,本发明实施例提供的上述移位寄存器,在输入输入信号之后,在第一信号输出端和第二信号输出端依次输出扫描信号,从而实现了现有的两个移位寄存器的功能。
实施例一:
以图3a所述的移位寄存器为例,所有开关晶体管均为N型晶体管,输入信号的有效脉冲信号为高电位信号,第一参考信号的电位为高电位,第二参考信号和直流信号的电位为低电位,对应的工作时序图如图4a所示。
在输入阶段T1,Input=1,Reset=0,CK=0,CKB=1。
由于Input=1,第一开关晶体管M1导通,导通的第一开关晶体管M1将高电位的第一参考信号FW提供给第一节点A,因此第一节点A的电位为高电位;第一电容C1和第二电容C2开始充电;由于第一节点A的电位为高电位,第七开关晶体管M7导通,导通的第七开关晶体管M7将低电位的第一时钟信号CK提供给第一信号输出端Output1,同时由于CKB=1,第九开关晶体管M9导通,导通的第九开关晶体管M9将低电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为低电位;由于CKB=1,第五开关晶体管M5导通,导通的第五开关晶体管M5将高电位的第二时钟信号CKB提供给第三节点C,因此第三节点C的电位为高电位;由于第一节点A的电位为高电位,第十开关晶体管M10导通,导通的第十开关晶体管M10将高电位的第二时钟信号CKB提供第二信号输出端Output2,同时由于第三节点C的电位为高电位,第十一开关晶体管M11处于导通状态,导通的第十一开关晶体管M11将低电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为低电位。
在第一输出阶段T2,Input=0,Reset=0,CK=1,CKB=0。
此阶段第一节点A没有信号输入,第一节点处于浮接状态(Floating),由于第一电容C1的自举作用,第一节点A的电位被进一步拉高;第七开关晶体管M7导通,导通的第七开关晶体管M7将高电位的第一时钟信号CK提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为高电位;由于第一信号输出端Output1的电位为高电位,第四开关晶体管M4处于导通状态,导通的第四开关晶体管M4将低电位的直流信号VG提供给第二节点B,同时由于CK=1,第三开关晶体管M3导通,导通的第三开关晶体管M3将高电位的第一时钟信号CK提供给第二节点B,因此第二节点B的电位为低电位;由于第一节点A的电位被进一步拉高,第十开关晶体管M10导通,导通的第十开关晶体管M10将低电位的第二时钟信号CKB提供给第二信号输出端Output2,同时,由于CK=1,第十二开关晶体管M12导通,导通的第十二开关晶体管M12将低电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为低电位。
在第二输出阶段T3,Input=0,Reset=0,CK=0,CKB=1。
此阶段第一节点A没有信号输入,第一节点处于浮接状态(Floating),由于第二电容C2的自举作用,第一节点A的电位被进一步拉高;第七开关晶体管M7导通,导通的第七开关晶体管M7将低电位的第一时钟信号CK提供给第一信号输出端Output1,同时,由于CKB=1,第九开关晶体管M9导通,导通的第九开关晶体管M9将低电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为低电位;由于第一节点A的电位被进一步拉高,第十开关晶体管M10导通,导通的第十开关晶体管M10将高电位的第二时钟信号CKB提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为高电位;由于第二信号输出端Output2的电位为高电位,第六开关晶体管M6处于导通状态,导通的第六开关晶体管M6将低电位的直流信号VG提供给第三节点C,同时由于CKB=1,第五开关晶体管M5导通,导通的第五开关晶体管M5将高电位的第二时钟信号CKB提供给第三节点C,因此第三节点C的电位为低电位。
在复位阶段T4,Input=0,Reset=1,CK=1,CKB=0。
由于Reset=1,第二开关晶体管M2导通,导通的第二开关晶体管M2将低电位的第二参考信号BW提供给第一节点A,因此第一节点A的电位为低电位;由于CK=1,第三开关晶体管M3导通,导通的第三开关晶体管M3将第一时钟信号CK提供给第二节点B,因此第二节点B的电位为高电位;由于第二节点B的电位为高电位,由于第八开关晶体管M8导通,导通的第八开关晶体管M8将低电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为低电位;由于CK=1,第十二开关晶体管M12导通,导通的第十二开关晶体管M12将低电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为低电位。
在保持阶段T5,Input=0,Reset=0,CK=0或1,CKB=1或0。
第一节点A的电位保持为低电位,当CK=0,CKB=1时:由于CKB=1,第九开关晶体管M9导通,导通的第九开关晶体管M9将低电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为低电位;由于CKB=1,第五开关晶体管M5导通,导通的第五开关晶体管M5将第二时钟信号CKB提供给第三节点C,因此第三节点C的电位为高电位;由于第三节点C的电位为高电位,第十一开关晶体管M11导通,导通的第十一开关晶体管M11将低电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为低电位;
当CK=1,CKB=0时:由于CK=1,第三开关晶体管M3导通,导通的第三开关晶体管M3将第一时钟信号CK提供给第二节点B,因此第二节点B的电位为高电位;由于第二节点B的电位为高电位,第八开关晶体管M8导通,导通的第八开关晶体管M8将低电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为低电位;由于CK=1,第十二开关晶体管M12导通,导通的第十二开关晶体管M12将低电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为低电位。
由上述描述可知,本发明实施例提供的上述移位寄存器,在输入输入信号之后,通过12个开关晶体管的配合在第一信号输出端和第二信号输出端依次输出扫描信号,从而实现了现有的两个移位寄存器的功能。因此与现有的两个移位寄存器相比具有开关晶体管的数量少、结构简单和占用面积小的优点,更有利于窄边框的设计。
实施例二:
以图3b所述的移位寄存器为例,所有开关晶体管均为P型晶体管,输入信号的有效脉冲信号为低电位信号,第一参考信号的电位为低电位,第二参考信号和直流信号的电位为高电位,对应的工作时序图如图4b所示。
在输入阶段T1,Input=0,Reset=1,CK=1,CKB=0。
由于Input=0,第一开关晶体管M1导通,导通的第一开关晶体管M1将低电位的第一参考信号FW提供给第一节点A,因此第一节点A的电位为低电位;第一电容C1和第二电容C2开始充电;由于第一节点A的电位为低电位,第七开关晶体管M7导通,导通的第七开关晶体管M7将高电位的第一时钟信号CK提供给第一信号输出端Output1,同时由于CKB=0,第九开关晶体管M9导通,导通的第九开关晶体管M9将高电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为高电位;由于CKB=1,第五开关晶体管M5导通,导通的第五开关晶体管M5将低电位的第二时钟信号CKB提供给第三节点C,因此第三节点C的电位为低电位;由于第一节点A的电位为低电位,第十开关晶体管M10导通,导通的第十开关晶体管M10将低电位的第二时钟信号CKB提供第二信号输出端Output2,同时由于第三节点C的电位为低电位,第十一开关晶体管M11处于导通状态,导通的第十一开关晶体管M11将高电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为高电位。
在第一输出阶段T2,Input=1,Reset=1,CK=0,CKB=1。
此阶段第一节点A没有信号输入,第一节点处于浮接状态(Floating),由于第一电容C1的自举作用,第一节点A的电位被进一步拉低;第七开关晶体管M7导通,导通的第七开关晶体管M7将低电位的第一时钟信号CK提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为低电位;由于第一信号输出端Output1的电位为低电位,第四开关晶体管M4处于导通状态,导通的第四开关晶体管M4将高电位的直流信号VG提供给第二节点B,同时由于CK=0,第三开关晶体管M3导通,导通的第三开关晶体管M3将低电位的第一时钟信号CK提供给第二节点B,因此第二节点B的电位为高电位;由于第一节点A的电位被进一步拉高,第十开关晶体管M10导通,导通的第十开关晶体管M10将高电位的第二时钟信号CKB提供给第二信号输出端Output2,同时,由于CK=0,第十二开关晶体管M12导通,导通的第十二开关晶体管M12将高电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为高电位。
在第二输出阶段T3,Input=1,Reset=1,CK=1,CKB=0。
此阶段第一节点A没有信号输入,第一节点处于浮接状态(Floating),由于第二电容C2的自举作用,第一节点A的电位被进一步拉低;第七开关晶体管M7导通,导通的第七开关晶体管M7将高电位的第一时钟信号CK提供给第一信号输出端Output1,同时,由于CKB=0,第九开关晶体管M9导通,导通的第九开关晶体管M9将高电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为高电位;由于第一节点A的电位被进一步拉高,第十开关晶体管M10导通,导通的第十开关晶体管M10将低电位的第二时钟信号CKB提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为低电位;由于第二信号输出端Output2的电位为低电位,第六开关晶体管M6处于导通状态,导通的第六开关晶体管M6将高电位的直流信号VG提供给第三节点C,同时由于CKB=0,第五开关晶体管M5导通,导通的第五开关晶体管M5将低电位的第二时钟信号CKB提供给第三节点C,因此第三节点C的电位为高电位。
在复位阶段T4,Input=1,Reset=0,CK=0,CKB=1。
由于Reset=0,第二开关晶体管M2导通,导通的第二开关晶体管M2将高电位的第二参考信号BW提供给第一节点A,因此第一节点A的电位为高电位;由于CK=0,第三开关晶体管M3导通,导通的第三开关晶体管M3将第一时钟信号CK提供给第二节点B,因此第二节点B的电位为低电位;由于第二节点B的电位为低电位,由于第八开关晶体管M8导通,导通的第八开关晶体管M8将高电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为高电位;由于CK=0,第十二开关晶体管M12导通,导通的第十二开关晶体管M12将高电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为高电位。
在保持阶段T5,Input=1,Reset=1,CK=1或0,CKB=0或1。
第一节点A的电位保持为高电位,当CK=1,CKB=0时:由于CKB=0,第九开关晶体管M9导通,导通的第九开关晶体管M9将高电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为高电位;由于CKB=0,第五开关晶体管M5导通,导通的第五开关晶体管M5将第二时钟信号CKB提供给第三节点C,因此第三节点C的电位为低电位;由于第三节点C的电位为低电位,第十一开关晶体管M11导通,导通的第十一开关晶体管M11将高电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为高电位;
当CK=0,CKB=1时:由于CK=0,第三开关晶体管M3导通,导通的第三开关晶体管M3将第一时钟信号CK提供给第二节点B,因此第二节点B的电位为低电位;由于第二节点B的电位为低电位,第八开关晶体管M8导通,导通的第八开关晶体管M8将高电位的直流信号VG提供给第一信号输出端Output1,因此第一信号输出端Output1的电位为高电位;由于CK=0,第十二开关晶体管M12导通,导通的第十二开关晶体管M12将高电位的直流信号VG提供给第二信号输出端Output2,因此第二信号输出端Output2的电位为高电位。
由上述描述可知,本发明实施例提供的上述移位寄存器,在输入输入信号之后,通过12个开关晶体管的配合在第一信号输出端和第二信号输出端依次输出扫描信号,从而实现了现有的两个移位寄存器的功能。因此与现有的两个移位寄存器相比具有开关晶体管的数量少、结构简单和占用面积小的优点,更有利于窄边框的设计。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供的上述任一种移位寄存器的驱动方法,如图5所示,包括:
S501、输入阶段,输入单元用于在输入信号的控制下将第一参考信号提供给第一节点;第一输出单元在第一节点电位的控制下,将第一时钟信号提供给第一信号输出端,以及在第二时钟信号的控制下将直流信号提供给第一信号输出端;第二控制单元在第二时钟信号的控制下,将第二时钟信号提供给第三节点;第二输出单元在第一节点电位的控制下将第二时钟信号提供第二信号输出端,以及在第三节点电位的控制下直流信号提供给第二信号输出端;
S502、第一输出阶段,第一输出单元在第一节点电位的控制下,将第一时钟信号提供给第一信号输出端;第一控制单元在第一时钟信号的控制下将第一时钟信号提供给第二节点,以及在第一信号输出端的控制下将直流信号提供给第二节点;第二输出单元在第一节点电位的控制下将第二时钟信号提供给第二信号输出端,以及在第一时钟信号的控制下,将直流信号提供给第二信号输出端;
S503、第二输出阶段,第一输出单元在第一节点电位的控制下,将第一时钟信号提供给第一信号输出端;第二输出单元在第一节点的控制下,将第二时钟信号提供给第二信号输出端;第二控制单元在第二时钟信号的控制下将第二时钟信号提供给第三节点,以及在第二信号输出端的控制下,将直流信号提供给第三节点;
S504、复位阶段,复位单元在复位信号的控制下将第二参考信号提供给第一节点A;第一控制单元在第一时钟信号的控制下将第一时钟信号提供给第二节点;第一输出单元在第二节点电位的控制下,将直流信号提供给第一信号输出端;第二输出单元在第一时钟信号的控制下将直流信号提供给第二信号输出端;
S505、保持阶段,第一输出单元在第二时钟信号的控制下将直流信号提供给第一信号输出端;第二控制单元在第二时钟信号的控制下将第二时钟信号提供给第三节点;第二输出单元在第三节点电位的控制下,将直流信号提供给第二信号输出端;或者第一控制单元在第一时钟信号的控制下将第一时钟信号提供给第二节点;第一输出单元在第二节点电位的控制下,将直流信号提供给第一信号输出端;第二输出单元在第一时钟信号的控制下将直流信号提供给第二信号输出端。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种栅极驱动电路,如图6所示,包括级联的多个本发明实施例提供的上述任一种移位寄存器:SR(1)、SR(2)…SR(n)…SR(N-1)、SR(N)(共N个移位寄存器,1≤n≤N);其中,
除第一级移位寄存器SR(1)之外,其余每一级移位寄存器SR(n)的第一信号输出端Output1_n分别向与其相邻的上一级移位寄存器SR(n-1)输入复位信号Reset;
除最后一级移位寄存器SR(N)之外,其余每一级移位寄存器SR(n)的第二信号输出端Output2_n分别向与其相邻的下一级移位寄存器SR(n+1)输入输入信号;
第一级移位寄存器SR(1)的输入信号Input由帧起始信号端STV输入,最后一级移位寄存器SR(N)的复位信号Reset由帧结束信号端Res输入。
需要说明的是,本发明实施例提供的上述栅极驱动电路,通过N个移位寄存器可以实现向2N条栅线逐行输出扫描信号的功能。
进一步地,在本发明实施例提供的上述栅极驱动电路中,第一时钟信号CK、第二时钟信号CKB、第一参考信号FW、第二参考信号BW、直流信号VG均输入各级移位寄存器中。
具体地,上述栅极驱动电路中的每个移位寄存器的具体结构与本发明上述移位寄存器在功能和结构上均相同,重复之处不再赘述。
进一步地,在本发明实施例提供的上述栅极驱动电路中,当所有开关晶体管均为N型晶体管时:在正向扫描时,第一参考信号为高电位信号,第二参考信号为低电位信号,在反向扫描时,第一参考信号为低电位信号,第二参考信号为高电位信号;或
当所有开关晶体管均为P型晶体管时:在正向扫描时,第一参考信号为低电位信号,第二参考信号为高电位信号,在反向扫描时,第一参考信号为高电位信号,第二参考信号为低电位信号。
下面通过一个具体的实施例以正向扫描为例来说明本发明实施例提供的栅极驱动电路的工作过程。
以图6的栅极驱动电路为例,使第n级移位寄存器的第一信号输出端Output1_n接第2n-1条栅线Gate2n-1,第二信号输出端Output2_n接第2n条栅线Gate2n,并且,各级移位寄存器的具体结构以图3a所示的结构为例,该栅极驱动电路工作时序图如图7所示。
第一级移位寄存器接收到输入信号之后,在第一时钟信号CK的电位为高电位时,第一级移位寄存器的第一信号输出端Output1_1向第1条栅线Gate1输出扫描信号,之后当第二时钟信号CKB的电位变为高电位时,第一级移位寄存器的第二信号输出端Output2_1向第2条栅线Gate2输出扫描信号;并且该扫描信号作为第2级移位寄存器的输入信号;
第二级移位寄存器接收到输入信号之后,在第一时钟信号CK的电位为高电位时,第二级移位寄存器的第一信号输出端Output1_2向第3条栅线Gate3输出扫描信号,并且该扫描信号作为第一级移位寄存器的复位信号使第一级移位寄存器的第一节点复位;之后当第二时钟信号CKB的电位变为高电位时,第二级移位寄存器的第二信号输出端Output2_2向第4条栅线Gate4输出扫描信号;并且该扫描信号作为第3级移位寄存器的输入信号;
依次类推,第n-1级移位寄存器的第二信号输出端Output2_n-1向第2n-2条栅线Gate2n-2输出的扫描信号作为第n级移位寄存器的输入信号,在第n级移位寄存器接收到输入信号之后,在第一时钟信号CK的电位变为高电位时,第n级移位寄存器的第一信号输出端Output1_n向第2n-1条栅线Gate2n-1输出扫描信号,并且该扫描信号作为第n-1级移位寄存器的复位信号使第n-1级移位寄存器的第一节点复位,之后当第二时钟信号CKB的电位变为高电位时,第n级移位寄存器的第二信号输出端Output2_n向第2n条栅线Gate2n输出扫描信号,并且该扫描信号作为第n+1级移位寄存器的输入信号;
直到最后一级移位寄存器即第N移位寄存器接收到输入信号后,在第一时钟信号CK的电位变为高电位时,第N级移位寄存器的第一信号输出端Output1_N向第2N-1条栅线Gate2N-1输出扫描信号,并且该扫描信号作为第N-1级移位寄存器的复位信号使第N-1级移位寄存器的第一节点复位,之后当第二时钟信号CKB的电位变为高电位时,第N级移位寄存器的第二信号输出端Output2_N向第2N条栅线Gate2N输出扫描信号,从而通过N个移位寄存器实现向2N条栅线逐行输出扫描信号。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种显示装置,包括上述的栅极驱动电路,通过该栅极驱动电路为显示装置中阵列基板上的各栅线提供扫描信号。该显示装置可以为: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。该显示装置的实施可以参见上述栅极驱动电路的实施例,重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的一种移位寄存器、其驱动方法、栅极驱动电路及显示装置,包括:输入单元、复位单元、第一控制单元、第二控制单元、第一输出单元、第二输出单元、第一信号输出端和第二信号输出端。其中,输入单元和复位单元用于控制第一节点的电位,第一控制单元用于控制第二节点的电位,第一输出单元用于在第一节点和第二节点的共同控制下控制第一信号输出端的电位;第二控制单元用于控制第三节点的电位,第二输出单元用于在第一节点和第三节点的共同控制下控制第二信号输出端的电位。即采用输入单元、复位单元、第一控制单元和第一输出单元控制第一信号输出端的电位,采用输入单元、复位单元、第二控制单元和第二输出单元控制第二信号输出端的电位,相当于利用第一控制单元和第一输出单元与第二控制单元和第二输出单元控制共用输入单元和复位单元,实现现有的两个移位寄存器的功能量。从而与现有的两个移位寄存器相比,省去一个输入单元和一个复位单元,从而结构更加简单,占用面积更小,更适合于窄边框设计。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种移位寄存器,其特征在于,包括:输入单元、复位单元、第一控制单元、第一输出单元、第二控制单元、第二输出单元、第一信号输出端和第二信号输出端;其中,
所述输入单元的第一输入端用于接收输入信号,第二输入端用于接收第一参考信号,输出端与第一节点相连;所述输入单元用于在所述输入信号的控制下将所述第一参考信号提供给所述第一节点;
所述复位单元的第一输入端用于接收复位信号,第二输入端用于接收第二参考信号,输出端与所述第一节点相连;所述复位单元用于在所述复位信号的控制下将所述第二参考信号提供给所述第一节点;
所述第一控制单元的第一输入端用于接收第一时钟信号,第二输入端用于接收直流信号,第三输入端与所述第一信号输出端相连,输出端与第二节点相连;所述第一控制单元用于在第一时钟信号的控制下将所述第一时钟信号提供给所述第二节点,在所述第一信号输出端的控制下将所述直流信号提供给所述第二节点;所述第一控制单元,具体包括:第三开关晶体管和第四开关晶体管;其中,
所述第三开关晶体管,其栅极和源极均用于接收所述第一时钟信号,漏极与所述第二节点相连;
所述第四开关晶体管,其栅极与所述第一信号输出端相连,源极用于接收所述直流信号,漏极与所述第二节点相连;
所述第二控制单元的第一输入端用于接收第二时钟信号,第二输入端用于接收所述直流信号,第三输入端与所述第二信号输出端相连,输出端与第三节点相连;所述第二控制单元用于在所述第二时钟信号的控制下将所述第二时钟信号提供给所述第三节点,在所述第二信号输出端的控制下将所述直流信号提供给所述第三节点;所述第二控制单元,具体包括:第五开关晶体管和第六开关晶体管;其中,
所述第五开关晶体管,其栅极和源极均用于接收所述第二时钟信号,漏极与所述第三节点相连;
所述第六开关晶体管,其栅极与所述第二信号输出端相连,源极用于接收所述直流信号,漏极与所述第三节点相连;
所述第一输出单元的第一输入端用于接收所述第一时钟信号,第二输入端与所述第一节点相连,第三输入端与所述第二节点相连,第四输入端用于接收所述直流信号,第五输入端用于接收所述第二时钟信号,输出端与所述第一信号输出端相连;所述第一输出单元用于在所述第一节点电位的控制下将所述第一时钟信号提供给所述第一信号输出端,在所述第二节点电位的控制下将所述直流信号提供给所述第一信号输出端,在所述第二时钟信号的控制下将所述直流信号提供给所述第一信号输出端;
所述第二输出单元的第一输入端用于接收所述第二时钟信号,第二输入端与所述第一节点相连,第三输入端与所述第三节点相连,第四输入端用于接收所述直流信号,第五输入端用于接收所述第一时钟信号,输出端与所述第二信号输出端相连;所述第二输出单元用于在所述第一节点电位的控制下将所述第二时钟信号提供给所述第二信号输出端,在所述第三节点电位的控制下将所述直流信号提供给所述第二信号输出端,在所述第一时钟信号的控制下将所述直流信号提供给所述第二信号输出端;
所述第一时钟信号与所述第二时钟信号相位相反,且所述第一参考信号的电位与所述第二参考信号的电位相反。
2.如权利要求1所述的移位寄存器,其特征在于,所述输入单元,具体包括:第一开关晶体管;其中,
所述第一开关晶体管,其栅极用于接收所述输入信号,源极用于接收所述第一参考信号,漏极与所述第一节点相连。
3.如权利要求1所述的移位寄存器,其特征在于,所述复位单元,具体包括:第二开关晶体管;其中,
所述第二开关晶体管,其栅极用于接收所述复位信号,源极用于接收所述第二参考信号,漏极与所述第一节点相连。
4.如权利要求1所述的移位寄存器,其特征在于,所述第一输出单元,具体包括:第七开关晶体管、第八开关晶体管、第九开关晶体管和第一电容;其中,
所述第七开关晶体管,其栅极与所述第一节点相连,源极用于接收所述第一时钟信号,漏极与所述第一信号输出端相连;
所述第八开关晶体管,其栅极与所述第二节点相连,源极用于接收所述直流信号,漏极与所述第一信号输出端相连;
所述第九开关晶体管,其栅极用于接收所述第二时钟信号,源极用于接收所述直流信号,漏极与所述第一信号输出端相连;
所述第一电容连接于所述第一节点与所述第一信号输出端之间。
5.如权利要求1所述的移位寄存器,其特征在于,所述第二输出单元,具体包括:第十开关晶体管、第十一开关晶体管、第十二开关晶体管和第二电容;其中,
所述第十开关晶体管,其栅极与所述第一节点相连,源极用于接收所述第二时钟信号,漏极与所述第二信号输出端相连;
所述第十一开关晶体管,其栅极与所述第三节点相连,源极用于接收所述直流信号,漏极与所述第二信号输出端相连;
所述第十二开关晶体管,其栅极用于接收所述第一时钟信号,源极用于接收所述直流信号,漏极与所述第二信号输出端相连;
所述第二电容连接于所述第一节点与所述第二信号输出端之间。
6.如权利要求1-5任一项所述的移位寄存器,其特征在于,所有开关晶体管均为N型晶体管,且所述直流信号的电位为高电位;或
所有开关晶体管均为P型晶体管,且所述直流信号的电位为低电位。
7.一种栅极驱动电路,其特征在于,包括级联的多个如权利要求1-6任一项所述的移位寄存器;
除第一级移位寄存器之外,其余每一级移位寄存器的第一信号输出端分别向与其相邻的上一级移位寄存器输入复位信号;
除最后一级移位寄存器之外,其余每一级移位寄存器的第二信号输出端分别向与其相邻的下一级移位寄存器输入输入信号。
8.如权利要求7所述的栅极驱动电路,其特征在于,当所有开关晶体管均为N型晶体管时:在正向扫描时,所述第一参考信号为高电位信号,所述第二参考信号为低电位信号,在反向扫描时,所述第一参考信号为低电位信号,所述第二参考信号为高电位信号;或
当所有开关晶体管均为P型晶体管时:在正向扫描时,所述第一参考信号为低电位信号,所述第二参考信号为高电位信号,在反向扫描时,所述第一参考信号为高电位信号,所述第二参考信号为低电位信号。
9.一种显示装置,其特征在于,包含如权利要求7或8所述的栅极驱动电路。
10.一种如权利要求1-6任一项所述的移位寄存器的驱动方法,其特征在于,包括:
输入阶段,所述输入单元用于在所述输入信号的控制下将所述第一参考信号提供给所述第一节点;所述第一输出单元在所述第一节点电位的控制下,将所述第一时钟信号提供给所述第一信号输出端,以及在第二时钟信号的控制下将所述直流信号提供给所述第一信号输出端;所述第二控制单元在所述第二时钟信号的控制下,将所述第二时钟信号提供给所述第三节点;所述第二输出单元在所述第一节点电位的控制下将所述第二时钟信号提供所述第二信号输出端,以及在所述第三节点电位的控制下所述直流信号提供给所述第二信号输出端;
第一输出阶段,所述第一输出单元在所述第一节点电位的控制下,将所述第一时钟信号提供给所述第一信号输出端;所述第一控制单元在所述第一时钟信号的控制下将所述第一时钟信号提供给所述第二节点,以及在所述第一信号输出端的控制下将所述直流信号提供给所述第二节点;所述第二输出单元在所述第一节点电位的控制下将所述第二时钟信号提供给所述第二信号输出端,以及在所述第一时钟信号的控制下,将所述直流信号提供给所述第二信号输出端;
第二输出阶段,所述第一输出单元在所述第一节点电位的控制下,将所述第一时钟信号提供给所述第一信号输出端;所述第二输出单元在所述第一节点的控制下,将所述第二时钟信号提供给所述第二信号输出端;所述第二控制单元在所述第二时钟信号的控制下将所述第二时钟信号提供给所述第三节点,以及在所述第二信号输出端的控制下,将所述直流信号提供给所述第三节点;
复位阶段,所述复位单元在所述复位信号的控制下将所述第二参考信号提供给所述第一节点A;所述第一控制单元在所述第一时钟信号的控制下将所述第一时钟信号提供给所述第二节点;所述第一输出单元在所述第二节点电位的控制下,将所述直流信号提供给所述第一信号输出端;所述第二输出单元在所述第一时钟信号的控制下将所述直流信号提供给第二信号输出端;
保持阶段,所述第一输出单元在所述第二时钟信号的控制下将所述直流信号提供给所述第一信号输出端;所述第二控制单元在所述第二时钟信号的控制下将所述第二时钟信号提供给第三节点;所述第二输出单元在所述第三节点电位的控制下,将直流信号提供给所述第二信号输出端;或者所述第一控制单元在所述第一时钟信号的控制下将所述第一时钟信号提供给所述第二节点;所述第一输出单元在所述第二节点电位的控制下,将所述直流信号提供给所述第一信号输出端;所述第二输出单元在所述第一时钟信号的控制下将所述直流信号提供给第二信号输出端。
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