本發明涉及顯示技術領域,特別涉及一種移位寄存器單元及其驅動方法、柵極驅動電路及顯示裝置。
背景技術:
顯示裝置在顯示圖像時,需要利用移位寄存器(柵極驅動電路)對顯示面板中的像素單元進行掃描,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裝置的像素單元的逐行掃描驅動,以顯示圖像。
相關技術中有一種移位寄存器單元,該移位寄存器單元主要包括輸入模塊、輸出模塊和下拉模塊。其中,輸入模塊用于將上一行驅動信號輸出端的電壓輸入至該移位寄存器單元;輸出模塊用于在輸出階段中,在時鐘信號的控制下,將驅動信號輸出端的電平上拉至高電平,以實現對像素單元的驅動;下拉模塊用于在輸出階段結束之后,將該驅動信號輸出端的電平下拉至低電平。
目前的顯示面板一般為集成有觸控傳感器的觸控顯示面板,該觸控顯示面板可以通過掃描的方式進行觸控信號的傳輸,以實現觸控功能。但是,該觸控信號與移位寄存器單元輸出的驅動信號之間可能相互干擾,從而影響顯示面板觸控和顯示的效果。
技術實現要素:
為了解決相關技術中移位寄存器單元輸出的驅動信號與觸控信號之間相互干擾的問題,本發明提供了一種移位寄存器單元及其驅動方法、柵極驅動電路及顯示裝置。所述技術方案如下:
第一方面,提供了一種移位寄存器單元,所述移位寄存器單元包括:輸入模塊、復位模塊、輸出模塊、下拉控制模塊、下拉模塊和補償模塊,
所述輸入模塊分別與輸入信號端、第一電源信號端、復位信號端、第二電源信號端和上拉節點連接,用于在來自所述輸入信號端的輸入信號和來自所述第一電源信號端的第一電源信號的控制下,對所述上拉節點進行充電;
所述輸入模塊分別與復位信號端、第二電源信號端和所述上拉節點連接,用于在來自所述復位信號端的復位信號和來自所述第二電源信號端的第二電源信號的控制下,對所述上拉節點進行復位;
所述輸出模塊分別與第一時鐘信號端、所述上拉節點和驅動信號輸出端連接,用于在所述上拉節點的控制下,向所述驅動信號輸出端輸出來自所述第一時鐘信號端的第一時鐘信號;
所述下拉控制模塊分別與所述上拉節點、下拉節點、第三電源信號端、第二時鐘信號端和所述第一時鐘信號端連接,用于在所述上拉節點,來自所述第三電源信號端的第三電源信號,來自所述第二時鐘信號端的第二時鐘信號以及所述第一時鐘信號的控制下,控制所述下拉節點的電位;
所述下拉模塊分別與所述下拉節點、所述上拉節點、所述第三電源信號端、開關電源端和所述驅動信號輸出端連接,用于在所述下拉節點、所述第三電源信號和來自所述開關電源端的開關電源信號的控制下,分別對所述上拉節點和所述驅動信號輸出端進行降噪。
可選的,所述移位寄存器單元,還包括:補償模塊;所述補償模塊分別與所述上拉節點、所述下拉節點、所述第三電源信號端和所述開關電源端連接,用于在所述下拉節點、所述第三電源信號和所述開關電源信號的控制下,對所述上拉節點的電位進行補償。
可選的,所述下拉控制模塊,包括:第一晶體管、第二晶體管和第一電容器;
所述第一晶體管的柵極與所述上拉節點連接,所述第一晶體管的第一極與所述第三電源信號端連接,所述第一晶體管的第二極與所述下拉節點連接;
所述第二晶體管的柵極和第一極與所述第二時鐘信號端連接,所述第二晶體管的第二極與所述下拉節點連接;
所述第一電容器的一端與所述第一時鐘信號端連接,所述第一電容器的另一端與所述下拉節點連接。
可選的,所述補償模塊,包括:第三晶體管、第四晶體管和第五晶體管;
所述第三晶體管的柵極與所述下拉節點連接,所述第三晶體管的第一極與所述第三電源信號端連接,所述第三晶體管的第二極與所述第五晶體管的柵極連接;
所述第四晶體管的柵極與所述上拉節點連接,所述第四晶體管的第一極與所述開關電源端連接,所述第四晶體管的第二極與所述第五晶體管的柵極連接;
所述第五晶體管的柵極分別與所述第三晶體管的第二極和所述第四晶體管的第二極連接,所述第五晶體管的第一極與所述開關電源端連接,所述第五晶體管的第二極與所述上拉節點連接。
可選的,所述下拉模塊,包括:第六晶體管、第七晶體管和第八晶體管;
所述第六晶體管的柵極與所述下拉節點連接,所述第六晶體管的第一極與所述第三電源信號端連接,所述第六晶體管的第二極與所述上拉節點連接;
所述第七晶體管的柵極與所述下拉節點連接,所述第七晶體管的第一極與所述第三電源信號端連接,所述第七晶體管的第二極與所述驅動信號輸出端連接;
所述第八晶體管的柵極與所述開關電源端連接,所述第八晶體管的第一極與所述第三電源信號端連接,所述第八晶體管的第二極與所述驅動信號輸出端連接。
可選的,所述輸入模塊,包括:第九晶體管;所述復位模塊,包括:第十晶體管;
所述第九晶體管的柵極與所述輸入信號端連接,所述第九晶體管的第一極與所述第一電源信號端連接,所述第九晶體管的第二極與所述上拉節點連接;
所述第十晶體管的柵極與所述復位信號端連接,所述第十晶體管的第一極與所述第二電源信號端連接,所述第十晶體管的第二極與所述上拉節點連接。
可選的,所述輸出模塊,包括:第十一晶體管和第二電容器;
所述第十一晶體管的柵極與所述上拉節點連接,所述第十一晶體管的第一極與所述第一時鐘信號端連接,所述第十一晶體管的第二極與所述驅動信號輸出端連接;
所述第二電容器的一端與所述上拉節點連接,所述第二電容器的另一端與所述驅動信號輸出端連接。
可選的,所述晶體管均為n型晶體管。
第二方面,提供一種移位寄存器單元的驅動方法,所述移位寄存器單元包括:輸入模塊、復位模塊、輸出模塊、下拉控制模塊、下拉模塊和補償模塊,所述驅動方法包括:
充電階段:第一電源信號端輸出第一電源信號,輸入信號端輸出輸入信號,所述輸入模塊在所述輸入信號的控制下,向上拉節點輸出所述第一電源信號;
輸出階段:第一時鐘信號端輸出第一時鐘信號,所述上拉節點保持所述第一電源信號的電位,所述輸出模塊在所述上拉節點的控制下,向驅動信號輸出端輸出所述第一時鐘信號;
復位階段:復位信號端輸出復位信號,第二電源信號端輸出第二電源信號,所述復位模塊在所述復位信號的控制下,向所述上拉節點輸出所述第二電源信號;
降噪階段:第三電源信號端輸出第三電源信號,所述第一時鐘信號端輸出第一時鐘信號,第二時鐘信號端輸出第二時鐘信號,所述上拉節點保持所述第二電源信號的電位,所述下拉控制模塊在所述第一時鐘信號和所述第二時鐘信號的控制下,使所述下拉節點保持第一電位,所述下拉模塊在所述下拉節點的控制下,分別向所述上拉節點和所述驅動信號輸出端輸出所述第三電源信號。
可選的,所述移位寄存器單元還包括:補償模塊;當接收到觸控信號時,在所述輸出階段之前,所述方法還包括:
第一消隱階段:所述開關電源端輸出的開關電源信號為第一電位,所述下拉模塊在所述開關電源信號的控制下,向所述驅動信號輸出端輸出所述第三電源信號,所述第三電源信號為第二電位,所述上拉節點保持第一電位,所述開關電源端通過所述補償模塊向所述上拉節點輸出所述開關電源信號。
可選的,在所述降噪階段之后,所述方法還包括:
第二消隱階段:所述開關電源端輸出的開關電源信號為第一電位,所述下拉模塊在所述開關電源信號的控制下,將第三電源信號端輸出的第三電源信號輸出至所述驅動信號輸出端,所述第三電源信號為第二電位。
可選的,所述第一電位相對于所述第二電位為高電位。
第三方面,提供一種柵極驅動電路,該柵極驅動電路包括至少兩個級聯的如第一方面所述的移位寄存器單元。
第四方面,提供一種顯示裝置,所述顯示裝置包括第三方面所述的柵極驅動電路。
本發明提供的技術方案帶來的有益效果是:
本發明提供了一種移位寄存器單元及其驅動方法、柵極驅動電路及顯示裝置。該移位寄存器單元包括:輸入模塊、復位模塊、輸出模塊、下拉控制模塊和下拉模塊,該下拉控制模塊可以在輸出階段之后,在第一時鐘信號端和第二時鐘信號端的交替控制下,使得下拉節點的電位持續保持第一電位(即有效電位),從而使得下拉模塊可以在該下拉節點的控制下,持續對驅動信號輸出端進行降噪;并且,該下拉模塊還可以在電源信號的控制下,對驅動信號輸出端進行降噪。對于在兩幀顯示掃描之間插入觸控信號的驅動方式,由于本發明提供的移位寄存器單元可以有效降低驅動輸出端的噪音,因此可以避免對觸控信號的干擾;對于在一幀掃描過程中插入觸控信號的驅動方式,由于本發明提供的移位寄存器單元可以通過電源信號對驅動信號輸出端進行降噪,因此也可以避免該驅動信號與觸控信號之間的相互干擾,有效改善了觸控顯示面板的觸控性能和顯示性能。
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單元的結構示意圖;
圖2是本發明實施例提供的另一種移位寄存器單元的結構示意圖;
圖3是本發明實施例提供的又一種移位寄存器單元的結構示意圖;
圖4是本發明實施例提供的一種移位寄存器單元的驅動方法的流程圖;
圖5是本發明實施例提供的一種移位寄存器單元的驅動過程的時序圖;
圖6是本發明實施例提供的另一種移位寄存器單元的驅動過程的時序圖;
圖7是相關技術中一種移位寄存器單元的驅動過程的時序圖;
圖8是本發明實施例提供的再一種移位寄存器單元的結構示意圖;
圖9是本發明實施例提供的一種柵極驅動電路的結構示意圖。
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。
本發明所有實施例中采用的晶體管均可以為薄膜晶體管或場效應管或其他特性相同的器件,根據在電路中的作用本發明的實施例所采用的晶體管主要為開關晶體管。由于這里采用的開關晶體管的源極、漏極是對稱的,所以其源極、漏極是可以互換的。在本發明實施例中,為區分晶體管除柵極之外的兩極,將其中源極稱為第一極,漏極稱為第二極。按附圖中的形態規定晶體管的中間端為柵極、信號輸入端為源極、信號驅動信號輸出端為漏極。本發明實施例所采用的開關晶體管可以為n型開關晶體管,n型開關晶體管為在柵極為高電位時導通,在柵極為低電位時截止。此外,本發明各個實施例中的多個信號都對應有第一電位和第二電位。第一電位和第二電位僅代表該信號的電位有2個狀態量,不代表全文中第一電位或第二電位具有特定的數值。在本發明下述實施例中,以各個晶體管為n型晶體管,且第一電位相對于第二電位為高電位為例進行說明,也即是以第一電位為有效電位進行說明。
圖1是本發明實施例提供的一種移位寄存器單元的結構示意圖,參考圖1,該移位寄存器單元可以包括:輸入模塊10、復位模塊20、輸出模塊30、下拉控制模塊40和下拉模塊50。
如圖1所示,該輸入模塊10分別與輸入信號端in、第一電源信號端vdd、復位信號端rst、第二電源信號端vss和上拉節點pu連接,用于在來自該輸入信號端in的輸入信號和來自該第一電源信號端vdd的第一電源信號的控制下,對該上拉節點pu進行充電,或者,在來自該復位信號端rst的復位信號和來自該第二電源信號端vss的第二電源信號的控制下,對該上拉節點pu進行復位。
輸出模塊30分別與第一時鐘信號端clk、該上拉節點pu和驅動信號輸出端out連接,用于在該上拉節點pu的控制下,向該驅動信號輸出端out輸出來自該第一時鐘信號端clk的第一時鐘信號。
下拉控制模塊40分別與該上拉節點pu、下拉節點pd、第三電源信號端vgl、第二時鐘信號端clkb和第一時鐘信號端clk連接,用于在該上拉節點pu,來自該第三電源信號端vgl的第三電源信號,來自該第二時鐘信號端clkb的第二時鐘信號以及該第一時鐘信號的控制下,控制該下拉節點pd的電位。
具體的,該下拉控制模塊40可以在上拉節點pu的電位為第一電位時,向下拉節點pd輸出該處于第二電位的第三電源信號,以拉低該下拉節點pd的電位;該下拉控制模塊40還可以在第二時鐘信號為第一電位時,向該下拉節點pd輸出該第二時鐘信號,從而拉高該下拉節點pd的電位;并且,該下拉控制模塊40還可以在第一時鐘信號為第一電位時,使得該下拉節點pd保持第一電位。其中,該第一時鐘信號和該第二時鐘信號為互補信號,即兩者的頻率相同,相位相反(相差180度)。
該下拉模塊50分別與該下拉節點pd、上拉節點pu、第三電源信號端vgl、開關電源端sw和驅動信號輸出端out連接,用于在該下拉節點pd、該第三電源信號和來自該開關電源端sw的開關電源信號的控制下,分別對該上拉節點pu和該驅動信號輸出端out進行降噪。
綜上所述,本發明實施例提供了一種移位寄存器單元,在第一時鐘信號端和第二時鐘信號端的交替控制下,使得下拉節點的電位持續保持第一電位(即有效電位),從而使得下拉模塊可以在該下拉節點的控制下,持續對上拉節點和驅動信號輸出端進行降噪,有效保證了移位寄存器單元的降噪性能;并且,該下拉模塊還可以在電源信號的控制下,在一幀圖像的掃描過程中對驅動信號輸出端進行降噪。對于在兩幀顯示掃描之間插入觸控信號的驅動方式,由于本發明實施例提供的移位寄存器單元可以在輸出階段之后,有效降低驅動輸出端的噪音,因此可以避免對觸控信號的干擾;對于在一幀掃描過程中插入觸控信號的驅動方式,由于本發明實施例提供的移位寄存器單元,還可以通過電源信號在掃描過程中對驅動信號輸出端進行降噪,因此也可以避免該驅動信號與觸控信號之間的相互干擾,有效改善了觸控顯示面板的觸控性能和顯示性能。
圖2是本發明實施例提供的另一種移位寄存器單元的結構示意圖,參考圖2,該移位寄存器單元還可以包括補償模塊60,該補償模塊60分別與該上拉節點pu、該下拉節點pd、該第三電源信號端vgl和該開關電源端sw連接,用于在該下拉節點pd、該第三電源信號和該開關電源信號的控制下,對該上拉節點pu的電位進行補償。
在觸控顯示面板中,觸控信號的插入方式一般包括兩種:一種是在顯示面板顯示掃描兩幀圖像之間的間隔插入觸控信號;另一種是在掃描一幀圖像的過程中插入該觸控信號。對于第二種插入方式,在插入觸控信號的過程中,移位寄存器單元中與上拉節點pu相連的晶體管可能存在漏電,影響該上拉節點pu的電位,導致在觸控信號插入完成后,移位寄存器單元無法正常輸出驅動信號。因此需要通過該補償模塊60對該上拉節點pu的電位進行補償。
進一步的,請參考圖3,其為本發明實施例提供的又一種移位寄存器單元的結構示意圖,如圖3所示,該下拉控制模塊40可以包括:第一晶體管m1、第二晶體管m2和第一電容器c1。
該第一晶體管m1的柵極與該上拉節點pu連接,第一極與該第三電源信號端vgl連接,第二極與該下拉節點pd連接。該第一晶體管m1可以在上拉節點pu為第一電位時,向下拉節點pd輸出第三電源信號,該第三電源信號為第二電位。當該移位寄存器單元中的晶體管為n型晶體管時,該第一電位相對于第二電位可以為高電位,此時第三電源信號端vgl可以將該下拉節點pd的電位拉低,使得下拉模塊50中的第六晶體管m6和第七晶體管m7關斷,從而可以避免對上拉節點pu的電位和驅動信號輸出端out輸出的驅動信號造成影響。
該第二晶體管m2的柵極和第一極與該第二時鐘信號端clkb連接,第二極與該下拉節點pd連接。該第二晶體管m2可以在第二時鐘信號為第一電位時,向該下拉節點pd輸出該第二時鐘信號,從而拉高該下拉節點pd的電位。
該第一電容器c1的一端與該第一時鐘信號端clk連接,另一端與該下拉節點pd連接,該第一電容器c1可以在第一時鐘信號端clk的控制下,使得該下拉節點pd的電位在降噪階段中始終保持第一電位。
在本發明實施例中,該第一時鐘信號端clk和第二時鐘信號端clkb輸出的時鐘信號一般為頻率相同,相位相反的信號,因此該第二晶體管m2和第二電容器的c2可以在該兩個時鐘信號的控制下,保證移位寄存器單元在非顯示掃描階段,保持下拉節點pd始終為高電位,以驅動第六晶體管m6和第七晶體管分別對上拉節點pu和輸出端out進行降噪,避免在非顯示掃描階段對觸控信號或非本級的柵極驅動信號產生干擾。
可選的,參考圖3,該補償模塊60具體可以包括:第三晶體管m3、第四晶體管m4和第五晶體管m5。
該第三晶體管m3的柵極與該下拉節點pd連接,第一極與該第三電源信號端vgl連接,第二極與該第五晶體管m5的柵極連接。
該第四晶體管m4的柵極與該上拉節點pu連接,第一極與該開關電源端sw連接,第二極與該第五晶體管m5的柵極連接。
該第五晶體管m5的柵極分別與該第三晶體管m3的第二極和該第四晶體管m4的第二極連接,第一極與該開關電源端sw連接,第二極與該上拉節點pu連接。當該上拉節點pu為第一電位時,第四晶體管m4開啟,若此時開關電源端sw輸出的開關電源信號也為第一電位,則第五晶體管m5開啟,該開關電源端sw可以向上拉節點pu輸出開關電源信號,從而可以對該上拉節點pu的電位進行補償。
在本發明實施例中,根據上文描述可知,對于在掃描一幀圖像的過程中插入觸控信號的驅動方式,工作行的移位寄存器單元中的補償模塊60可以補償上拉節點pu的電位;而對于非工作行的移位寄存器單元,由于在插入觸控信號的過程中,開關電源端sw輸出的開關電源信號為第一電位,而上拉控制模塊40可以保持下拉節點pd的電位持續為第一電位,因此可以驅動補償模塊60中第三晶體管m3導通。由于該第三晶體管m3的第一極與第三電源信號端vgl連接,第二極與第五晶體管m5的柵極連接,該第三電源信號端vgl輸出的電源信號為第二電位,因此可以降低開關電源端sw對非工作行移位寄存器單元中上拉節點pu的耦合作用。
進一步的,參考圖3,該下拉模塊50可以包括:第六晶體管m6、第七晶體管m7和第八晶體管m8。
該第六晶體管m6的柵極與該下拉節點pd連接,第一極與該第三電源信號端vgl連接,第二極與該上拉節點pu連接。該第六晶體管m6用于在下拉節點pd為第一電位時,對上拉節點pu進行降噪。
該第七晶體管m7的柵極與該下拉節點pd連接,第一極與該第三電源信號端vgl連接,第二極與該驅動信號輸出端out連接。該第七晶體管m7用于在下拉節點pd為第一電位時,對驅動信號輸出端out進行降噪。
該第八晶體管m8的柵極與該開關電源端sw連接,第一極與該第三電源信號端vgl連接,第二極與該驅動信號輸出端out連接。該第八晶體管m8用于在開關電源信號為第一電位時,對驅動信號輸出端out進行降噪。
可選的,如圖3所示,該輸入模塊10可以包括:第九晶體管m9;該復位模塊20可以包括:第十晶體管m10。
該第九晶體管m9的柵極與該輸入信號端in連接,第一極與該第一電源信號端vdd連接,第二極與該上拉節點pu連接。該第九晶體管m9能夠在來自該輸入信號端in的輸入信號的控制下,向上拉節點pu輸出來自該第一電源信號端vdd的第一電源信號,該第一電源信號為第一電位,從而可以實現對該上拉節點pu的充電。
該第十晶體管m10的柵極與該復位信號端rst連接,第一極與該第二電源信號端vss連接,第二極與該上拉節點pu連接。該第十晶體管m10能夠在來自該復位信號端rst的復位信號的控制下,向該上拉節點pu輸出來自該第二電源信號端vss的第二電源信號,該第二電源信號為第二電位,從而可以實現對該上拉節點pu的復位。
可選的,該輸出模塊30可以包括:第十一晶體管m11和第二電容器c2。
該第十一晶體管m11的柵極與該上拉節點pu連接,第一極與該第一時鐘信號端clk連接,第二極與該驅動信號輸出端out連接。該第十一晶體管m11能夠在該上拉節點pu的控制下,向驅動信號輸出端out輸出來自該第一時鐘信號端clk的時鐘信號,以驅動顯示面板中的各行像素單元。
該第二電容器c2的一端與該上拉節點pu連接,該第二電容器c2的另一端與該驅動信號輸出端out連接。
綜上所述,本發明實施例提供了一種移位寄存器單元,該下拉控制模塊可以在輸出階段之后,在第一時鐘信號端和第二時鐘信號端的交替控制下,使得下拉節點的電位持續保持第一電位(即有效電位),從而使得下拉模塊可以在該下拉節點的控制下,持續對上拉節點和驅動信號輸出端進行降噪,有效保證了移位寄存器單元的降噪性能;并且,該下拉模塊還可以在電源信號的控制下,在一幀圖像的掃描過程中對驅動信號輸出端進行降噪。對于在兩幀顯示掃描之間插入觸控信號的驅動方式,由于本發明實施例提供的移位寄存器單元可以在輸出階段之后,有效降低驅動輸出端的噪音,因此可以避免對觸控信號的干擾;對于在一幀掃描過程中插入觸控信號的驅動方式,由于本發明實施例提供的移位寄存器單元,還可以通過電源信號在掃描過程中對驅動信號輸出端進行降噪,因此也可以避免該驅動信號與觸控信號之間的相互干擾,有效改善了觸控顯示面板的觸控性能和顯示性能。
圖4是本發明實施例提供的一種移位寄存器單元的驅動方法的流程圖。該移位寄存器單元的結構可以如圖1所示,該移位寄存器單元包括:輸入模塊10、復位模塊20、輸出模塊30、下拉控制模塊40、下拉模塊50和補償模塊60。參考圖4,該驅動方法可以包括:
步驟101、充電階段:第一電源信號端vdd輸出第一電源信號,輸入信號端in輸出輸入信號,該輸入模塊10在該輸入信號的控制下,向上拉節點pu輸出該第一電源信號。
步驟102、輸出階段:該第一時鐘信號端clk輸出第一時鐘信號,該上拉節點pu保持該第一電源信號的電位,該輸出模塊30在該上拉節點pu的控制下,向驅動信號輸出端out輸出該第一時鐘信號。
步驟103、復位階段:復位信號端rst輸出復位信號,第二電源信號端vss輸出第二電源信號,該復位模塊20在該復位信號的控制下,向該上拉節點pu輸出該第二電源信號。
步驟104、降噪階段:第三電源信號端vgl輸出第三電源信號,該第一時鐘信號端clk輸出第一時鐘信號,該第二時鐘信號端clkb輸出第二時鐘信號,該上拉節點pu保持該第二電源信號的電位,該下拉控制模塊40在該第一時鐘信號和該第二時鐘信號的控制下,使該下拉節點pd保持第一電位,該下拉模塊50在該下拉節點pd的控制下,分別向該上拉節點pu和該驅動信號輸出端out輸出該第三電源信號。
綜上所述,本發明實施例提供了一種移位寄存器單元的驅動方法,在輸出階段之后,下拉控制模塊可以在兩個時鐘信號的控制下,使得下拉節點的電位持續保持第一電位,從而使得下拉模塊可以持續對上拉節點和驅動信號輸出端進行降噪,有效保證了移位寄存器單元的降噪性能;并且,該下拉模塊還可以在電源信號的控制下,在一幀圖像的掃描過程中對驅動信號輸出端進行降噪。對于在兩幀顯示掃描之間插入觸控信號的驅動方式,由于本發明實施例提供的移位寄存器單元可以在輸出階段之后,有效降低驅動輸出端的噪音,因此可以避免對觸控信號的干擾;對于在一幀掃描過程中插入觸控信號的驅動方式,由于本發明實施例提供的移位寄存器單元,還可以通過電源信號在掃描過程中對驅動信號輸出端進行降噪,因此也可以避免該驅動信號與觸控信號之間的相互干擾,有效改善了觸控顯示面板的觸控性能和顯示性能。
需要說明的是,隨著顯示技術的快速發展,觸控顯示面板(touchpanel)越來越普及。目前常用的觸控顯示面板一般為完全內嵌式(fullincell)面板,該fullincell面板將觸控傳感器制作在陣列基板側,實現觸控和顯示的功能。由于移位寄存器對顯示面板的掃描頻率一般為60赫茲(hz),而觸控信號的頻率一般為高頻。因此觸控顯示面板在顯示圖像的過程中,當接收到觸控信號時,該觸控信號和顯示信號可能互相干擾。為了避免顯示信號與觸控信號之間的干擾,一方面,對于工作頻率為高頻的觸控顯示面板,可以在觸控信號傳輸時,控制移位寄存器對輸出的驅動信號進行存儲,觸控信號傳輸完成后,移位寄存器再繼續進行掃描,從而避免了觸控信號與顯示信號相互干擾,也即是,一幀圖像的掃描過程中插入該觸控信號。另一方面,對于工作頻率為60hz的觸控顯示面板,可以在移位寄存器完成對上一幀圖像的掃描,在對下一幀圖像開始掃描之前插入該觸控信號。也即是,在兩幀顯示信號之間插入觸控信號,由此也可以避免兩種信號的互相干擾。
因此在本發明實施例中,對于工作頻率為高頻的觸控顯示面板,參考圖2和圖3,該移位寄存器單元還可以包括補償模塊60,在驅動的過程中,當接收到觸控信號時,在輸出階段之前,還可以執行如下操作:
第一消隱階段:該開關電源端sw輸出的開關電源信號為第一電位,該下拉模塊50在該開關電源信號的控制下,向該驅動信號輸出端out輸出該第三電源信號,該第三電源信號為第二電位,該上拉節點pu保持第一電位,該補償模塊60向該上拉節點pu輸出該開關電源信號。由于該開關電源信號為第一電位,可以實現對該上拉節點pu電位的補償。由此可以避免信號存儲階段中上拉節點pu出現漏電異常,同時降低了開關電源信號對其他非工作行中上拉節點pu的耦合,有效提高了產品良率。
對于工作頻率為60hz的觸控顯示面板或者普通顯示面板,在該降噪階段之后,該方法還可以包括:
第二消隱階段:該開關電源端sw輸出的開關電源信號為第一電位,該下拉模塊50在該開關電源信號的控制下,向該驅動信號輸出端out輸出該第三電源信號,該第三電源信號為第二電位。由于驅動信號輸出端out輸出的信號為低電位,因此也可以避免對觸控信號或者其他工作行的輸出信號造成干擾。
圖5是本發明實施例提供的一種移位寄存器單元的驅動過程的時序圖,以圖3所示的移位寄存器單元為例,詳細介紹本發明實施例提供的移位寄存器單元的驅動原理。在本實施例中,以該移位寄存器單元中的各晶體管為n型晶體管,且第一電位為相對于該第二電位為高電位為例進行說明。
參考圖5,在充電階段t1中,輸入信號端in輸出的輸入信號為上一級移位寄存器單元的輸出信號:out(n-1),參考圖5可知,充電階段t1中該上一級移位寄存器單元的輸出信號out(n-1)為高電平,因此此時該第九晶體管m9開啟,該第一電源信號端vdd向該上拉節點pu輸出該第一電源信號,該第一電源信號為高電平,可以實現對該上拉節點pu的充電。
由于該上拉節點pu點為高電平,使得第一晶體管m1和第十一晶體管m11導通。此時,第一時鐘信號端clk向驅動信號輸出端out輸出處于低電平的第一時鐘信號;第三電源信號端vhl向下拉節點pd輸出第三電源信號,由于該第三電源信號為低電平,使得第六晶體管m6和第七晶體管m7關斷,由于此時電源信號端sw輸出的電源信號也為低電平,因此第八晶體管m8也處于關斷狀態,從而可以避免第三電源信號對上拉節點pu和驅動信號輸出端out的電位產生影響,保證了信號的穩定性輸出。
在輸出階段t2中,該上拉節點pu保持高電平,該第一晶體管m1、第四晶體管m4和第十一晶體管m11開啟,從圖5中可以看出,由于此時第一時鐘信號端clk輸出的第一時鐘信號為高電平,在第二電容c2的作用下,上拉節點pu由于自舉效應(英文:bootstrapping)放大該上拉節點pu的電壓,第十一晶體管m11完全導通,使得該第一時鐘信號端clk向該驅動信號輸出端out輸出該第一時鐘信號,以驅動顯示面板;該第三電源信號端vgl向該下拉節點pd輸出該第三電源信號,該開關電源信號端sw向該第五晶體管m5的柵極輸出該開關電源信號,該第三電源信號和開關電源信號均為低電平,該第三晶體管m3、第五晶體管m5至第八晶體管m8均關斷,從而保證了信號的穩定性輸出。在實際應用中,可以通過調整第一晶體管m1的寬長比和第六晶體管m6的寬長比,使得當上拉節點pu的電位為高電平時,第三電源信號端vgl通過該第一晶體管m1能夠將下拉節點pd的電位有效拉低,保證第六晶體管m6完全關斷。
該復位階段t3中,該復位信號端rst輸出的復位信號為下一級移位寄存器單元的輸出信號:out(n+1),從圖5中可以看出,復位階段t3中該下一級移位寄存器單元的輸出信號out(n+1)為高電平,因此此時該第十晶體管m10開啟,該第二電源信號端vss向該上拉節點pu輸出該第二電源信號,該第二電源信號為低電平,從而實現對該上拉節點pu的復位,此時第一晶體管m1、第四晶體管m4和第十一晶體管m11關斷,驅動信號輸出端out無驅動信號輸出。
在降噪階段t4中,開關電源端sw輸出的開關電源信號為低電平,第一時鐘信號和第二時鐘信號交替為高電平。當該第一時鐘信號端clk輸出的第一時鐘信號為高電平時,該第一電容器c1將該下拉節點pd的電位上拉為高電平,該第六晶體管m6、該第七晶體管m7和該第三晶體管m3開啟,該第三電源信號端vgl分別向該上拉節點pu、該驅動信號輸出端out和第五晶體管m5的柵極輸出該第三電源信號,該第三電源信號為低電平,實現對該上拉節點pu和驅動信號輸出端out的降噪。當第二時鐘信號端clkb輸出的第二時鐘信號為高電平時,第二晶體管m2開啟,第二時鐘信號端clkb向下拉節點pd輸出該第二時鐘信號,使得下拉節點pd保持高電平,下拉模塊50繼續對上拉節點pu和驅動信號輸出端out進行降噪。
在下一幀掃描開始之前,該移位寄存器單元可以一直重復降噪階段t4,參考圖5可以看出,下拉節點pd的電位一直為高電平,因此下拉模塊50可以不斷對上拉節點和驅動信號輸出端進行降噪。上述降噪階段可使得移位寄存器單元在非工作狀態(即非輸出階段)下,由第一時鐘信號端clk產生的耦合噪聲電壓得以消除,從而實現移位寄存器單元的低壓輸出。
需要說明的是,在圖5中,out(n)為上述各實施例中的移位寄存器單元的驅動信號輸出端所輸出的信號,out(n-1)為該移位寄存器單元的上一級移位寄存器單元的驅動信號輸出端所輸出的信號,out(n+1)為該移位寄存器單元的下一級移位寄存器單元的驅動信號輸出端所輸出的信號。
圖6是本發明實施提供的另一種驅動方法的時序圖,對于在掃描一幀圖像的過程中插入觸控信號的驅動方式,參考圖6,當接收到觸控信號時,在該輸出階段t2之前,還可以包括:
第一消隱階段:該開關電源端sw輸出的開關電源信號為高電平,第一時鐘信號端clk和第二時鐘信號端clkb輸出的時鐘信號均為低電平。第八晶體管m8開啟,第三電源信號端vgl向驅動信號輸出端out輸出第三電源信號,將該驅動信號輸出端out的電位拉低,避免該移位寄存器單元輸出的驅動信號對觸控信號造成干擾,提高了顯示裝置的觸控效果。由于此時該上拉節點pu還保持高電平,第四晶體管m4開啟,開關電源端sw向第五晶體管m5的柵極輸出開關電源信號,使得第五晶體管m5開啟,該開關電源端sw向該上拉節點pu輸出該開關電源信號,由于該開關電源信號為高電平,從而可以對第二電容器c2進行充電,使得該上拉節點pu穩定保持高電平。
圖7是相關技術中移位寄存器單元的驅動時序圖,參考圖7可以看出,相關技術中的移位寄存器單元在第一消隱階段中,第六晶體管m6或者第七晶體管m7可能漏電,拉低該上拉節點pu的電位,使得在該第一消隱階段結束之后,移位寄存器單元中上拉節點pu的電位過低,可能導致驅動信號輸出端out出現無輸出或者輸出電壓過低的現象。而在本發明實施例提供的移位寄存器單元中,參考圖6,由于補償模塊60可以在第一消隱階段中對上拉節點pu的電位進行補償,因此可以保證觸控階段結束后,該移位寄存器可以繼續正常執行輸出階段t2。同時,由于該輸出階段t2中,其他行的移位寄存器單元中的上拉節點pu點處于低電平,所以不會對其他行移位寄存器單元后續的驅動過程造成影響。當觸控階段結束后,開關電源端sw輸出的開關電源信號為低電平,該移位寄存器單元可以繼續執行輸出階段t2。
此外,由于在該第一消隱階段中,其他非工作行的移位寄存器單元中的下拉節點pd為高電平,下拉模塊對上拉節點pu和驅動信號輸出端out進行降噪處理,故此時其他非工作行的移位寄存器單元中的第三晶體管m3處于開啟狀態,從而使得第五晶體管m5的柵極與第三電源信號端vgl連接,該第三電源信號端vgl輸出的第三電源信號的電位為低電平,因此可以避免開關電源端sw輸出的開關電源信號對其他非工作行移位寄存器單元中的上拉節點pu的耦合作用,保證了顯示裝置的顯示效果。
對于工作頻率為60hz的觸控顯示面板或者普通顯示面板,若該觸控顯示面板在顯示掃描兩幀圖像之間的間隔插入觸控信號,則在該降噪階段之后,該方法還可以包括:
第二消隱階段:該開關電源端sw輸出的開關電源信號為高電平,該第八晶體管m8開啟,該第三電源信號端vgl向該驅動信號輸出端out輸出該第三電源信號,該第三電源信號為低電平,該低電平相對于該高電平為低電位。
在本發明實施例中,該第二消隱階段可以為顯示裝置的垂直消隱(英文:v-blank)階段,也即是移位寄存器上一幀掃描結束到下一幀掃描開始之間的間隔,對于60hz的fullincell面板,可以在該垂直消隱階段中插入觸控信號。在本發明實施例中,由于在該第二消隱階段中,第三電源信號端vgl可以向驅動信號輸出端out輸出第三電源信號,該第三電源信號為低電平,從而實現對該驅動信號輸出端out的降噪。因此在該兩幀之間對該驅動信號輸出端out進行降噪,可以避免驅動信號對觸控信號造成干擾,保證了顯示裝置的顯示效果和觸控效果。
需要說明的是,以上所述的移位寄存器單元和驅動方法均是以正向掃描為例進行的說明,本發明實施例提供的移位寄存器單元及其驅動方法,還可以實現對顯示面板的反向掃描,也即是本發明實施例提供的移位寄存器單元,能夠對顯示面板進行雙向掃描。圖8是本發明實施例提供的一種用于實現反向掃描的移位寄存器單元的結構示意圖,對比圖3和圖8可知,在進行反向掃描時,移位寄存器單元的結構不發生改變,只是第一電源信號端vdd和第二電源信號端vss的連接關系對調,輸入信號端in和復位信號端rst的連接關系對調,使得第九晶體管由充電晶體管變為復位晶體管,第十晶體管m10由復位晶體管變為充電晶體管。當然,也可以不改變該各個信號端與各晶體管之間的連接關系,而僅調整該第一電源信號端vdd和第二電源信號端vss輸出的電源信號的電位,使得該第一電源信號端vdd輸出第二電位的電源信號,而使得第二電源信號端vss輸出第一電位的電源信號。進一步,該圖8所示的移位寄存器單元的反向掃描的原理與正向掃描相同,其具體實現過程可以參考上述正向掃描的實現過程,本發明實施例對此不再贅述。
綜上所述,本發明實施例提供了一種移位寄存器單元的驅動方法,在輸出階段之后,下拉控制模塊可以在兩個時鐘信號的控制下,使得下拉節點的電位持續保持第一電位,從而使得下拉模塊可以持續對上拉節點和驅動信號輸出端進行降噪,有效保證了移位寄存器單元的降噪性能;并且,該下拉模塊還可以在電源信號的控制下,在一幀圖像的掃描過程中對驅動信號輸出端進行降噪。對于在兩幀顯示掃描之間插入觸控信號的驅動方式,由于本發明實施例提供的移位寄存器單元可以在輸出階段之后,有效降低驅動輸出端的噪音,因此可以避免對觸控信號的干擾;對于在一幀掃描過程中插入觸控信號的驅動方式,由于本發明實施例提供的移位寄存器單元,還可以通過電源信號在掃描過程中對驅動信號輸出端進行降噪,因此也可以避免該驅動信號與觸控信號之間的相互干擾,有效改善了觸控顯示面板的觸控性能和顯示性能。
需要說明的是,在上述各實施例中,均是以第一至第十一晶體管為n型晶體管,且第一電位相對于第二電位為高電位為例進行的說明。當然,該第一至第十一晶體管還可以采用p型晶體管,當該第一至第十一晶體管采用p型晶體管時,該第一電位相對于該第二電位可以為低電位,且各個信號端輸出的信號的電位變化可以與圖5和圖6所示的電位變化相反。
圖9是本發明實施例提供一種柵極驅動電路的結構示意圖,如圖9所示,該柵極驅動電路可以包括至少兩個級聯的移位寄存器單元,其中每個移位寄存器單元可以為如圖1、圖2、圖3或圖8所示的移位寄存器單元。
從圖9中可以看出,每一級移位寄存器單元的輸入信號端in與上一級移位寄存器單元的驅動信號輸出端out相連;每一級移位寄存器單元的復位信號端rst與下一級移位寄存器單元的驅動信號輸出端out相連。從圖9中還可以看出,第一極移位寄存器單元的輸入信號端in可以與幀開啟信號端stv端相連。
另外,本發明實施例還提供一種顯示裝置,該顯示裝置可以包括如圖9所示的柵極驅動電路。該顯示裝置可以為:液晶面板、電子紙、oled面板、amoled面板、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。
以上所述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。