移位寄存器单元、移位寄存器、显示面板及显示器的制作方法

xiaoxiao2020-6-26  16

专利名称:移位寄存器单元、移位寄存器、显示面板及显示器的制作方法
技术领域
本发明涉及显示器驱动技木,尤其涉及ー种移位寄存器单元、移位寄存器及包括该移位寄存器的显示面板、显示器。
背景技术
现有移位寄存器通常由晶体管和电容组成,其内部延迟主要是由晶体管的导通时间延长和衰减造成的,具有延迟大,结点复位较慢的缺陷,从而影响移位寄存器的结点充电,进一歩也增大输出延迟和衰减,进而使得移位寄存器工作不稳定。

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如何减小输出延迟和衰减、提高抗干扰能力、从而使移位寄存器工作稳定,并增加移位寄存器的驱动余量。( ニ )技术方案为解决上述技术问题,本发明提供了移位寄存器单元,包括12个晶体管Ml、
M2,......,M12 ;1个电容Cl ;4个信号输入端INPUT、RESET、CLK, CLKB ;ー个信号输出端
OUTPUT ;以及I个电源端VSS ;连接关系如下Ml的栅极接信号输入端INPUT和M6、M9的栅极,源极接M2、Mll的漏极;M2的栅极接信号输入端RESET ;M5的栅极、漏极接信号输入端CLKB,源极接M6、M7的漏极;M8的栅极接M5的源极,漏极接M9、MlO的漏极,以及M11、M12的栅极;M3的漏极接信号输入端CLK,栅极接电容Cl的一端,源极接电容的另一端,M7、M10的栅极,M12、M4的漏极以及信号输出端OUTPUT ;M2、M11、M6、M7、M9、M10、M12以及M4的源极接电源端VSS,M4的栅极接信号输入端 RESET,所述移位寄存器单元还包括另外两个信号输入端 第5个信号输入端和第6个信号输入端,Ml的漏极接第5个信号输入端,且当Ml的栅极为高电平时,其Ml漏极的信号输入端的电压也为高电平;M8的源极接第6个信号输入端,当M8的栅极为高电平吋,M8源极的信号输入端的电压也为高电平。其中,还包括2个电源端VDD1、VDD2 ;M1的漏极所接的第5个信号输入端为所述电源端VDDl ;M8的源极所接的第6个信号输入端为电源端VDD2。其中,还包括I个电源端VDDl ;M1的漏极所接的第5个信号输入端为所述信号输入端INPUT,且Ml的漏极还接M6、M9的栅极;M8的源极所接的第6个信号输入端为信号输入端CLKB,M8的源极还接M5的栅极、漏极。其中,还包括1个电源端VDDl ;M1的漏极所接的第5个信号输入端为所述电源端VDDl ;M8的源极所接的第6个信号输入端为信号输入端CLKB,M8的源极还接M5的栅极、漏扱。本发明又提供了ー种移位寄存器,包括多个上述移位寄存器单元。其中,所述移位寄存器由所述多个移位寄存器单元级联组成。本发明还提供了一种显示面板,包括所述的移位寄存器作为该显示面板的栅极驱动器。本发明还提供了 ー种包含该显示面板的显示器。(三)有益效果本发明通过电路的设计,减小了复位延迟,从而减小了移位寄存器的输出延迟和衰减;其中PU结点不对ro和PD_CN结点的复位产生直接影响,减小了噪声干扰,从而提高了移位寄存器的工作稳定性。


图I是本发明实施例一的移位寄存器单元的电路图;图2是实施例一的工作时序图;图3是本发明实施例ニ的移位寄存器单元的电路图;图4是实施例ニ的工作时序图;图5是本发明实施例三的移位寄存器单元的电路图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式
作进ー步详细说明。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。实施例一本发明实施例一的移位寄存器单元包括12个晶体管Ml、M2,......,M12(均为P
沟道晶体管);1个电容Cl ;4个信号输入端INPUT、RESET、CLK(时钟信号)、CLKB (时钟信号CLK的反向信号);ー个输出端OUTPUT ;以及3个电源端VSS、VDD1、VDD2,其中VSS —直为低电平,VDDl和VDD2—直为高电平,VDDl和VDD2的电压可以相同,也可以不同。级联(cascade)是指一系列同样的单元器件首尾相连,形成新的単元。各器件及输入、输出信号的连接关系如图I中所示。Ml的栅极接信号输入端INPUT和M6、M9的栅极,漏极接电源端VDDl,源极接M2、Mll的漏极;M2的栅极接信号输入端RESET ;M5的栅极、漏极接信号输入端CLKB,源极接M6、M7的漏极;M8的源极接电源端VDD2,栅极接M5的源极,漏极接M9、MlO的漏极,以及Mil、M12的栅极;M3的漏极接信号输入端CLK,栅极接电容Cl的一端,源极接电容的另一端,M7、MlO的栅极,M12、M4的漏极以及信号输出端OUTPUT ;M2、Mil、M6、M7、M9、M10、M12以及M4的源极接电源端VSS,M4的栅极接信号输入端RESET。针对实施例一的结构所设计的工作时序(即控制逻辑)如图2所示。其工作原理可以分为以下5个阶段描述第I阶段=INPUT为高电平,晶体管M1、M6、M9导通,则PU节点为高电平,晶体管M3 导通;CLKB为高电平,晶体管M5导通,此时M5的源极为高电平,通过设置M5/M6、M8/M9沟道宽长比的比例,使得I3D节点为低电平,则晶体管Mll和M12截止;RESET为低电平,则晶体管M2、M4截止;CLK为低电平,所以输出OUTPUT为低电平,M7、MlO截止。此阶段中,由于M6、M9在INPUT为高电平时导通,几乎没有延迟,故I3D结点也很快被拉低,从而不影响PU结点充电。特别是在低温条件下,TFT (特别是Ml、M2、Mil、M6、M7、M9和M10)的迁移率降低,结点受到的影响更明显,甚至可能由于充电过慢,造成ro结点下拉不足,最終使得移位寄存器不能正常工作。第II阶段INPUT变为低电平,晶体管M1、M6、M9截止,则PU节点仍为高电平,晶体管M3仍导通;CLKB为低电平,晶体管M5、M8截止,那么节点仍为低电平,则晶体管MlI和M12仍截止;RESET仍为低电平,则晶体管M2、M4仍截止;CLK变为高电平,所以输出OUTPUT变为高电平,M7、M10导通。 第III阶段=INPUT仍为低电平,晶体管M1、M6、M9仍截止;RESET变为高电平,则晶体管M2、M4导通;于是I3U节点被放电至低电平,晶体管M3截止;CLKB为高电平,晶体管M5、M8导通,那么节点I3D变为高电平,则晶体管M11、M12导通;CLK为低电平,所以输出OUTPUT变为低电平,M7、M10截止。第IV阶段INPUT仍为低电平,晶体管M1、M6、M9仍截止;RESET变为低电平,则晶体管M2、M4截止;PU节点仍为低电平,晶体管M3仍截止;CLKB为低电平,晶体管M5截止,那么节点I3D保持高电平,则晶体管M11、M12保持截止;所以输出OUTPUT保持低电平。第V阶段INPUT仍为低电平,晶体管Ml、M6、M9仍截止;RESET仍为低电平,则晶体管M2、M4仍截止JU节点仍为低电平,晶体管M3仍截止;CLKB为高电平,晶体管M5导通,那么节点I3D保持高电平,则晶体管Mil、M12保持截止;所以输出OUTPUT保持为低电平。此后,则一直重复第IV、V阶段的状态,直到再次出现I、II、III阶段的时序。完成I、II、III阶段一次,则完成了一次移位。实施例ニ该方案中,移位寄存器单元中去除了直流电压VDD1、VDD2。连接方式如图3所示连接关系如下=Ml的栅极、漏极接信号输入端INPUT和M6、M9的栅极,源极接M2、Mll的漏极;M2的栅极接信号输入端RESET ;M5的栅极、漏极接信号输入端CLKB、M8的源极,源极接M6、M7的漏极;M8的栅极接M5的源极,漏极接M9、M10的漏极,以及M11、M12的栅极;M3的漏极接信号输入端CLK,栅极接电容Cl的一端,源极接电容的另一端,M7、MlO的栅极,M12、M4的漏极以及信号输出端OUTPUT ;M2、Mil、M6、M7、M9、M10、M12以及M4的源极接电源端VSS,M4的栅极接信号输入端RESET。其中VSS —直为低电平,驱动时序如图4所示。本实施例的工作原理与实施例一基本相同,主要区别在于实施例ニ中,CLKB变化吋,PD节点会跟随变化,而实施例一中则不会。这个方案中由于去除了 VDD2,因此可以使随CLKB变化,从而减小M11、M12的偏置电压,有利于延长移位寄存器的寿命。另外,相对于实施例一的方案,去除了直流电压VDDI、VDD2,具有信号线少,有利于布局、布线的优点,但是时钟信号及PU节点的衰减有所増大。实施例三如图5所示,该方案仅去除了直流电压VDD2 M1的栅极接信号输入端INPUT和M6、M9的栅极,漏极接电源端VDDl,源极接M2、Mll的漏极;M2的栅极接信号输入端RESET ;M5的栅极、漏极接信号输入端CLKB、M8的源极,源极接M6、M7的漏极;M8的栅极接M5的源极,漏极接M9、MlO的漏极,以及Mil、M12的栅极;M3的漏极接信号输入端CLK,栅极接电容Cl的一端,源极接电容的另一端,M7、M10的栅极,M12、M4的漏极以及信号输出端OUTPUT ;M2、M11、M6、M7、M9、M10、M12以及M4的源极接电源端VSS,M4的栅极接信号输入端RESET。其中VSS —直为低电平,驱动时序仍如图4所示。本实施例的工作原理与实施例一基本相同,主要区别在于实施例三中,CLKB变化吋,PD节点会跟随变化,而实施例一中则不会。该方案的优、缺点同实施例ニ。只不过相对于实施例ニ而言,PU节点的衰减有所减小,而信号线稍多实施例四本实施例提供了包括一个或多个如图I所示的移位寄存器单元的移位寄存器(具有多个移位寄存器单元时,可由多个移位寄存器单元级联组成)。实施例五本发明还提供了ー种包括上述移位寄存器(作为栅极驱动器)的显示面板(例如液晶显示面板)。实施例六本发明还提供了ー种包括上述显示面板的显示器(例如液晶显示器)。以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型,因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
权利要求
1.ー种移位寄存器单元,其特征在于,包括12个晶体管Ml、M2,......,M12;1个电容Cl ;4个信号输入端INPUT、RESET、CLK, CLKB ;ー个信号输出端OUTPUT ;以及I个电源端VSS ;连接关系如下 Ml的栅极接信号输入端INPUT和M6、M9的栅极,源极接M2、Mll的漏极; M2的栅极接信号输入端RESET ; M5的栅极、漏极接信号输入端CLKB,源极接M6、M7的漏极; M8的栅极接M5的源极,漏极接M9、M10的漏极,以及M11、M12的栅极; M3的漏极接信号输入端CLK,栅极接电容Cl的一端,源极接电容的另一端,M7、MlO的栅极,M12、M4的漏极以及信号输出端OUTPUT ; M2、Mil、M6、M7、M9、M10、M12以及M4的源极接电源端VSS,M4的栅极接信号输入端RESET ; 所述移位寄存器单元还包括另外两个信号输入端 第5个信号输入端和第6个信号输入端,Ml的漏极接第5个信号输入端,且当Ml的栅极为高电平时,其Ml漏极的信号输入端的电压也为高电平;M8的源极接第6个信号输入端,当M8的栅极为高电平吋,M8源极的信号输入端的电压也为高电平。
2.如权利要求I所述的移位寄存器单元,其特征在于,还包括2个电源端VDD1、VDD2;Ml的漏极所接的第5个信号输入端为所述电源端VDDl ;M8的源极所接的第6个信号输入端为电源端VDD2。
3.如权利要求I所述的移位寄存器单元,其特征在于,还包括I个电源端VDDl;M1的漏极所接的第5个信号输入端为所述信号输入端INPUT,且Ml的漏极还接M6、M9的栅极;M8的源极所接的第6个信号输入端为信号输入端CLKB,M8的源极还接M5的栅极、漏扱。
4.如权利要求I所述的移位寄存器单元,其特征在于,还包括1个电源端VDDl;M1的漏极所接的第5个信号输入端为所述电源端VDDl ;M8的源极所接的第6个信号输入端为信号输入端CLKB,M8的源极还接M5的栅极、漏极。
5.—种移位寄存器,其特征在于,包括多个权利要求I 4任一项所述的移位寄存器单
6.如权利要求5所述的移位寄存器,其特征在于,所述移位寄存器由所述多个移位寄存器单元级联组成。
7.—种显示面板,其特征在干,包括权利要求5所述的移位寄存器作为该显示面板的栅极驱动器。
8.—种显示器,其特征在于,所述显示器还包括权利要求7所述的显示面板。
全文摘要
本发明公开了一种移位寄存器单元、移位寄存器、显示面板及显示器,属于显示器驱动技术,该移位寄存器单元包括12个晶体管M1、M2,......,M12;1个电容C1;4个信号输入端INPUT、RESET、CLK、CLKB;一个信号输出端OUTPUT;以及1个或多个电源端。本发明能减小输出延迟和衰减、提高抗干扰能力、从而使移位寄存器工作稳定,并增加移位寄存器的驱动余量。
文档编号G09G3/20GK102651238SQ20111009690
公开日2012年8月29日 申请日期2011年4月18日 优先权日2011年4月18日
发明者冷长林, 商广良, 赵天月 申请人:京东方科技集团股份有限公司

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