CN105679229A - 移位寄存器单元、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单元、驱动方法、栅极驱动电路及显示装置,属于显示技术领域。该移位寄存器单元包括:充电模块、复位模块、上拉模块、第一下拉模块、第二下拉模块和补偿模块,在降噪阶段,该第一下拉模块能够在下拉节点、来自第三电源信号端的第三电源信号和来自开关电源端的开关电源信号的控制下,分别对上拉节点和输出端进行降噪,因此,减小了移位寄存器单元中上拉节点和输出端的噪音,改善了移位寄存器单元的输出效果,解决了相关技术中移位寄存器单元在驱动过程中存在噪音的问题。本发明用于显示图像。

Description

移位寄存器单元、驱动方法、栅极驱动电路及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域,特别涉及一种移位寄存器单元、驱动方法、栅极驱动电路及显示装置。
背景技术
显示装置在显示图像时,需要利用移位寄存器(栅极驱动电路)对像素单元进行扫描,移位寄存器包括多个移位寄存器单元,每个移位寄存器单元对应一行像素单元,由多个移位寄存器单元实现对显示装置的像素单元的逐行扫描驱动,以显示图像。
但随着像素数目的提高,移位寄存器在一帧时间内所需扫描的行数增加,这就要求移位寄存器单元的版图面积要更小,电路结构需要更简单。相关技术中有一种移位寄存器单元,该移位寄存器单元主要包括缓冲模块、上拉模块、下拉模块、保持模块、充电模块和放电模块。其中,缓冲模块作为移位寄存器单元的输入模块,用于将上一行输出端的电压输入至该移位寄存器单元,上拉模块用于将输出端的电平上拉至高电平,下拉模块用于将输出端的电平下拉至低电平,保持模块用于对输出端的电平进行保持,充电模块用于确保在工作时间内上拉模块包括的晶体管能够正常开启,放电模块用于对充电模块进行放电,关断上拉模块。
上述移位寄存器单元在放电保持阶段,由于上拉模块包括的晶体管的寄生电容的存在,上拉节点(即与上拉模块包括的晶体管的栅极连接的节点)的电压被拉高,上拉模块包括的晶体管开启,移位寄存器单元的第一时钟信号端对输出端会进行再充电,因此,上拉节点和输出端存在噪音。
发明内容
为了解决相关技术中移位寄存器单元的上拉节点和输出端存在噪音的问题,本发明提供了一种移位寄存器单元、驱动方法、栅极驱动电路及显示装置。所述技术方案如下:
第一方面,提供了一种移位寄存器单元,所述移位寄存器单元包括:
充电模块、复位模块、上拉模块、第一下拉模块、第二下拉模块和补偿模块,
所述充电模块分别与第一电源信号端、输入信号端和上拉节点连接,用于在来自所述输入信号端的输入信号的控制下,对所述上拉节点进行充电;
所述复位模块分别与第二电源信号端、复位信号端和所述上拉节点连接,用于在来自所述复位信号端的复位信号的控制下,对所述上拉节点进行复位;
所述上拉模块分别与时钟信号端、所述上拉节点、下拉节点和输出端连接,用于在所述上拉节点和所述下拉节点的控制下,向所述输出端输出驱动信号;
所述第一下拉模块分别与所述下拉节点、所述上拉节点、第三电源信号端、开关电源端和所述输出端连接,用于在所述下拉节点、来自所述第三电源信号端的第三电源信号和来自所述开关电源端的开关电源信号的控制下,分别对所述上拉节点和所述输出端进行降噪;
所述第二下拉模块分别与所述上拉节点、所述下拉节点和所述第三电源信号端连接,用于在所述上拉节点的控制下,拉低所述下拉节点的电位;
所述补偿模块分别与所述上拉节点、所述下拉节点、所述第三电源信号端和所述开关电源端连接,用于在所述下拉节点和来自所述开关电源端的开关电源信号的控制下,对所述上拉节点的电位进行补偿。
可选的,在正向扫描时,所述充电模块,包括:第一晶体管;所述复位模块,包括:第二晶体管;
所述第一晶体管的第一极与所述第一电源信号端连接,所述第一晶体管的第二极与所述上拉节点连接,所述第一晶体管的栅极与所述输入信号端连接;
所述第二晶体管的第一极与所述第二电源信号端连接,所述第二晶体管的第二极与所述上拉节点连接,所述第二晶体管的栅极与所述复位信号端连接。
可选的,在反向扫描时,所述充电模块,包括:第二晶体管;所述复位模块,包括:第一晶体管;
所述第二晶体管的第一极与所述第一电源信号端连接,所述第二晶体管的第二极与所述上拉节点连接,所述第二晶体管的栅极与所述输入信号端连接;
所述第一晶体管的第一极与所述第二电源信号端连接,所述第一晶体管的第二极与所述上拉节点连接,所述第一晶体管的栅极与所述复位信号端连接。
可选的,所述上拉模块,包括:第三晶体管、第一电容器和第二电容器;
所述第三晶体管的第一极与所述时钟信号端连接,所述第三晶体管的第二极与所述输出端连接,所述第三晶体管的栅极与所述上拉节点连接;
所述第一电容器的一端与所述上拉节点连接,所述第一电容器的另一端与所述输出端连接;
所述第二电容器的一端与所述时钟信号端连接,所述第二电容器的另一端与所述下拉节点连接。
可选的,所述第一下拉模块,包括:第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管;
所述第四晶体管的第一极与所述第三电源信号端连接,所述第四晶体管的第二极与所述输出端连接,所述第四晶体管的栅极与所述开关电源端连接;
所述第五晶体管的第一极与所述第三电源信号端连接,所述第五晶体管的第二极与所述输出端连接,所述第五晶体管的栅极与所述下拉节点连接;
所述第六晶体管的第一极与所述第三电源信号端连接,所述第六晶体管的第二极与所述上拉节点连接,所述第六晶体管的栅极与所述下拉节点连接。
可选的,所述第二下拉模块,包括:第七晶体管;
所述第七晶体管的第一极与所述第三电源信号端连接,所述第七晶体管的第二极与所述下拉节点连接,所述第七晶体管的栅极与所述上拉节点连接。
可选的,所述补偿模块,包括:第八晶体管、第九晶体管和第十晶体管;
所述第八晶体管的第一极与所述第三电源信号端连接,所述第八晶体管的第二极与所述第十晶体管的栅极连接,所述第八晶体管的栅极与所述下拉节点连接;
所述第九晶体管的第一极与所述开关电源端连接,所述第九晶体管的第二极与所述第十晶体管的栅极连接,所述第九晶体管的栅极与所述上拉节点连接;
所述第十晶体管的第一极与所述开关电源端连接,所述第十晶体管的第二极与所述上拉节点连接,所述第十晶体管的栅极分别与所述第八晶体管的第二极和所述第九晶体管的第二极连接。
可选的,所述晶体管均为N型晶体管。
第二方面,提供一种移位寄存器单元的驱动方法,所述移位寄存器单元包括:充电模块、复位模块、上拉模块、第一下拉模块、第二下拉模块和补偿模块,所述驱动方法包括:
充电阶段:第一电源信号端输入第一电源信号,输入信号端输入输入信号,时钟信号端输入时钟信号,所述充电模块在所述输入信号的控制下,向上拉节点输出所述第一电源信号;
输出阶段:开关电源端输入开关电源信号,所述输入信号端输入输入信号,所述时钟信号端输入时钟信号,所述上拉节点保持所述第一电源信号的电位,所述上拉模块在所述上拉节点的控制下,向输出端输出所述时钟信号;
复位阶段:复位信号端输入复位信号,第二电源信号端输入第二电源信号,所述复位模块在所述复位信号的控制下,向所述上拉节点输出所述第二电源信号;
降噪阶段:第三电源信号端输入第三电源信号,所述时钟信号端输入时钟信号,所述上拉节点保持所述第二电源信号的电位,所述上拉模块在所述时钟信号的控制下,拉高所述下拉节点的电位,所述第一下拉模块在所述下拉节点的控制下,分别向所述上拉节点和所述输出端输出所述第三电源信号。
可选的,当接收到触控信号时,在所述降噪阶段之后,所述方法还包括:
垂直消隐阶段:所述开关电源端输入的开关电源信号为第一电位,所述第一下拉模块在所述开关电源信号的控制下,向所述输出端输出所述第三电源信号,所述第三电源信号为第二电位。
可选的,当接收到触控信号时,在所述输出阶段和所述复位阶段之间,所述方法还包括:
水平消隐阶段:所述开关电源端输入的开关电源信号为第一电位,所述第一下拉模块在所述开关电源信号的控制下,向所述输出端输出所述第三电源信号,所述第三电源信号为第二电位,所述上拉节点保持第一电位,所述补偿模块在所述上拉节点的控制下,向所述上拉节点输出所述开关电源信号。
可选的,在正向扫描时,所述充电模块包括:第一晶体管;所述复位模块包括:第二晶体管;所述上拉模块包括:第三晶体管、第一电容器和第二电容器;所述第一下拉模块包括:第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管;所述第二下拉模块包括:第七晶体管;所述补偿模块包括:第八晶体管、第九晶体管和第十晶体管;
所述充电阶段中,所述输入信号端输入的输入信号为第一电位,所述第一晶体管开启,所述第一电源信号端向所述上拉节点输出所述第一电源信号,所述第一电源信号为第一电位;
所述输出阶段中,所述上拉节点保持第一电位,所述第三晶体管、第七晶体管和第九晶体管开启,所述时钟信号端向所述输出端输出所述时钟信号,所述第三电源信号端向所述下拉节点输出所述第三电源信号,所述开关电源信号端向所述第十晶体管的栅极输出所述开关电源信号,所述第三电源信号为第二电位,所述第五晶体管、第六晶体管和第八晶体管关断,所述开关电源信号为第二电位,所述第十晶体管和所述第四晶体管关断;
所述复位阶段中,所述复位信号端输入的复位信号为第一电位,所述第二晶体管开启,所述第二电源信号端向所述上拉节点输出所述第二电源信号,所述第二电源信号为第二电位;
所述降噪阶段中,所述时钟信号端输入的时钟信号为第一电位,所述第二电容器将所述下拉节点的电位上拉为第一电位,所述第六晶体管、所述第五晶体管和所述第八晶体管开启,所述第三电源信号端分别向所述上拉节点、所述输出端和所述第十晶体管的栅极输出所述第三电源信号,所述第三电源信号为第二电位,所述第十晶体管关断。
可选的,在反向扫描时,所述充电模块包括:第二晶体管;所述复位模块包括:第一晶体管;所述上拉模块包括:第三晶体管、第一电容器和第二电容器;所述第一下拉模块包括:第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管;所述第二下拉模块包括:第七晶体管;所述补偿模块包括:第八晶体管、第九晶体管和第十晶体管;
所述充电阶段中,所述输入信号端输入的输入信号为第一电位,所述第二晶体管开启,所述第一电源信号端向所述上拉节点输出所述第一电源信号,所述第一电源信号为第一电位;
所述输出阶段中,所述上拉节点保持第一电位,所述第三晶体管、第七晶体管和第九晶体管开启,所述时钟信号端向所述输出端输出所述时钟信号,所述第三电源信号端向所述下拉节点输出所述第三电源信号,所述开关电源信号端向所述第十晶体管的栅极输出所述开关电源信号,所述第三电源信号为第二电位,所述第五晶体管、第六晶体管和第八晶体管关断,所述开关电源信号为第二电位,所述第十晶体管和所述第四晶体管关断;
所述复位阶段中,所述复位信号端输入的复位信号为第一电位,所述第一晶体管开启,所述第二电源信号端向所述上拉节点输出所述第二电源信号,所述第二电源信号为第二电位;
所述降噪阶段中,所述时钟信号端输入的时钟信号为第一电位,所述第二电容器将所述下拉节点的电位上拉为第一电位,所述第六晶体管、所述第五晶体管和所述第八晶体管开启,所述第三电源信号端分别向所述上拉节点、所述输出端和所述第十晶体管的栅极输出所述第三电源信号,所述第三电源信号为第二电位,所述第十晶体管关断。
可选的,所述第一下拉模块包括:第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管;
所述垂直消隐阶段中,所述开关电源端输入的开关电源信号为第一电位,所述第四晶体管开启,所述第三电源信号端向所述输出端输出所述第三电源信号,所述第三电源信号为第二电位。
可选的,所述第一下拉模块包括:第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管;所述补偿模块包括:第八晶体管、第九晶体管和第十晶体管;
所述水平消隐阶段中,所述开关电源端输入的开关电源信号为第一电位,所述上拉节点保持第一电位,所述第四晶体管、所述第九晶体管和所述第十晶体管开启,所述第三电源信号端向所述输出端输出所述第三电源信号,所述开关电源端向所述上拉节点输出所述开关电源信号。
可选的,所述晶体管均为N型晶体管,所述第一电位相对于所述第二电位为高电位。
第三方面,提供一种栅极驱动电路,该栅极驱动电路包括至少两个级联的如第一方面所述的移位寄存器单元。
第四方面,提供一种显示装置,所述显示装置包括第三方面所述的栅极驱动电路。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是:
本发明提供了一种移位寄存器单元、驱动方法、栅极驱动电路及显示装置。该移位寄存器单元包括:充电模块、复位模块、上拉模块、第一下拉模块、第二下拉模块和补偿模块,在降噪阶段,该第一下拉模块能够在下拉节点、来自第三电源信号端的第三电源信号和来自开关电源端的开关电源信号的控制下,分别对上拉节点和输出端进行降噪,因此,减小了移位寄存器单元中上拉节点和输出端的噪音,改善了移位寄存器单元的输出效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种移位寄存器单元的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的另一种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又一种移位寄存器单元的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的一种移位寄存器单元的驱动方法的流程图;
图5是本发明实施例提供的一种移位寄存器单元的驱动过程的时序图;
图6是本发明实施例提供的另一种移位寄存器单元的驱动过程的时序图;
图7是本发明实施例提供的一种栅极驱动电路的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
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,根据在电路中的作用本发明的实施例所采用的晶体管主要为开关晶体管。由于这里采用的开关晶体管的源极、漏极是对称的,所以其源极、漏极是可以互换的。在本发明实施例中,为区分晶体管除栅极之外的两极,将其中源极称为第一极,漏极称为第二极,因此,晶体管的栅极也可以称为第三极。按附图中的形态规定晶体管的中间端为栅极、信号输入端为源极、信号输出端为漏极。本发明实施例所采用的开关晶体管为N型开关晶体管,N型开关晶体管为在栅极为高电位时导通,在栅极为低电位时截止。在本发明实施例中,第一电位为高电位,第二电位为低电位。此外,本发明各个实施例中的多个信号都对应有第一电位和第二电位。第一电位和第二电位仅代表该信号的电位有2个状态量,不代表全文中第一电位或第二电位具有特定的数值。
图1是本发明实施例提供的一种移位寄存器单元的结构示意图,参考图1,该移位寄存器单元包括:
充电模块10、复位模块20、上拉模块30、第一下拉模块40、第二下拉模块50和补偿模块60。
该充电模块10分别与第一电源信号端VDD、输入信号端Input和上拉节点PU连接,用于在来自该输入信号端Input的输入信号的控制下,对该上拉节点PU进行充电。
该复位模块20分别与第二电源信号端Vss、复位信号端Reset和该上拉节点PU连接,用于在来自该复位信号端Reset的复位信号的控制下,对该上拉节点PU进行复位。
该上拉模块30分别与时钟信号端CLK、该上拉节点PU、下拉节点PD和输出端Output连接,用于在该上拉节点PU和该下拉节点PD的控制下,向该输出端Output输出驱动信号,该驱动信号为来自该时钟信号端CLK的时钟信号。
该第一下拉模块40分别与该下拉节点PD、该上拉节点PU、第三电源信号端VGL、开关电源端SW和该输出端Output连接,用于在该下拉节点PD、来自该第三电源信号端VGL的第三电源信号和来自该开关电源端SW的开关电源信号的控制下,分别对该上拉节点PU和该输出端Output进行降噪。
该第二下拉模块50分别与该上拉节点PU、该下拉节点PD和该第三电源信号端VGL连接,用于在该上拉节点PU的控制下,拉低该下拉节点PD的电位。
该补偿模块60分别与该上拉节点PU、该下拉节点PD、该第三电源信号端VGL和该开关电源端SW连接,用于在该下拉节点PD和来自该开关电源端SW的开关电源信号的控制下,对该上拉节点PU的电位进行补偿。
综上所述,本发明实施例提供了一种移位寄存器单元,该移位寄存器单元包括:充电模块、复位模块、上拉模块、第一下拉模块、第二下拉模块和补偿模块,在降噪阶段,该第一下拉模块能够在下拉节点、来自第三电源信号端的第三电源信号和来自开关电源端SW的开关电源信号的控制下,分别对上拉节点和输出端进行降噪,因此,减小了移位寄存器单元中上拉节点和输出端的噪音,改善了移位寄存器单元的输出效果。
进一步的,请参考图2,其为本发明实施例提供的另一种移位寄存器单元的结构示意图,该移位寄存器单元在图1所示的移位寄存器单元的基础上增加了更优选的部件,从而使得本发明实施例提供的移位寄存器单元具有更好的性能。如图2所示,在正向扫描时,该充电模块10,包括:第一晶体管M1;该复位模块20,包括:第二晶体管M2。
该第一晶体管M1的第一极与该第一电源信号端VDD连接,该第一晶体管M1的第二极与该上拉节点PU连接,该第一晶体管M1的栅极与该输入信号端Input连接,该第一晶体管M1能够在来自该输入信号端Input的输入信号的控制下,向上拉节点PU输出来自该第一电源信号端VDD的第一电源信号,该第一电源信号为第一电位,该第一电位为高电位,从而可以实现对该上拉节点PU的充电。
该第二晶体管M2的第一极与该第二电源信号端Vss连接,该第二晶体管M2的第二极与该上拉节点PU连接,该第二晶体管M2的栅极与该复位信号端Reset连接,该第二晶体管M2能够在来自该复位信号端Reset的复位信号的控制下,向该上拉节点PU输出来自该第二电源信号端Vss的第二电源信号,该第二电源信号为第二电位,该第二电位相对于该第一电位为低电位,从而可以实现对该上拉节点PU的复位。
可选的,图3是本发明实施例提供的又一种移位寄存器单元的结构示意图,如图3所示,在反向扫描时,该充电模块10可以包括:第二晶体管M2;该复位模块20可以包括:第一晶体管M1。
该第二晶体管M2的第一极与该第一电源信号端VDD连接,该第二晶体管M2的第二极与该上拉节点PU连接,该第二晶体管M2的栅极与该输入信号端Input连接;该第一晶体管M1的第一极与该第二电源信号端Vss连接,该第一晶体管M1的第二极与该上拉节点PU连接,该第一晶体管M1的栅极与该复位信号端Reset连接。
可选的,如图2和图3所示,该上拉模块30可以包括:第三晶体管M3、第一电容器C1和第二电容器C2。
该第三晶体管M3的第一极与该时钟信号端CLK连接,该第三晶体管M3的第二极与该输出端Output连接,该第三晶体管M3的栅极与该上拉节点PU连接,该第三晶体管M3能够在该上拉节点PU的控制下,向输出端Output输出来自该时钟信号端CLK的时钟信号。
该第一电容器C1的一端与该上拉节点PU连接,该第一电容器C1的另一端与该输出端Output连接。
该第二电容器C2的一端与该时钟信号端CLK连接,该第二电容器C2的另一端与该下拉节点PD连接。
可选的,参考图2,该第一下拉模块40可以包括:第四晶体管M4、第五晶体管M5和第六晶体管M6。
该第四晶体管M4的第一极与该第三电源信号端VGL连接,该第四晶体管M4的第二极与该输出端Output连接,该第四晶体管M4的栅极与该开关电源端SW连接,该第四晶体管M4能够在该开关电源端SW的开关电源信号的控制下,向该输出端Output输出来自该第三电源信号端VGL的第三电源信号,该第三电源信号为第二电位,该第二电位相对于该第一电位为低电位,因此可以实现对该输出端Output的降噪。
该第五晶体管M5的第一极与该第三电源信号端VGL连接,该第五晶体管M5的第二极与该输出端Output连接,该第五晶体管M5的栅极与该下拉节点PD连接,该第五晶体管M5能够在该下拉节点PD的控制下,向该输出端Output输出来自该第三电源信号端VGL的第三电源信号,该第三电源信号为第二电位,可以实现对该输出端Output的降噪。
该第六晶体管M6的第一极与该第三电源信号端VGL连接,该第六晶体管M6的第二极与该上拉节点PU连接,该第六晶体管M6的栅极与该下拉节点PD连接,该第六晶体管M6能够在该下拉节点PD的控制下,向该上拉节点PU输出来自该第三电源信号端VGL的第三电源信号,该第三电源信号为第二电位,可以实现对该上拉节点PU的降噪。
可选的,参考图2,该第二下拉模块50,包括:第七晶体管M7。
该第七晶体管M7的第一极与该第三电源信号端VGL连接,该第七晶体管M7的第二极与该下拉节点PD连接,该第七晶体管M7的栅极与该上拉节点PU连接,该第七晶体管M7能够在该上拉节点PU的控制下,向该下拉节点PD输出来自该第三电源信号端VGL的第三电源信号,该第三电源信号为第二电位,从而拉低该下拉节点PD的电位。
可选的,参考图2,该补偿模块60,包括:第八晶体管M8、第九晶体管M9和第十晶体管M10。
该第八晶体管M8的第一极与该第三电源信号端VGL连接,该第八晶体管M8的第二极与该第十晶体管M10的栅极连接,该第八晶体管M8的栅极与该下拉节点PD连接。
该第九晶体管M9的第一极与该开关电源端SW连接,该第九晶体管M9的第二极与该第十晶体管M10的栅极连接,该第九晶体管M9的栅极与该上拉节点PU连接。
该第十晶体管M10的第一极与该开关电源端SW连接,该第十晶体管M10的第二极与该上拉节点PU连接,该第十晶体管M10的栅极分别与该第八晶体管M8的第二极和该第九晶体管M9的第二极连接,该第十晶体管M10能够在该第八晶体管M8的第二极和该第九晶体管M9的控制下,向该上拉节点PU输出来自该开关电源端SW的开关电源信号,当该开关电源信号为第一电位时,能够补偿该上拉节点PU的电位。
可选的,该第一至第十晶体管可以均为N型晶体管,且每个晶体管的第一极为源极,第二极为漏极。
综上所述,本发明实施例提供了一种移位寄存器单元,该移位寄存器单元包括:充电模块、复位模块、上拉模块、第一下拉模块、第二下拉模块和补偿模块,在降噪阶段,该第一下拉模块能够在下拉节点、来自第三电源信号端的第三电源信号和来自开关电源端的开关电源信号的控制下,分别对上拉节点和输出端进行降噪,因此,减小了移位寄存器单元中上拉节点和输出端的噪音,改善了移位寄存器单元的输出效果,并且该移位寄存器单元所使用的晶体管数量较少,便于实现显示装置的窄边框设计,降低了显示装置的成本。
图4是本发明实施例提供的一种移位寄存器单元的驱动方法的流程图。该移位寄存器单元的结构可以如图1所示,该移位寄存器单元包括:充电模块10、复位模块20、上拉模块30、第一下拉模块40、第二下拉模块50和补偿模块60,参考图4,该驱动方法包括:
步骤401、充电阶段:第一电源信号端VDD输入第一电源信号,输入信号端Input输入输入信号,时钟信号端CLK输入时钟信号,该充电模块10在该输入信号的控制下,向上拉节点PU输出该第一电源信号。
步骤402、输出阶段:该开关电源端SW输入开关电源信号,该输入信号端Input输入输入信号,该时钟信号端CLK输入时钟信号,该上拉节点PU保持该第一电源信号的电位,该上拉模块30在该上拉节点PU的控制下,向输出端Output输出该时钟信号。
步骤403、复位阶段:该复位信号端Reset输入复位信号,该第二电源信号端Vss输入第二电源信号,该复位模块20在该复位信号的控制下,向该上拉节点PU输出该第二电源信号。
步骤404、降噪阶段:该第三电源信号端VGL输入第三电源信号,该时钟信号端CLK输入时钟信号,该上拉节点PU保持该第二电源信号的电位,该上拉模块30在该时钟信号的控制下,拉高该下拉节点PD的电位,该第一下拉模块40在该下拉节点的控制下,分别向该上拉节点PU和该输出端Output输出该第三电源信号。
综上所述,本发明实施例提供了一种移位寄存器单元的驱动方法,该驱动方法主要包括充电阶段、输出阶段、复位阶段和降噪阶段,在降噪阶段中,该第一下拉模块能够在下拉节点、来自第三电源信号端的第三电源信号和来自开关电源端的开关电源信号的控制下,分别对上拉节点和输出端进行降噪,因此,减小了移位寄存器单元中上拉节点和输出端的噪音,改善了移位寄存器单元的输出效果。
可选的,在通过上述驱动方法对移位寄存器单元进行驱动的过程中,当接收到触控信号时,在该降噪阶段之后,该方法还可以包括:
垂直消隐阶段:该开关电源端SW输入的开关电源信号为第一电位,该第一电位为高电位,该第一下拉模块40能够在该开关电源信号的控制下,向该输出端Output输出该第三电源信号,该第三电源信号为第二电位,该第二电位相对于该第一电位为低电位。由于输出端Output输出的信号为低电位,可以避免对触控信号造成干扰。
可选的,在通过上述驱动方法对移位寄存器单元进行驱动的过程中,当接收到触控信号时,在该输出阶段和该复位阶段之间,该方法还可以包括:
水平消隐阶段:该开关电源端SW输入的开关电源信号为第一电位,该第一电位为高电位,该第一下拉模块40可以在该开关电源信号的控制下,向该输出端Output输出该第三电源信号,该上拉节点PU保持第一电位,该补偿模块60可以在该上拉节点的控制下,向该上拉节点PU输出该开关电源信号,由于该开关电源信号为第一电位,可以实现对该上拉节点PU电位的补偿。
可选的,参考图2,在正向扫描时,该充电模块10包括:第一晶体管M1;该复位模块20包括:第二晶体管M2;该上拉模块30包括:第三晶体管M3、第一电容器C1和第二电容器C2;该第一下拉模块40包括:第四晶体管M4、第五晶体管M5和第六晶体管M6;该第二下拉模块50包括:第七晶体管M7;该补偿模块60包括:第八晶体管M8、第九晶体管M9和第十晶体管M10。
图5是本发明实施例提供的一种移位寄存器单元的驱动过程的时序图,该充电阶段T1中,该输入信号端Input输入的输入信号为上一级移位寄存器单元的输出信号:Output(N-1),参考图5可知,充电阶段T1中该上一级移位寄存器单元的输出信号Output(N-1)为第一电位,因此此时该第一晶体管M1开启,该第一电源信号端VDD向该上拉节点PU输出该第一电源信号,该第一电源信号为第一电位,该第一电位为高电位,可以实现对该上拉节点PU的充电。
由于该上拉节点PU点为第一电位,使得第七晶体管M7导通,第三电源信号端通过第七晶体管M7向下拉节点PD输入第三电源信号,由于该第三电源信号为第二电位,该第二电位相对于该第一电位为低电位,使得第五晶体管M5、第六晶体管M6和第八晶体管M8关断,从而保证了信号的稳定性输出。
该输出阶段T2中,该上拉节点PU保持第一电位,该第三晶体管M3、第七晶体管M7和第九晶体管M9开启,从图5中可以看出,由于时钟信号端CLK输入的时钟信号为第一电位,上拉节点PU由于自举效应(英文:bootstrapping)放大该上拉节点PU的电压,第三晶体管M3保持开启状态,使得该时钟信号端CLK向该输出端Output输出该时钟信号;该第三电源信号端VGL向该下拉节点PD输出该第三电源信号,该开关电源信号端SW向该第十晶体管M10的栅极输出该开关电源信号,该第三电源信号为第二电位,该第五晶体管M5、第六晶体管M6和第八晶体管M8关断,该开关电源信号为第二电位,该第十晶体管M10和该第四晶体管M4关断,从而保证了信号的稳定性输出。
该复位阶段T3中,该复位信号端Reset输入的复位信号为下一级移位寄存器单元的输出信号:Output(N+1),从图5中可以看出,复位阶段T3中该下一级移位寄存器单元的输出信号Output(N+1)为第一电位,因此此时该第二晶体管M2开启,该第二电源信号端Vss向该上拉节点PU输出该第二电源信号,该第二电源信号为第二电位,实现对该上拉节点PU的复位,此时第三晶体管M3、第七晶体管M7和第九晶体管M9关断,此时输出端Output无驱动信号输出。
参考图5,该降噪阶段T4中,该时钟信号端CLK输入的时钟信号为第一电位,该第二电容器C2将该下拉节点PD的电位上拉为第一电位,该第六晶体管M6、该第五晶体管M5和该第八晶体管M8开启,该第三电源信号端VGL分别向该上拉节点PU、该输出端Output和该第十晶体管M10的栅极输出该第三电源信号,该第三电源信号为第二电位,实现对该上拉节点PU和输出端Output的降噪,并使得该第十晶体管M10关断。上述降噪阶段可使得移位寄存器单元在非工作状态(即非输出阶段)下,由时钟信号端CLK产生的耦合噪声电压得以消除,从而实现移位寄存器单元的低压输出,同时由于该阶段中开关电源端SW输入的开关电源信号为第二电位,且第十晶体管M10关断,不会对上拉节点PU进行充电,从而保证了信号输出的稳定性。
可选的,参考图3,在反向扫描时,该充电模块10包括:第二晶体管M2;该复位模块20包括:第一晶体管M1;该上拉模块30包括:第三晶体管M3、第一电容器C1和第二电容器C2;该第一下拉模块40包括:第四晶体管M4、第五晶体管M5和第六晶体管M6;该第二下拉模块50包括:第七晶体管M7;该补偿模块60包括:第八晶体管M8、第九晶体管M9和第十晶体管M10。
参考图5,该充电阶段中T1,该输入信号端Input输入的输入信号为第一电位,该第二晶体管M2开启,该第一电源信号端VDD向该上拉节点PU输出该第一电源信号,该第一电源信号为第一电位。
该输出阶段T2中,该上拉节点PU保持第一电位,该第三晶体管M3、第七晶体管M7和第九晶体管M9开启,该时钟信号端CLK向该输出端Output输出该时钟信号,该第三电源信号端VGL向该下拉节点PD输出该第三电源信号,该开关电源信号端SW向该第十晶体管M10的栅极输出该开关电源信号,该第三电源信号为第二电位,该第五晶体管M5、第六晶体管M6和第八晶体管M8关断,该开关电源信号为第二电位,该第十晶体管M10和该第四晶体管M4关断。
该复位阶段T3中,该复位信号端Reset输入的复位信号为第一电位,该第一晶体管M1开启,该第二电源信号端Vss向该上拉节点PU输出该第二电源信号,该第二电源信号为第二电位。
该降噪阶段T4中,该时钟信号端CLK输入的时钟信号为第一电位,该第二电容器C2将该下拉节点PD的电位上拉为第一电位,该第六晶体管M6、该第五晶体管M5和该第八晶体管M8开启,该第三电源信号端VGL分别向该上拉节点PU、该输出端Output和该第十晶体管M10的栅极输出该第三电源信号,该第三电源信号为第二电位,该第十晶体管M10关断。
需要说明的是,本发明实施例提供的移位寄存器单元的驱动方法,可以实现对移位寄存器单元的双向扫描,其中在进行反向扫描时,移位寄存器单元的结构不发生改变,只是输入信号端和复位信号端的功能发生改变,使得充电模块中的第一晶体管M1和复位模块中的第二晶体管M2的功能发生对调。反向扫描的原理与正向扫描相同,其具体实现过程可以参考上述正向扫描的实现过程,本发明实施例对此不再赘述。
参考图5,该驱动过程除了包括充电阶段T1、输出阶段T2、复位阶段T3和降噪阶段T4,还可以包括第五阶段T5,在该第五阶段T5中,时钟信号端CLK输入的时钟信号为第二电位,第七晶体管M7关断,下拉节点PD的电位为第二电位,第六晶体管M6和第五晶体管M5关断。第五阶段T5结束之后,在上一帧扫描结束到下一帧扫描开始之前,该移位寄存器单元可以一直重复降噪阶段T4,即不断对上拉节点和输出端进行降噪。
需要说明的是,在图5中,Output(N)为上述各实施例中的移位寄存器单元的输出端所输出的信号,Output(N-1)为该移位寄存器单元的上一级移位寄存器单元的输出端所输出的信号,Output(N+1)为该移位寄存器单元的下一级移位寄存器单元的输出端所输出的信号。
可选的,参考图2,该第一下拉模块40可以包括:第四晶体管M4、第五晶体管M5和第六晶体管M6。
该垂直消隐阶段中,该开关电源端SW输入的该开关电源信号为第一电位,该第一电位为高电位,该第四晶体管M4开启,该第三电源信号端VGL向该输出端Output输出该第三电源信号,该第三电源信号为第二电位,该第二电位相对于该第一电位为低电位。
在本发明实施例中,垂直消隐(英文:V-Blank)阶段是指移位寄存器上一帧扫描结束到下一帧扫描开始之间的间隔,对于incell显示装置,可以在该垂直消隐阶段中插入触控信号,在本发明实施例中,该垂直消隐阶段中,开关电源端SW输入的开关电源信号为第一电位,此时该第一下拉模块40中的第四晶体管M4开启,第三电源信号端VGL向输出端Output输出第三电源信号,该第三电源信号为第二电位,从而实现对该输出端Output的降噪。因此在该两帧之间对该输出端Output进行降噪,可以避免驱动信号对触控信号造成干扰,保证了显示装置的显示效果和触控效果。上述垂直消隐阶段可以兼容传统的栅极驱动模式和incell显示装置的垂直消隐的栅极驱动模式。
可选的,参考图2,该第一下拉模块40可以包括:第四晶体管M4、第五晶体管M5和第六晶体管M6,该补偿模块60可以包括:第八晶体管M8、第九晶体管M9和第十晶体管M10。
参考图6,该水平消隐阶段中,该开关电源端SW输入的该开关电源信号为第一电位,该上拉节点PU保持第一电位,该第一电位为高电位,该第四晶体管M4、该第九晶体管M9和该第十晶体管M10开启,该第三电源信号端VGL向该输出端Output输出该第三电源信号,该第三电源信号为第二电位,该第二电位相对于该第一电位为低电位,该开关电源端SW向该上拉节点PU输出该开关电源信号。
在本发明实施例中,水平消隐(英文:H-Blank)阶段是指移位寄存器上一行扫描结束到下一行扫描开始之间的间隔,对于incell显示装置,还可以在该水平消隐阶段中插入触控信号,在本发明实施例中,该水平消隐阶段中,开关电源端SW输入的开关电源信号为第一电位,此时该第一下拉模块40中的第四晶体管M4开启,第三电源信号端VGL向输出端Output输出第三电源信号,该第三电源信号为第二电位,从而实现对该输出端Output的降噪,使得该输出端Output无驱动信号输出,避免该移位寄存器单元的驱动信号对触控信号造成干扰,提高了显示装置的触控效果。
进一步的,如图6所示,此时该上拉节点PU保持第一电位,第九晶体管M9和第十晶体管M10开启,而下拉节点PD为第二电位,第八晶体管M8关断,此时,开关电源端SW可以通过第十晶体管M10对第一电容器C1进行充电,使得该上拉节点PU保持第一电位,避免该输出阶段T2中第二晶体管M2或第六晶体管M6出现漏电现象时,拉低上拉节点PU点的电位,若该上拉节点PU的电压过低,当触控阶段结束后,可能会导致移位寄存器单元无输出或者输出电压过低的问题,因此通过第十晶体管M10对该第一电容器C1进行充电(即拉高上拉节点PU的电位)可以实现对该上拉接点PU电位的补偿,保证触控阶段结束后,该移位寄存器可以继续正常执行输出阶段T2。同时,由于该输出阶段T2中,其他行的移位寄存器单元中的上拉节点PU点处于第二电位,所以不会对其他行移位寄存器单元后续的驱动过程造成影响。
当触控阶段结束后,开关电源端SW输出的开关电源信号为第二电位,该移位寄存器单元继续执行输出阶段T2。由于在该输出阶段T2中,其他行的移位寄存器单元中的下拉节点PD点为时钟信号端CLK对上拉节点PU和输出端Output进行降噪处理,故此时其他行的移位寄存器单元中的第八晶体管M8一直处于开启与关断的交替状态,但是第九晶体管M9和第十晶体管M10一直处于关断状态,因此可以有效的降低开关电源端SW对其他行移位寄存器单元中的上拉节点PU的耦合作用,避免了开关电源端SW将其他行的上拉节点PU的电压拉高而导致影响其他行显示的问题,提高了显示装置的显示效果。上述水平消隐阶段可以兼容incell显示装置的水平消隐的栅极驱动模式。
需要说明的是,本发明各实施例中的第一至第十晶体管可以均为N型晶体管,该第一电位相对于该第二电位为高电位。
综上所述,本发明实施例提供了一种移位寄存器单元的驱动方法,该驱动方法主要包括充电阶段、输出阶段、复位阶段和降噪阶段,在降噪阶段中,该第一下拉模块能够在下拉节点、来自第三电源信号端的第三电源信号和来自开关电源端的开关电源信号的控制下,分别对上拉节点和输出端进行降噪,因此,减小了移位寄存器单元中上拉节点和输出端的噪音,改善了移位寄存器单元的输出效果,并且本发明实施例提供的移位寄存器单元的驱动方法可以同时兼容传统的栅极驱动模式、incell显示装置的垂直消隐的栅极驱动模式以及水平消隐的栅极驱动模式,驱动方法的灵活性较高。
需要说明的是,在上述各实施例中,均是以第一至第十晶体管为N型晶体管,且第一电位为高电位,第二电位为低电位为例进行的说明。当然,该第一至第十晶体管还可以采用P型晶体管,当该第一至第十晶体管采用P型晶体管时,该第一电位为低电位,该第二电位为高电位,且该时钟信号端CLK、第二时钟信号端CLKB和开关电源端SW的电位变化可以与图5和图6所示的电位变化相反(即二者的相位差为180度)。
图7是本发明实施例提供一种栅极驱动电路的结构示意图,如图7所示,该栅极驱动电路可以包括至少两个级联的移位寄存器单元,其中每个移位寄存器单元可以为如图1、图2或图3所示的移位寄存器单元。
另外,本发明实施例还提供一种显示装置,该显示装置可以包括如图7所示的栅极驱动电路。该显示装置可以为:液晶面板、电子纸、OLED面板、AMOLED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。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种移位寄存器单元,其特征在于,所述移位寄存器单元包括:
充电模块、复位模块、上拉模块、第一下拉模块、第二下拉模块和补偿模块,
所述充电模块分别与第一电源信号端、输入信号端和上拉节点连接,用于在来自所述输入信号端的输入信号的控制下,对所述上拉节点进行充电;
所述复位模块分别与第二电源信号端、复位信号端和所述上拉节点连接,用于在来自所述复位信号端的复位信号的控制下,对所述上拉节点进行复位;
所述上拉模块分别与时钟信号端、所述上拉节点、下拉节点和输出端连接,用于在所述上拉节点和所述下拉节点的控制下,向所述输出端输出驱动信号;
所述第一下拉模块分别与所述下拉节点、所述上拉节点、第三电源信号端、开关电源端和所述输出端连接,用于在所述下拉节点、来自所述第三电源信号端的第三电源信号和来自所述开关电源端的开关电源信号的控制下,分别对所述上拉节点和所述输出端进行降噪;
所述第二下拉模块分别与所述上拉节点、所述下拉节点和所述第三电源信号端连接,用于在所述上拉节点的控制下,拉低所述下拉节点的电位;
所述补偿模块分别与所述上拉节点、所述下拉节点、所述第三电源信号端和所述开关电源端连接,用于在所述下拉节点和来自所述开关电源端的开关电源信号的控制下,对所述上拉节点的电位进行补偿。
2.根据权利要求1所述的移位寄存器单元,其特征在于,在正向扫描时,
所述充电模块,包括:第一晶体管;
所述复位模块,包括:第二晶体管;
所述第一晶体管的第一极与所述第一电源信号端连接,所述第一晶体管的第二极与所述上拉节点连接,所述第一晶体管的栅极与所述输入信号端连接;
所述第二晶体管的第一极与所述第二电源信号端连接,所述第二晶体管的第二极与所述上拉节点连接,所述第二晶体管的栅极与所述复位信号端连接。
3.根据权利要求1所述的移位寄存器单元,其特征在于,在反向扫描时,
所述充电模块,包括:第二晶体管;
所述复位模块,包括:第一晶体管;
所述第二晶体管的第一极与所述第一电源信号端连接,所述第二晶体管的第二极与所述上拉节点连接,所述第二晶体管的栅极与所述输入信号端连接;
所述第一晶体管的第一极与所述第二电源信号端连接,所述第一晶体管的第二极与所述上拉节点连接,所述第一晶体管的栅极与所述复位信号端连接。
4.根据权利要求1所述的移位寄存器单元,其特征在于,所述上拉模块,包括:第三晶体管、第一电容器和第二电容器;
所述第三晶体管的第一极与所述时钟信号端连接,所述第三晶体管的第二极与所述输出端连接,所述第三晶体管的栅极与所述上拉节点连接;
所述第一电容器的一端与所述上拉节点连接,所述第一电容器的另一端与所述输出端连接;
所述第二电容器的一端与所述时钟信号端连接,所述第二电容器的另一端与所述下拉节点连接。
5.根据权利要求1所述的移位寄存器单元,其特征在于,所述第一下拉模块,包括:第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管;
所述第四晶体管的第一极与所述第三电源信号端连接,所述第四晶体管的第二极与所述输出端连接,所述第四晶体管的栅极与所述开关电源端连接;
所述第五晶体管的第一极与所述第三电源信号端连接,所述第五晶体管的第二极与所述输出端连接,所述第五晶体管的栅极与所述下拉节点连接;
所述第六晶体管的第一极与所述第三电源信号端连接,所述第六晶体管的第二极与所述上拉节点连接,所述第六晶体管的栅极与所述下拉节点连接。
6.根据权利要求1所述的移位寄存器单元,其特征在于,所述第二下拉模块,包括:第七晶体管;
所述第七晶体管的第一极与所述第三电源信号端连接,所述第七晶体管的第二极与所述下拉节点连接,所述第七晶体管的栅极与所述上拉节点连接。
7.根据权利要求1所述的移位寄存器单元,其特征在于,所述补偿模块,包括:第八晶体管、第九晶体管和第十晶体管;
所述第八晶体管的第一极与所述第三电源信号端连接,所述第八晶体管的第二极与所述第十晶体管的栅极连接,所述第八晶体管的栅极与所述下拉节点连接;
所述第九晶体管的第一极与所述开关电源端连接,所述第九晶体管的第二极与所述第十晶体管的栅极连接,所述第九晶体管的栅极与所述上拉节点连接;
所述第十晶体管的第一极与所述开关电源端连接,所述第十晶体管的第二极与所述上拉节点连接,所述第十晶体管的栅极分别与所述第八晶体管的第二极和所述第九晶体管的第二极连接。
8.根据权利要求2至7任一所述的移位寄存器单元,其特征在于,
所述晶体管均为N型晶体管。
9.一种移位寄存器单元的驱动方法,其特征在于,所述移位寄存器单元包括:充电模块、复位模块、上拉模块、第一下拉模块、第二下拉模块和补偿模块,所述驱动方法包括:
充电阶段:第一电源信号端输入第一电源信号,输入信号端输入输入信号,时钟信号端输入时钟信号,所述充电模块在所述输入信号的控制下,向上拉节点输出所述第一电源信号;
输出阶段:开关电源端输入开关电源信号,所述输入信号端输入输入信号,所述时钟信号端输入时钟信号,所述上拉节点保持所述第一电源信号的电位,所述上拉模块在所述上拉节点的控制下,向输出端输出所述时钟信号;
复位阶段:复位信号端输入复位信号,第二电源信号端输入第二电源信号,所述复位模块在所述复位信号的控制下,向所述上拉节点输出所述第二电源信号;
降噪阶段:第三电源信号端输入第三电源信号,所述时钟信号端输入时钟信号,所述上拉节点保持所述第二电源信号的电位,所述上拉模块在所述时钟信号的控制下,拉高所述下拉节点的电位,所述第一下拉模块在所述下拉节点的控制下,分别向所述上拉节点和所述输出端输出所述第三电源信号。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,当接收到触控信号时,在所述降噪阶段之后,所述方法还包括:
垂直消隐阶段:所述开关电源端输入的开关电源信号为第一电位,所述第一下拉模块在所述开关电源信号的控制下,向所述输出端输出所述第三电源信号,所述第三电源信号为第二电位。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,当接收到触控信号时,在所述输出阶段和所述复位阶段之间,所述方法还包括:
水平消隐阶段:所述开关电源端输入的开关电源信号为第一电位,所述第一下拉模块在所述开关电源信号的控制下,向所述输出端输出所述第三电源信号,所述第三电源信号为第二电位,所述上拉节点保持第一电位,所述补偿模块在所述上拉节点的控制下,向所述上拉节点输出所述开关电源信号。
12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,
所述第一电位相对于所述第二电位为高电位。
13.一种栅极驱动电路,其特征在于,所述栅极驱动电路包括至少两个级联的如权利要求1至8任一所述的移位寄存器单元。
14.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括权利要求13所述的栅极驱动电路。
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