[发明专利]移位寄存器、栅极驱动器及显示装置

说明书

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、栅极驱动器及显示装置。

背景技术

液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）现已广泛的应用于各个显示领域，如家庭、公共场所、办公场所以及个人电子相关产品等。液晶显示面板通常主要由阵列基板和彩膜基板对盒形成的液晶盒、偏光片以及背光模组等组成。阵列基板由水平和垂直两个方向的像素矩阵构成，其上有大量栅线和数据线交叠形成的薄膜晶体管（Thin Film Transistor，TFT），栅线控制着TFT的开关，在TFT开启时，像素电极通过数据线进行充电或者放电，控制着施加在液晶分子上的电压的大小，从而使得透过液晶分子的光能够显示不同的灰阶。对栅极进行驱动的电路为栅极驱动电路，栅极驱动电路顺序的输出扫描信号给栅线，逐行扫描各像素。LCD的驱动主要包括栅极驱动器和数据驱动器，数据驱动器将输入的显示数据及时钟信号定时顺序锁存，转换成模拟信号后输入到液晶面板的数据线，栅极驱动器将输入时钟信号经过移位寄存器转换，切换成开启/关断电压，顺次施加到液晶面板的栅极线上。栅极驱动器中的移位寄存用于产生扫描栅线中的扫描信号。

LCD中的栅极驱动器由n级（n-stage）移位寄存器构成。在LCD中，每一条栅线与一级移位寄存器电连接。LCD在工作时，与每一条栅线对应连接的移位寄存器依次向面板输出驱动信号。如图1所示，传统的栅极驱动器包括移位寄存器SR1,SR2,...,SRN，从SR2到SRN-1，每一级移位寄存器的输出信号除了连接到栅线，还分别连接到其相邻的上下级移位寄存器，输入到上一级移位寄存器起到复位（Reset）作用，输入到下级移位寄存器起到启动信号的作用。该栅极驱动器还包括给每一级移位寄存器的脉冲信号输入端CLK1和CLK2、每级移位寄存器需要连接的低电平直流信号输入端VSS、以及栅极驱动器的启动脉冲信号输入端VST，VST直接连接到第一级移位寄存器，作为它的一个输入信号。另外，在第N级移位寄存器中，其输出端不需要连接到其下一级移位寄存器的输入端。

如图2所示，为一级移位寄存器的一般结构。该结构中主要包括两个单元：控制单元（Controller）20以及输出缓冲单元30。输出缓冲单元30主要包括电位上拉TFT Tpu以及电位下拉TFT Tpd，两个TFT的栅极分别连接到控制单元20部分的上拉节点PU和下拉节点PD，TFT Tpu的漏极连接到外部脉冲信号输入端CLK2，TFT Tpd的源极连接到低电平直流信号输入端VSS。在控制单元20的左侧，分别为连接上级移位寄存器输出端的本级移位寄存器的输入端Out_i-1以及脉冲信号输入端CLK1。

该结构的移位寄存器的一般工作过程是：当上级移位寄存器的高电平输出通过输入端Out_i-1输入本级移位寄存器时，控制单元20使上拉节点PU充电，TFT Tpu开启，同时使得下拉节点PD放电，TFT Tpd关断；脉冲信号输入端CLK2处于高电平时，经过TFT Tpu由输出端Out_i输出该高电平信号；脉冲信号输入端CLK2处于低电平时，控制单元20将使节点PU放电、节点PD放电，经过TFT Tpd由输出端Out_i输出VSS低电平。

上述移位寄存器在具体设计中通常会出现以下的问题：

1、如何降低上拉TFT Tpu的栅极与漏极间的电容耦合效应，如果在后续放电时刻，不能有效的将TFT Tpu的栅极上积累的电荷释放掉的话，那么随着时间的积累，TFT Tpu的栅极与漏极间的耦合会使得TFT Tpu开启，那么输出端Out_i就会错误的输出CLK2的高电平信号，这使得移位寄存器的稳定性遭到破坏。

2、下拉TFT Tpd的栅极可能会受到过偏压，造成TFT Tpd的阈值电压发生改变。如图2所示，为了使得在后续时刻，输出端Out_i输出VSS上的低电平信号，需要在CLK1为高电平时，由控制单元20将节点PD进行充电，将TFT Tpd开启，使得经由TFT Tpd从输出端Out_i输出低电平信号，常使得节点PD处于直流偏压状态，即：使得当CLK2处于高电平状态时，由控制单元20将节点PD进行充电，TFT Tpd开启；在CLK2处于低电平状态时，控制单元20保持节点PD的电位，这就使得TFT Tpd的栅极一直处于高电平状态，因此TFT Tpd的栅极会受到过偏压，使得其阈值电压发生变化，这对移位寄存器的稳定性有很大影响。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：提供一种至少能够有效地降低下拉TFT的栅极过偏压的移位寄存器、栅极驱动器及显示装置。