移位寄存器、栅线驱动方法、阵列基板和显示装置与流程

本发明涉及显示器领域，特别涉及一种移位寄存器、栅线驱动方法、阵列基板和显示装置。

背景技术：

显示面板在显示图像时，需要利用移位寄存器(即栅极驱动电路)对像素单元进行扫描。移位寄存器包括多个移位寄存器单元，每个移位寄存器单元对应一行像素单元，由多个移位寄存器单元实现对显示面板中各行像素单元的逐行扫描驱动，以显示图像。

而随着显示面板的分辨率的提高，显示面板中像素单元的行数也越来越多，例如4K显示面板中像素单元的行数为2160，8K显示面板中像素单元的行数更是高达4320。由于显示面板中像素单元的行数增加，造成显示面板进行逐行扫描时显示面板功耗急剧升高，功耗无疑成为高分辨率显示面板需要解决的首要难题。

技术实现要素：

为了解决现有高分辨率显示面板因为扫描行数增加造成的功耗急剧升高的问题，本发明实施例提供了一种移位寄存器、栅线驱动方法、阵列基板和显示装置。所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种移位寄存器，所述移位寄存器包括：

多个移位寄存器单元，所述多个移位寄存器单元与阵列基板上的栅线一一对应设置；

控制单元，用于控制各个所述移位寄存器单元输出至各栅线的信号，以控制各行栅线的开启和关闭，使显示区域具有高分辨率区域和低分辨率区域中的至少一种；

在高分辨率区域，所述控制单元控制各栅线逐行开启和关闭；在低分辨率区域，所述控制单元控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述控制单元包括：

多组第一控制开关，每组所述第一控制开关包括N个第一控制开关，N为正整数，每组所述第一控制开关依次连接相邻的N+1根栅线，任意两组所述第一控制开关连接的栅线不相同；

多个第二控制开关，每组所述第一控制开关连接的N+1根栅线中的一根栅线直接与一个移位寄存器单元连接，每组所述第一控制开关连接的N+1根栅线中的另外N根栅线分别通过N个所述第二控制开关与另外N个所述移位寄存器单元连接；

控制器，用于在对高分辨率区域内的栅线进行扫描时，控制所述高分辨率区域内的栅线连接的所述第一控制开关断开，控制所述高分辨率区域内的栅线连接的所述第二控制开关导通；在对低分辨率区域内的栅线进行扫描时，控制所述低分辨率区域内的栅线连接的所述第一控制开关导通。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述移位寄存器还包括一根第一控制线和一根第二控制线，所述第一控制线与所述多个第一控制开关的控制端连接，所述第二控制线与所述多个第二控制开关的控制端连接，所述第一控制线和所述第二控制线的输入端与所述控制器电连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述多个移位寄存器单元包括多个第一移位寄存器单元和多个第二移位寄存器单元，所述第一移位寄存器单元和所述第二移位寄存器单元布置在所述显示区域的两侧。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一移位寄存器单元直接与对应的所述栅线连接，所述第二移位寄存器单元通过所述第二控制开关与对应的所述栅线连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述控制器，用于在对低分辨率区域的栅线进行扫描时，控制输出到通过所述第二控制开关与栅线连接的移位寄存器单元的时钟信号为低电平。

在本发明实施例的另一种实现方式中，当沿扫描方向的两个连续区域依次为低分辨率区域和高分辨率区域时，所述控制器还用于：当扫描到所述低分辨率区域内的第一栅线时，控制所述第一栅线连接的所述第二控制开关断开，当扫描到所述低分辨率区域内的第二栅线时，控制所述第二栅线连接的所述第二控制开关导通，所述第二栅线对应连接的所述移位寄存器单元的输出端为所述高分辨率区域的移位寄存器单元的输入，所述第一栅线为除所述第二栅线之外的栅线。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所有所述第一控制开关均与对应的所述栅线的靠近所述第一移位寄存器单元的一端连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所有所述第二控制开关均与对应的所述栅线的靠近所述第二移位寄存器单元的一端连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一控制线和所述第二控制线的延伸方向沿数据线扫描方向设置。

第二方面，本发明实施例还提供了一种栅线驱动方法，所述方法采用前述移位寄存器实现，所述方法包括：

确定显示区域的高分辨率区域和低分辨率区域；

在高分辨率区域，控制各栅线逐行开启和关闭；在低分辨率区域，控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭。

第三方面，本发明实施例还提供了一种阵列基板，所述阵列基板包括第一方面任一项所述的移位寄存器。

第四方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，所述显示装置包括第三方面所述的阵列基板。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

在高分辨率区域，控制栅线逐行开启和关闭；在低分辨率区域，控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭；使得高分辨率区域的每根栅线独立工作，保证高分辨率，在低分辨率区域显示时，至少两根栅线同时扫描，源极驱动器向这至少两根栅线写入相同的数据信号，减少了数据信号的变化，降低了源极驱动器的功耗；最终使得高分辨率显示面板可以被划分为高分辨率区域和低分辨率区域，通过低分辨率区域的较低功耗，降低了显示面板整体功耗，解决了现有高分辨率显示面板因为扫描行数增加造成的功耗急剧升高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的一种移位寄存器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种时序控制图；

图3是本发明实施例提供的另一种时序控制图；

图4是本发明实施例提供的一种栅极驱动方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种移位寄存器，该移位寄存器包括：多个移位寄存器和控制单元。其中，多个移位寄存器单元与阵列基板上的栅线一一对应设置。控制单元，用于控制各个移位寄存器单元输出至各栅线的信号，以控制各行栅线的开启和关闭，使显示区域具有高分辨率区域和低分辨率区域中的至少一种。在高分辨率区域，控制单元控制各栅线逐行开启和关闭；在低分辨率区域，控制单元控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭。

其中，栅线开启指通过栅线向像素单元的薄膜晶体管(英文Thin Film Transistor，简称TFT)输出栅极高电平，使得TFT的源极和漏极处于导通状态。栅线关闭指通过栅线向像素单元的TFT输出栅极低电平，使得TFT的源极和漏极处于断开状态。

在本发明实施例中，在高分辨率区域，控制栅线逐行开启和关闭；在低分辨率区域，控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭；使得高分辨率区域的每根栅线独立工作，保证高分辨率，在低分辨率区域显示时，至少两根栅线同时扫描，源极驱动器向这至少两根栅线写入相同的数据信号，减少了数据信号的变化，降低了源极驱动器的功耗；最终使得高分辨率显示面板可以被划分为高分辨率区域和低分辨率区域，通过低分辨率区域的较低功耗，降低了显示面板整体功耗，解决了现有高分辨率显示面板因为扫描行数增加造成的功耗急剧升高的问题。

在一种可能的实现方式中，控制单元包括控制器、多组第一控制开关和多个第二控制开关。其中，每组第一控制开关包括N个第一控制开关，N为正整数，每组第一控制开关依次连接相邻的N+1根栅线，任意两组第一控制开关连接的栅线不相同。每个第一控制开关能够连接相邻的两根栅线，两个第一控制开关能够连接相邻的三根栅线，依次类推，N个第一控制开关能够连接相邻的N+1根栅线。

每组第一控制开关连接的N+1根栅线中的一根栅线直接与一个移位寄存器单元连接，每组第一控制开关连接的N+1根栅线中的另外N根栅线分别通过N个第二控制开关与另外N个移位寄存器单元连接。控制器用于在对高分辨率区域内的栅线进行扫描时，控制高分辨率区域内的栅线连接的第一控制开关断开，控制高分辨率区域内的栅线连接的第二控制开关导通；在对低分辨率区域内的栅线进行扫描时，控制低分辨率区域内的栅线连接的第一控制开关导通。

在该实现方式中，通过一组第一控制开关来连接相邻的N+1根栅线，每组第一控制开关连接的N+1根栅线中的一根栅线直接连接移位寄存器单元，剩余的栅线通过第二控制开关与移位寄存器单元连接，在高分辨率区域栅线扫描时，控制处于高分辨率区域的栅线连接的第一控制开关断开，第二控制开关导通，每根栅线分别与一个移位寄存器单元连接，使得高分辨率区域每根栅线独立工作，保证高分辨率；在低分辨率区域栅线扫描时，处于低分辨率区域的栅线连接的第一控制开关导通，低分辨率区域每N+1根栅线通过同一移位寄存器单元输出进行驱动，此时可以控制部分移位寄存器单元不输出，以降低该区域功耗，同时，在低分辨率区域显示时，N+1根栅线同时扫描，源极驱动器向N+1根栅线写入相同的数据信号，减少了数据信号的变化，降低了源极驱动器的功耗；最终使得高分辨率显示面板可以被划分为高分辨率区域和低分辨率区域，通过低分辨率区域的较低功耗，降低了显示面板整体功耗，解决了现有高分辨率显示面板因为扫描行数增加造成的功耗急剧升高的问题。

在本发明实施例中，N的取值可以为1或2，这样一组第一控制开关可以将2或3根栅线连接，使得这2或3根栅线在低分辨率时，同时开启或关闭。将N取值设置为1或2，一方面可以实现分辨率降低，另一方面，能够保证低分辨率时分辨率不至于过低。

在本发明实施例中，第一控制开关和第二控制开关可以为TFT开关，能够在制作显示面板时一起制作，制作方便。

在本发明实施例中，显示面板可以具有两种显示模式，分别为第一显示模式和第二显示模式。当显示面板采用第一显示模式(也可以称为低功耗显示模式)时，显示区域包括低分辨率区域，例如，可以将显示区域划分为沿数据线扫描方向设置的低分辨率区域、高分辨率区域和低分辨率区域。各个区域的大小和位置具体可以利用人眼追踪技术确定，例如，确定用户正在观看的区域为高分辨率区域，将其余区域设定为低分辨率区域。

当显示面板采用第二显示模式(也可以称为普通模式)时，整个显示区域均为高分辨率区域，在第二显示模式下，显示区域内的各行栅线依次开启。

下面结合图1对前文所述的控制单元结构进行说明，如图1所示，每组第一控制开关包括1个第一控制开关101，1个第一控制开关101连接两根相邻的栅线100，这两根栅线100中的一根直接与阵列上栅极驱动(英文Gate On Array，简称GOA)单元10(也即移位寄存器单元)连接，这两根栅线100中的另一根通过第二控制单元102与GOA单元10连接。在高分辨率区域，第一控制开关101断开，第二控制开关102导通，各个GOA单元10分别为各行栅线提供驱动信号；在低分辨率区域，第一控制开关101导通，第二控制开关102断开，一个GOA单元10为两行栅线提供驱动信号。

在本发明实施例中，多个移位寄存器单元包括多个第一移位寄存器单元和多个第二移位寄存器单元，第一移位寄存器单元和第二移位寄存器单元布置在显示区域的两侧。将多个移位寄存器单元设置在显示区域的两侧，避免多个移位寄存器单元设置同一侧导致显示面板边框过大。如图1所示，图1中左侧设置的移位寄存器单元10为第一移位寄存器单元，右侧设置的移位寄存器单元10为第二移位寄存器单元。

其中，第一移位寄存器单元直接与对应的栅线连接，第二移位寄存器单元通过第二控制开关与对应的栅线连接。

在本发明实施例中，移位寄存器还可以包括一根第一控制线和一根第二控制线，第一控制线与多个第一控制开关的控制端连接，第二控制线与多个第二控制开关的控制端连接，第一控制线和第二控制线的输入端与控制器电连接。如图1所示，第一控制线SW1连接所有的第一控制开关101，第二控制线SW2连接所有的第二控制开关102。通过设置第一控制线和第二控制线既方便对第一控制开关及第二控制开关的控制，又方便布线。

在本发明实施例中，控制器用于在对低分辨率区域的栅线进行扫描时，控制输出到通过第二控制开关与栅线连接的移位寄存器单元的时钟信号为低电平，从而控制这部分移位寄存器单元不输出，实现低功耗。以图1所示结构为例，在低分辨率区域，控制器控制位于左侧的一半移位寄存器单元输出，控制器控制位于右侧的另一半移位寄存器单元不输出。同时，控制器还用于在对高分辨率区域的栅线进行扫描时，控制输出到直接与栅线连接的移位寄存器单元的时钟信号为高电平，从而控制这部分移位寄存器单元输出。

实现时，控制器可以提供一路、两路或多路时钟(CLK)信号，一路信号同时输入到多个移位寄存器单元。以图1为例，时钟信号可以提供CLK1～CLK8八路时钟信号，其中CLK1输出到GOA单元1、GOA单元9、GOA单元17……，CLK2输出到GOA单元2、GOA单元10、GOA单元18……，……，CLK8输出到GOA单元8、GOA单元16、GOA单元24……。当然前述8路CLK只是举例，在实际应用中，也可以是更多或者更少数量的CLK，例如4CLK。另外，GOA单元还需要采用STV(Start Vertical)作为起始信号，以启动扫描，后续GOA单元采用之前GOA单元的输出作为输入以控制自己的输出，具体可以通过级联的方式实现。以图1为例，该移位寄存器提供了4路STV，分别输入到GOA单元1、2、3、4；GOA单元1、GOA单元5、GOA单元9、GOA单元13、GOA单元17、GOA单元21级联，以其中的GOA单元5为例，GOA单元5采用GOA单元1的输出作为其输入信号，由GOA单元9为其提供复位信号；GOA单元2、GOA单元6、GOA单元10、GOA单元14、GOA单元18、GOA单元22级联；GOA单元3、GOA单元7、GOA单元11、GOA单元15、GOA单元19、GOA单元23级联；GOA单元4、GOA单元8、GOA单元12、GOA单元16、GOA单元20、GOA单元24级联。

下面结合图2和图3所示出的时序控制图，对第一控制开关、第二控制开关以及时钟信号进行说明。

图2是第二显示模式下的时序控制图，其中，CLK1～CLK8分别为输入到图1所示的GOA单元1～GOA单元8的时序信号，CLK1～CLK8之间存在相位差，从而保证各行栅线依次开启，Gate1～Gate8为图1所示的第一根至第八根栅线的输出。其中，第一根至第八根栅线是指图1沿数据线扫描方向上的第一根至第八根栅线。如图2所示，SW1和SW2分别为(直流)高电平和低电平，此时第一控制开关全部导通，第二控制开关全部断开，各行栅线依次开启和关闭。参见图2，本发明实施例所述的栅线依次开启和关闭可以是一行栅线开启后另一行栅线开启，一行栅线关闭后另一行栅线关闭，且两行栅线的开启时间存在重叠的部分。以图2为例，Gate1和Gate2在高分辨率区域内的开启时间存在部分交叠，该交叠实现了对Gate2的预充电，保证良好的画面显示性能。

图3是第一显示模式下的时序控制图，如图3所示，在低分辨率区域，CLK2、CLK4、CLK6、CLK8一直保持低电平，使得图1中GOA单元2、GOA单元4、GOA单元6和GOA单元8均不进行输出，相应地，SW2为低电平，第二控制开关断开；在低分辨率区域，CLK1、CLK3、CLK5、CLK7波形相同且存在相位差，使得GOA单元1、GOA单元3、GOA单元5和GOA单元7依次进行输出，SW1为高电平，第一控制开关导通，Gate1和Gate2连通，Gate3和Gate4连通，Gate5和Gate6连通，Gate7和Gate8连通，此时，GOA单元1同时向Gate1和Gate2输出信号，GOA单元3同时向Gate3和Gate4输出信号，GOA单元5同时向Gate5和Gate6输出信号，GOA单元7同时向Gate7和Gate8输出信号，故Gate1和Gate2信号波形相同，Gate3和Gate4信号波形相同，Gate5和Gate6信号波形相同，Gate7和Gate8信号波形相同。

继续参照图3，在高分辨率区域，CLK1～CLK8的波形相同且存在相位差，SW1为低电平(第一控制开关断开)，SW2为高电平(第二控制开关导通)，保证栅线Gate1～Gate8依次开启。

本发明实施例中，当沿扫描方向的两个连续区域依次为低分辨率区域和高分辨率区域时，控制器还用于：当扫描到低分辨率区域内的第一栅线时，控制第一栅线连接的第二控制开关断开，当扫描到低分辨率区域内的第二栅线时，控制第二栅线连接的第二控制开关导通，第二栅线对应连接的移位寄存器单元的输出端为高分辨率区域的移位寄存器单元的输入，第一栅线为除第二栅线之外的栅线。在栅极驱动过程，每个移位寄存器单元都要有一个起始信号，具体地，在扫描方向上，位于后面的移位寄存器单元可以采用前面的移位寄存器单元的输出作为起始信号，而处于扫描方向起始位置的移位寄存器单元则需要采用STV作为起始信号；在本申请的前述方案中，当扫描方向的连续两个区域依次为低分辨率区域和高分辨率区域时，由于其中一列移位寄存器单元在低分辨率区域不工作，所以需要在高分辨率区域工作时需要提供STV，而采用该方案后，低分辨率区域最后的若干第二控制开关导通，使得连接该第二控制开关的移位寄存器单元可以将所连接的栅线上的信号输出给高分辨率区域的移位寄存器单元，作为其初始信号，从而不需要再提供STV作为初始信号。

再次参见图3，当扫描从低分辨率区域扫描到高分辨率区域时，SW1由高电平转换为低电平，而SW2则在低分辨率区域的最后时，由低电平转换为高电平，控制低分辨率区域的最后部分栅线导通，从而无需使用STV。例如，假设图1所示的结构中，第1-8行栅线属于低分辨率区域，第9-16行栅线属于高分辨率区域，第17-27行栅线属于低分辨率区域，在控制时，可以控制GOA单元2、GOA单元4连接的第二控制开关102断开，而GOA单元6、GOA单元8连接的第二控制开关102导通，从而使得GOA单元6、GOA单元8的输出能够为GOA单元10、GOA单元12提供输入，使得GOA单元10和GOA单元12在时钟信号为高电平时输出信号，且无需使用STV信号作为输入。

在本发明实施例中，所有第一控制开关均与对应的栅线的靠近第一移位寄存器单元的一端连接。如图1所示，所有的第一控制开关101均设置在靠近第一移位寄存器单元的一端，也即靠近左侧设置。第一控制开关设置在栅线靠近第一移位寄存器单元的一端，保证移位寄存器单元的输出能够及时传输到两根栅线。

在本发明实施例中，所有第二控制开关均与对应的栅线的靠近第二移位寄存器单元的一端连接。如图1所示，所有的第二控制开关102均设置在靠近第二移位寄存器单元的一端，也即靠近右侧设置。第二控制开关设置在栅线靠近第二移位寄存器单元的的一端，保证第二控制开关断开时，其连接的移位寄存器单元的信号不会输出到栅线。

在本发明实施例中，第一控制线和第二控制线的延伸方向沿数据线扫描方向设置。参见图1，第一控制线SW1和第二控制线SW2的延伸方向与栅线垂直设置，这样设置方便控制线布置和连接。

图4是本发明实施例提供的一种栅线驱动方法的流程图，参见图4，该方法采用前述移位寄存器实现，该方法包括：

步骤201：确定显示区域的高分辨率区域和低分辨率区域。

具体地，步骤201可以包括：获取驱动信号，根据该驱动信号确定显示区域的高分辨率区域和低分辨率区域。其中驱动信号可以有多种实现方式，例如驱动信号可以为一时序信号，该时序信号通过高低电平指示高分辨率区域和低分辨率区域，例如在一帧画面扫描过程中，时序信号包括连续设置的低电平段、高电平段和低电平段，根据时序信号中高电平段的长度和位置，确定在一帧画面显示过程中高分辨率显示的时长和位置，从而确定出显示区域中的高分辨率区域和低分辨率区域。

进一步地，该方法还可以包括：接收分辨率切换命令，当接收到分辨率切换命令时，切换显示模式，显示模式可以包括前文所述的第一显示模式和第二显示模式。

步骤202：在高分辨率区域，控制各栅线逐行开启和关闭；在低分辨率区域，控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭。

其中，控制栅线的开启和关闭，包括控制控制开关和移位寄存器单元的时序两个方面，具体可以参见前文描述。

在本发明实施例中，在高分辨率区域，控制栅线逐行开启和关闭；在低分辨率区域，控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭；使得高分辨率区域的每根栅线独立工作，保证高分辨率，在低分辨率区域显示时，至少两根栅线同时扫描，源极驱动器向这至少两根栅线写入相同的数据信号，减少了数据信号的变化，降低了源极驱动器的功耗；最终使得高分辨率显示面板可以被划分为高分辨率区域和低分辨率区域，通过低分辨率区域的较低功耗，降低了显示面板整体功耗，解决了现有高分辨率显示面板因为扫描行数增加造成的功耗急剧升高的问题。

本发明实施例还提供了一种阵列基板，该阵列基板包括前文所述的移位寄存器。

在本发明实施例中，在高分辨率区域，控制栅线逐行开启和关闭；在低分辨率区域，控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭；使得高分辨率区域的每根栅线独立工作，保证高分辨率，在低分辨率区域显示时，至少两根栅线同时扫描，源极驱动器向这至少两根栅线写入相同的数据信号，减少了数据信号的变化，降低了源极驱动器的功耗；最终使得高分辨率显示面板可以被划分为高分辨率区域和低分辨率区域，通过低分辨率区域的较低功耗，降低了显示面板整体功耗，解决了现有高分辨率显示面板因为扫描行数增加造成的功耗急剧升高的问题。

本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括前述的阵列基板。

在具体实施时，本发明实施例提供的显示装置可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

在本发明实施例中，在高分辨率区域，控制栅线逐行开启和关闭；在低分辨率区域，控制相邻的至少两根栅线同步开启和关闭；使得高分辨率区域的每根栅线独立工作，保证高分辨率，在低分辨率区域显示时，至少两根栅线同时扫描，源极驱动器向这至少两根栅线写入相同的数据信号，减少了数据信号的变化，降低了源极驱动器的功耗；最终使得高分辨率显示面板可以被划分为高分辨率区域和低分辨率区域，通过低分辨率区域的较低功耗，降低了显示面板整体功耗，解决了现有高分辨率显示面板因为扫描行数增加造成的功耗急剧升高的问题。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。