CN112562562B - 一种移位元暂存电路及显示面板 - Google Patents

一种移位元暂存电路及显示面板 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种移位元暂存电路及显示面板，移位元暂存电路包括第一开关、第二开关、下拉电路以及下拉电路控制器。第一开关的控制端耦接节点，第一开关的第一端耦接一第一频率讯号，第二端耦接本级栅极讯号。第二开关的控制端耦接节点，第一端耦接第一频率讯号，第二端耦接本级帧讯号。下拉电路耦接于节点、栅极讯号以及低默认电位。下拉电路控制器耦接于下拉电路以及低默认电位，下拉电路控制器产生一第二频率讯号并输入至下拉电路，以控制下拉电路将节点的电位下拉。第二频率讯号的频率低于第一频率讯号的频率，且第二频率讯号的振幅大于第一频率讯号的振幅。藉此可降低节点上的电位透过寄生电容受到时序号的影响。

Description

一种移位元暂存电路及显示面板
技术领域
本申请涉及一种移位元暂存电路及显示面板技术，特别是有关于一种适用栅极数组驱动技术的移位元暂存电路及显示面板技术。
背景技术
近年来，随着科技的进步，平面液晶显示器的轻薄优点比起其他显示器越来越明显，使得平面液晶显示器逐渐普及化。目前平面液晶显示器驱动电路主要是由面板外连接芯片来组成，但是此方法无法将产品的成本降低、也不利于使面板更薄型化。
液晶显示器中通常具有栅极驱动电路、源极驱动电路和像素数组。像素数组中具有多个像素电路，每一个像素电路依据栅极驱动电路提供的扫描讯号开启和关闭，并依据源极驱动电路提供的数据讯号，藉此显示数据画面。栅极驱动电路通常具有多级移位寄存器，并藉由一级移位寄存器传递至下一级移位寄存器的方式，来输出扫描讯号到像素数组中，以依序地开启像素电路，使像素电路接收数据讯号。
为了使面板更薄型化，便发展出直接将栅极驱动电路制作在数组基板上的技术，来取代由面板外连接芯片，此种被称为栅极数组驱动(Gate On Array，GOA)技术。GOA电路可直接做在面板周围，可降低产品成本且使面板更薄型化。
在栅极数组驱动技术中，将原本的栅极集成电路(Gate IC)拆分成升压集成电路(level shifter IC)和移位寄存器(shift register)两部分，升压集成电路做在驱动板上，移位寄存器做在了面板上，这样便不需要栅极集成电路了，因此可以进一步压缩边框长度，使面板更薄型化。
然而，传统的移位寄存器有以下的缺点:当移位寄存器的开关关闭时，由于开关组件上的寄生电容造成的耦合效应，使得频率讯号仍会影响移位寄存器的输出端而造成杂讯。
发明内容
为解决上述问题，本发明的一目的在于提出一种移位元暂存电路及显示面板，其使用下拉电路以及下拉电路控制器，且下拉电路控制器使用低频讯号控制下拉电路，低频讯号的振幅大于时序讯号的振幅，藉此降低开关组件上的寄生电容造成的耦合效应对本级栅极讯号的影响。
根据一实施例，本发明提出一种移位元暂存电路，其包括第一开关、第二开关、下拉电路以及下拉电路控制器。所述第一开关的控制端电性耦接节点，所述第一开关的第一端电性耦接一第一频率讯号，所述第一开关的第二端电性耦接本级栅极讯号。所述第二开关的控制端电性耦接所述节点，所述第二开关的第一端电性耦接所述第一频率讯号，所述第二开关的第二端电性耦接本级帧讯号。下拉电路电性耦接于所述节点、所述栅极讯号、以及低默认电位。下拉电路控制器电性耦接于所述下拉电路以及所述低默认电位，所述下拉电路控制器产生一第二频率讯号并输入至所述下拉电路，以控制所述下拉电路将所述节点的电位下拉。第二频率讯号的频率低于所述第一频率讯号的频率，且第二频率讯号的振幅大于所述第一频率讯号的振幅。
可选的，移位元暂存电路更包括第三开关，所述第三开关的第一端以及控制端彼此电性耦接并耦接前级帧讯号，所述第三开关的第二端电性耦接所述节点。
可选的，所述第三开关用以拉升所述节点的电位。
可选的，移位元暂存电路更包括第四开关，所述第四开关的第一端电性耦接本级栅极讯号，所述第四开关的第二端电性连接一低预设电位，所述第四开关的控制端电性耦接次级栅极讯号。
可选的，移位元暂存电路更包括一第五开关，所述第五开关的第一端电性耦接所述节点，所述第五开关的第二端电性连接所述低预设电位，所述第五开关的控制端电性耦接次级栅极讯号。
可选的，所述第一频率讯号的频率为所述第二频率讯号的频率的N倍，N是大于1的正整数。
可选的，所述第一开关的第一端与控制端之间形成寄生电容。
可选的，在所述第二频率讯号的低电压电平与所述第一频率讯号的低电压电平相同而第二频率讯号的高电压电平高于所述第一频率讯号的高电压电平的条件下，所述第一频率讯号透过所述寄生电容对本级栅极讯号的耦合效应降低。
根据一实施例，本发明提出一种移位元暂存电路，第一开关、第二开关、下拉电路以及下拉电路控制器。所述第一开关的控制端电性耦接节点，所述第一开关的第一端电性耦接一第一频率讯号，所述第一开关的第二端电性耦接本级栅极讯号。所述第二开关的控制端电性耦接所述节点，所述第二开关的第一端电性耦接所述第一频率讯号，所述第二开关的第二端电性耦接本级帧讯号。下拉电路电性耦接于所述节点、所述栅极讯号、以及低默认电位。下拉电路控制器电性耦接于所述下拉电路以及所述低默认电位，所述下拉电路控制器产生一第二频率讯号并输入至所述下拉电路，以控制所述下拉电路将所述节点的电位下拉。所述第一频率讯号的频率为所述第二频率讯号的频率的N倍，N是大于1的正整数，所述第二频率讯号的低电压电平与所述第一频率讯号的低电压电平相同而第二频率讯号的高电压电平高于所述第一频率讯号的高电压电平。
根据一实施例，本发明提出一种显示面板，包含上述移位元暂存电路。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为范例性的液晶显示器示意图。
图2为本发明的移位元暂存电路的电路示意图。
图3为本发明的移位元暂存电路接收时序讯号的示意图。
图4为本发明的移位元暂存电路的本级栅极讯号上的杂讯的示意图。
图5为本发明的移位元暂存电路的时序讯号以及下拉电路控制器输出的低频讯号的示意图。
图6为使用本发明的移位元暂存电路后的效果示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
图l为范例性的液晶显示器示意图。如图l所示，一种栅极数组驱动(Gate OnArray)的液晶显示器100包括一彩色滤光片基板110以及一主动数组基板120。栅极集成电路被分成了两部分，一是升压模块(level shifter)103,一是移位寄位器(shiftregister)105。升压模块103设置在驱动电路板130上，移位寄存器105则是设置在主动数组基板120上，由于移位寄存器105占的面积很小，因此栅极数组驱动(GOA)面板通常都可以做到超窄边框。
图2为本发明的移位元暂存电路的电路示意图。本发明的移位元暂存电路SR包括第一开关T1、第二开关T2、第三开关T3、第四开关T4、第五开关T5、下拉电路420以及下拉电路控制器410。
显示面板包括多级的移位元暂存电路，且多级的移位元暂存电路分别接收时序讯号CK，所以以下内容会以时序讯号CK(n)表示第n级移位元暂存电路所接收的时序讯号，以此类推。
第一开关T1的控制端T13电性耦接节点N1，第一端T11电性耦接一第一频率讯号，在此实施例中，第一频率讯号为时序讯号CK(n)。第一开关T1的第二端T12电性耦接本级栅极讯号G(n)。第二开关T2的控制端T23电性耦接节点N1，第二开关T2的第一端T21电性耦接第一频率讯号CK(n)，第二开关T2的第二端T22电性耦接本级帧讯号F(n)。节点N1的电位以Boost(n)表示。
第三开关T3的第一端T31以及控制端T33彼此电性耦接并耦接前级帧讯号F(n-2)。应注意的是，在此实施例中，前级帧讯号为前二级帧讯号F(n-2)，但是此仅为举例说明而非为限制本发明；在其他实施例，前级帧讯号也可为前一级帧讯号F(n-1)或是前四级帧讯号F(n-4)，或是根据实际电路设计而为其他前级帧讯号。第三开关T3的第二端T32电性耦接节点N1。
第三开关T3用以拉升节点N1的电位。例如，第三开关T3导通时可对节点N1充电，使得节点N1的电位上升。
第四开关T4的第一端T41电性耦接本级栅极讯号G(n)，第四开关T4的第二端T42电性连接一低预设电位Vss，第四开关T4的控制端T43电性耦接次级栅极讯号G(n+4)。应注意的是，在此实施例中，次级帧讯号为次四级帧讯号G(n+4)，但是此仅为举例说明而非为限制本发明；在其他实施例，次级帧讯号也可为次一级帧讯号G(n+1)或是次二级帧讯号G(n+2)，或是根据实际电路设计而为其他次级帧讯号。
第五开关T5的第一端T51电性耦接节点N1，第五开关T5的第二端T52电性耦接低预设电位Vss，第五开关T5的控制端T53电性耦接次级栅极讯号G(n+4)。
下拉电路420电性耦接于节点N1、本级栅极讯号G(n)、以及低预设电位Vss。下拉电路控制器410电性耦接于下拉电路410以及低默认电位Vss。下拉电路控制器410用以产生第二频率讯号并输入至下拉电路420，以控制下拉电路420将节点N1的电位下拉。
请接着参阅图3及图4。图3为本发明的移位元暂存电路接收时序讯号的示意图。图4为本发明的移位元暂存电路的本级栅极讯号上的杂讯的示意图。图3以8个移位元暂存电路SR1～SR8为举例说明，每一个移位元暂存电路SR1～SR8分别接收时序讯号CK(1)～CK(8)，图4显示时序讯号CK(1)～CK(8)的波形。以下以SR4的操作为举例说明。当SR4的节点N1上的电位Boost4以及CK(4)的电位同时为高电位时，第一开关T1导通，使得栅极讯号G(4)为高电压电平，则显示面板中接收栅极讯号G(4)的所有像素可接收数据讯号。
然而，由于第一开关T1的第一端T11与控制端T13之间会形成寄生电容，如图1所示的电容Cgd。电容Cgd的耦合效应，使得控制端T13的电位会受到第一端T11的影响。由于时序讯号CK(4)是周期性讯号，因此当时序讯号CK(4)从低电位转换成高电位时，即使节点N1上的电位Boost(4)原本为低电位，时序讯号CK(4)的电位也会耦合至节点N1，使得电位Boost(4)出现杂讯Noise_1，进而使得栅极讯号G(4)也出现杂讯Noise_2，可会造成接收栅极讯号G(4)的所有像素有误动作，进而使得显示面板显示异常画面。
为了避免上述问题发生，必须有效地降低节点N1上受到电容Cgd的耦合效应而产生的杂讯，以避免栅极讯号的所有像素有误动作。
因此，本发明的下拉电路控制器410以低频讯号LS来控制下拉电路410，且低频讯号LS的振幅大于时序讯号CK的振幅。应注意的是，时序讯号CK相比于低频讯号LS，时序讯号CK为第一频率讯号且为高频讯号，低频讯号LS为第二频率讯号且为低频讯号。
请续参阅图5，图5为本发明的移位元暂存电路的时序讯号以及下拉电路控制器输出的低频讯号的示意图。如图5所示，下拉电路控制器410输出的低频讯号LS的频率低于移位元暂存电路接收到的时序讯号CK的频率，且时序讯号CK的频率为低频讯号LS的频率的N倍，N是大于1的正整数，低频讯号LS的振幅大于时序讯号CK的振幅，例如，低频讯号LS的低电压电平与时序讯号CK的低电压电平相同而低频讯号LS的高电压电平高于时序讯号CK的高电压电平。藉此，当时序讯号CK从低电位转换成高电位，且时序讯号CK(4)的电位透过电容Cgd耦合至节点N1时，由于低频讯号LS的高电压电平高于时序讯号CK的高电压电平，因此可以有效地降低节点N1上受到电容Ggd的耦合效应而产生的杂讯。
请参阅图6，为使用本发明的移位元暂存电路后的效果示意图。可看出，本发明的移位元暂存电路中使用振幅比时序讯号大的低频讯号来控制下拉电路，可让节点N1上的杂讯振幅下降，藉此可有效地避免栅极讯号产生杂讯。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围的内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种移位元暂存电路，其特征在于，包括:
一第一开关，所述第一开关的控制端电性耦接节点，所述第一开关的第一端电性耦接一第一频率讯号，所述第一开关的第二端电性耦接本级栅极讯号；
一第二开关，所述第二开关的控制端电性耦接所述节点，所述第二开关的第一端电性耦接所述第一频率讯号，所述第二开关的第二端电性耦接本级帧讯号；
一下拉电路，电性耦接于所述节点、所述本级栅极讯号以及低默认电位；及
一下拉电路控制器，电性耦接于所述下拉电路以及所述低默认电位，所述下拉电路控制器产生一第二频率讯号并输入至所述下拉电路，以控制所述下拉电路将所述节点的电位下拉；
其中，所述第一频率讯号的频率为所述第二频率讯号的频率的N倍，N是大于1的正整数，所述第二频率讯号的低电压电平与所述第一频率讯号的低电压电平相同而第二频率讯号的高电压电平高于所述第一频率讯号的高电压电平。
2.如权利要求1所述的移位元暂存电路，其特征在于，更包括一第三开关，所述第三开关的第一端以及控制端彼此电性耦接并耦接前级帧讯号，所述第三开关的第二端电性耦接所述节点。
3.如权利要求2所述的移位元暂存电路，其特征在于，其中所述第三开关用以拉升所述节点的电位。
4.如权利要求1所述的移位元暂存电路，其特征在于，更包括一第四开关，所述第四开关的第一端电性耦接所述本级栅极讯号，所述第四开关的第二端电性连接所述低默认电位，所述第四开关的控制端电性耦接次级栅极讯号。
5.如权利要求3所述的移位元暂存电路，其特征在于，更包括一第五开关，所述第五开关的第一端电性耦接所述节点，所述第五开关的第二端电性连接所述低默认电位，所述第五开关的控制端电性耦接次级栅极讯号。
6.如权利要求2所述的移位元暂存电路，其特征在于，还包括一第四开关和一第五开关，所述第四开关的第一端电性耦接所述本级栅极讯号，所述第四开关的第二端电性连接所述低默认电位，所述第四开关的控制端电性耦接次级栅极讯号；所述第五开关的第一端电性耦接所述节点，所述第五开关的第二端电性连接所述低默认电位，所述第五开关的控制端电性耦接次级栅极讯号。
7.如权利要求1所述的移位元暂存电路，其特征在于，其中所述第一开关的第一端与控制端之间形成寄生电容。
8.如权利要求7所述的移位元暂存电路，其特征在于，其中在所述第二频率讯号的低电压电平与所述第一频率讯号的低电压电平相同而所述第二频率讯号的高电压电平高于所述第一频率讯号的高电压电平的条件下，所述第一频率讯号透过所述寄生电容对所述本级栅极讯号的耦合效应降低。
9.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括如权利要求1至8任一项所述的移位元暂存电路。
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