移位寄存器、柵線驅動方法、陣列基板和顯示裝置與流程

本發明涉及顯示器領域，特別涉及一種移位寄存器、柵線驅動方法、陣列基板和顯示裝置。

背景技術：

顯示面板在顯示圖像時，需要利用移位寄存器(即柵極驅動電路)對像素單元進行掃描。移位寄存器包括多個移位寄存器單元，每個移位寄存器單元對應一行像素單元，由多個移位寄存器單元實現對顯示面板中各行像素單元的逐行掃描驅動，以顯示圖像。

而隨著顯示面板的分辨率的提高，顯示面板中像素單元的行數也越來越多，例如4K顯示面板中像素單元的行數為2160，8K顯示面板中像素單元的行數更是高達4320。由于顯示面板中像素單元的行數增加，造成顯示面板進行逐行掃描時顯示面板功耗急劇升高，功耗無疑成為高分辨率顯示面板需要解決的首要難題。

技術實現要素：

為了解決現有高分辨率顯示面板因為掃描行數增加造成的功耗急劇升高的問題，本發明實施例提供了一種移位寄存器、柵線驅動方法、陣列基板和顯示裝置。所述技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種移位寄存器，所述移位寄存器包括：

多個移位寄存器單元，所述多個移位寄存器單元與陣列基板上的柵線一一對應設置；

控制單元，用于控制各個所述移位寄存器單元輸出至各柵線的信號，以控制各行柵線的開啟和關閉，使顯示區域具有高分辨率區域和低分辨率區域中的至少一種；

在高分辨率區域，所述控制單元控制各柵線逐行開啟和關閉；在低分辨率區域，所述控制單元控制相鄰的至少兩根柵線同步開啟和關閉。

在本發明實施例的一種實現方式中，所述控制單元包括：

多組第一控制開關，每組所述第一控制開關包括N個第一控制開關，N為正整數，每組所述第一控制開關依次連接相鄰的N+1根柵線，任意兩組所述第一控制開關連接的柵線不相同；

多個第二控制開關，每組所述第一控制開關連接的N+1根柵線中的一根柵線直接與一個移位寄存器單元連接，每組所述第一控制開關連接的N+1根柵線中的另外N根柵線分別通過N個所述第二控制開關與另外N個所述移位寄存器單元連接；

控制器，用于在對高分辨率區域內的柵線進行掃描時，控制所述高分辨率區域內的柵線連接的所述第一控制開關斷開，控制所述高分辨率區域內的柵線連接的所述第二控制開關導通；在對低分辨率區域內的柵線進行掃描時，控制所述低分辨率區域內的柵線連接的所述第一控制開關導通。

在本發明實施例的另一種實現方式中，所述移位寄存器還包括一根第一控制線和一根第二控制線，所述第一控制線與所述多個第一控制開關的控制端連接，所述第二控制線與所述多個第二控制開關的控制端連接，所述第一控制線和所述第二控制線的輸入端與所述控制器電連接。

在本發明實施例的另一種實現方式中，所述多個移位寄存器單元包括多個第一移位寄存器單元和多個第二移位寄存器單元，所述第一移位寄存器單元和所述第二移位寄存器單元布置在所述顯示區域的兩側。

在本發明實施例的另一種實現方式中，所述第一移位寄存器單元直接與對應的所述柵線連接，所述第二移位寄存器單元通過所述第二控制開關與對應的所述柵線連接。

在本發明實施例的另一種實現方式中，所述控制器，用于在對低分辨率區域的柵線進行掃描時，控制輸出到通過所述第二控制開關與柵線連接的移位寄存器單元的時鐘信號為低電平。

在本發明實施例的另一種實現方式中，當沿掃描方向的兩個連續區域依次為低分辨率區域和高分辨率區域時，所述控制器還用于：當掃描到所述低分辨率區域內的第一柵線時，控制所述第一柵線連接的所述第二控制開關斷開，當掃描到所述低分辨率區域內的第二柵線時，控制所述第二柵線連接的所述第二控制開關導通，所述第二柵線對應連接的所述移位寄存器單元的輸出端為所述高分辨率區域的移位寄存器單元的輸入，所述第一柵線為除所述第二柵線之外的柵線。

在本發明實施例的另一種實現方式中，所有所述第一控制開關均與對應的所述柵線的靠近所述第一移位寄存器單元的一端連接。

在本發明實施例的另一種實現方式中，所有所述第二控制開關均與對應的所述柵線的靠近所述第二移位寄存器單元的一端連接。

在本發明實施例的另一種實現方式中，所述第一控制線和所述第二控制線的延伸方向沿數據線掃描方向設置。

第二方面，本發明實施例還提供了一種柵線驅動方法，所述方法采用前述移位寄存器實現，所述方法包括：

確定顯示區域的高分辨率區域和低分辨率區域；

在高分辨率區域，控制各柵線逐行開啟和關閉；在低分辨率區域，控制相鄰的至少兩根柵線同步開啟和關閉。

第三方面，本發明實施例還提供了一種陣列基板，所述陣列基板包括第一方面任一項所述的移位寄存器。

第四方面，本發明實施例還提供了一種顯示裝置，所述顯示裝置包括第三方面所述的陣列基板。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

在高分辨率區域，控制柵線逐行開啟和關閉；在低分辨率區域，控制相鄰的至少兩根柵線同步開啟和關閉；使得高分辨率區域的每根柵線獨立工作，保證高分辨率，在低分辨率區域顯示時，至少兩根柵線同時掃描，源極驅動器向這至少兩根柵線寫入相同的數據信號，減少了數據信號的變化，降低了源極驅動器的功耗；最終使得高分辨率顯示面板可以被劃分為高分辨率區域和低分辨率區域，通過低分辨率區域的較低功耗，降低了顯示面板整體功耗，解決了現有高分辨率顯示面板因為掃描行數增加造成的功耗急劇升高的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例提供的一種移位寄存器的結構示意圖；

圖2是本發明實施例提供的一種時序控制圖；

圖3是本發明實施例提供的另一種時序控制圖；

圖4是本發明實施例提供的一種柵極驅動方法流程圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

本發明實施例提供了一種移位寄存器，該移位寄存器包括：多個移位寄存器和控制單元。其中，多個移位寄存器單元與陣列基板上的柵線一一對應設置。控制單元，用于控制各個移位寄存器單元輸出至各柵線的信號，以控制各行柵線的開啟和關閉，使顯示區域具有高分辨率區域和低分辨率區域中的至少一種。在高分辨率區域，控制單元控制各柵線逐行開啟和關閉；在低分辨率區域，控制單元控制相鄰的至少兩根柵線同步開啟和關閉。

其中，柵線開啟指通過柵線向像素單元的薄膜晶體管(英文Thin Film Transistor，簡稱TFT)輸出柵極高電平，使得TFT的源極和漏極處于導通狀態。柵線關閉指通過柵線向像素單元的TFT輸出柵極低電平，使得TFT的源極和漏極處于斷開狀態。

在本發明實施例中，在高分辨率區域，控制柵線逐行開啟和關閉；在低分辨率區域，控制相鄰的至少兩根柵線同步開啟和關閉；使得高分辨率區域的每根柵線獨立工作，保證高分辨率，在低分辨率區域顯示時，至少兩根柵線同時掃描，源極驅動器向這至少兩根柵線寫入相同的數據信號，減少了數據信號的變化，降低了源極驅動器的功耗；最終使得高分辨率顯示面板可以被劃分為高分辨率區域和低分辨率區域，通過低分辨率區域的較低功耗，降低了顯示面板整體功耗，解決了現有高分辨率顯示面板因為掃描行數增加造成的功耗急劇升高的問題。

在一種可能的實現方式中，控制單元包括控制器、多組第一控制開關和多個第二控制開關。其中，每組第一控制開關包括N個第一控制開關，N為正整數，每組第一控制開關依次連接相鄰的N+1根柵線，任意兩組第一控制開關連接的柵線不相同。每個第一控制開關能夠連接相鄰的兩根柵線，兩個第一控制開關能夠連接相鄰的三根柵線，依次類推，N個第一控制開關能夠連接相鄰的N+1根柵線。

每組第一控制開關連接的N+1根柵線中的一根柵線直接與一個移位寄存器單元連接，每組第一控制開關連接的N+1根柵線中的另外N根柵線分別通過N個第二控制開關與另外N個移位寄存器單元連接。控制器用于在對高分辨率區域內的柵線進行掃描時，控制高分辨率區域內的柵線連接的第一控制開關斷開，控制高分辨率區域內的柵線連接的第二控制開關導通；在對低分辨率區域內的柵線進行掃描時，控制低分辨率區域內的柵線連接的第一控制開關導通。

在該實現方式中，通過一組第一控制開關來連接相鄰的N+1根柵線，每組第一控制開關連接的N+1根柵線中的一根柵線直接連接移位寄存器單元，剩余的柵線通過第二控制開關與移位寄存器單元連接，在高分辨率區域柵線掃描時，控制處于高分辨率區域的柵線連接的第一控制開關斷開，第二控制開關導通，每根柵線分別與一個移位寄存器單元連接，使得高分辨率區域每根柵線獨立工作，保證高分辨率；在低分辨率區域柵線掃描時，處于低分辨率區域的柵線連接的第一控制開關導通，低分辨率區域每N+1根柵線通過同一移位寄存器單元輸出進行驅動，此時可以控制部分移位寄存器單元不輸出，以降低該區域功耗，同時，在低分辨率區域顯示時，N+1根柵線同時掃描，源極驅動器向N+1根柵線寫入相同的數據信號，減少了數據信號的變化，降低了源極驅動器的功耗；最終使得高分辨率顯示面板可以被劃分為高分辨率區域和低分辨率區域，通過低分辨率區域的較低功耗，降低了顯示面板整體功耗，解決了現有高分辨率顯示面板因為掃描行數增加造成的功耗急劇升高的問題。

在本發明實施例中，N的取值可以為1或2，這樣一組第一控制開關可以將2或3根柵線連接，使得這2或3根柵線在低分辨率時，同時開啟或關閉。將N取值設置為1或2，一方面可以實現分辨率降低，另一方面，能夠保證低分辨率時分辨率不至于過低。

在本發明實施例中，第一控制開關和第二控制開關可以為TFT開關，能夠在制作顯示面板時一起制作，制作方便。

在本發明實施例中，顯示面板可以具有兩種顯示模式，分別為第一顯示模式和第二顯示模式。當顯示面板采用第一顯示模式(也可以稱為低功耗顯示模式)時，顯示區域包括低分辨率區域，例如，可以將顯示區域劃分為沿數據線掃描方向設置的低分辨率區域、高分辨率區域和低分辨率區域。各個區域的大小和位置具體可以利用人眼追蹤技術確定，例如，確定用戶正在觀看的區域為高分辨率區域，將其余區域設定為低分辨率區域。

當顯示面板采用第二顯示模式(也可以稱為普通模式)時，整個顯示區域均為高分辨率區域，在第二顯示模式下，顯示區域內的各行柵線依次開啟。

下面結合圖1對前文所述的控制單元結構進行說明，如圖1所示，每組第一控制開關包括1個第一控制開關101，1個第一控制開關101連接兩根相鄰的柵線100，這兩根柵線100中的一根直接與陣列上柵極驅動(英文Gate On Array，簡稱GOA)單元10(也即移位寄存器單元)連接，這兩根柵線100中的另一根通過第二控制單元102與GOA單元10連接。在高分辨率區域，第一控制開關101斷開，第二控制開關102導通，各個GOA單元10分別為各行柵線提供驅動信號；在低分辨率區域，第一控制開關101導通，第二控制開關102斷開，一個GOA單元10為兩行柵線提供驅動信號。

在本發明實施例中，多個移位寄存器單元包括多個第一移位寄存器單元和多個第二移位寄存器單元，第一移位寄存器單元和第二移位寄存器單元布置在顯示區域的兩側。將多個移位寄存器單元設置在顯示區域的兩側，避免多個移位寄存器單元設置同一側導致顯示面板邊框過大。如圖1所示，圖1中左側設置的移位寄存器單元10為第一移位寄存器單元，右側設置的移位寄存器單元10為第二移位寄存器單元。

其中，第一移位寄存器單元直接與對應的柵線連接，第二移位寄存器單元通過第二控制開關與對應的柵線連接。

在本發明實施例中，移位寄存器還可以包括一根第一控制線和一根第二控制線，第一控制線與多個第一控制開關的控制端連接，第二控制線與多個第二控制開關的控制端連接，第一控制線和第二控制線的輸入端與控制器電連接。如圖1所示，第一控制線SW1連接所有的第一控制開關101，第二控制線SW2連接所有的第二控制開關102。通過設置第一控制線和第二控制線既方便對第一控制開關及第二控制開關的控制，又方便布線。

在本發明實施例中，控制器用于在對低分辨率區域的柵線進行掃描時，控制輸出到通過第二控制開關與柵線連接的移位寄存器單元的時鐘信號為低電平，從而控制這部分移位寄存器單元不輸出，實現低功耗。以圖1所示結構為例，在低分辨率區域，控制器控制位于左側的一半移位寄存器單元輸出，控制器控制位于右側的另一半移位寄存器單元不輸出。同時，控制器還用于在對高分辨率區域的柵線進行掃描時，控制輸出到直接與柵線連接的移位寄存器單元的時鐘信號為高電平，從而控制這部分移位寄存器單元輸出。

實現時，控制器可以提供一路、兩路或多路時鐘(CLK)信號，一路信號同時輸入到多個移位寄存器單元。以圖1為例，時鐘信號可以提供CLK1～CLK8八路時鐘信號，其中CLK1輸出到GOA單元1、GOA單元9、GOA單元17……，CLK2輸出到GOA單元2、GOA單元10、GOA單元18……，……，CLK8輸出到GOA單元8、GOA單元16、GOA單元24……。當然前述8路CLK只是舉例，在實際應用中，也可以是更多或者更少數量的CLK，例如4CLK。另外，GOA單元還需要采用STV(Start Vertical)作為起始信號，以啟動掃描，后續GOA單元采用之前GOA單元的輸出作為輸入以控制自己的輸出，具體可以通過級聯的方式實現。以圖1為例，該移位寄存器提供了4路STV，分別輸入到GOA單元1、2、3、4；GOA單元1、GOA單元5、GOA單元9、GOA單元13、GOA單元17、GOA單元21級聯，以其中的GOA單元5為例，GOA單元5采用GOA單元1的輸出作為其輸入信號，由GOA單元9為其提供復位信號；GOA單元2、GOA單元6、GOA單元10、GOA單元14、GOA單元18、GOA單元22級聯；GOA單元3、GOA單元7、GOA單元11、GOA單元15、GOA單元19、GOA單元23級聯；GOA單元4、GOA單元8、GOA單元12、GOA單元16、GOA單元20、GOA單元24級聯。

下面結合圖2和圖3所示出的時序控制圖，對第一控制開關、第二控制開關以及時鐘信號進行說明。

圖2是第二顯示模式下的時序控制圖，其中，CLK1～CLK8分別為輸入到圖1所示的GOA單元1～GOA單元8的時序信號，CLK1～CLK8之間存在相位差，從而保證各行柵線依次開啟，Gate1～Gate8為圖1所示的第一根至第八根柵線的輸出。其中，第一根至第八根柵線是指圖1沿數據線掃描方向上的第一根至第八根柵線。如圖2所示，SW1和SW2分別為(直流)高電平和低電平，此時第一控制開關全部導通，第二控制開關全部斷開，各行柵線依次開啟和關閉。參見圖2，本發明實施例所述的柵線依次開啟和關閉可以是一行柵線開啟后另一行柵線開啟，一行柵線關閉后另一行柵線關閉，且兩行柵線的開啟時間存在重疊的部分。以圖2為例，Gate1和Gate2在高分辨率區域內的開啟時間存在部分交疊，該交疊實現了對Gate2的預充電，保證良好的畫面顯示性能。

圖3是第一顯示模式下的時序控制圖，如圖3所示，在低分辨率區域，CLK2、CLK4、CLK6、CLK8一直保持低電平，使得圖1中GOA單元2、GOA單元4、GOA單元6和GOA單元8均不進行輸出，相應地，SW2為低電平，第二控制開關斷開；在低分辨率區域，CLK1、CLK3、CLK5、CLK7波形相同且存在相位差，使得GOA單元1、GOA單元3、GOA單元5和GOA單元7依次進行輸出，SW1為高電平，第一控制開關導通，Gate1和Gate2連通，Gate3和Gate4連通，Gate5和Gate6連通，Gate7和Gate8連通，此時，GOA單元1同時向Gate1和Gate2輸出信號，GOA單元3同時向Gate3和Gate4輸出信號，GOA單元5同時向Gate5和Gate6輸出信號，GOA單元7同時向Gate7和Gate8輸出信號，故Gate1和Gate2信號波形相同，Gate3和Gate4信號波形相同，Gate5和Gate6信號波形相同，Gate7和Gate8信號波形相同。

繼續參照圖3，在高分辨率區域，CLK1～CLK8的波形相同且存在相位差，SW1為低電平(第一控制開關斷開)，SW2為高電平(第二控制開關導通)，保證柵線Gate1～Gate8依次開啟。

本發明實施例中，當沿掃描方向的兩個連續區域依次為低分辨率區域和高分辨率區域時，控制器還用于：當掃描到低分辨率區域內的第一柵線時，控制第一柵線連接的第二控制開關斷開，當掃描到低分辨率區域內的第二柵線時，控制第二柵線連接的第二控制開關導通，第二柵線對應連接的移位寄存器單元的輸出端為高分辨率區域的移位寄存器單元的輸入，第一柵線為除第二柵線之外的柵線。在柵極驅動過程，每個移位寄存器單元都要有一個起始信號，具體地，在掃描方向上，位于后面的移位寄存器單元可以采用前面的移位寄存器單元的輸出作為起始信號，而處于掃描方向起始位置的移位寄存器單元則需要采用STV作為起始信號；在本申請的前述方案中，當掃描方向的連續兩個區域依次為低分辨率區域和高分辨率區域時，由于其中一列移位寄存器單元在低分辨率區域不工作，所以需要在高分辨率區域工作時需要提供STV，而采用該方案后，低分辨率區域最后的若干第二控制開關導通，使得連接該第二控制開關的移位寄存器單元可以將所連接的柵線上的信號輸出給高分辨率區域的移位寄存器單元，作為其初始信號，從而不需要再提供STV作為初始信號。

再次參見圖3，當掃描從低分辨率區域掃描到高分辨率區域時，SW1由高電平轉換為低電平，而SW2則在低分辨率區域的最后時，由低電平轉換為高電平，控制低分辨率區域的最后部分柵線導通，從而無需使用STV。例如，假設圖1所示的結構中，第1-8行柵線屬于低分辨率區域，第9-16行柵線屬于高分辨率區域，第17-27行柵線屬于低分辨率區域，在控制時，可以控制GOA單元2、GOA單元4連接的第二控制開關102斷開，而GOA單元6、GOA單元8連接的第二控制開關102導通，從而使得GOA單元6、GOA單元8的輸出能夠為GOA單元10、GOA單元12提供輸入，使得GOA單元10和GOA單元12在時鐘信號為高電平時輸出信號，且無需使用STV信號作為輸入。

在本發明實施例中，所有第一控制開關均與對應的柵線的靠近第一移位寄存器單元的一端連接。如圖1所示，所有的第一控制開關101均設置在靠近第一移位寄存器單元的一端，也即靠近左側設置。第一控制開關設置在柵線靠近第一移位寄存器單元的一端，保證移位寄存器單元的輸出能夠及時傳輸到兩根柵線。

在本發明實施例中，所有第二控制開關均與對應的柵線的靠近第二移位寄存器單元的一端連接。如圖1所示，所有的第二控制開關102均設置在靠近第二移位寄存器單元的一端，也即靠近右側設置。第二控制開關設置在柵線靠近第二移位寄存器單元的的一端，保證第二控制開關斷開時，其連接的移位寄存器單元的信號不會輸出到柵線。

在本發明實施例中，第一控制線和第二控制線的延伸方向沿數據線掃描方向設置。參見圖1，第一控制線SW1和第二控制線SW2的延伸方向與柵線垂直設置，這樣設置方便控制線布置和連接。

圖4是本發明實施例提供的一種柵線驅動方法的流程圖，參見圖4，該方法采用前述移位寄存器實現，該方法包括：

步驟201：確定顯示區域的高分辨率區域和低分辨率區域。

具體地，步驟201可以包括：獲取驅動信號，根據該驅動信號確定顯示區域的高分辨率區域和低分辨率區域。其中驅動信號可以有多種實現方式，例如驅動信號可以為一時序信號，該時序信號通過高低電平指示高分辨率區域和低分辨率區域，例如在一幀畫面掃描過程中，時序信號包括連續設置的低電平段、高電平段和低電平段，根據時序信號中高電平段的長度和位置，確定在一幀畫面顯示過程中高分辨率顯示的時長和位置，從而確定出顯示區域中的高分辨率區域和低分辨率區域。

進一步地，該方法還可以包括：接收分辨率切換命令，當接收到分辨率切換命令時，切換顯示模式，顯示模式可以包括前文所述的第一顯示模式和第二顯示模式。

步驟202：在高分辨率區域，控制各柵線逐行開啟和關閉；在低分辨率區域，控制相鄰的至少兩根柵線同步開啟和關閉。

其中，控制柵線的開啟和關閉，包括控制控制開關和移位寄存器單元的時序兩個方面，具體可以參見前文描述。

在本發明實施例中，在高分辨率區域，控制柵線逐行開啟和關閉；在低分辨率區域，控制相鄰的至少兩根柵線同步開啟和關閉；使得高分辨率區域的每根柵線獨立工作，保證高分辨率，在低分辨率區域顯示時，至少兩根柵線同時掃描，源極驅動器向這至少兩根柵線寫入相同的數據信號，減少了數據信號的變化，降低了源極驅動器的功耗；最終使得高分辨率顯示面板可以被劃分為高分辨率區域和低分辨率區域，通過低分辨率區域的較低功耗，降低了顯示面板整體功耗，解決了現有高分辨率顯示面板因為掃描行數增加造成的功耗急劇升高的問題。

本發明實施例還提供了一種陣列基板，該陣列基板包括前文所述的移位寄存器。

在本發明實施例中，在高分辨率區域，控制柵線逐行開啟和關閉；在低分辨率區域，控制相鄰的至少兩根柵線同步開啟和關閉；使得高分辨率區域的每根柵線獨立工作，保證高分辨率，在低分辨率區域顯示時，至少兩根柵線同時掃描，源極驅動器向這至少兩根柵線寫入相同的數據信號，減少了數據信號的變化，降低了源極驅動器的功耗；最終使得高分辨率顯示面板可以被劃分為高分辨率區域和低分辨率區域，通過低分辨率區域的較低功耗，降低了顯示面板整體功耗，解決了現有高分辨率顯示面板因為掃描行數增加造成的功耗急劇升高的問題。

本發明實施例還提供了一種顯示裝置，該顯示裝置包括前述的陣列基板。

在具體實施時，本發明實施例提供的顯示裝置可以為手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。

在本發明實施例中，在高分辨率區域，控制柵線逐行開啟和關閉；在低分辨率區域，控制相鄰的至少兩根柵線同步開啟和關閉；使得高分辨率區域的每根柵線獨立工作，保證高分辨率，在低分辨率區域顯示時，至少兩根柵線同時掃描，源極驅動器向這至少兩根柵線寫入相同的數據信號，減少了數據信號的變化，降低了源極驅動器的功耗；最終使得高分辨率顯示面板可以被劃分為高分辨率區域和低分辨率區域，通過低分辨率區域的較低功耗，降低了顯示面板整體功耗，解決了現有高分辨率顯示面板因為掃描行數增加造成的功耗急劇升高的問題。

以上僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。