[发明专利]自适应电压源、移位寄存器及其单元和一种显示器

说明书

技术领域

本申请涉及电子电路领域，尤其涉及到一种自适应电压源、移位寄存器及其单元和一种显示器。

背景技术

近几年里，窄边框显示技术发展迅速，并且开始逐步成为主流的平板显示技术。尤其对于智能手机和平板等中小尺寸薄膜晶体管(TFT)显示屏而言，窄边框显示技术的应用更加广泛。窄边框显示技术的核心是TFT集成的栅扫描驱动电路(Gate-driver on Array，简称GOA)设计。采用GOA电路之后，不仅可以显著地缩小显示器的边框尺寸，使得整个TFT显示面板更加紧凑、美观，而且还可以减少TFT平板上行列驱动芯片的数量，以及相应的连接线数量。此外，显示模组的后道封装工艺也能够减少。于是，显示器的制造成本可以较大幅度地降低、由于后道模组工艺发生的不良率降低，TFT屏幕的可靠性也可能得到提高。此外，由于引出线数量减少，引线间节距不再严重地限制高分辨率显示器的实现。

随着智慧家庭概念的推广，高性能的大尺寸高分辨率TFT电视面板的需求被推高。这使得适用于电视面板上GOA电路设计的要求变得更加迫切。因此，研究新型的GOA电路对我国TFT产业而言意义重大，这不仅是因为电视面板是我国TFT产业发展的重点，而且在该领域我们具有更大的可能性积累新的知识产权，追赶国际先进水平。电视面板上的GOA设计更关注电路的可靠性。这是因为相比于中小尺寸显示面板，电视面板使用频次高，要求的产品寿命也更长。

然而，高性能高可靠的GOA的实现面临着许多难题。其中TFT的阈值电压随着栅偏压应力的漂移是GOA最重要的挑战。近十年来，国际上出现的GOA电路设计改进都是为了弥补TFT器件特性方面的不足，以提高GOA电路的可靠性。但是总的来说，现有提高GOA可靠性的方法还只是从TFT器件着手，主要抑制器件的电学特性漂移。

迄今为止所报道的各种GOA电路，对低电平维持TFT几乎均采用了恒定栅偏压模式。然而，从GOA电路的工作原理分析，这样的偏置导致相关TFT在很长时间一直处于无必要的过高的栅偏压状态下，使得TFT的阈值电压漂移过快，电路的寿命难以延长。以图12所示的GOA基本电路结构为例，几乎所有的GOA电路都包含以下3个基本模块：输入、输出和低电平维持模块。其中T100是输入器件；T200是输出器件，输出行线的扫描脉冲信号；T300和T400是低电平维持器件，一般而言T300和T400的栅极输入的高电平电压为恒定值。通常在TFT栅电极和源漏电极之间存在着相当大的交叠电容，如图12中所示的T200的C_GD。在低电平维持期间，当T200漏端的时钟信号每次从低电平跳变为高电平时，原本处在低电平的T200栅电位由于C_GD的耦合也将随之上升，如果这个上升不能得到有效控制，将使得T200进入亚阈区甚至导通，这将导致相当大的电流给输出端充电，输出端的低电平将不能维持。不过，此时，T300和T400处于导通态，分别抑制T200的栅电位上升和给输出端放电，维持了输出端的低电平。但是，TFT的一个主要问题是其阈值电压在电应力下随时间不断增加，从而导致导通能力不断减弱，这样，当其阈值电压从初始值(如V_TH0)增加到某一临界值(如V_THC)后，T300和T400将不再能有效压制T200的栅电位上升和给输出端放电，电路因而失效。