CN105679262B - 移位寄存器及其驱动方法、栅极驱动电路和显示装置 - Google Patents

移位寄存器及其驱动方法、栅极驱动电路和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种移位寄存器及其驱动方法、栅极驱动电路和显示装置。该移位寄存器包括:预充电模块、复位模块、上拉控制模块和放噪模块,预充电模块连接至复位模块和上拉节点,复位模块连接至上拉节点、放噪模块和输出端,上拉控制模块连接至上拉节点、放噪模块和输出端,放噪模块连接至输出端;预充电模块,用于在预充电阶段为上拉节点充电;放噪模块,用于在触控阶段对输出端进行放噪;上拉控制模块,用于在输出阶段将上拉节点的电位上拉并通过输出端输出驱动信号;复位模块,用于在复位阶段对上拉节点和输出端进行复位,以及在放噪阶段对上拉节点和输出端进行放噪。本发明避免了显示装置的触控功能受到影响。

Description

移位寄存器及其驱动方法、栅极驱动电路和显示装置

技术领域

[0001] 本发明涉及显示技术领域,特别涉及一种移位寄存器及其驱动方法、栅极驱动电 路和显示装置。

背景技术

[0002] 随着液晶显示装置在生活中的广泛应用,高分辨率与窄边框成为了目前液晶显示 装置的发展潮流。液晶显示装置的驱动器主要包括数据驱动器和栅极驱动器,其中,栅极驱 动器可以使液晶显示装置实现高分辨率和窄边框显示。栅极驱动电路可以通过覆晶薄膜 (Chip On Film,简称:C0F)或者晶片贴附在玻璃基板(Chip On Glass,简称:C0G)的封装方 式设置在显示面板中,也可以通过薄膜晶体管(Thin Film Transistor,简称:TFT)构成集 成电路单元而设置在显示面板中。栅极驱动电路一般为移位寄存器的一个极与一根栅线对 接,通过栅极驱动电路向栅线输入信号,从而实现像素的逐行扫描。与传统的C0F或者C0G设 计相比,栅极驱动器可以使得液晶显示装置的成本更低,同时减少了一道工序,提高了产 量。

[0003] 由于触控显示装置(Touch Panel)具有易用性、操作的多功能性、不断下降的价格 和稳步提高的良率等优点,应用越来越普及。触控显示装置可分为外挂式触控显示装置和 内嵌式触控显示装置。其中,内嵌式触控显示装置又分为内嵌式(In Cell)触控显示装置和 外置式(On Cell)触控显示装置两种。

[0004]当将栅极驱动器应用于内嵌式触控显示装置中时,栅极驱动器输出的驱动信号会 干扰到触控信号,从而使得触控显示装置的触控功能受到影响。

发明内容

[0005] 本发明提供一种移位寄存器及其驱动方法、栅极驱动电路和显示装置,用于避免 显示装置的触控功能受到影响。

[0006] 为实现上述目的,本发明提供了一种移位寄存器,包括:预充电模块、复位模块、上 拉控制模块和放噪模块,所述预充电模块连接至所述复位模块和上拉节点,所述复位模块 连接至上拉节点、放噪模块和输出端,所述上拉控制模块连接至上拉节点、所述放噪模块和 输出端,所述放噪模块连接至输出端;

[0007] 所述预充电模块,用于在预充电阶段为上拉节点充电;

[0008] 所述放噪模块,用于在触控阶段对输出端进行放噪;

[0009] 所述上拉控制模块,用于在输出阶段将上拉节点的电位上拉并通过输出端输出驱 动信号;

[0010]所述复位模块,用于在复位阶段对上拉节点和输出端进行复位,以及在放噪阶段 对上拉节点和输出端进行放噪。

[0011] 可选地,还包括:补偿模块,所述补偿模块连接至上拉节点;

[0012] 所述补偿模块,用于在触控阶段为上拉节点充电。

[0013] 可选地,还包括:下拉控制模块,所述下拉控制模块连接至上拉节点、下拉节点和 复位模块;

[0014] 所述下拉控制模块,用于将下拉节点的电位拉低。

[0015] 可选地,在正向扫描时,所述预充电模块包括第一开关管;

[0016] 第一开关管的控制极和信号输入端连接;

[0017] 第一开关管的第一极和第一电源连接;

[0018] 第一开关管的第二极和上拉节点连接。

[0019]可选地,在正向扫描时,所述复位模块包括:第二开关管、第四开关管、第七开关 管、第八开关管、第九开关管和第十开关管;

[0020]第二开关管的控制极和复位信号端连接,第二开关管的第一极与上拉节点连接, 第二开关管的第二极与第二电源连接;

[0021]第四开关管的控制极与下拉节点连接,第四开关管的第一极与上拉控制模块、输 出端和放躁模块连接,第四开关管的第二极与第三电源和放噪模块连接;

[0022]第七开关管的控制极与上拉节点连接,第七开关管的第一极与第八开关管的控制 极和第九开关管的第二极连接,第七开关管的第二极与第三电源连接;

[0023]第八开关管的控制极与第九开关管的第二极连接,第八开关管的第一极与第四电 源和第九开关管的控制极连接,第八开关管的第二极与下拉节点连接;

[0024]第九开关管的控制极与第九开关管的第一极和第四电源连接;

[0025]第十开关管的控制极与下拉节点连接,第十开关管的第一极与上拉节点连接,第 十开关管的第二极与第三电源连接。

[0026]可选地,在反向扫描时,所述预充电模块包括第二开关管;

[0027]第二开关管的控制极和复位信号端连接;

[0028]第二开关管的第一极和上拉节点连接;

[0029]第二开关管的第二极和第二电源连接。

[0030]可选地,在反向扫描时,所述复位模块包括:第一开关管、第四开关管、第七开关 管、第八开关管、第九开关管和第十开关管;

[0031] 第一开关管的控制极和信号输入端连接,第一开关管的第一极与第一电源连接, 第一开关管的第二极与上拉节点连接;

[0032] 第四开关管的控制极与下拉节点连接,第四开关管的第一极与上拉控制模块、输 出端和放躁模块连接,第四开关管的第二极与第三电源和放噪模块连接;

[0033]第七开关管的控制极与上拉节点连接,第七开关管的第一极与第八开关管的控制 极和第九开关管的第二极连接,第七开关管的第二极与第三电源连接;

[0034]第八开关管的控制极与第九开关管的第二极连接,第八开关管的第一极与第四电 源和第九开关管的控制极连接,第八开关管的第二极与下拉节点连接;

[0035]第九开关管的控制极与第九开关管的第一极和第四电源连接;

[0036]第十开关管的控制极与下拉节点连接,第十开关管的第一极与上拉节点连接,第 十开关管的第二极与第三电源连接。

[0037]可选地,所述上拉控制模块包括:第三开关管和电容;

[0038]第三开关管的控制极与上拉节点连接,第三开关管的第一极与时钟信号端连接, 第三开关管的第二极与电容的第二端、输出端和放噪模块连接;

[0039]电容的第一端与上拉节点连接,电容的第二端与输出端、复位模块和放噪模块连 接。

[0040] 可选地,所述放噪模块包括:第五开关管;

[0041] 第五开关管的控制极与开关电源连接,第五开关管的第一极与复位模块、输出端 和上拉控制模块连接,第五开关管的第二极与复位模块和第三电源连接。

[0042] 可选地,

[0043]所述补偿模块包括:第十一开关管、第十二开关管和第十三开关管;

[0044]第^^一开关管的控制极与第十二开关管的第二极和第十三开关管的控制极连接, 第十一开关管的第一极与开关电源和第十二开关管的第一极连接,第十一开关管的第二极 与第十三开关管的第一极连接;

[0045]第十二开关管的控制极与上拉节点连接,第十二开关管的第一极与开关电源连 接,第十二开关的第二极与第十三开关管的控制极连接;

[0046]第十三开关管的第二极与上拉节点连接。

[0047]可选地,所述下拉控制模块包括:第六开关管;

[0048]第六开关管的控制极与上拉节点连接,第六开关管的第一极与下拉节点连接,第 六开关管的第二极与第三电源连接。

[0049]为实现上述目的,本发明提供了一种栅极驱动电路,包括:多个级联的上述移位寄 存器。

[0050]为实现上述目的,本发明提供了 一种显示装置,包括:上述栅极驱动电路。

[0051] 为实现上述目的,本发明提供了 一种移位寄存器的驱动方法,包括:

[0052] 在预充电阶段:预充电模块为上拉节点充电;

[0053]在触控阶段:放噪模块对输出端进行放噪;

[0054]在输出阶段:上拉控制模块将上拉节点的电位上拉并通过输出端输出驱动信号; [0055]在复位阶段:复位模块对上拉节点和输出端进行复位,以及在放噪阶段对上拉节 点和输出端进行放噪。

[0056] 本发明具有以下有益效果:

[0057] 本发明提供的移位寄存器及其驱动方法、栅极驱动电路和显示装置的技术方案 中,移位寄存器包括预充电模块、复位模块、上拉控制模块和放噪模块,其中,放噪模块在触 控阶段对输出端进行放噪,避免了输出端输出的驱动信号对触控信号的干扰,从而避免了 显示装置的触控功能受到影响。

附图说明

[0058] 图1为本发明实施例一提供的一种移位寄存器的结构示意图;

[0059]图2为本发明实施例二提供的一种移位寄存器的结构示意图;

[0060]图3为图2中的移位寄存器在第一种模式下进行正向扫描的示意图;

[0061]图4为图2中的移位寄存器在第二种模式下进行正向扫描的示意图;

[0062]图5为未对上拉节点进行补偿的示意图;

[0063]图6为本发明实施例三提供的一种移位寄存器的结构示意图;

[0064] 图7为本发明实施例四提供的一种栅极驱动电路的结构示意图。

具体实施方式

[0065] 为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明提 供的移位寄存器及其驱动方法、栅极驱动电路和显示装置进行详细描述。

[0066] 图1为本发明实施例一提供的一种移位寄存器的结构示意图,如图1所示,该移位 寄存器包括:预充电模块1、复位模块2、上拉控制模块3和放噪模块4,预充电模块1连接至复 位模块2和上拉节点叩,复位模块2连接至上拉节点叩、放噪模块4和输出端Output,上拉控 制模块3连接至上拉节点PU、放噪模块4和输出端Output,放噪模块4连接至输出端Output。

[0067] 预充电模块1用于在预充电阶段为上拉节点充电。放噪模块4用于在触控阶段对输 出端进行放噪。上拉控制模块3用于在输出阶段将上拉节点PU的电位上拉并通过输出端输 出驱动信号。复位模块2用于在复位阶段对上拉节点叩和输出端Output进行复位,以及在放 噪阶段对上拉节点叩和输出端Output进行放噪。

[0068] 进一步地,该移位寄存器还包括:补偿模块5,补偿模块5连接至上拉节点PU,补偿 模块5用于在触控阶段为上拉节点充电。

[0069] 进一步地,该移位寄存器还包括:下拉控制模块6,下拉控制模块连接至上拉节点 PU和下拉节点PD,复位模块2还连接至下拉节点PD。下拉控制模块6用于将下拉节点PD的电 位拉低。

[0070] 本实施例提供的移位寄存器包括预充电模块、复位模块、上拉控制模块和放噪模 块,其中,放噪模块在触控阶段对输出端进行放噪,避免了输出端输出的驱动信号对触控信 号的干扰,从而避免了显示装置的触控功能受到影响。

[0071] 图2为本发明实施例二提供的一种移位寄存器的结构示意图,如图2所示,该移位 寄存器在上述实施例一的基础上,预充电模块1包括第一开关管Ml,第一开关管Ml的控制极 和信号输入端Input连接,第一开关管Ml的第一极和第一电源连接,第一开关管Ml的第二极 和上拉节点PU连接。

[0072] 本实施例中,复位模块2包括:第二开关管M2、第四开关管M4、第七开关管M7、第八 开关管M8、第九开关管M9和第十开关管M10。第二开关管M2的控制极和复位信号端RESET连 接,第二开关管M2的第一极与上拉节点PU连接,第二开关管[的第二极与第二电源连接;第 四开关管M4的控制极与下拉节点PD连接,第四开关管M4的第一极与上拉控制模块3、输出端 Output和放躁模块4连接,第四开关管M4的第二极与第三电源和放噪模块4连接;第七开关 管M7的控制极与上拉节点PU连接,第七开关管M7的第一极与第八开关管M8的控制极和第九 开关管M9的第二极连接,第七开关管M7的第二极与第三电源连接;第八开关管M8的控制极 与第九开关管M9的第二极连接,第八开关管M8的第一极与第四电源和第九开关管M9的控制 极连接,第八开关管M8的第二极与下拉节点PD连接;第九开关管M9的控制极与第九开关管 M9的第一极和第四电源连接;第十开关管M10的控制极与下拉节点PD连接,第十开关管M10 的第一极与上拉节点PU连接,第十开关管M10的第二极与第三电源连接。

[0073] 本实施例中,上拉控制模块3包括:第三开关管M3和电容C1。第三开关管M3的控制 极与上拉节点PU连接,第三开关管M3的第一极与时钟信号端连接,第三开关管M3的第二极 与电容C1的第二端、输出端Output和放噪模块5连接;电容C1的第一端与上拉节点PU连接, 电容Cl的第二端与输出端Output、复位模块2和放噪模块5连接。

[0074]本实施例中,放噪模块4包括:第五开关管M5,第五开关管M5的控制极与开关电源 SW连接,第五开关管M5的第一极与复位模块2、输出端Output和上拉控制模块3连接,第五开 关管M5的第二极与复位模块2和第三电源连接。

[0075]本实施例中,补偿模块5包括:第十一开关管Ml 1、第十二开关管Ml2和第十三开关 管M13。第i^一开关管Mil的控制极与第十二开关管M12的第二极和第十三开关管M13的控制 极连接,第i^一开关管Mil的第一极与开关电源SW和第十二开关管M12的第一极连接,第十 一开关管Mil的第二极与第十三开关管M13的第一极连接;第十二开关管M12的控制极与上 拉节点连接,第十二开关管M12的第一极与开关电源连接,第十二开关M12的第二极与第十 三开关管M13的控制极连接;第十三开关管M13的第二极与上拉节点PU连接。

[0076]本实施例中,下拉控制模块6包括:第六开关管M6。第六开关管M6的控制极与上拉 节点PU连接,第六开关管M6的第一极与下拉节点PD连接,第六开关管M6的第二极与第三电 源连接。

[0077] 具体地,第四开关管M4的第一极与第五开关管M5的第一极和第三开关管M3的第二 极、电容C1的第二端和输出端Output连接,第四开关管M4的第二极与第五开关管M5的第二 极和第三电源连接。第十开关管M10的控制极连接至下拉节点PD。第三开关管M3的第二极与 第四开关管M4的第一极、第五开关管M5的第一极、电容C1的第二端和输出端Output连接。电 容C1的第二端与第四开关管M4的第一极、第五开关管M5的第一极和输出端Output连接。 [0078] 下面通过图3至图5对本实施例提供的移位寄存器的工作过程进行详细描述。

[0079] 本实施例中移位寄存器可通过级联的方式形成栅极驱动电路。本实施例中移位寄 存器可实现两种模式的栅极驱动过程。

[0080] 图3为图2中的移位寄存器在第一种模式下进行正向扫描的示意图,结合图2和图3 所示,第一种模式为兼容模式,该种模式分为预充电阶段、输出阶段、复位阶段和放噪阶段。

[0081] 在预充电阶段,第一开关管Ml在信号输入端Input⑼输出的输入信号的控制下导 通,其中,信号输入端Input⑼输出的输入信号为上一级移位寄存器的输出端Output (N-1) 输出的输出信号,上一级移位寄存器的输出端Output (N-1)输出的输出信号为高电平信号。 时钟信号端输出的时钟信号CLK为低电平信号,由于第一开关管Ml导通,因此第一电源通过 第一开关管Ml向电容C1充电,使得上拉节点PU的电压拉高,此时第一电源输出的电压为电 压VDD,第一电源输出的电压VDD为高电平。第三开关管M3、第六开关管M6和第七开关管M7在 即的电压的控制下导通,此时PU点的电压为高电平。第七开关管M7导通,使得第八开关管M8 的栅极的电压为第三电源输出的电压VGL,第八开关管M8在第三电源输出的电压VGL的控制 下关闭,此时,第三电源输出的电压VGL为低电平。第六开关管Me导通,使得下拉节点PD的电 压为第三电源输出的电压,由于第三电源输出的电压VGL为低电平,因此下拉节点PD的电压 为低电平,第四开关管M4和第十开关管M10在下拉节点PD的电压的控制下关闭。第五开关管 M5在开关电源SW输出的电压的控制下关闭,此时开关电源SW输出的电压为低电平。第四开 关管M4、第五开关管M5和第十开关管M10关闭,从而保证了输出端Output的信号稳定性输 出。

[0082] 在输出阶段,第五开关管M5在开关电源SW输出的电压的控制下关闭,此时开关电 源SW输出的电压为低电平。第十二开关管M12在上拉节点PU的电压的控制下导通,则第十一 开关管Mil和第十三开关管Ml3在开关电源SW输出的电压的控制下关闭。此时,第一开关管 Ml在信号输入端Input⑽输出的输入彳目号的控制下关闭,其中,信号输入端Input (N)输出 的输入信号为上一级移位寄存器的输出端〇utPut (N_l)输出的输出信号,上一级移位寄存 器的输出端Output (N-1)输出的输出信号为低电平信号。上拉节点PU的电压保持高电平,因 此第三开关管M3在上拉节点PU的电压的控制下保持导通。此时,由于时钟信号输出端CLK输 出的时钟信号为高电平,因此上拉节点PU的电压在自举效应(bootstrapping)的作用下电 压被放大,最后实现向输出端Output传输驱动信号,以供输出端Output输出驱动信号。此 时,第六开关管M6和第七开关管M7在PU点的电压的控制下仍然处于导通状态,使得第四开 关管M4和第十开关管M10仍然处于关闭状态,而第五开关管M5在开关电源SW输出的电压的 控制下仍然处于关闭状态,从而保证了输出端Output的信号稳定性输出。

[0083]在复位阶段,第二开关管M2在复位信号端RESET输出的复位信号的控制下导通,其 中,复位信号端RESET输出的复位信号为下一级移位寄存器的输出端Output (N+1)输出的输 出信号,下一级移位寄存器的输出端Output (N+1)输出的输出信号为高电平信号。第二开关 管M2导通后,上拉节点PU的电压在第二电源输出的电压VSS的影响下被拉低至第二电源输 出的电压,此时由于第二电源输出的电压VSS为低电平,则上拉节点PU的电压为低电平,从 而使得第三开关管M3、第六开关管M6和第七开关管M7关闭。第九开关管M9和第八开关管M8 在第四电源输出的电压VGH的控制下导通,第四电源输出的电压VGH为高电平,从而使得下 拉节点PD的电压被拉高,下拉节点PD的电压为高电平。第四开关管M4和第十开关管M10在下 拉节点PD的控制下导通,以将上拉节点PU的电压通过第十开关管M10拉低至第三电源输出 的电压VGL以及将输出端Output的电压通过第四开关管M4拉低至第三电源输出的电压VGL, 第三电源输出的电压VGL为低电平。

[0084]在放噪阶段,输出端Output无信号输出,第一开关管Ml保持关闭状态。第八开关管 MS和第九开关管M9保持导通状态,使得下拉节点PD的电压在输出端Output无信号输出时保 持高电平,第四开关管M4和第十开关管M10导通,第十开关管M10不断对上拉节点TO进行放 噪,第四开关管M4不断对输出端Output进行放噪,上述放噪过程可使得由时钟信号端产生 的耦合噪声(Coupling Noise)得以消除,从而保证了信号输出的稳定性。

[0085]在下一帧画面显示到来之前,该栅极移位寄存器一直重复放噪阶段不断进行放噪 处理。在当前帧画面显示结束到下一帧画面到来之前,S卩:场消隐(V-Blank)阶段,第五开关 管M5在开关电源SW输出的电压的控制下导通,对输出端Output进行放噪,此时开关电源SW 输出的电压为高电平。但由于该上拉节点PU的电压为低电平,则第十二开关管M12在上拉节 点PU的电压的控制下关闭,以使第十一开关管Mil和第十三开关管M13也关闭。其中,当需要 执行触控功能时,还可在场消隐阶段实现触控过程,由于场消隐阶段不断对输出端Output 进行放噪,因此可避免输出端输出的驱动信号对触控信号的干扰。由上述内容可知,兼容模 式可以用于场消隐阶段进行触控的场消隐模式。此外,当显示装置不执行上述触控阶段时, 兼容模式还可以用于不进行触控的显示模式。综上,兼容模式可兼容显示模式和场消隐模 式,因此该兼容模式可兼容传统的栅极驱动模式和内嵌式触控的场消隐的栅极驱动模式。 此阶段在图中未具体示出。

[0086]图4为图2中的移位寄存器在第二种模式下进行正向扫描的示意图,结合图2和图4 所示,第二种模式为行消隐(H-Blank)模式,该种模式包括预充电阶段、触控阶段、输出阶 段、复位阶段和放噪阶段。

[0087] 在预充电阶段,第一开关管Ml在信号输入端Input⑼输出的输入信号的控制下导 通,其中,信号输入端Input (N)输出的输入信号为上一级移位寄存器的输出端Output (N-1) 输出的输出信号,上一级移位寄存器的输出端Output (N-1)输出的输出信号为高电平信号。 时钟信号端输出的时钟信号CLK为低电平信号,由于第一开关管Ml导通,因此第一电源通过 第一开关管Ml向电容C1充电,使得上拉节点PU的电压拉高,此时第一电源输出的电压为电 压VDD,第一电源输出的电压VDD为高电平。第三开关管M3、第六开关管M6和第七开关管M7在 PU的电压的控制下导通,此时PU点的电压为高电平。第七开关管M7导通,使得第八开关管M8 的栅极的电压为第三电源输出的电压VGL,第八开关管M8在第三电源输出的电压VGL的控制 下关闭,此时,第三电源输出的电压VGL为低电平。第六开关管M6导通,使得下拉节点PD的电 压为第三电源输出的电压VGL,由于第三电源输出的电压VGL为低电平,因此下拉节点TO的 电压为低电平,第四开关管M4和第十开关管M10在下拉节点PD的电压的控制下关闭。第五开 关管M5在开关电源SW输出的电压的控制下关闭,此时开关电源SW输出的电压为低电平。第 四开关管M4、第五开关管M5和第十开关管M10关闭,从而保证了输出端Output的信号稳定性 输出。

[0088] 在触控阶段,g卩:行消隐阶段时,上拉节点PU的电压继续保持高电压,第十二开关 管M12在上拉节点PU的电压的控制下导通,开关电源SW输出的电压为高电平,第十一开关管 Mil和第十三开关管M13在开关电源SW输出的电压的控制下导通。开关电源SW输出的电压为 高电平,第五开关管M5在开关电源SW输出的电压的控制下导通,对输出端0utput (N)进行放 噪,使得输出端Output⑽无驱动信号输出,避免了驱动信号对触控信号的千扰,从而保证 了触控功能。由于第十一开关管Mil和第十三开关管Ml3导通,因此开关电源SW可对上拉节 点PU进行补充充电,使得上拉节点PU的电压处于高电平并且不会降低。由于补偿模块中设 置了第十一开关管M11、第十二开关管M12和第十三开关管Ml3三个开关管,且开关电源SW需 要通过第十一开关管Mil和第十三开关管M13两个开关管对上拉节点充电,从而有效降低 了开关电源SW和上拉节点PU之间的耦合电容,避免了将其它行的上拉节点PU的电压拉高而 导致的影响其它行显示的问题,从而提高了显示质量。图5为未对上拉节点进行补偿的示意 图,如图5所示,由于第二开关管M2和第十开关管M10存在漏电现象,因此若不对上拉节点PU 进行补充充电,则会拉低上拉节点PU的电压,导致上拉节点PU的电压降低,这样在触控结束 后会出现无驱动信号输出或者驱动信号输出电压过低的问题。对比上述图4和图5可以看 出,图4中上拉节点PU进行补充充电之后,使得上拉节点PU的电压处于高电平并且不会降 低。同时由于其它行对应的移位寄存器中的上拉节点PU的电压均处于低电平,因此不会影 响其它行对应的移位寄存器的后续工作。

[0089] 在输出阶段,第五开关管M5在开关电源SW输出的电压的控制下关闭,此时开关电 源SW输出的电压为低电平。第十二开关管M12在上拉节点PU的电压的控制下导通,则第十一 开关管Mil和第十三开关管M13在开关电源SW输出的电压的控制下关闭。此时,第一开关管 Ml在信号输入端Input (N)输出的输入信号的控制下关闭,其中,信号输入端InpuUN)输出 的输入信号为上一级移位寄存器的输出端Output (N-1)输出的输出信号,上一级移位寄存 器的输出端Output (N-1)输出的输出信号为低电平信号。上拉节点叩的电压保持高电平,因 此第三开关管M3在上拉节点PU的电压的控制下保持导通。此时,由于时钟信号输出端CLK输 出的时钟信号为闻电平,因此上拉节点PU的电压在自举效应(bootstrapping)的作用下电 压被放大,最后实现向输出端Output传输驱动信号,以供输出端Output输出驱动信号。此 时,第六开关管M6和第七开关管M7在PU点的电压的控制下仍然处于导通状态,使得第四开 关管M4和第十开关管M10仍然处于关闭状态,而第五开关管M5在开关电源SW输出的电压的 控制下仍然处于关闭状态,从而保证了输出端Output的信号稳定性输出。

[0090]在复位阶段,第二开关管M2在复位信号端RESET输出的复位信号的控制下导通,其 中,复位信号端RESET输出的复位信号为下一级移位寄存器的输出端Output (N+1)输出的输 出信号,下一级移位寄存器的输出端Output (N+1)输出的输出信号为高电平信号。第二开关 管M2导通后,上拉节点的电压在第二电源输出的电压的影响下被拉低至第二电源输出的 电压VSS,此时由于第二电源输出的电压VSS为低电平,贝!J上拉节点PU的电压为低电平,从而 使得第三开关管M3、第六开关管M6和第七开关管M7关闭。第九开关管M9和第八开关管M8在 第四电源输出的电压VGH的控制下导通,第四电源输出的电压VGH为高电平,从而使得下拉 节点PD的电压被拉高,下拉节点PD的电压为高电平。第四开关管M4和第十开关管M10在下拉 节点PD的控制下导通,以将上拉节点叩的电压通过第十开关管M10拉低至第三电源输出的 电压以及将输出端Output的电压通过第四开关管M4拉低至第三电源输出的电压,第三电源 输出的电压为低电平。

[0091]在放噪阶段,输出端Output无信号输出,第一开关管Ml保持关闭状态。第八开关管 M8和第九开关管腳保持导通状态,使得下拉节点PD的电压在输出端Output无信号输出时保 持高电平,第四开关管M4和第十开关管M10导通,第十开关管M10不断对上拉节点PU进行放 噪,第四开关管M4不断对输出端Output进行放噪,上述放噪过程可使得由时钟信号端产生 的Coupling噪声得以消除,从而保证了信号输出的稳定性。

[0092] 在下一帧画面显示到来之前,该栅极移位寄存器一直重复放噪阶段不断进行放噪 处理。在当前帧画面显示结束到下一帧画面到来之前,S卩:在场消隐阶段,第五开关管M5在 开关电源SW输出的电压的控制下导通,对输出端Output进行放噪,此时开关电源SW输出的 电压为高电平。但由于该上拉节点PU的电压为低电平,第十二开关管M12在上拉节点PU的电 压的控制下关闭,以使第十一开关管Mil和第十三开关管M13也关闭。因此该行消隐模式可 应用于内嵌式触控的行消隐的栅极驱动模式。此阶段在图中未具体示出。

[0093]需要说明的是:如图4和图5所示,在显示过程中的某一个行消隐阶段实现触控功 能,而后继续执行显示过程。以图4中第一个显示扫描阶段和第二个显示扫描阶段之间设置 第一个触控阶段为例进行描述,在第一个显示扫描阶段中执行上述预充电阶段,而后进入 第一次显示扫描阶段之后的行消隐阶段,在该行消隐阶段执行第一个触控阶段,触控阶段 结束后继续执行第二个显示扫描阶段,在第二个显示扫描阶段中执行上述输出阶段、复位 阶段和放噪阶段。

[0094] 本实施例提供的移位寄存器中,放噪模块在触控阶段对输出端进行放噪,避免了 输出端输出的驱动信号对触控信号的干扰,从而避免了显示装置的触控功能受到影响;补 偿模块在触控阶段对上拉节点进行充电,保证了上拉节点的电压不会降低,从而避免了在 触控结束后出现的无驱动信号输出或者驱动信号输出电压过低的问题。本实施例中,补偿 模块中设置第十一开关管、第十二开关管和第十三开关管三个开关管,且开关电源需要通 过第十一开关管和第十三开关管两个开关管对上拉节点充电,从而有效降低了开关电源和 上拉节点之间的耦合电容,避免了将其它行的上拉节点的电压拉高而导致的影响其它行显 示的问题,从而提高了显示质量。

[0095] 本发明实施例三提供了一种移位寄存器,本实施例中的移位寄存器还可以进行反 向扫描。在进行正向扫描和反向扫描时,移位寄存器单元的结构不发生改变,只是信号输入 端和复位信号端的功能发生转变,从而使得预充电模块中的第一开关管和复位模块中的第 二开关管的功能发生对调。具体的,当正向扫描时,第一电源输出的电压VDD为高电平,第二 电源输出的电压VSS为低电平;当反向扫描时,第一电源输出的电压VSS为低电平,第二电源 输出的电压VDD为高电平,正向扫描时的信号输入端I nput用作反向扫描时的复位信号端 RESET,而正向扫描时的复位信号端RESET则用作反向扫描时的信号输入端Input。图6为本 发明实施例三提供的一种移位寄存器的结构示意图,如图6所示,该移位寄存器在上述实施 例一的基础上,预充电模块1包括第二开关管M2,第二开关管M2的控制极和复位信号端 RESET连接,第二开关管M2的第一极和上拉节点PU连接,第二开关管M2的第二极和第二电源 连接。

[0096] 本实施例中,复位模块2包括:第一开关管Ml、第四开关管M4、第七开关管M7、第八 开关管M8、第九开关管M9和第十开关管M10。第一开关管Ml的控制极和信号输入端Input连 接,第一开关管Ml的第一极与第一电源连接,第一开关管Ml的第二极与上拉节点PU连接。 [0097] 本实施例中其余结构的连接关系与实施例一相同,此处不再重复描述。

[0098] 本实施例中移位寄存器可通过级联的方式形成栅极驱动电路。本实施例中移位寄 存器可实现两种模式的栅极驱动过程。第一种模式为兼容模式,该种模式分为预充电阶段、 输出阶段、复位阶段和放噪阶段。

[0099]在预充电阶段,第二开关管M2在复位信号端RESET输出的复位信号的控制下导通, 其中,复位信号端RESET输出的复位信号为下一级移位寄存器的输出端Output (N+1)输出的 输出信号,下一级移位寄存器的输出端Output (N+1)输出的输出信号为高电平信号。时钟信 号端输出的时钟信号CLK为低电平信号,由于第二开关管M2导通,因此第二电源通过第二开 关管M2向电容C1充电,使得上拉节点PU的电压拉高,此时第二电源输出的电压为电压VDD, 第二电源输出的电压VDD为高电平。预充电阶段中其它结构的工作过程可参见上述实施例 一,此处不再重复描述。

[0100]在输出阶段,第二开关管M2在复位信号端RESET输出的复位信号的控制下关闭,其 中,复位信号端RESET输出的复位信号为下一级移位寄存器的输出端Output (N+1)输出的输 出信号,下一级移位寄存器的输出端Output (N+1)输出的输出信号为低电平信号。输出阶段 中其它结构的工作过程可参见上述实施例一,此处不再重复描述。

[0101]在复位阶段,第一开关管Ml在信号输入端Input (N)输出的输入信号的控制下导 通,其中,信号输入端Input⑼输出的输入信号为上一级移位寄存器的输出端Output (N-1) 输出的输出信号,上一级移位寄存器的输出端Output (N-1)输出的输出信号为高电平信号。 第一开关管Ml导通后,上拉节点PU的电压在第一电源输出的电压的影响下被拉低至第一电 源输出的电压VSS,此时由于第一电源输出的电压VSS为低电平,贝上拉节点PU的电压为低 电平,从而使得第三开关管M3、第六开关管M6和第七开关管M7关闭。复位阶段中其它结构的 工作过程可参见上述实施例一,此处不再重复描述。

[0102] 复位阶段的工作过程可参见上述实施例一,此处不再重复描述。

[0103] 在下一帧画面显示到来之前,该栅极移位寄存器一直重复放噪阶段不断进行放噪 处理。当前帧画面显示结束到下一帧画面到来之前,g卩:在场消隐阶段,第五开关管M5在开 关电源SW输出的电压的控制下导通,对输出端Output进行放噪,此时开关电源SW输出的电 压为高电平。但由于该上拉节点PU的电压为低电平,则第十二开关管M12在上拉节点PU的电 压的控制下关闭,以使第十一开关管Mil和第十三开关管M13也关闭。其中,当需要执行触控 功能时,还可在场消隐阶段实现触控过程,由于场消隐阶段不断对输出端Output进行放噪, 因此可避免输出端输出的驱动信号对触控信号的干扰。由上述内容可知,兼容模式可以用 于场消隐阶段进行触控的场消隐模式。此外,当显示装置不执行上述触控阶段时,兼容模式 还可以用于不进行触控的显示模式。综上,兼容模式可兼容显示模式和场消隐模式,因此该 兼容模式可兼容传统的栅极驱动模式和内嵌式触控的场消隐的栅极驱动模式。

[0104] 第二种模式为行消隐模式,该种模式包括预充电阶段、触控阶段、输出阶段、复位 阶段和放噪阶段。此种模式下,预充电阶段、输出阶段、复位阶段和放噪阶段的工作过程与 第一种模式相同,此处不再重复描述。而本实施例中的触控阶段与上述实施例一的区别在 于:由于第一开关管Ml和第十开关管M10存在漏电现象,因此需要对上拉节点PU进行补充充 电,其余描述与实施例一种的相同,此处不再重复描述。

[0105] 在下一帧画面显示到来之前,该栅极移位寄存器一直重复放噪阶段不断进行放噪 处理。在当前帧画面显示结束到下一帧画面到来之前,即:在场消隐阶段,第五开关管M5在 开关电源SW输出的电压的控制下导通,对输出端Output进行放噪,此时开关电源SW输出的 电压为高电平。但由于该上拉节点PU的电压为低电平,则第十二开关管M12在上拉节点PU的 电压的控制下关闭,以使第十一开关管Mil和第十三开关管M13也关闭。该行消隐模式可应 用于内嵌式触控的行消隐的栅极驱动模式。

[0106] 本实施例提供的移位寄存器中,放噪模块在触控阶段对输出端进行放噪,避免了 输出端输出的驱动信号对触控信号的千扰,从而避免了显示装置的触控功能受到影响;补 偿模块在触控阶段对上拉节点进行充电,保证了上拉节点的电压不会降低,从而避免了在 触控结束后出现的无驱动信号输出或者驱动信号输出电压过低的问题。本实施例中,补偿 模块中设置第十一开关管、第十二开关管和第十三开关管三个开关管,且开关电源需要通 过第十一开关管和第十三开关管两个开关管对上拉节点充电,从而有效降低了开关电源和 上拉节点之间的耦合电容,避免了将其它行的上拉节点的电压拉高而导致的影响其它行显 示的问题,从而提高了显示质量。

[0107] 图7为本发明实施例四提供的一种栅极驱动电路的结构示意图,如图7所示,该栅 极驱动电路包括:多个级联的移位寄存器。

[0108] 第一级的移位寄存器R(l)的输入端接入开启信号STV。除第一级的移位寄存器R (1)之外,其余每一级的移位寄存器的输入端连接其上一级的移位寄存器的输出端,例如: 第N级的移位寄存器R (N)的输入端Input (N)连接第N-1级的移位寄存器R (N-1)的输出端 Output (N-1)。最后一级的移位寄存器(图中未示出)的复位端RESET接入复位信号。除最后 一级的移位寄存器之外,其余每一级的移位寄存器的复位端连接其下一级的移位寄存器的 输出端,例如:第N级的移位寄存器IUN)的复位端连接第N+1级的移位寄存器R(N+1)的输出 端Output (N+1)。

[0109] 本实施例中的移位寄存器可采用上述实施例一、实施例二或者实施例三。

[0110]本实施例提供的栅极驱动电路中,放噪模块在触控阶段对输出端进行放噪,避免 了输出端输出的驱动信号对触控信号的干扰,从而避免了显示装置的触控功能受到影响; 补偿模块在触控阶段对上拉节点进行充电,保证了上拉节点的电压不会降低,从而避免了 在触控结束后出现的无驱动信号输出或者驱动信号输出电压过低的问题。

[0111]本发明实施例五提供了 一种显示装置,该显示装置包括:栅极驱动电路。该栅极驱 动电路可采用上述实施例四提供的栅极驱动电路。

[0112] 本实施例提供的显示装置中,放噪模块在触控阶段对输出端进行放噪,避免了输 出端输出的驱动信号对触控信号的干扰,从而避免了显示装置的触控功能受到影响;补偿 模块在触控阶段对上拉节点进行充电,保证了上拉节点的电压不会降低,从而避免了在触 控结束后出现的无驱动信号输出或者驱动信号输出电压过低的问题。

[0113] 本发明实施例六提供了一种移位寄存器的驱动方法,该方法包括:

[0114] 步骤101、在预充电阶段:预充电模块为上拉节点充电。

[0115]步骤102、在输出阶段:上拉控制模块将上拉节点的电位上拉并通过输出端输出驱 动信号。

[0116]步骤103、在复位阶段:复位模块对上拉节点和输出端进行复位,以及在放噪阶段 对上拉节点和输出端进行放噪。

[0117]步骤104、在触控阶段:放噪模块对输出端进行放噪。

[0118]其中,触控阶段为场消隐阶段。

[0119]本实施例提供的移位寄存器的驱动方法可用于驱动上述实施例一、实施例二或者 实施例三提供的移位寄存器。

[0120]本实施例提供的移位寄存器的驱动方法中,放噪模块在触控阶段对输出端进行放 噪,避免了输出端输出的驱动信号对触控信号的干扰,从而避免了显示装置的触控功能受 到影响;补偿模块在触控阶段对上拉节点进行充电,保证了上拉节点的电压不会降低,从而 避免了在触控结束后出现的无驱动信号输出或者驱动信号输出电压过低的问题。

[0121] 本发明实施例七提供了一种移位寄存器的驱动方法,该方法包括:

[0122] 步骤201、在预充电阶段:预充电模块为上拉节点充电。

[0123] 步骤202、在触控阶段:放噪模块对输出端进行放噪。

[0124] 其中,触控阶段为行消隐阶段。

[0125] 步骤203、在输出阶段:上拉控制模块将上拉节点的电位上拉并通过输出端输出驱 动信号。

[0126] 步骤204、在复位阶段:复位模块对上拉节点和输出端进行复位,以及在放噪阶段 对上拉节点和输出端进行放噪。

[0127] 本实施例提供的移位寄存器的驱动方法可用于驱动上述实施例一或者实施例三 提供的移位寄存器。

[0128] 本实施例提供的移位寄存器的驱动方法中,放噪模块在触控阶段对输出端进行放 噪,避免了输出端输出的驱动信号对触控信号的干扰,从而避免了显示装置的触控功能受 到影响;补偿模块在触控阶段对上拉节点进行充电,保证了上拉节点的电压不会降低,从而 避免了在触控结束后出现的无驱动信号输出或者驱动信号输出电压过低的问题。

[0129] 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 (12)

1.一种移位寄存器,其特征在于,包括:预充电模块、复位模块、上拉控制模块、放噪模 块和补偿模块,所述预充电模块连接至所述复位模块和上拉节点,所述复位模块连接至上 拉节点、放噪模块和输出端,所述上拉控制模块连接至上拉节点、所述放噪模块和输出端, 所述放噪模块连接至输出端,所述补偿模块连接至上拉节点; 所述预充电模块,用于在预充电阶段为上拉节点充电; 所述放噪模块,用于在触控阶段对输出端进行放噪; 所述上拉控制模块,用于在输出阶段将上拉节点的电位上拉并通过输出端输出驱动信 号; 所述复位模块,用于在复位阶段对上拉节点和输出端进行复位,以及在放噪阶段对上 拉节点和输出端进行放噪; 所述补偿模块,用于在触控阶段为上拉节点充电; 所述补偿模块包括:第十一开关管、第十二开关管和第十三开关管; 第十一开关管的控制极与第十二开关管的第二极和第十三开关管的控制极连接,第十 一开关管的第一极与开关电源和第十二开关管的第一极连接,第十一开关管的第二极与第 十三开关管的第一极连接; 第十二开关管的控制极与上拉节点连接,第十二开关管的第一极与开关电源连接,第 十二开关的第二极与第十三开关管的控制极连接; 第十三开关管的第二极与上拉节点连接。
2.根据权利要求1所述的移位寄存器,其特征在于,还包括:下拉控制模块,所述下拉控 制模块连接至上拉节点、下拉节点和复位模块; 所述下拉控制模块,用于将下拉节点的电位拉低。
3.根据权利要求1所述的移位寄存器,其特征在于,在正向扫描时,所述预充电模块包 括第一开关管; 第一开关管的控制极和信号输入端连接; 第一开关管的第一极和第一电源连接; 第一开关管的第二极和上拉节点连接。
4.根据权利要求1所述的移位寄存器,其特征在于,在正向扫描时,所述复位模块包括: 第二开关管、第四开关管、第七开关管、第八开关管、第九开关管和第十开关管; 第二开关管的控制极和复位信号端连接,第二开关管的第一极与上拉节点连接,第二 开关管的第二极与第二电源连接; 第四开关管的控制极与下拉节点连接,第四开关管的第一极与上拉控制模块、输出端 和放躁模块连接,第四开关管的第二极与第三电源和放噪模块连接; 第七开关管的控制极与上拉节点连接,第七开关管的第一极与第八开关管的控制极和 第九开关管的第二极连接,第七开关管的第二极与第三电源连接; 第八开关管的控制极与第九开关管的第二极连接,第八开关管的第一极与第四电源和 第九开关管的控制极连接,第八开关管的第二极与下拉节点连接; 第九开关管的控制极与第九开关管的第一极和第四电源连接; 第十开关管的控制极与下拉节点连接,第十开关管的第一极与上拉节点连接,第十开 关管的第二极与第三电源连接。
5. 根据权利要求1所述的移位寄存器,其特征在于,在反向扫描时,所述预充电模块包 括第二开关管; 第二开关管的控制极和复位信号端连接; 第二开关管的第一极和上拉节点连接; 第二开关管的第二极和第二电源连接。
6. 根据权利要求1所述的移位寄存器,其特征在于,在反向扫描时,所述复位模块包括: 第一开关管、第四开关管、第七开关管、第八开关管、第九开关管和第十开关管; 第一开关管的控制极和信号输入端连接,第一开关管的第一极与第一电源连接,第一 开关管的第二极与上拉节点连接; 第四开关管的控制极与下拉节点连接,第四开关管的第一极与上拉控制模块、输出端 和放躁模块连接,第四开关管的第二极与第三电源和放噪模块连接; 第七开关管的控制极与上拉节点连接,第七开关管的第一极与第八开关管的控制极和 第九开关管的第二极连接,第七开关管的第二极与第三电源连接; 第八开关管的控制极与第九开关管的第二极连接,第八开关管的第一极与第四电源和 第九开关管的控制极连接,第八开关管的第二极与下拉节点连接; 第九开关管的控制极与第九开关管的第一极和第四电源连接; 第十开关管的控制极与下拉节点连接,第十开关管的第一极与上拉节点连接,第十开 关管的第二极与第三电源连接。
7. 根据权利要求1所述的移位寄存器,其特征在于,所述上拉控制模块包括:第三开关 管和电容; 第三开关管的控制极与上拉节点连接,第三开关管的第一极与时钟信号端连接,第三 开关管的第二极与电容的第二端、输出端和放噪模块连接; 电容的第一端与上拉节点连接,电容的第二端与输出端、复位模块和放噪模块连接。
8.根据权利要求1所述的移位寄存器,其特征在于,所述放噪模块包括:第五开关管; 第五开关管的控制极与开关电源连接,第五开关管的第一极与复位模块、输出端和上 拉控制模块连接,第五开关管的第二极与复位模块和第三电源连接。
9.根据权利要求2所述的移位寄存器,其特征在于,所述下拉控制模块包括:第六开关 管; 第六开关管的控制极与上拉节点连接,第六开关管的第一极与下拉节点连接,第六开 关管的第二极与第三电源连接。
10.—种栅极驱动电路,包括:多个级联的权利要求1至9任一所述的移位寄存器。
11. 一种显不装置,其特征在于,包括:权利要求10所述的棚极驱动电路。
12. —种移位寄存器的驱动方法,其特征在于,包括: 在预充电阶段:预充电模块为上拉节点充电; 在触控阶段:放噪模块对输出端进行放噪,补偿模块为上拉节点充电; 在输出阶段:上拉控制模块将上拉节点的电位上拉并通过输出端输出驱动信号; 在复位阶段:复位模块对上拉节点和输出端进行复位,以及在放噪阶段对上拉节点和 输出端进行放噪; 所述补偿模块包括:第十一开关管、第十二开关管和第十三开关管; 第十一升夭官的控制极与第十二开关管的第二极和第十三开关管的控制极连接,弟卞 一开关管的第一极与开关电源和第十二开关管的第一极连接,第^^一开关管的第二极与第 十三开关管的第一极连接; 第十二开关管的控制极与上拉节点连接,第十二开关管的第一极与开关电源连接,第 十二开关的第二极与第十三开关管的控制极连接; 第十三开关管的第二极与上拉节点连接。
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