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      移位寄存器單元、移位寄存器和顯示裝置的制作方法

      文檔序號:6741610閱讀:194來源:國知局
      專利名稱:移位寄存器單元、移位寄存器和顯示裝置的制作方法
      技術(shù)領域
      本發(fā)明涉及顯示領域,尤其涉及一種移位寄存器單元、移位寄存器和顯示裝置。
      背景技術(shù)
      液晶顯示器具有重量輕、厚度小和使用功率低等特點,目前廣泛應用于手機、顯示器、電視機等可視裝置中。液晶顯示器由水平和垂直兩個方向排列的像素矩陣構(gòu)成,要顯示的視頻信息作為灰度信號加到相應的各條數(shù)據(jù)線上,在一定時間內(nèi),移位寄存器依次輸出信號,從第一行到最后一行依次掃描各像素行,在各像素行掃描過程中,各像素行的存儲電容充電到對應的電平值,進而保持這一電平值直到下一次掃描。移位寄存器中的主要工作部件是薄膜晶體管(Thin Film Transistor,簡稱TFT)。一般來說,每個TFT具有:具有重摻雜的源/漏區(qū)和形成在源/漏區(qū)之間區(qū)域的有源層、與有源層絕緣并形成在與源/漏區(qū)之間區(qū)域相對應的位置處的柵極、以及分別接觸源/漏區(qū)的源/漏電極。一般來說,現(xiàn)有的TFT的有源層由包括非晶硅或多晶硅的半導體材料形成。當有源層由非晶硅形成時,載流子的遷移率較低,所形成的移位寄存器不具備高速操作的能力。當有源層由多晶硅形成時,載流子的遷移率提高,但閾值電壓不均勻,為了使得TFT能夠正常工作,通常還需要布·置獨立的補償電路;并且,該種TFT在停止工作后,其具有較大的漏電流,使得漏電嚴重、功耗增加,甚至可能影響移位寄存器的正常工作。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種移位寄存器單元、移位寄存器和顯示裝置,能夠明顯提高移位寄存器單元的響應速度,降低功耗,并且提高移位寄存器單元的工作可靠性。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明移位寄存器單元、移位寄存器和顯示裝置采用如下技術(shù)方案:本發(fā)明第一方面提供了一種移位寄存器單元,包括多個放電開關(guān)管,所述放電開關(guān)管的一端連接低電平輸入端,在放電信號控制下,用于拉低另一端的高電平,其特征在于,至少一個所述放電開關(guān)管為雙柵開關(guān)管。所述雙柵開關(guān)管包括第一柵極和第二柵極,所述第一柵極和第二柵極的控制信號是不同的。所述的移位寄存器單元包括復位模塊,所述復位模塊連接輸出端口,所述復位模塊在所述輸出端口輸出輸出信號后,復位所述移位寄存器單元內(nèi)PU節(jié)點和所述輸出端口的電平;所述復位模塊包括多個所述放電開關(guān)管,其中,至少一個所述放電開關(guān)管為雙柵
      開關(guān)管。所述的移位寄存器單元還包括復位控制模塊,所述復位控制模塊控制所述復位模塊;所述復位控制模塊包括至少一個復位控制單元,所述復位控制單元包括至少一個所述放電開關(guān)管,其中,所述放電開關(guān)管為雙柵開關(guān)管。所述復位模塊包括第二開關(guān)管和第四開關(guān)管,其中,所述第二開關(guān)管和所述第四開關(guān)管為雙柵開關(guān)管;所述第二開關(guān)管的第二柵極和第一柵極連接ro節(jié)點,所述第二開關(guān)管的第一端連接所述輸出端口,所述第二開關(guān)管的第二端連接所述低電平輸入端;所述第四開關(guān)管的第二柵極和第一柵極連接所述ro節(jié)點,所述第四開關(guān)管的第一端連接所述PU節(jié)點,所述第四開關(guān)管的第二端連接所述低電平輸入端;所述復位控制模塊包括一個復位控制單元,所述復位控制單元包括第五開關(guān)管、第六開關(guān)管,其中,所述第六開關(guān)管為雙柵開關(guān)管;所述第五開關(guān)管的柵極連接第二時鐘信號輸入端,第二時鐘信號的波形與第一時鐘信號的波形相反,所述第五開關(guān)管的第一端連接高電平輸入端,所述第五開關(guān)管的第二端連接所述ro節(jié)點;所述第六開 關(guān)管的第二柵極和第一柵極連接輸入端口,所述第六開關(guān)管的第一端連接所述ro節(jié)點,所述第六開關(guān)管的第二端連接低電平輸入端。所述復位模塊包括第二開關(guān)管和所述第四開關(guān)管,其中,所述第二開關(guān)管和所述第四開關(guān)管為雙柵開關(guān)管;所述第二開關(guān)管的第二柵極連接第一 ro節(jié)點,所述第二開關(guān)管的第一柵極連接第二 ro節(jié)點,所述第二開關(guān)管的第一端連接所述輸出端口,所述第二開關(guān)管的第二端連接所述第一低電平輸入端;所述第四開關(guān)管的第二柵極連接所述第一 ro節(jié)點,所述第四開關(guān)管的第一柵極連接所述第二 ro節(jié)點,所述第四開關(guān)管的第一端連接所述Pu節(jié)點,所述第四開關(guān)管的第二端連接所述第一低電平輸入端;所述復位控制模塊包括第一復位控制單元和第二復位控制單元,所述第一復位控制單元包括第五開關(guān)管和第六開關(guān)管,所述第二復位控制單元包括第七開關(guān)管和第八開關(guān)管,其中,所述第六開關(guān)管和第八開關(guān)管為雙柵開關(guān)管;所述第五開關(guān)管的柵極連接第二時鐘信號輸入端,第二時鐘信號的波形與第一時鐘信號的波形相反,所述第五開關(guān)管的第一端連接高電平輸入端,所述第五開關(guān)管的第二端連接所述第一 H)節(jié)點;所述第六開關(guān)管的第二柵極和第一柵極連接所述輸入端口,所述第六開關(guān)管的第一端連接所述第一 ro節(jié)點,所述第六開關(guān)管的第二端連接所述第一低電平輸入端;所述第七開關(guān)管的柵極連接所述第二時鐘信號輸入端,所述第七開關(guān)管的第一端連接所述高電平輸入端,所述第七開關(guān)管的第二端連接所述第二 ro節(jié)點;所述第八開關(guān)管的第二柵極和第一柵極連接所述節(jié)點,所述第八開關(guān)管的第一端連接所述第二 ro節(jié)點,所述第八開關(guān)管的第二端連接第二低電平輸入端。所述的移位寄存器單元還包括:采樣模塊,所述采樣模塊自所述移位寄存器單元的輸入端口接收輸入信號,在輸入信號控制下,將高電平信號發(fā)送至與其相連的輸出模塊;
      輸出模塊,所述輸出模塊接收來自所述采樣模塊的高電平信號,在高電平信號的控制下,自所述移位寄存器單元的輸出端口輸出時鐘信號。所述采樣模塊包括第三開關(guān)管,所述第三開關(guān)管的柵極連接所述輸入端口,所述第三開關(guān)管的第一端連接高電平輸入端,所述第三開關(guān)管的第二端連接所述PU節(jié)點;所述輸出模塊包括第一開關(guān)管,所述第一開關(guān)管的柵極連接所述節(jié)點,所述第一開關(guān)管的第一端連接第一時鐘信號輸入端,所述第一開關(guān)管的第二端連接所述輸出端□。所述第二低電平輸入端的輸入信號小于或等于所述第一低電平輸入端的輸入信號。本發(fā)明第二方面提供了一種移位寄存器,包括η個級聯(lián)的上述的移位寄存器單元,所述η為大于I的整數(shù),其中,除了第一級移位寄存器單元的信號輸入端連接起始信號外,其他的移位寄存器單元的信號輸入端連接上一級移位寄存器單元的信號輸出端。本發(fā)明第三方面提供了一種顯示裝置,包括上述的移位寄存器。在本實施例的技術(shù)方案中,提供了一種移位寄存器單元,該種移位寄存器單元中包括多個放電開關(guān)管,所述放電開關(guān)管的一端連接低電平輸入端,在放電信號控制下,用于拉低另一端的高電平,其中至少一個放電開關(guān)管為雙柵開關(guān)管。由于雙柵開關(guān)管相對于單柵的開關(guān)管而言,具有更好的溝道電荷的控制能力,從而在工作時,可以產(chǎn)生更快的驅(qū)動電流,減小短溝道效應; 同時,雙柵開關(guān)管在停止工作后,其內(nèi)部通過的漏電流遠小于現(xiàn)在常用的單柵開關(guān)管,從而降低移位寄存器的功率,進一步的,還可提高移位寄存器的工作可靠性。


      為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明中的雙柵開關(guān)管的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明中的移位寄存器單元的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為本發(fā)明中的移位寄存器單元的電路圖一;圖4為本發(fā)明中的移位寄存器單兀的電路圖一對應的時序圖;圖5為本發(fā)明中的移位寄存器單元的電路圖二 ;圖6為本發(fā)明中的移位寄存器單元的電路圖二對應的時序圖;圖7為本發(fā)明中的雙柵開關(guān)管的漏極電流和第二柵極電壓(第一柵極電壓不變)的變化關(guān)系圖。
      具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。實施例一本發(fā)明實施例提供一種移位寄存器單元,該移位寄存器單元包括多個放電開關(guān)管,所述放電開關(guān)管的一端連接低電平輸入端,在放電信號控制下,用于拉低另一端的高電平,至少一個所述放電開關(guān)管為雙柵開關(guān)管。在本發(fā)明中,圖1為本發(fā)明中的雙柵開關(guān)管的結(jié)構(gòu)示意圖,由圖1可看出,該雙柵開關(guān)管自下而上依次包括:基板11,第一柵極12(或第二柵極17),絕緣層13,有源層14,刻蝕阻擋層15,位于同一層的第一端16 (源極或漏極)、第二柵極17 (或第一柵極12)和第二端18(漏極或源極),以及鈍化層19??芍?,由于雙柵開關(guān)管具有兩個位置相對的柵極,當這兩個柵極均處于通電的情況下,同時作用于雙柵開關(guān)管內(nèi)的電荷(通常為負電荷)的溝道,能夠提供更好的溝道電荷的控制能力,從而在工作時,可以產(chǎn)生更快的驅(qū)動電流,減小短溝道效應;同時,雙柵開關(guān)管在停止工作后,其內(nèi)部通過的漏電流遠小于現(xiàn)在常用的單柵開關(guān)管,從而降低移位寄存器的功率,進一步的,還可提高移位寄存器的工作可靠性。結(jié)合圖1可看出,為了進一步的提高雙柵開關(guān)管的工作能力,可以在需要雙柵開關(guān)管工作時,向雙柵開關(guān)管的兩個柵極提供穩(wěn)定的正電壓,使得該兩個柵極同時工作,加快了雙柵開關(guān)管內(nèi)的電荷的溝道的開啟的速度,同時給予電荷更好的引導能力,以提高其導電能力,從而提高響應速度;同時,在停止該雙柵開關(guān)管工作時,向雙柵開關(guān)管的兩個柵極提供穩(wěn)定的負電壓,加快雙柵開關(guān)管的溝道的關(guān)斷的速度,同時提高了雙柵開關(guān)管的阻止電荷的移動能力,以降低雙柵開關(guān)管的漏電流,從而降低功耗。在本實施例的技術(shù)方案中,提供了一種移位寄存器單元,該種移位寄存器單元中包括了多個放電開關(guān)管,所述放電開關(guān)管的一端連接低電平輸入端,在放電信號控制下,用于拉低另一端的高電平,其中至少一個放電開關(guān)管為雙柵開關(guān)管,由于雙柵開關(guān)管相對于單柵的開關(guān)管而言,具有更好的溝道電荷的控制能力,從而在工作時,可以產(chǎn)生更快的驅(qū)動電流,減小短溝道效應;同時,雙柵開關(guān)管在停止工作后,其內(nèi)部通過的漏電流遠小于現(xiàn)在常用的單柵開關(guān)管,從而降低移位寄存器的功率,進一步的,還可提高移位寄存器的工作可靠性。實施例二在實施例一的基礎上,如圖2所示,所述移位寄存器單元可劃分為:采樣模塊101,所述采樣模塊101自所述移位寄存器單元的輸入端口接收輸入信號,在輸入信號控制下,將高電平信號發(fā)送至與其相連的輸出模塊;輸出模塊102,所述輸出模塊接收來自所述采樣模塊的高電平信號,在高電平信號的控制下,自所述移位寄存器單元的輸出端口輸出時鐘信號。復位模塊103,所述復位模塊連接輸出端口和節(jié)點,所述復位模塊在所述輸出端口輸出輸出信號后,復位所述移位寄存器單元內(nèi)PU節(jié)點和所述輸出端口的電平;具體的,所述復位模塊包括多個所述放電開關(guān)管,為了提高復位模塊103的工作效率,其中,至少一個所述放電開關(guān)管為雙柵開關(guān)管。進一步的,所述移位寄存器單元還包括復位控制模塊104,所述復位控制模塊控制104所述復位模塊。所述復位控制模塊104 包括至少一個復位控制單元,所述復位控制單元包括至少一個所述放電開關(guān)管,其中,所述放電開關(guān)管為雙柵開關(guān)管。
      以下,通過兩個實施例來具體說明該移位寄存器單元的結(jié)構(gòu)。以下兩個實施例僅為本發(fā)明最優(yōu)選的方案,并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。在本發(fā)明的一個具體實施例中,如圖3所示,該移位寄存器單元的結(jié)構(gòu)可為:所述采樣模塊101包括第三開關(guān)管T3,所述第三開關(guān)管T3的柵極連接所述輸入端口 INPUT,所述第三開關(guān)管T3的第一端連接VDD輸入端,所述第三開關(guān)管T3的第二端連接所述I3U節(jié)點;所述輸出模塊102包括第一開關(guān)管Tl,所述第一開關(guān)管Tl的柵極連接所述節(jié)點,所述第一開關(guān)管Tl的第一端連接第一時鐘信號CLK輸入端,所述第一開關(guān)管Tl的第二端連接所述輸出端口 OUTPUT。 所述復位模塊103包括第二開關(guān)管T2和第四開關(guān)管T4,其中,所述第二開關(guān)管T2和所述第四開關(guān)管T4為雙柵開關(guān)管;所述第二開關(guān)管T2的第二柵極和第一柵極連接H)節(jié)點,所述第二開關(guān)管T2的第一端連接所述輸出端口 OUTPUT,所述第二開關(guān)管T2的第二端連接VSS輸入端;所述第四開關(guān)管T4的第二柵極和第一柵極連接所述H)節(jié)點,所述第四開關(guān)管T4的第一端連接所述PU節(jié)點,所述第四開關(guān)管T4的第二端連接VSS輸入端;所述復位控制模塊104包括一個復位控制單元1041,所述復位控制單元1041包括第五開關(guān)管T5、第六開關(guān)管T6,其中,所述第六開關(guān)管T6為雙柵開關(guān)管;所述第五開關(guān)管T5的柵極連接第二時鐘信號CLKB輸入端,所述第五開關(guān)管T5的第一端連接VDD輸入端,所述第五開關(guān)管T5的第二端連接所述ro節(jié)點;所述第六開關(guān)管T6的第二柵極和第一柵極連接輸入端口 INPUT,所述第六開關(guān)管T6的第一端連接所述ro節(jié)點,所述第六開關(guān)管T6的第二端連接VSS輸入端。綜上所述,本實施例包括第二開關(guān)管T2、第四開關(guān)管T4和第六開關(guān)管T6三個放電開關(guān)管,其中,第二開關(guān)管T2和第四開關(guān)管T4的放電信號來自下拉ro節(jié)點,第六開關(guān)管T6的放電信號來自輸入端口 INPUT。以下,將結(jié)合圖4所示的時序圖,來具體說明圖3所示的移位寄存器單元的工作過程。如圖4所示,當來自移位寄存器單元的輸入端口 INPUT的信號為高電平時,所示移位寄存器單元進入采樣階段tl。在采樣階段tl內(nèi),第一時鐘信號CLK為低電平,第二時鐘信號CLKB為高電平,則第三開關(guān)管T3、第五開關(guān)管T5導通,放電開關(guān)管中的第六開關(guān)管T6受到來自輸入端口 INPUT的放電信號的控制,同樣導通。第三開關(guān)管T3的導通,使得來自輸入端口 INPUT的高電平信號輸入至I3U節(jié)點,使得PU節(jié)點的電平由上一個復位階段t3時的低電平變?yōu)楦唠娖?,使得第一開關(guān)管Tl導通,第一時鐘信號CLK輸入端連接至輸出端口OUTPUT,由于此時的第一開關(guān)管Tl的源極連接的第一時鐘信號CLK輸入端為低電平信號,故而對輸出端口 OUTPUT的低電平信號的改變不起作用;在采樣階段tl到來之前,PD節(jié)點的電壓為高電平,第六開關(guān)管T6的導通,相當于ro節(jié)點直接接到VSS輸入端上,使得ro節(jié)點的電平信號由上一個復位階段t3時的高電平變?yōu)榈碗娖剑P(guān)斷了第四開關(guān)管T4和第二開關(guān)管T2,保證了 PU節(jié)點處于高電平狀態(tài),使得節(jié)點在輸出階段t2到來時能夠驅(qū)動第一晶體管Tl ;第五開關(guān)管 T5的導通對移位寄存器單元內(nèi)部各節(jié)點的電平的變化無影響。如圖4所示,當來自輸入端口 INPUT的高電平信號變低后,該移位寄存器單元進入輸出階段t2。在輸出階段t2內(nèi),第一時鐘信號CLK為高電平信號,第二時鐘信號CLKB為低電平信號。此時第三開關(guān)管T3、第五開關(guān)管T5關(guān)斷,PU節(jié)點維持高電平。節(jié)點的高電平,使得第一開關(guān)管Tl導通,第一時鐘信號CLK輸入端仍然與輸出端口 OUTPUT連接,此時輸出端口 OUTPUT輸出高電平。需要說明的是,由于第一開關(guān)管Tl內(nèi)的柵極和源極之間形成電容,所以第一開關(guān)管Tl的源極信號由低電平變?yōu)楦唠娖綍r,使得第一開關(guān)管Tl的柵極(即節(jié)點)的原本的電位也因耦合效應而升高,所以在圖4中可看到,在剛進入輸出階段t2時,節(jié)點的電位有一個向上的突變。如圖4所示,在輸出階段t2后,隨著第一時鐘信號CLK回復低電平,第二時鐘信號CLKB回復高電平。此時,第五開關(guān)管T5導通,則H)節(jié)點與VDD輸入端連通,由低電平變?yōu)楦唠娖?,為放電開關(guān)管中的第四開關(guān)管T4和第二開關(guān)管T2提供了放電信號,導通了第四開關(guān)管T4和第二開關(guān)管T2,使得PU節(jié)點和輸出端口 OUTPUT連接到VSS輸入端上,拉低了 I3U節(jié)點和輸出端口 OUTPUT的電平,使其回歸采樣階段tl來臨之前的低電平;同時,由于輸入端口 INPUT的電平為低電平,使得第六開關(guān)管T6仍然保持關(guān)斷狀態(tài),則第五開關(guān)管T5的導通抬高的ro節(jié)點的高電平得以保持下去,直至下一個來自輸入端口 input的高電平信號的來臨。此即為移位寄存器單元的復位階段t3。需要說明的是,由圖3可知,本實施例中的雙柵開關(guān)管的第一柵極為頂柵,第二柵極為底柵。實際上,雙柵開關(guān)管的第一柵極也可為底柵,則此時,第二柵極為頂柵。本發(fā)明實施例對此不進行限定。優(yōu)選的,所述開關(guān)管為薄膜晶體管,所述雙柵開關(guān)管為雙柵薄膜晶體管,其中的開關(guān)管或雙柵開關(guān)管的第一端可為源極,第二端為漏極;也可第一端為漏極,第二端為源極。進一步的,為了提高移位寄存器單元的工作可靠性,所述雙柵薄膜晶體管優(yōu)選為雙柵氧化物薄膜晶體管,類似的,所述薄膜晶體管也可為氧化物薄膜晶體管。氧化物薄膜晶體管即Oxide TFT背板技術(shù),是與傳統(tǒng)非晶硅TFT制程相近的背板技術(shù),它將原本應用于非晶硅TFT的硅半導體材料部分置換成氧化物半導體來形成TFT半導體層,現(xiàn)在應用最廣泛的氧化物半導體是銦鎵鋅氧化物。氧化物TFT相對于非晶硅TFT具有制備溫度低、遷移率高等優(yōu)勢,可應用于高頻顯示和高分辨率顯示產(chǎn)品,且相對于低溫多晶硅TFT制造領域具有設備投資成本低、運營保障成本低等優(yōu)點。故而,本發(fā)明所提供的開關(guān)管和雙柵開關(guān)管可分別選用氧化物薄膜晶體管和雙柵氧化物薄膜晶體管。另外,在實施例一中提到過一在停止該雙柵開關(guān)管工作時,向雙柵開關(guān)管的兩個柵極提供穩(wěn)定的負電壓,可以降低雙柵開關(guān)管的漏電流,從而降低整個移位寄存器單元的功耗。故而在本實施例中,所述VSS輸入端的輸入信號小于零。為了進一步提高移位寄存器單元的響應速度,同時降低移位寄存器單元的功耗,可使得所述第一開關(guān)管Tl、所述第三開關(guān)管T3和所述第五開關(guān)管T5中,至少有一個為雙柵開關(guān)管,或?qū)⒌谝婚_關(guān)管Tl、所述第三開關(guān)管T3和所述第五開關(guān)管T5均換為雙柵開關(guān)管,若換成雙柵開關(guān)管,第一開關(guān)管Tl、第三開關(guān)管T3和第五開關(guān)管T5的第一柵極和第二柵極的連接方式可參考其余開關(guān)管,在此不再贅述。需要說明的是,在本實施例中,所有雙柵開關(guān)管的第一柵極和第二柵極的控制信號,即第一柵極和第二柵極都連接至同一節(jié)點或同一信號輸入端,但實際上,所述第一柵極和第二柵極的控制信號也可以不同的,具體分析,詳看下一實施例的說明。在本發(fā)明的另一個具體實施例中,如圖5所不,圖5和圖3的米樣模塊101和輸出模塊102相同,其不同點在于,圖5中的復位模塊103和復位控制模塊104分別為:所述復位模塊103包括第二開關(guān)管T2和所述第四開關(guān)管T4,其中,所述第二開關(guān)管T2和所述第四開關(guān)管T4為雙柵開關(guān)管;所述第二開關(guān)管T2的第二柵極連接第一 ro節(jié)點(即圖5中的robg點),所述第二開關(guān)管T2的第一柵極連接第二 ro節(jié)點(即圖5中的rotg點),所述第二開關(guān)管T2的第一端連接所述輸出端口 OUTPUT,所述第二開關(guān)管T2的第二端連接VSSl輸入端;所述第四開關(guān)管T4的第二柵極連接所述第一 ro節(jié)點(即圖5中的robg點),所述第四開關(guān)管T4的第一柵極連接所述第二 ro節(jié)點(即圖5中的rotg點),所述第四開關(guān)管T4的第一端連接所述PU節(jié)點,所述第四開關(guān)管T4的第二端連接VSSl輸入端;所述復位控制模塊104包括第一復位控制單元1042和第二復位控制單元1043,所述第一復位控制單元1042包括第五開關(guān)管T5和第六開關(guān)管T6,所述第二復位控制單元1043包括第七開關(guān)管T7和第八開關(guān)管T8,其中,所述第六開關(guān)管T6和第八開關(guān)管T8為雙柵開關(guān)管;所述第五開關(guān)管T5的柵極連接第二時鐘信號CLKB輸入端,如圖6所示,第二時鐘信號CLKB的波形與第一時鐘信號CLK的波形相反,所述第五開關(guān)管T5的第一端連接VDD輸入端,所述第五開關(guān)管T5的第二端連接所述第一 H)節(jié)點;所述第六開關(guān)管T6的第二柵極和第一柵極連接所述輸入端口 INPUT,所述第六開關(guān)管T6的第一端連接所述第一 ro節(jié)點(即圖5中的robg點),所述第六開關(guān)管T6的第二端連接所述vssi輸入端;
      `
      所述第七開關(guān)管T7的柵極連接所述第二時鐘信號CLKB輸入端,所述第七開關(guān)管T7的第一端連接所述VDD輸入端,所述第七開關(guān)管T7的第二端連接所述第二 H)節(jié)點(即圖5中的PDtg點);所述第八開關(guān)管T8的第二柵極和第一柵極連接所述節(jié)點,所述第八開關(guān)管T8的第一端連接所述第二 ro節(jié)點(即圖5中的rotg點),所述第八開關(guān)管T8的第二端連接VSS2輸入端。綜上,本實施例中的放電開關(guān)管包括第二開關(guān)管T2、第四開關(guān)管T4、第六開關(guān)管T6和第八開關(guān)管T8,其中,第二開關(guān)管T2、第四開關(guān)管T4的放電信號來自第一 H)節(jié)點和第二 ro節(jié)點,第六開關(guān)管T6的放電信號來自輸入端口 INPUT,第八開關(guān)管的放電信號來自節(jié)點。以下,將結(jié)合圖6所示的時序圖,來具體說明圖5所示的移位寄存器單元的工作過程。如圖6所示,當來自移位寄存器單元的輸入端口 INPUT的信號為高電平時,所述移位寄存器單元進入采樣階段tl。在采樣階段tl內(nèi),第一時鐘信號CLK為低電平,第二時鐘信號CLKB為高電平,則第三開關(guān)管T3、第五開關(guān)管T5和第七開關(guān)管T7導通,放電開關(guān)管中的第六開關(guān)管T6受到來自輸入端口 INPUT的放電信號的控制,同樣導通。第三開關(guān)管T3的導通,使得來自輸入端口 INPUT的高電平信號輸入至I3U節(jié)點,使得PU節(jié)點的電平由上一個復位階段t3時的低電平變?yōu)楦唠娖?,使得第一開關(guān)管Tl導通,第一時鐘信號CLK輸入端連接至輸出端口 OUTPUT,由于此時的第一開關(guān)管Tl的源極連接的第一時鐘信號CLK輸入端為低電平信號,故而對輸出端口 OUTPUT的低電平信號的改變不起作用節(jié)點電平的升高,即為放電開關(guān)管中的第八開關(guān)管T8提供了放電信號,使得第八開關(guān)管T8導通,相當于將第二 ro節(jié)點直接接到VSS2輸入端,使得第二 ro節(jié)點的電平信號由上一個復位階段t3時的高電平變?yōu)榈碗娖?,同理,第六開關(guān)管T6的導通,使得第一 ro節(jié)點的電平信號由上一個復位階段t3時的高電平變?yōu)榈碗娖剑谝?ro節(jié)點和第二 ro節(jié)點的電平的共同降低,使得原本處于導通狀態(tài)的第四開關(guān)管T4和第二開關(guān)管T2被關(guān)斷,保證了節(jié)點處于高電平狀態(tài),使得PU節(jié)點在輸出階段t2到來時能夠驅(qū)動第一晶體管Tl。第五開關(guān)管T5的導通對移位寄存器單元內(nèi)部各節(jié)點的電平的變化無影響。需要說明的是,以上各個開關(guān)管狀態(tài)以及各節(jié)點電平的變化為同一時刻的變化。與圖3對應的實施例不同的是,在圖5對應的實施例中,第二開關(guān)管T2的第一柵極、第二柵極的連接點并不相同,第四開關(guān)管T4的第一柵極、第二柵極的連接點也不相同,而是分別連接至第一 ro節(jié)點和第二 ro節(jié)點,并且,第一 ro節(jié)點和第二 PD節(jié)點的低電平分別由VSSl和VSS2提供。如圖7所示,若保持某一雙柵開關(guān)管的第一柵極的電壓不動,調(diào)整第二柵極的電壓,可看出,當?shù)诙艠O的電壓小于零時,該雙柵開關(guān)管的截止電壓增大,同時,漏極電流減??;當該雙柵開關(guān)管的第二柵極的電壓大于零時,該雙柵開關(guān)管的截止電壓減小,同時,漏極電流增大。則,第二開關(guān)管T2的第一柵極、第二柵極的連接點不同,第四開關(guān)管T4的第一柵極、第二柵極的連接點不同,使得第二開關(guān)管T2和第四開關(guān)管T4處于關(guān)斷狀態(tài)時,第二開關(guān)管T2、第四開關(guān)管T4的第一柵極和第二柵極接入的電壓不同,以降低漏電流的大小。通過調(diào)節(jié)VSSl輸入端和VSS2輸入端的電位,可以盡可能地降低第二開關(guān)管T2和第四開關(guān)管T4處于關(guān)斷狀態(tài)下,內(nèi)部流過的漏電流的大小,進一步減小了移位寄存器單元的功耗,提高了移位寄存器單元工作的可靠性。如圖6所示,當來自輸入端口 INPUT的高電平信號變低后,該移位寄存器單元進入輸出階段t2。在輸出階段t2內(nèi),第一時鐘信號CLK為高電平信號,第二時鐘信號CLK為低電平信號。此時第三開關(guān)·管T3、第五開關(guān)管T5和第七開關(guān)管T7關(guān)斷,節(jié)點維持高電平。PU節(jié)點的高電平,使得第一開關(guān)管Tl導通,第一時鐘信號CLK輸入端仍然與輸出端口OUTPUT連接,此時輸出端口 OUTPUT輸出高電平。需要說明的是,由于第一開關(guān)管Tl內(nèi)的柵極和源極之間形成電容,所以第一開關(guān)管Tl的源極信號由低電平變?yōu)楦唠娖綍r,使得第一開關(guān)管Tl的柵極(即ro節(jié)點)的原本的電位也因耦合效應而升高,所以在圖5中可看到,在剛進入輸出階段t2時,I3U節(jié)點的電位有一個向上的突變。如圖6所示,在輸出階段t2后,隨著第一時鐘信號CLK回復低電平,第二時鐘信號CLKB回復高電平。此時,第五開關(guān)管T5和第七開關(guān)管T7導通,則第一 H)節(jié)點和第二PD節(jié)點與VDD輸入端連通,由低電平變?yōu)楦唠娖剑瑸榉烹婇_關(guān)管中的第四開關(guān)管T4和第二開關(guān)管T2提供了放電信號,導通了第四開關(guān)管T4和第二開關(guān)管T2,使得PU節(jié)點和輸出端口 OUTPUT連接到VSSl輸入端上,拉低了 I3U節(jié)點和輸出端口 OUTPUT的電平,使其回歸采樣階段tl來臨之前的低電平節(jié)點電平的降低,關(guān)斷了第八開關(guān)管T8,則第七開關(guān)管T7的導通,使得第二 ro節(jié)點的電位上升至采樣階段ti來臨前的高電位;同時,由于輸入端口INPUT的電平為低電平,使得第六開關(guān)管T6仍然保持關(guān)斷狀態(tài),則因為第五開關(guān)管T5的導通而抬高的第一 ro節(jié)點的高電平得以保持下去,直至下一個來自輸入端口 input的高電平信號的來臨。此即為移位寄存器單元的復位階段t3。需要說明的是,由圖5可知,本實施例中的雙柵開關(guān)管的第一柵極為頂柵,第二柵極為底柵。實際上,雙柵開關(guān)管的第一柵極也可為底柵,則此時,第二柵極為頂柵。本發(fā)明實施例對此不進行限定。優(yōu)選的,所述開關(guān)管為薄膜晶體管,所述雙柵開關(guān)管為雙柵薄膜晶體管,其中的開關(guān)管或雙柵開關(guān)管的第一端可為源極,第二端為漏極;也可第一端為漏極,第二端為源極。進一步的,為了提高移位寄存器單元的工作可靠性,所述雙柵薄膜晶體管優(yōu)選為雙柵氧化物薄膜晶體管,類似的,所述薄膜晶體管也可為氧化物薄膜晶體管。氧化物薄膜晶體管即Oxide TFT背板技術(shù),是與傳統(tǒng)非晶硅TFT制程相近的背板技術(shù),它將原本應用于非晶硅TFT的硅半導體材料部分置換成氧化物半導體來形成TFT半導體層,現(xiàn)在應用最廣泛的氧化物半導體是銦鎵鋅氧化物。氧化物TFT相對于非晶硅TFT具有制備溫度要求低,遷移率高等優(yōu)勢,可應用于高頻顯示和高分辨率顯示產(chǎn)品,且相對于低溫多晶硅TFT制造領域具有設備投資成本低、運營保障成本低等優(yōu)點。故而,本發(fā)明所提供的開關(guān)管和雙柵開關(guān)管可分別選用氧化物薄膜晶體管和雙柵氧化物薄膜晶體管。

      另外,在實施例一中提到過一在停止該雙柵開關(guān)管工作時,向雙柵開關(guān)管的兩個柵極提供穩(wěn)定的負電壓,可以降低雙柵開關(guān)管的漏電流,從而降低整個移位寄存器單元的功耗。故而在本實施例中,所述VSSl輸入端和VSS2輸入端的輸入信號小于零,并且,為了更好地控制該移位寄存器單元,要求VSS2輸入端的輸入信號小于或等于VSSl輸入端的輸入信號,使得第四開關(guān)管T4和第二開關(guān)管T2內(nèi)的漏電流盡可能地小,從而使得整個移位寄存器單元的功耗盡可能地低。為了進一步提高移位寄存器單元的響應速度,同時降低移位寄存器單元的功耗,可使得所述第一開關(guān)管Tl、所述第三開關(guān)管T3、所述第五開關(guān)管T5和所述第七開關(guān)管T7中,至少有一個為雙柵開關(guān)管,或?qū)⒌谝婚_關(guān)管Tl、所述第三開關(guān)管T3、所述第五開關(guān)管T5和所述第七開關(guān)管T7均換為雙柵開關(guān)管,若換成雙柵開關(guān)管,第一開關(guān)管Tl、第三開關(guān)管T3、第五開關(guān)管T5和第七開關(guān)管T7的第一柵極和第二柵極的連接方式可參考其余開關(guān)管,在此不再贅述。實施例三本發(fā)明實施例提供一種移位寄存器,該移位寄存器包括η個級聯(lián)的如實施例一、實施例二中的移位寄存器單元,所述η為大于I的整數(shù),其中,除了第一級移位寄存器單元的信號輸入端INPUT連接起始信號STV外,其他的移位寄存器單元的信號輸入端INPUT連接上一級移位寄存器單元的信號輸出端OUTPUT。進一步的,本發(fā)明實施例還提供了一種顯示裝置,包括上述的移位寄存器。以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式
      ,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍應以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。
      權(quán)利要求
      1.一種移位寄存器單元,包括多個放電開關(guān)管,所述放電開關(guān)管的一端連接低電平輸入端,在放電信號控制下,用于拉低另一端的高電平,其特征在于,至少一個所述放電開關(guān)管為雙柵開關(guān)管。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器單元,其特征在于,所述雙柵開關(guān)管包括第一柵極和第二柵極,所述第一柵極和第二柵極的控制信號不相同。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的移位寄存器單元,其特征在于,包括復位模塊,所述復位模塊連接輸出端口和PU節(jié)點,所述復位模塊在所述輸出端口輸出輸出信號后,復位所述移位寄存器單元內(nèi)PU節(jié)點和所述輸出端口的電平; 所述復位模塊包括多個所述放電開關(guān)管,其中,至少一個所述放電開關(guān)管為雙柵開關(guān)管。
      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移位寄存器單元,其特征在于,還包括復位控制模塊,所述復位控制模塊控制所述復位模塊; 所述復位控制模塊包括至少一個復位控制單元,所述復位控制單元包括至少一個所述放電開關(guān)管,其中,所述 放電開關(guān)管為雙柵開關(guān)管。
      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移位寄存器單元,其特征在于, 所述復位模塊包括第二開關(guān)管和第四開關(guān)管,其中,所述第二開關(guān)管和所述第四開關(guān)管為雙柵開關(guān)管; 所述第二開關(guān)管的第二柵極和第一柵極連接ro節(jié)點,所述第二開關(guān)管的第一端連接所述輸出端口,所述第二開關(guān)管的第二端連接所述低電平輸入端; 所述第四開關(guān)管的第二柵極和第一柵極連接所述ro節(jié)點,所述第四開關(guān)管的第一端連接所述PU節(jié)點,所述第四開關(guān)管的第二端連接所述低電平輸入端; 所述復位控制模塊包括一個復位控制單元,所述復位控制單元包括第五開關(guān)管、第六開關(guān)管,其中,所述第六開關(guān)管為雙柵開關(guān)管; 所述第五開關(guān)管的柵極連接第二時鐘信號輸入端,第二時鐘信號的波形與第一時鐘信號的波形相反,所述第五開關(guān)管的第一端連接高電平輸入端,所述第五開關(guān)管的第二端連接所述ro節(jié)點; 所述第六開關(guān)管的第二柵極和第一柵極連接輸入端口,所述第六開關(guān)管的第一端連接所述ro節(jié)點,所述第六開關(guān)管的第二端連接低電平輸入端。
      6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移位寄存器單元,其特征在于, 所述復位模塊包括第二開關(guān)管和所述第四開關(guān)管,其中,所述第二開關(guān)管和所述第四開關(guān)管為雙柵開關(guān)管; 所述第二開關(guān)管的第二柵極連接第一 ro節(jié)點,所述第二開關(guān)管的第一柵極連接第二ro節(jié)點,所述第二開關(guān)管的第一端連接所述輸出端口,所述第二開關(guān)管的第二端連接所述第一低電平輸入端; 所述第四開關(guān)管的第二柵極連接所述第一 ro節(jié)點,所述第四開關(guān)管的第一柵極連接所述第二 ro節(jié)點,所述第四開關(guān)管的第一端連接所述Pu節(jié)點,所述第四開關(guān)管的第二端連接所述第一低電平輸入端; 所述復位控制模塊包括第一復位控制單元和第二復位控制單元,所述第一復位控制單元包括第五開關(guān)管和第六開關(guān)管,所述第二復位控制單元包括第七開關(guān)管和第八開關(guān)管,其中,所述第六開關(guān)管和第八開關(guān)管為雙柵開關(guān)管; 所述第五開關(guān)管的柵極連接第二時鐘信號輸入端,第二時鐘信號的波形與第一時鐘信號的波形相反,所述第五開關(guān)管的第一端連接高電平輸入端,所述第五開關(guān)管的第二端連接所述第一 ro節(jié)點; 所述第六開關(guān)管的第二柵極和第一柵極連接所述輸入端口,所述第六開關(guān)管的第一端連接所述第一 ro節(jié)點,所述第六開關(guān)管的第二端連接所述第一低電平輸入端; 所述第七開關(guān)管的柵極連接所述第二時鐘信號輸入端,所述第七開關(guān)管的第一端連接所述高電平輸入端,所述第七開關(guān)管的第二端連接所述第二 ro節(jié)點; 所述第八開關(guān)管的第二柵極和第一柵極連接所述PU節(jié)點,所述第八開關(guān)管的第一端連接所述第二 ro節(jié)點,所述第八開關(guān)管的第二端連接第二低電平輸入端。
      7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的移位寄存器單元,其特征在于,還包括: 采樣模塊,所述采樣模塊自所述移位寄存器單元的輸入端口接收輸入信號,在輸入信號控制下,將高電平信號發(fā)送至與其相連的輸出模塊; 輸出模塊,所述輸出模塊接收來自所述采樣模塊的高電平信號,在高電平信號的控制下,自所述移位寄存器單元的輸出端口輸出時鐘信號。
      8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移位寄存器單元,其特征在于, 所述采樣模塊包括第三開關(guān)管,所述第三開關(guān)管的柵極連接所述輸入端口,所述第三開關(guān)管的第一端連接高電平輸入端,所述第三開關(guān)管的第二端連接所述PU節(jié)點; 所述輸出模塊包括第一開關(guān)管,所述第一 開關(guān)管的柵極連接所述PU節(jié)點,所述第一開關(guān)管的第一端連接第一時鐘信號輸入端,所述第一開關(guān)管的第二端連接所述輸出端口。
      9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的移位寄存器單元,其特征在于, 所述第二低電平輸入端的輸入信號小于或等于所述第一低電平輸入端的輸入信號。
      10.一種移位寄存器,其特征在于,包括η個級聯(lián)的如權(quán)利要求1-9任一項所述的移位寄存器單元,所述η為大于I的整數(shù),其中,除了第一級移位寄存器單元的信號輸入端連接起始信號外,其他的移位寄存器單元的信號輸入端連接上一級移位寄存器單元的信號輸出端。
      11.一種顯示裝置,其特征在于,包括如權(quán)利要求10所述的移位寄存器。
      全文摘要
      本發(fā)明實施例公開了一種移位寄存器單元、移位寄存器和顯示裝置,涉及顯示領域,能夠明顯提高移位寄存器單元的響應速度,降低功耗,并且提高移位寄存器單元的工作可靠性。該移位寄存器單元包括多個放電開關(guān)管,所述放電開關(guān)管的一端連接低電平輸入端,在放電信號控制下,用于拉低另一端的高電平,至少一個所述放電開關(guān)管為雙柵開關(guān)管。
      文檔編號G11C19/28GK103236245SQ20131015165
      公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
      發(fā)明者商廣良 申請人:京東方科技集團股份有限公司
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