[发明专利]移位寄存器、栅极驱动器及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示器件技术领域，特别涉及一种移位寄存器、栅极驱动器及显示装置。

背景技术

在TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，薄膜晶体管液晶显示器)中，每一像素单元在阵列基板上有一薄膜晶体管与之对应，该薄膜晶体管的栅极(Gate)连接至水平方向的扫描线(又称行扫描线)，漏极(Drain)连接至垂直方向的数据线，而源级(Source)则连接至像素电极。在显示器进行显示时，如果在水平方向的某一行扫描线上施加足够的正电压，通过薄膜晶体管栅极的控制会使得该行所有的薄膜晶体管打开，此时该行薄膜晶体管对应的像素电极会与垂直方向的数据线连通，从而将数据线上传输的显示信号电压写入像素电极中，进而控制该像素电极对应像素单元区域上的液晶达到不同的透光度，实现对像素单元显示的灰度和/或色彩的控制。

目前，TFT-LCD面板的驱动电路主要是通过在面板外沿粘接IC(Integrated Circuit，集成电路)来完成，其IC制作一般使用的是CMOS制成的硅芯片。因为粘接的IC需要占用一定面积，同时IC连接时的线路设计也要占用一定面积，这种方式得到的面板集成度不高、占用面积较大，不利于显示设备实现高解析度和窄边框化。

针对这一问题，出现了GOA(Gate Driver on Array，阵列基板行驱动，又称集成栅极驱动)技术，直接将TFT-LCD的栅极驱动电路(Gate driver ICs)集成制作在阵列基板上，由此来代替在面板外沿粘接的、由硅芯片制作的驱动芯片。由于该技术可以将驱动电路直接做在阵列基板上，面板周围无需再粘接IC和布线，减少了面板的制作程序，降低了产品成本，同时提高了TFT-LCD面板的集成度，使面板能更窄边框化和实现高的解析度。

现有技术中，传统的a-Si(amorphous Silicon，非晶硅)GOA电路一般利用预充电和升压(boost)电路机制实现，其典型移位寄存器电路(Thomason电路)如图1所示，该电路工作时，利用STV信号(起始信号)阶段进行预充电(图中P点)，从而实现移位输出的高电平方波。该电路中，包括4个晶体管T1-T4，两个电容C1、C2，在上一级信号作为输入Input(n-1)、两个时钟信号CLK1与CLK2、下一级的复位信号Reset(n+1)以及电压Voff的控制下形成本行的输出信号Row(n)。

传统的LTPS(Low Temperature Poly-silicon，低温多晶硅)GOA电路一般采用反相器组成锁存器，同时利用传输门进行控制，其典型的移位寄存器电路如图2所示，该电路包括2个锁存器(现有技术中，将两个串行反相器的输出作为寄存器的输入就构成了锁存器，因而该电路中包括4个反相器)，其中一个锁存器用于编程、另一个锁存器用于锁存输出信号，该GOA电路在工作时，在两个时钟信号clk和clk_、复位信号reset的控制下，对输入信号D使用传输门控制锁存器的编程和信号输出Q。

由图1和图2的电路结构图可以看出，现有技术中的GOA电路结构较为复杂，图1所示的电路中需要两个电容，导致电路占用了较大的空间，不利于实现面板窄边化的实现，同时电路中存在floating(电位不确定的悬空状态)，使得输出电平中存在很多噪音；图2所示的传统的移位寄存电路中，需要4个传输门和两个锁存器，电路结构复杂，而且必须使用复杂的CMOS工艺才能实现，工艺成本上需要很大的投入。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对上述缺点，本发明为了解决现有技术中GOA电路移位寄存器结构复杂的问题，提供了一种移位寄存器、栅极驱动器及显示装置，利用单个锁存单元即实现了信号移位输出的功能，简化了移位寄存器及相关器件的结构。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明具体采用如下方案进行：

一方面，本发明提供一种移位寄存器，所述移位寄存器包括：输入编程单元、锁存单元、输出编程单元和反相输出单元；其中，所述输入编程单元连接所述锁存单元的输入端，为所述锁存单元的输入端编程；所述锁存单元用于锁存输出信号，所述锁存单元的正相和反相输出端通过所述输出编程单元连接；所述输出编程单元连接与所述锁存单元的输出端连接，为所述锁存单元的输出端编程；所述反相输出单元连接所述锁存单元的反相输出端，用于生成所述移位寄存器的反相输出信号。

优选地，所述锁存单元包括首尾相连的第一反相器和第二反相器。

优选地，所述锁存单元中的第一反相器包括：