移位暂存电路和显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种移位暂存电路和显示装置。

背景技术：

为了适应显示装置的轻薄化、窄边框化及低成本化的发展，目前通常采用阵列基板上栅驱动集成(gatedriveonarray，goa)实现行扫描信号的输出，具体通过将移位暂存电路集成在显示装置的阵列基板上实现。移位暂存电路包括级联设置的多级移位暂存单元，各级移位暂存单元在其前级移位暂存单元输出的扫描信号的作用下被预充电。然而，由于前级移位暂存单元输出的扫描信号的高电平大小有限，往往导致本级移位暂存单元所需的预充时间较长，预充电不足，所产生的扫描信号的波形也就较差，进而导致显示装置的显示效果变差。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提出一种移位暂存电路，旨在解决上述移位暂存电路中所需的预充时间较长的技术问题，优化所产生的扫描信号的波形，改善显示装置的显示效果。

为实现上述目的，本发明提供的移位暂存电路包括级联设置的多级移位暂存单元，所述移位暂存单元包括充电模块，所述充电模块的预充信号输入端与前级移位暂存单元的上拉点电连接，在对本级移位暂存单元的上拉点预充电时，前级移位暂存单元的上拉点的上拉信号处于高电平状态。

可选地，所述充电模块包括第一开关器件，所述第一开关器件的栅极与所述预充信号输入端电连接，所述第一开关器件的漏极与前级移位暂存单元的扫描信号输出端或高电平信号源电连接，所述第一开关器件的源极与本级移位暂存单元的上拉点电连接。

可选地，所述充电模块包括第二开关器件和第三开关器件，所述第二开关器件的栅极与前级移位暂存单元的扫描信号输出端或前级移位暂存单元的上拉点电连接，所述第二开关器件的漏极与前级移位暂存单元的扫描信号输出端或高电平信号源电连接；所述第三开关器件的栅极与所述预充信号输入端电连接，所述第三开关器件的漏极与所述第二开关器件的源极电连接，所述第三开关器件的源极与本级移位暂存单元的上拉点电连接；其中，在对本级移位暂存单元的上拉点预充电时，前级移位暂存单元的扫描信号输出端输出的扫描信号处于高电平状态。

可选地，所述移位暂存电路还包括输出模块，所述输出模块包括第四开关器件，所述第四开关器件的栅极与本级移位暂存单元的上拉点电连接，所述第四开关器件的漏极与时钟信号源电连接，所述第四开关器件的源极与本级移位暂存单元的扫描信号输出端电连接。

可选地，所述移位暂存电路还包括复位模块，所述复位模块包括第五开关器件和第六开关器件，所述第五开关器件的栅极与本级移位暂存单元的下拉点电连接，所述第五开关器件的漏极与本级移位暂存单元的扫描信号输出端电连接，所述第五开关器件的源极与低电平信号源电连接；所述第六开关器件的栅极与本级移位暂存单元的下拉点电连接，所述第六开关器件的漏极与本级移位暂存单元的上拉点电连接，所述第六开关器件的源极与所述低电平信号源电连接。

可选地，所述移位暂存单元的下拉点与后级移位暂存单元的扫描信号输出端电连接；或所述移位暂存单元的下拉点与后级移位暂存单元的上拉点电连接。

可选地，所述移位暂存单元还包括耦合电容，所述耦合电容连接于本级移位暂存单元的上拉点和扫描信号输出端之间。

可选地，所述移位暂存单元还包括稳压模块，所述稳压模块的第一端与稳压信号源电连接，所述稳压模块的第二端与本级移位暂存单元的扫描信号输出端电连接，所述稳压模块的第三端与本级移位暂存单元的上拉点电连接，所述稳压模块的第四段与低电平信号源电连接，所述稳压模块在稳压信号的控制下将所述扫描信号输出端和所述上拉点下拉至低电平状态。

为实现上述目的，本发明还提出一种移位暂存电路，所述移位暂存电路包括级联设置的多级移位暂存单元，所述移位暂存单元包括充电模块、输出模块、复位模块和稳压模块，其中：所述充电模块的预充信号输入端与前级移位暂存单元的上拉点电连接，在对本级移位暂存单元的上拉点预充电时，前级移位暂存单元的上拉点的上拉信号处于高电平状态。

为实现上述目的，本发明还提出一种显示装置，所述显示装置包括显示面板以及驱动单元，所述驱动单元包括移位暂存电路，所述移位暂存电路包括级联设置的多级移位暂存单元，所述移位暂存单元包括充电模块，所述充电模块的预充信号输入端与前级移位暂存单元的上拉点电连接，在对本级移位暂存单元的上拉点预充电时，前级移位暂存单元的上拉点的上拉信号处于高电平状态，所述移位暂存电路为阵列基板上栅驱动集成电路；或所述移位暂存电路包括级联设置的多级移位暂存单元，所述移位暂存单元包括充电模块、输出模块、复位模块和稳压模块，其中：所述充电模块的预充信号输入端与前级移位暂存单元的上拉点电连接，在对本级移位暂存单元的上拉点预充电时，前级移位暂存单元的上拉点的上拉信号处于高电平状态。

在本发明技术方案中，移位暂存电路包括级联设置的多级移位暂存单元，移位暂存单元包括充电模块，用以对本级移位暂存单元的上拉点进行预充电。充电模块的预充信号输入端与前级移位暂存单元的上拉点电连接，在对本级移位暂存单元的上拉点预充电时，前级移位暂存单元的上拉点的上拉信号处于高电平状态。由于前级移位暂存单元的上拉信号的高电平的大小约为上拉信号的次高电平或扫描信号的高电平的大小的两倍，因此以前级移位暂存单元的上拉信号作为本级移位暂存单元的预充信号，有利于改善充电模块在导通状态下的导电性能，从而减少显示装置中所需的预充时间，使本级移位暂存单元的上拉点得到充分预充，进而优化本级移位暂存单元所产生的扫描信号的波形，改善显示装置的显示效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。

图1为范例的移位暂存电路的第n级移位暂存单元的电路结构示意图；

图2为范例的4ck移位暂存电路的时序示意图；

图3为本发明显示装置一实施例的结构示意图；

图4为本发明移位暂存电路一实施例中的第n级移位暂存单元的模块结构示意图；

图5为本发明移位暂存电路另一实施例中的第n级移位暂存单元的电路结构示意图；

图6为本发明4ck移位暂存电路的时序示意图；

图7为本发明移位暂存电路又一实施例中的第n级移位暂存单元的电路结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

图1所示为范例的移位暂存电路的第n级移位暂存单元的电路结构示意图，移位暂存单元包括充电模块111’、输出模块112’和复位模块113’，其中，充电模块111’包括开关器件t1’，开关器件t1’的栅极与前级移位暂存单元的扫描信号输出端电连接，当前级扫描信号g’(n-i)处于高电平状态时，开关器件t1’处于导通状态，前级扫描信号g’(n-i)对本级移位暂存单元的上拉点进行预充电，上拉点对应的上拉信号为pu’(n)，其中，i为正整数，i的具体取值与移位暂存电路中的时序有关。图2所示为4ck移位暂存电路中的时序图。以产生第二级扫描信号g’(2)的情形为例，在第一级扫描信号g’(1)处于高电平状态时，开关器件t1’导通，第一级扫描信号g’(1)同时对第二级移位暂存单元的上拉点预充电，使第二级移位暂存单元的上拉信号pu’(2)达到次高电平。移位暂存单元的输出模块112’接收第二级时钟信号ck’(2)，当第二级时钟信号ck’(2)处于高电平状态时，在输出模块112’的寄生电容或耦合电容的作用下，与第二级移位暂存单元的上拉点相耦合，此时上拉信号pu’(2)进一步升高至高电平，输出模块112’在上拉信号pu’(2)的控制下导通，并在第二级时钟信号ck’(2)的作用下产生第二级扫描信号g’(2)的高电平。复位模块113’在产生第二级扫描信号g’(2)的高电平之后控制第二级移位暂存单元的上拉点和扫描信号输出端复位至低电平状态，以产生能够实现逐行驱动显示装置的扫描信号。然而，由于前级扫描信号g’(n-i)的高电平大小有限，往往导致上拉点所需的预充时间较长，上拉点的预充电不足，相应的，输出模块112’的导通性能较差，所产生的扫描信号的波形也就较差，显示装置的显示效果变差。

本发明提出一种移位暂存电路，以解决显示装置中所需的预充时间较长的问题，优化所产生的扫描信号的波形，改善显示装置的显示效果。在本发明的一实施例中，如图3和图4所示，移位暂存电路包括级联设置的多级移位暂存单元，移位暂存单元包括充电模块111，充电模块111的预充信号输入端与前级移位暂存单元的上拉点电连接，在对本级移位暂存单元的上拉点预充电时，前级移位暂存单元的上拉点的上拉信号pu(n-j)处于高电平状态。

后文中将以液晶显示装置为例，对本发明的具体方案进行详细阐述。如图3所示，显示装置包括显示面板，显示面板包括阵列基板100、滤色基板200和填充于阵列基板100与滤色基板200之间的液晶(图中未示出)。显示面板上设置有呈矩形阵列状排布的多个像素，每一像素通常包括若干子像素，阵列基板100上设置有与各个子像素对应的开关器件，滤色基板200上设置有与各个子像素对应的滤色区块。在阵列基板100上开关器件的控制下，各个子像素对应的区域中的液晶按照一定的角度偏转，以实现特定图像的显示。在goa架构的显示装置中，阵列基板100上还设置有移位暂存电路110，用以驱动各行子像素。通过微加工工艺将移位暂存电路110直接集成在阵列基板100上，以省去外接的移位暂存电路，有利于降低显示装置的材料成本和工艺成本，同时有利于显示装置的轻薄化和窄边框化设计。阵列基板100上的开关器件和移位暂存电路110中的开关器件具体可以是n型薄膜晶体管，后文将以此为例进行阐述。

移位暂存电路110是在汤普森电路的基础上发展的，包括级联设置的多级移位暂存单元，其中，前级移位暂存单元输出的第一反馈信号可作为本级移位暂存单元的预充信号，后级移位暂存单元输出的第二反馈信号可作为本级移位暂存单元的复位信号，各级移位暂存单元之间的级联关系与移位暂存电路中的时序相关，在此不再赘述。特别地，对于第一级移位暂存单元，可以将单独提供的起始信号作为其预充信号，对于最后一级移位暂存单元，可以设置冗余的移位暂存单元为其提供复位信号。

在每一级移位暂存单元中，如图4所示，充电模块111的第一端接收预充信号，充电模块111的第二端与输出模块112的第一端相连，且充电模块111和输出模块112之间为本级移位暂存单元的上拉点，上拉点对应的上拉信号以pu(n)表示。输出模块112的第二端接收时钟信号ck(n)，需要注意的是，在移位暂存电路中，同一时钟信号往往用以控制多级移位暂存单元，例如，对于tck移位暂存电路而言，第t级时钟信号将控制第t+tm级移位暂存单元，其中，m为大于或等于零的整数，t为时钟信号源的总数。输出模块112的第三端输出扫描信号g(n)，其中，扫描信号g(n)用以驱动相应的子像素行。复位模块113的第一端连接于本级移位暂存单元的上拉点，复位模块113的第二端连接于输出模块112的第三端，复位模块113的第三端连接于低电平信号源，复位模块113的第四端接收本级移位暂存单元的复位信号pd(n)。在复位信号pd(n)的控制下，复位模块113导通或关断，当复位模块113处于导通状态时，低电平信号源输出的低电平信号vss将上拉点和扫描信号输出端下拉复位至低电平状态，使扫描信号在开启后复位至关断状态，实现逐行扫描驱动。

为了减小对本级移位暂存单元的上拉点预充电所需的预充时间，采用前级移位暂存单元的上拉点的上拉信号pu(n-j)为第一反馈信号，也就是作为本级移位暂存单元的预充信号st(n)。当上拉信号pu(n-j)处于高电平状态时，充电模块导通，本级移位暂存单元的上拉点被预充电。相应的，预充信号的高电平越高，预充电越快，所需的预充时间也就越少。由于上拉信号pu(n-j)的高电平的大小通常为上拉信号的次高电平或扫描信号的高电平大小的两倍，因此，采用上拉信号pu(n-j)作为预充信号，有利于减少所需的预充时间，从而优化所产生的扫描信号的波形，改善显示装置的显示效果。

在本实施例中，移位暂存电路包括级联设置的多级移位暂存单元，移位暂存单元包括充电模块111，从而对本级移位暂存单元的上拉点进行预充电。充电模块111的预充信号输入端与前级移位暂存单元的上拉点电连接，在对本级移位暂存单元的上拉点预充电时，前级移位暂存单元的上拉点的上拉信号处于高电平状态。由于前级移位暂存单元的上拉信号的高电平的大小约为上拉信号的次高电平或扫描信号的高电平的大小的两倍，因此，采用前级移位暂存单元的上拉信号作为本级移位暂存单元的预充信号，有利于减少所需的预充时间，优化本级移位暂存单元所产生的扫描信号的波形，从而改善显示装置的显示效果。

基于上述实施例，在本发明的另一实施例中，如图5所示，充电模块包括第一开关器件t1，第一开关器件t1的栅极与预充信号输入端电连接，第一开关器件t1的漏极与前级移位暂存单元的扫描信号输出端或高电平信号源电连接，第一开关器件t1的源极与本级移位暂存单元的上拉点电连接。

如图6所示，为一具体示例中4ck移位暂存电路的时序示意图，其中，j＝1，也就是采用前一级移位暂存单元的上拉信号作为本级移位暂存单元的预充信号。以产生第二级扫描信号g(2)的情形为例，当对第二级移位暂存单元的上拉点进行预充电时，第一级上拉信号pu(1)处于高电平状态，此时第一开关器件t1导通，相应的，第一开关器件的源漏电极相连通，从而使第一级扫描信号g(1)或高电平信号vdd对第二级移位暂存单元的上拉点进行预充电，使第二级上拉点的上拉信号pu(2)达到次高电平状态。特别地，当第一开关器件t1的漏极与高电平信号源电连接时，由于高电平信号vdd的波形相对第一级扫描信号g(1)的波形更容易控制，因此其对第二级上拉点的预充电效果往往也更好。第二级移位暂存单元的输出模块112接收第二级时钟信号ck(2)，当第二级时钟信号ck(2)处于高电平状态时，在寄生电容或耦合电容的作用下，与第二级移位暂存单元的上拉点相耦合，使第二级移位暂存单元的上拉信号pu(2)的电平进一步升高至高电平，此时第二级移位暂存单元的输出模块112导通，在第二级时钟信号ck(2)的作用下产生第二级扫描信号g(2)的高电平。之后，在第二级移位暂存单元的复位模块113的作用下，第二级扫描信号g(2)被复位恢复至低电平状态。当上拉信号处于高电平状态时，其电平大小约为上拉信号的次高电平状态或扫描信号的高电平状态的电平大小的两倍，从而使第一开关器件t1打开更充分，充电模块111的导通性能更好，以减少对上拉点预充电所需的预充时间，进而改善了产生的扫描信号的波形，优化了显示装置的显示效果。

基于本发明的一实施例，在又一实施例中，如图7所示，充电模块包括第二开关器件t2和第三开关器件t3，第二开关器件t2的栅极与前级移位暂存单元的扫描信号输出端或前级移位暂存单元的上拉点电连接，第二开关器件t2的漏极与前级移位暂存单元的扫描信号输出端或高电平信号源电连接；第三开关器件t3的栅极与预充信号输入端电连接，第三开关器件t3的漏极与第二开关器件t2的源极电连接，第三开关器件t3的源极与本级移位暂存单元的上拉点电连接；其中，在对本级移位暂存单元的上拉点预充电时，前级移位暂存单元的扫描信号输出端输出的扫描信号处于高电平状态。

在本实施例中，充电模块包括第二开关器件t2和第三开关器件t3，其中，j的具体取值与移位暂存电路中的时序相关，当前级上拉信号pu(n-j)处于高电平状态时，第三开关器件t3处于导通状态，同时，第二开关器件t2在前级扫描信号g(n-j)的高电平或前级上拉信号pu(n-j)的高电平的作用下也处于导通状态，第二开关器件t2的漏极与本级移位暂存单元的上拉点相连通，从而在前级扫描信号g(n-j)或高电平信号vdd的作用下对上拉点进行预充电。由于第三开关器件t3在前级上拉信号的作用下打开更彻底，其导通性能更好，从而有利于减少所需的充电时间，改善所产生的扫描信号波形，进而改善显示装置的显示效果。

在本发明的上述实施例中，如图4、图5和图7所示，移位暂存电路还包括输出模块112，输出模块112包括第四开关器件t4，第四开关器件t4的栅极与本级移位暂存单元的上拉点电连接，第四开关器件t4的漏极与时钟信号源电连接，第四开关器件t4的源极与本级移位暂存单元的扫描信号输出端电连接。当第四开关器件t4在上拉信号pu(n)以及时钟信号ck(n)的耦合作用下导通时，第四开关器件t4的源漏极相连通，从而在时钟信号ck(n)高电平的作用下产生扫描信号g(n)的高电平。

此外，如图5和图7所示，移位暂存单元还包括耦合电容c，耦合电容c连接于本级移位暂存单元的上拉点和扫描信号输出端之间。通过设置耦合电容c，使时钟信号ck(n)更好地与本级移位暂存单元的上拉点耦合，从而进一步增大上拉信号pu(n)的高电平状态的电平大小，使第四开关器件t4的导通性能更好，以优化所产生的扫描信号g(n)的波形。

如图4、图5和图7所示，在本发明的上述实施例中，移位暂存电路还包括复位模块113，复位模块113包括第五开关器件t5和第六开关器件t6，第五开关器件t5的栅极与本级移位暂存单元的下拉点电连接，第五开关器件t5的漏极与本级移位暂存单元的扫描信号输出端电连接，第五开关器件t5的源极与低电平信号源电连接；第六开关器件t6的栅极与本级移位暂存单元的下拉点电连接，第六开关器件t6的漏极与本级移位暂存单元的上拉点电连接，第六开关器件t6的源极与低电平信号源电连接。在本级移位暂存单元的下拉点的复位信号pd(n)作用下，控制第五开关器件t5和第六开关器件t6的导通和关断。具体的，当复位信号pd(n)处于高电平状态时，第五开关器件t5和第六开关器件t6均处于导通状态，从而分别在低电平信号vss的作用下将上拉点和扫描信号输出端复位至低电平状态，以实现显示装置的逐行扫描。

在一具体示例中，移位暂存单元的下拉点与后级移位暂存单元的扫描信号输出端电连接。也就是采用后级移位暂存单元的扫描信号g(n+p)为第二反馈信号，作为本级移位暂存单元的复位信号。其中，p的具体取值与移位暂存电路中的时序相关，在此不再赘述。

在另一具体示例中，移位暂存单元的下拉点与后级移位暂存单元的上拉点电连接，也就是采用后级移位暂存单元的上拉信号pu(n+q)为第二反馈信号，作为本级移位暂存单元的复位信号，由于上拉信号pu(n+q)的高电平的大小往往大于扫描信号g(n+p)的高电平的大小，从而有利于更快地将本级移位暂存单元的上拉点和扫描信号输出端复位至低电平状态，以避免扫描信号的拖尾，进一步改善显示装置的显示效果。其中，q的具体取值与移位暂存电路中的时序相关，在此不再赘述。

如图5和图7所示，在本发明的上述实施例中，移位暂存单元还包括稳压模块114，稳压模块114的第一端与稳压信号源电连接，稳压模块114的第二端与本级移位暂存单元的扫描信号输出端电连接，稳压模块114的第三端与本级移位暂存单元的上拉点电连接，稳压模块114的第四端与低电平信号源电连接，稳压模块114在稳压信号的控制下将扫描信号输出端和上拉点复位至低电平状态，以消除多时钟信号源所导致的计时杂讯的干扰。

具体的，稳压模块114包括下拉子模块和下拉控制子模块，下拉子模块用以维持本级移位暂存单元的上拉点和扫描信号输出端在预设时刻处于低电平状态，下拉控制子模块用以控制下拉子模块的运行。稳压模块114整体可以在低频稳压信号的控制下运行，以消除计时杂讯，改善显示装置的显示效果。

当然，稳压模块114也可以包括第一稳压子模块和第二稳压子模块。第一稳压子模块的第一端与低频稳压信号源电连接，以接收低频稳压信号p1(n)；第一稳压子模块的第二端与本级移位暂存单元的扫描信号输出端电连接，以下拉扫描信号输出端至低电平；第一稳压子模块的第三端与本级移位暂存单元的上拉点电连接，以下拉上拉点至低电平；第一稳压子模块的第四端与低电平信号源电连接，以接收低电平信号vss。当低频稳压信号源产生的低频稳压信号p1(n)处于高电平时，第一稳压子模块连通上拉点、扫描信号输出端和低电平信号源，以消除上拉点和扫描信号输出端的计时杂讯。同理，第二稳压子模块的第一端与高频稳压信号源电连接，以接收高频稳压信号p2(n)；第二稳压子模块的第二端与本级移位暂存单元的扫描信号输出端电连接，以下拉扫描信号输出端至低电平；第二稳压子模块的第三端与本级移位暂存单元的上拉点电连接，以下拉上拉点至低电平；第二稳压子模块的第四端与低电平信号源电连接，以接收低电平信号vss。当高频稳压信号源产生的高频稳压信号p2(n)处于高电平时，第二稳压子模块连通上拉点、扫描信号输出端和低电平信号源，以消除上拉点和扫描信号输出端的计时杂讯。通过设计低频稳压信号p1(n)和高频稳压信号p2(n)相应的时序，使得在移位暂存单元可能出现计时杂讯的时刻，低频稳压信号p1(n)和高频稳压信号p2(n)均处于高电平状态，从而将扫描信号输出端和上拉点下拉至低电平状态，实现扫描信号输出端和上拉点的快速放电，以彻底消除计时杂讯，保障显示装置的正常运行。

本发明还提出一种显示装置，如图3所示，该显示装置包括显示面板以及驱动单元，驱动单元用以驱动显示面板的显示，驱动单元包括移位暂存电路110，该移位暂存电路110的具体结构参照上述实施例，由于本显示装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，移位暂存电路为阵列基板上栅驱动集成电路，以降低材料成本和工艺成本，同时实现显示装置的轻薄化和窄边框化。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。