CN105448259B - 栅极驱动器以及显示面板 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种栅极驱动器以及显示面板。该栅极驱动器包括移位寄存器组，移位寄存器组包括级联的N级移位寄存器单元，移位寄存单元包括第一输入端、时钟信号端以及输出端；其中，N为整数且N>3；第1级至第N‑1级移位寄存器单元根据第一输入端接收的第一输入信号和时钟信号端接收的时钟信号在输出端产生一栅极开启信号；其中，第m级移位寄存器单元的第一输入端与第m‑1级移位寄存器单元的输出端电连接，1<m<N；至少第N级移位寄存单元还包括一复位信号端，第N级移位寄存单元根据复位信号端接收的复位信号在输出端产生栅极关断信号。本公开可以使得栅极驱动器的版图面积减小。

Description

栅极驱动器以及显示面板
技术领域
本公开涉及显示技术领域，具体涉及一种栅极驱动器以及应用该栅极驱动器的显示面板。
背景技术
随着光学技术与半导体技术的发展，液晶显示面板(Liquid Crystal Display，LCD)以及有机发光二极管显示面板(Organic Light Emitting Diode，OLED)等平板显示面板由于具有形体更轻薄、成本和能耗更低、反应速度更快、色纯度和亮度更优以及对比度更高等特点，已经被广泛应用于各类电子产品上。但是，现有技术中的显示产品仍存在有待改进之处。例如：
显示面板主要通过像素矩阵实现显示，通常而言，各行像素均耦接至对应的扫描栅线。在显示面板工作过程中，通过栅极驱动器将输入的时钟信号等信号经过移位寄存器单元转换成控制像素开启/关断的栅极信号，例如，栅极开启信号和栅极关断信号；将栅极扫描信号顺次施加到显示面板的各行像素的扫描栅线，即可对各行像素进行选通。
如图1中所示，为一种栅极驱动器的结构示意图。该栅极驱动器包括级联的5级移位寄存器单元SR1～SR5，移位寄存器单元SR1的第一输入端VIN1接收起始信号STV，移位寄存器单元SR2～SR5的第一输入端VIN1接收前一级移位寄存器单元的输出信号，移位寄存器单元SR1～SR4的第二输入端VIN2接收后一级移位寄存器单元的输出信号作为复位信号；此外，各移位寄存器单元还接收第一时钟信号CK1以及第二时钟信号CKB1。每一移位寄存器单元根据接收的信号在其输出端VOUT提供一输出信号。
由于图1中栅极驱动器最末级的移位寄存器单元，即移位寄存器单元SR5的第二输入端VIN2没有输入信号，因此其输出端可能会输出错误的信号。参考图2中所示，为栅极驱动器最末级(例如第5级)的移位寄存器单元的输出信号S5的模拟波形，可以明显看出相比前一级(例如第4级的输出信号S4)会有多次输出。
参考图3中所示，一种解决方案是在栅极驱动器最末级的移位寄存器单元之后设置一虚拟(Dummy)移位寄存器单元DSR1，利用虚拟移位寄存器单元DSR1的输出信号DS1向最末级的移位寄存器单元SR5的第二输入端提供输入信号；同时，由于在反向扫描时，原本第1级的移位寄存器单元SR1将成为最末级的移位寄存器单元，因此，在栅极驱动器第1级的移位寄存器单元SR1之前同样需要设置一虚拟移位寄存器单元DSR2。这样无疑进一步增加了栅极驱动器的面积；而且虚拟移位寄存器单元的输出信号DS1以及DS2无法作为有效栅极扫描信号输入至显示区域，因此还需要在显示区域之外为虚拟移位寄存器单元的输出信号DS1以及DS2额外设置负载。
随着平板显示技术的发展，高分辨率以及窄边框产品得到了越来越多的关注，上述栅极驱动器中的虚拟移位寄存器单元会占据一定的版图面积，不利于增加有效显示面积以及窄边框设计。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种栅极驱动器以及应用该栅极驱动器的显示面板，用于至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或多个问题。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得清晰，或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的第一方面，提供一种栅极驱动器，包括：
移位寄存器组，所述移位寄存器组包括级联的N级移位寄存器单元，所述移位寄存单元包括第一输入端、时钟信号端以及输出端；其中，N为整数且N>3；
第1级至第N-1级所述移位寄存器单元根据所述第一输入端接收的第一输入信号和所述时钟信号端接收的时钟信号在所述输出端产生一栅极开启信号；
其中，第m级所述移位寄存器单元的第一输入端与第m-1级所述移位寄存器单元的输出端电连接，1<m<N；
其中，至少第N级所述移位寄存单元还包括一复位信号端，第N级所述移位寄存单元根据所述复位信号端接收的复位信号在输出端产生栅极关断信号。
在本公开的一种示例性实施例中，第1级至第N-1级所述移位寄存器单元还包括第二输入端；
第1级至第N-1级所述移位寄存器单元根据所述第二输入端接收的第二输入信号和所述时钟信号端接收的时钟信号在所述输出端产生一栅极关断信号；
其中，第m级所述移位寄存器单元的第二输入端与第m+1级所述移位寄存器单元的输出端电连接。
在本公开的一种示例性实施例中，第1级至第N-1级所述移位寄存器单元均还包括一复位信号端，第1级至第N-1级所述移位寄存单元还根据所述复位信号端接收的复位信号在输出端产生栅极关断信号。
在本公开的一种示例性实施例中，第1级所述移位寄存器单元的第一输入端接收的所述第一输入信号为起始信号。
在本公开的一种示例性实施例中，所述复位信号与所述起始信号间隔N个所述栅极开启信号。
在本公开的一种示例性实施例中，所述复位信号与所述起始信号的频率周期相同。
在本公开的一种示例性实施例中，所述栅极驱动器包括多个所述移位寄存器组。
在本公开的一种示例性实施例中，所述栅极驱动器包括第一移位寄存器组和第二移位寄存器组；所述第一移位寄存器组中的移位寄存器单元与所述第二移位寄存器组中的移位寄存器单元交错间隔排列。
在本公开的一种示例性实施例中，所述第一移位寄存器组中的所述时钟信号与所述第二移位寄存器组中的所述时钟信号频率相同且相位差为1/4个信号周期。
在本公开的一种示例性实施例中，所述移位寄存器组用于驱动多条栅极线，每个所述移位寄存单元的输出端均与一条所述栅极线电连接。
根据本公开的第二方面，提供一种显示面板，包括上述任意一种栅极驱动器、多条栅极线以及多条数据线；
所述栅极线与所述数据线相交以限定多个像素单元，所述像素单元呈阵列排布；
每个所述移位寄存单元的输出端均与一条所述栅极线电连接。
综上所述，本公开的示例实施方式中通过提供复位信号至最末级的移位寄存单元的复位信号端，可以实现栅极驱动器各级的正确输出；同时，相比于现有技术中，无需在最末级移位寄存器单元之后设置虚拟移位寄存器单元以向最末级移位寄存器单元第二输入端提供输入信号，因此，可以在一定程度上使得栅极驱动器的版图面积减小，为实现更高分辨率和更窄边框的显示面板提供了技术支持；同时，由于节省了虚拟移位寄存器单元，从而可以简化制备工艺，压缩制备成本。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例性实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1中示意性示出一种栅极驱动器的结构图；
图2中示意性示出图1中栅极驱动器部分输出信号的模拟波形图；
图3中示意性示出一种栅极驱动器的结构图；
图4中示意性示出本发明一种公开示例的一种栅极驱动器的结构图；
图5中示意性示出本发明一种公开示例的一种栅极驱动器的结构图；
图6中示意性示出图5中栅极驱动器中各信号的波形示意图；
图7中示意性示出图5中栅极驱动器输出信号的模拟波形图；
图8中示意性示出本发明一种公开示例的一种栅极驱动器的结构图；
图9中示意性示出本发明一种公开示例的一种栅极驱动器的结构图；
图10中示意性示出本发明一种公开示例的一种栅极驱动器的结构图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例性实施例。然而，示例性实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例性实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，夸大、变形或简化了形状尺寸。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
此外，所描述的特征、结构或步骤可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、步骤、结构等。
本示例实施方式中首先提供了一种栅极驱动器。栅极驱动器包括至少一个移位寄存器组。参考图4中所示，该栅极驱动器可以包括一个移位寄存器组，移位寄存器组可以包括级联的N级移位寄存器单元，其中，N为正整数，且N>3。图4中以N等于5为例进行说明，即移位寄存器组可以包括级联的第1级移位寄存器单元SR1至第5级移位寄存器单元SR5；然而，本领域技术人员容易理解的是，N实际上可以为任意大于3的其他正整数。本示例实施方式中，移位寄存器单元可以由多个开关晶体管以及电容等元件构成，其可以为非晶硅半导体移位寄存器单元(Alpha Silica Gate，ASG)，也可以是氧化物半导体移位寄存器单元、低温多晶硅移位寄存器单元等其他类型的移位寄存器单元，本示例性实施例中对此不做特殊限定。
每一移位寄存器单元均包括第一输入端VIN1、时钟信号端CK1、时钟信号端CKB1以及输出端VOUT，其中，每一移位寄存器单元的第一输入端VIN1可以接收一第一输入信号，时钟信号端CK1以及时钟信号端CKB1可以用于接收第一时钟信号CK1以及第一时间阻碍信号CKB1，并且，每一移位寄存器单元根据接收的第一输入信号以及时钟信号在其输出端VOUT提供一输出信号。例如，第1级至第4级移位寄存器单元根据其第一输入端接收的第一输入信号和时钟信号端接收的时钟信号在其输出端产生一栅极开启信号。
其中，第m级所述移位寄存器单元的第一输入端与第m-1级所述移位寄存器单元的输出端电连接，1<m<N。例如，第2级移位寄存器单元的第一输入端VIN1接收的第一输入信号为第1级移位寄存器单元输出端VOUT的输出信号；第3级移位寄存器单元的第一输入端VIN1接收的第一输入信号为第2级移位寄存器单元输出端VOUT的输出信号等等。
继续参考图4中所示，本示例实施方式中，第N级所述移位寄存单元，即第5级移位寄存单元SR5，还可以包括一复位信号端RST；第N级移位寄存单元根据复位信号端RST接收的复位信号在其输出端VOUT产生栅极关断信号。通过提供复位信号至最末级的移位寄存单元的复位信号端RST，可以实现栅极驱动器各级的正确输出，同时，相比于现有技术中，无需在最末级移位寄存器单元之后设置虚拟移位寄存器单元以向最末级移位寄存器单元第二输入端提供输入信号。
参考图5中所示，本示例实施方式中，每一移位寄存器单元还可以包括第二输入端VIN2，其中，每一移位寄存器单元的第二输入端VIN2可以接收一第二输入信号。例如，第1级至第4级移位寄存器单元可以根据其第二输入端接收的第二输入信号和时钟信号端接收的时钟信号在其输出端产生一栅极关断信号。
其中，第m级所述移位寄存器单元的第二输入端与第m+1级所述移位寄存器单元的输出端电连接。例如，第2级移位寄存器单元的第二输入端VIN2接收的第二输入信号为第3级移位寄存器单元输出端VOUT的输出信号；第3级移位寄存器单元的第二输入端VIN2接收的第二输入信号为第4级移位寄存器单元输出端VOUT的输出信号等等。
参考图6中所示，为图5中栅极驱动器最末级的移位寄存器单元SR5中时钟信号、复位信号、起始信号以及各输出信号等信号的波形示意图；图7为图5中第2级移位寄存器单元SR2至第5级移位寄存器单元SR5的输出信号S2～S5的模拟波形图，可以看出移位寄存器单元SR5的输出信号正常，并未出现如同背景技术中所述的多次输出的问题，而且其他各级的输出信号也均正确。
由上可知，本示例实施方式中的栅极驱动器中，通过提供复位信号至最末级的移位寄存单元的复位信号端RST，可以实现栅极驱动器各级的正确输出；同时，相比于现有技术中，无需在最末级移位寄存器单元之后设置虚拟移位寄存器单元以向最末级移位寄存器单元第二输入端提供输入信号，因此，可以在一定程度上使得栅极驱动器的版图面积减小，为实现更高分辨率和更窄边框的显示面板提供了技术支持；同时，由于节省了虚拟移位寄存器单元，从而可以简化制备工艺，压缩制备成本。
此外，由于没有设置虚拟移位寄存器单元，而且各级移位寄存器单元均可以正确输出，因此本示例实施方式的栅极驱动器中每个所述移位寄存单元的输出端可以均与显示面板中的一条栅极线电连接，为该栅极线连接的像素行提供开启电压，避免生成的信号的浪费。
参考图8中所示，本示例实施方式中，第1级所述移位寄存单元SR1，同样还可以包括一复位信号端RST；第1级移位寄存单元还可以根据复位信号端RST接收的复位信号在其输出端VOUT产生栅极关断信号。由于在反向扫描时，原本第1级的移位寄存器单元SR1将成为最末级的移位寄存器单元；此时，图示中VIN2为第一输入端，VIN1为第二输入端，并且原本最末级的移位寄存器单元SR5将成为第1级移位寄存器单元，其输入端VIN2接收起始信号STV1。本示例实施方式中通过提供复位信号输入至第1级的移位寄存单元的复位信号端RST，可以避免在第1级移位寄存器单元之前设置虚拟移位寄存器单元以向第一级移位寄存器单元第二输入端提供输入信号，因此，可以使得的栅极驱动器的版图面积进一步减小。
参考图9中所示，在本公开的一种示例性实施例中，也可以是除了上述的第1级以及最末级的移位寄存器单元包括复位信号端RST之外，第2级至第N-1级移位寄存器单元均还包括一复位信号端RST，第2级至第N-1级移位寄存单元还根据复位信号端RST接收的复位信号在输出端产生栅极关断信号。如此，则可以在当前帧扫描结束之时，利用复位信号对各个移位寄存器单元进行复位。例如，可以在当前帧扫描结束之时，下一帧开始扫描之前，利用复位信号清除当前帧的残留电压信号，进而可以避免栅极驱动器在下一帧输出错误的栅极扫描信号以及提升输出的栅极扫描信号的波形准确度。
继续参考图4至图9中所示，本示例实施方式中，第1级移位寄存器单元的第一输入端接收的第一输入信号为一第一起始信号STV1，复位信号与起始信号STV1间隔N个所述栅极开启信号，例如，参考图6中所示，复位信号与起始信号STV1间隔5个栅极开启信号，并且复位信号与起始信号STV的频率周期相同，以便于在每次扫描开始之前或者扫描结束之后进行复位。
上述示例性实施例中，是以栅极驱动器包括一个移位寄存器组为例进行说明。但在本公开的其他示例性实施例中，栅极驱动器也可以包括更多的移位寄存器组。例如，参考图10中所示，栅极驱动器可以包括第一移位寄存器组和第二移位寄存器组，第一移位寄存器组可以包括移位寄存器单元SR1A至SR5A，第二移位寄存器组可以包括移位寄存器单元SR1B至SR5B，第一移位寄存器组中的移位寄存器单元与第二移位寄存器组中的移位寄存器单元交错间隔排列，举例而言，图10中栅极驱动器中移位寄存器单元的排列顺序可以为SR1A、SR1B、SR2A、SR2B、SR3A、SR3B、SR4A、SR4B、SR5A、SR5B，通过上述排列顺序，可以交错输出栅极扫描信号，减少相邻两个栅极扫描信号之间的时间间隔。但本领域技术人员容易理解的是，当栅极驱动器包括三个或三个以上的移位寄存器组时，上述排列方式同样适用，例如，栅极驱动器还可以包括第三移位寄存器组，第三移位寄存器组可以包括移位寄存器单元SR1C至SR5C，则移位寄存器单元的排列顺序可以为SR1A、SR1B、SR1C、SR2A、SR2B、SR2C等。
进一步的，本示例实施方式中，所述第一移位寄存器组中的时钟信号与第二移位寄存器组中的时钟信号频率可以相同，例如波形相同；并且，所述第一移位寄存器组中的时钟信号与第二移位寄存器组中的时钟信号相位差为1/4个信号周期，这样，则可以使得栅极驱动器的相邻输出信号之间的时间间隔保持一致。
进一步的，本示例实施方式还提供了一种显示面板，该显示面板包括上述的任意一种栅极驱动器。由于使用的栅极驱动器具有更小的版图面积，因此该显示面板的有效显示面积可以得以增加，有利于提升显示面板的分辨率；同时，该显示面板的边框可以做的更窄。本示例性实施例中，该显示面板可以为液晶显示面板或者OLED显示面板，在本公开的其他示例性实施例中，该显示面板也可能是PLED(Polymer Light-Emitting Diode，高分子发光二极管)显示面板、PDP(Plasma Display Panel，等离子显示)显示面板等其他平板显示面板，即本示例实施方式中并不特别局限适用范围。
综上所述，本公开的示例实施方式中通过提供复位信号至最末级的移位寄存单元的复位信号端，可以实现栅极驱动器各级的正确输出；同时，相比于现有技术中，无需在最末级移位寄存器单元之后设置虚拟移位寄存器单元以向最末级移位寄存器单元第二输入端提供输入信号，因此，可以在一定程度上使得栅极驱动器的版图面积减小，为实现更高分辨率和更窄边框的显示面板提供了技术支持；同时，由于节省了虚拟移位寄存器单元，从而可以简化制备工艺，压缩制备成本。
本公开已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本公开的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本公开的范围。相反地，在不脱离本公开的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本公开的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种栅极驱动器，其特征在于，包括：
移位寄存器组，所述移位寄存器组包括级联的N级移位寄存器单元，所述移位寄存单元包括第一输入端、时钟信号端以及输出端；其中，N为整数且N>3；
第1级至第N-1级所述移位寄存器单元根据所述第一输入端接收的第一输入信号和所述时钟信号端接收的时钟信号在所述输出端产生一栅极开启信号；
其中，第m级所述移位寄存器单元的第一输入端与第m-1级所述移位寄存器单元的输出端电连接，1<m<N；
其中，仅有第1级和/或第N级所述移位寄存单元还包括一复位信号端，第1级和/或第N级所述移位寄存单元根据所述复位信号端接收的复位信号在输出端产生栅极关断信号。
2.根据权利要求1所述的栅极驱动器，其特征在于，第1级至第N-1级所述移位寄存器单元还包括第二输入端；
第1级至第N-1级所述移位寄存器单元根据所述第二输入端接收的第二输入信号和所述时钟信号端接收的时钟信号在所述输出端产生一栅极关断信号；
其中，第m级所述移位寄存器单元的第二输入端与第m+1级所述移位寄存器单元的输出端电连接。
3.根据权利要求1所述的栅极驱动器，其特征在于，第1级所述移位寄存器单元的第一输入端接收的所述第一输入信号为起始信号。
4.根据权利要求3所述的栅极驱动器，其特征在于，所述复位信号与所述起始信号间隔N个所述栅极开启信号。
5.根据权利要求4所述的栅极驱动器，其特征在于，所述复位信号与所述起始信号的频率周期相同。
6.根据权利要求1所述的栅极驱动器，其特征在于，所述栅极驱动器包括多个所述移位寄存器组。
7.根据权利要求6所述的栅极驱动器，其特征在于，所述栅极驱动器包括第一移位寄存器组和第二移位寄存器组；所述第一移位寄存器组中的移位寄存器单元与所述第二移位寄存器组中的移位寄存器单元交错间隔排列。
8.根据权利要求7所述的栅极驱动器，其特征在于，所述第一移位寄存器组中的所述时钟信号与所述第二移位寄存器组中的所述时钟信号频率相同且相位差为1/4个信号周期。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的栅极驱动器，其特征在于，所述移位寄存器组用于驱动多条栅极线，每个所述移位寄存单元的输出端均与一条所述栅极线电连接。
10.一种显示面板，其特征在于，包括根据权利要求1-9任意一项所述栅极驱动器、多条栅极线、多条数据线；
所述栅极线与所述数据线相交以限定多个像素单元，所述像素单元呈阵列排布；
每个所述移位寄存单元的输出端均与一条所述栅极线电连接。
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