專利名稱：薄膜晶體管移位寄存器及其應用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器的移位寄存器技術，尤其涉及一種高穩(wěn)定性薄膜晶體管移位寄存器及其應用方法。
背景技術：
GOA (Gate Drive on Array)技術是液晶平板顯示器中一種高技術水平設計,基本概念是將液晶面板(LCD Panel)的柵極驅(qū)動器(Gate driver)集成在玻璃基板上,形成對液晶面板的掃描驅(qū)動，其中所述柵極驅(qū)動器包括移位寄存器。相比于傳統(tǒng)的晶粒軟膜構裝(Chip On Flex，C0F)工藝和芯片直接綁定在玻璃(Chip on Glass, COG)的工藝，GOA技術不僅節(jié)省了成本，而且液晶面板可以做到兩邊對稱的美觀設計，也省去了柵極驅(qū)動集成電路(Gate IC)的焊接區(qū)域(Bonding區(qū)域)以及扇出(Fan-out)布線空間,進一步可以實現(xiàn)窄邊框的設計；同時，由于可以省去Gate方向Bonding的工藝，對產(chǎn)品的產(chǎn)能和優(yōu)良率的提升也比較有利。 但是，相比于COF和COG技術，GOA的設計也存在一定的問題，例如由于非晶硅(a-Si)長期工作閾值電壓漂移(Vth shift)所帶來的電路壽命縮短的問題等。此外，由于a-Si的遷移率較低，為了滿足電路中一些薄膜晶體管(TFT)較高離子(Ion)的要求，只能通過增大TFT的溝道寬度來滿足，這樣會帶來空間上的尺寸增加和功耗的增加。在實際產(chǎn)品的GOA設計中，如何使用最少的電路元器件來實現(xiàn)移位寄存功能，同時又能在多個移位寄存電路級聯(lián)的情況下，盡可能的保證輸出理想的信號，是GOA設計的關鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種高穩(wěn)定性薄膜晶體管移位寄存器及其實現(xiàn)方法和應用設備，能夠在級聯(lián)的情況下，輸出較為理想的信號。為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管移位寄存器，包括四個薄膜晶體管TFT和一個電容Cl構成的移位寄存功能部分，以及八個TFT構成的輔助部分；其中，所述移位寄存功能部分，用于實現(xiàn)移位寄存功能；所述輔助部分，用于控制移位寄存功能部分中拉低ro點的電壓，輔助拉高ro點和輸出端OUT充放電，并抑制OUT的噪聲；所述移位寄存器還包括電容C2和TFT M14、M7，所述PU點連接電容C2和TFT M14的柵極，TFT M14的源極連接時鐘端，TFT M14的漏極與TFTM7的柵極相連，TFT M7的源極連接VDD控制信號，TFT M7的漏極與輸出端相連。其中，所述VDD控制信號為直流信號。其中，所述移位寄存功能部分包括TFT MUTFT M2、TFT M3、TFT M4和電容Cl ；所述移位寄存功能部分中，輸入端連接TFT Ml的源極和柵極，TFT Ml的漏極、TFTM2的源極和TFT M3的柵極連接拉高I3U點，TFT M2和TFT M4的柵極連接復位端，TFT M2和TFT M4的漏極接地，時鐘端連接TFT M3的源極，TFT M3的漏極和TFT M4的源極與輸出端相連，PU點經(jīng)過電容Cl與輸出端相連；所述輔助部分包括TFTM5、TFT M6、TFT M8、TFT M9、TFT M10、TFT MlUTFT M12、TFT Ml3 ；所述輔助部分，用于控制拉低ro點的TFT M5、TFT M6、TFT M8、TFT M9通過H)點連接TFT MlO和TFT Mll的柵極，TFT M10,TFT Mll和TFT M12的漏極接地，TFT MlO的源極連接I3U點，TFT Mll和TFT M12的源極與輸出端相連，TFT M13的源極連接TFT Ml的源極，TFT M13的漏極連接TFT Ml的漏極。本發(fā)明還提供了一種TFT移位寄存器的應用方法，所述方法應用在如權利要求I或2所述的移位寄存器中，所述方法包括
對移位寄存器中的I3U點充電后，將TFT M14接通；當系統(tǒng)時鐘端信號為高時，接通TFT M7，輸出VDD控制信號。其中，所述VDD控制信號為直流信號。其中,所述輸出VDD控制信號,為所述VDD控制信號作為前一行的輸入信號和后
一行的復位信號。本發(fā)明還提供了一種液晶面板，所述液晶面板的玻璃基板上集成有如權利要求I至3任一項所述的移位寄存器。本發(fā)明還提供了一種顯示設備，包括液晶面板，所述液晶面板的玻璃基板上集成有如權利要求I至3任一項所述的移位寄存器。本發(fā)明所提供的高穩(wěn)定性薄膜晶體管移位寄存器及其實現(xiàn)方法和應用設備，在移位寄存器中增加設置電容C2和TFT M14、TFT M7，移位寄存器的PU點連接電容C2和TFTM14的柵極，TFT M14的源極連接時鐘端，TFT M14的漏極與TFT M7的柵極相連，TFT M7的源極連接VDD控制信號，TFT M7的漏極與輸出端相連。這樣，可使所述移位寄存器的輸出避開OUTPUT負載，從而保證信號不延遲變形，使得輸出的信號更為理想。


圖I為12T1C結(jié)構的移位寄存器的電路結(jié)構圖；圖2為本發(fā)明高穩(wěn)定性的薄膜晶體管移位寄存器的電路結(jié)構圖；圖3為本發(fā)明高穩(wěn)定性的薄膜晶體管移位寄存器實現(xiàn)方法的流程示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的基本思想是在移位寄存器中增加設置電容C2和TFT M14、TFTM7，移位寄存器的I3U點連接電容C2和TFT M14的柵極，TFT M14的源極連接時鐘端，TFT M14的漏極與TFT M7的柵極相連，TFT M7的源極連接VDD控制信號，TFT M7的漏極與輸出端相連。下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術方案進一步詳細闡述。為了更好的理解本發(fā)明，首先介紹一下十二個TFT和一個電容(12T1C)單元組成的移位寄存器的基本結(jié)構。圖I為12T1C結(jié)構的移位寄存器的電路結(jié)構圖，如圖I所示，所述移位寄存器中包括十二個TFT和一個電容，其中包括TFT M1、TFT M2、TFT M3、TFT M4和電容Cl構成的移位寄存功能部分，以及TFT M5、TFT M6、TFT M8、TFT M9、TFT M10、TFTMlUTFT Ml2, TFT M13構成的輔助部分；其中，所述移位寄存功能部分中，輸入端連接TFT Ml的源極和柵極，TFT Ml的漏極、TFTM2的源極和TFT M3的柵極連接I3U點，TFT M2和TFT M4的柵極連接復位端，TFT M2和TFTM4的漏極接地，時鐘端連接TFT M3的源極，TFT M3的漏極和TFT M4的源極與輸出端相連，PU點經(jīng)過電容Cl也與輸出端相連；所述輔助部分中，用于控制PD點的TFT M5、TFT M6、TFT M8、TFT M9通過，PD點連接TFT MlO和TFT Mll的柵極，TFT M10,TFT Mll和TFT M12的漏極接地，TFT MlO的源極連接I3U點，TFT Mll和TFT M12的源極與輸出端相連，TFT M13的源極連接TFT Ml的源極，TFT M13的漏極連接TFT Ml的漏極；具體的，移位寄存功能部分中的TFT MUTFT M2,TFT M3,TFT M4和電容Cl實現(xiàn)了最基本的移位寄存功能當輸入端(INPUT)信號為高電位時，TFT Ml開啟對PU節(jié)點充電，當時鐘端(CLK)的信號為高電位時，TFT M3導通了輸出端(OUT)用以輸出CLK的脈沖，同時 電容Cl的自舉(Bootstrapping)作用將PU節(jié)點的電位進一步拉高；然后,下行輸出的復位端(RESET)的信號將TFT M2和TFT M4打開與接地端(VSS)相連，對I3U節(jié)點和OUT放電。但是，在最基本的移位寄存(4T1C)實現(xiàn)過程中，TFT M3的寄生電容會導致較大的功耗和噪聲。因此，進一步的在4T1C的基礎上增加了輔助部分，其中，TFT M5、TFT M6、TFT M8、TFT M9四個TFT，用于控制PD點的電壓，進而再通過TFT MlO和TFT Mll對PU和OUT放電；TFT M12則用來輔助抑制OUT的噪聲，TFT M13輔助PU點的充電和放電。但是，當輸出端的負載很大時，會使得輸出信號延遲變形。當多個GOA單元，即前述的12T1C結(jié)構的移位寄存器級聯(lián)時，INPUT信號和RESET信號的變形就會持續(xù)惡化，從而導致GOA的輸出不夠理想。因此，本發(fā)明的移位寄存器電路結(jié)構做進一步改進，圖2為本發(fā)明高穩(wěn)定性的薄膜晶體管移位寄存器的電路結(jié)構圖，如圖2所示，在前述的12T1C移位寄存器結(jié)構基礎上增加設置一個電容C2和TFT M14、TFT M7，12T1C移位寄存器的I3U點連接電容C2和TFT M14的柵極，TFT M14的源極連接時鐘端，TFT M14的漏極與TFT M7的柵極相連，TFT M7的源極連接VDD控制信號，TFT M7的漏極與輸出端相連。具體的，I3U點連接電容C2和TFT M14的柵極，當PU點電壓和CLK信號為高時，TFTM7打開，VDD控制信號連接TFT M7的源極，TFT M7的漏極當前的輸出(圖2中V(n))作為前一行的INPUT信號(圖2中V(n-l))和后一行的RESET信號(圖2中V(n+1))，這樣，所述移位寄存器的輸出就避開了 OUTPUT負載，從而保證信號不延遲變形。其中，VDD控制信號為直流信號。圖3為本發(fā)明高穩(wěn)定性的薄膜晶體管移位寄存器的應用方法的流程示意圖，所述方法應用在如圖2所述的移位寄存器中，如圖3所示，所述方法包括步驟301，對移位寄存器中的PU點充電后，將TFT M14接通；步驟302，當時鐘端信號為高時，接通TFT M7，輸出VDD控制信號。其中，VDD控制信號為直流信號。所述輸出VDD控制信號，具體為所述VDD控制信號作為前一行的輸入信號和后一行的復位信號。本發(fā)明實施例還提供一種液晶面板，該液晶面板的玻璃基板上集成有圖2所示的高穩(wěn)定性的薄膜晶體管移位寄存器。進一步地，本發(fā)明實施例還提供一種顯示設備，該顯示設備包括液晶面板，所述液晶面板的玻璃基板上集成有圖2所示的高穩(wěn)定性的薄膜晶體管移位寄存器。這里，所述顯示設備，可以為手機、筆記本電腦、平板電腦、液晶顯示器、監(jiān)視器等具有顯示功能的設備。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種薄膜晶體管移位寄存器，包括四個薄膜晶體管TFT和一個電容Cl構成的移位寄存功能部分，以及八個TFT構成的輔助部分；其中， 所述移位寄存功能部分，用于實現(xiàn)移位寄存功能； 所述輔助部分，用于控制移位寄存功能部分中拉低PD點的電壓，輔助拉高I3U點和輸出端OUT充放電，并抑制OUT的噪聲； 其特征在于，所述移位寄存器還包括電容C2和TFT M14、M7，所述PU點連接電容C2和TFT M14的柵極，TFT M14的源極連接時鐘端，TFT M14的漏極與TFT M7的柵極相連，TFTM7的源極連接VDD控制信號，TFT M7的漏極與輸出端相連。
2.根據(jù)權利要求I所述的移位寄存器，其特征在于，所述VDD控制信號為直流信號。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的移位寄存器，其特征在于，所述移位寄存功能部分包括TFT MUTFT M2、TFT M3、TFT M4 和電容 Cl ； 所述移位寄存功能部分中，輸入端連接TFT Ml的源極和柵極，TFT Ml的漏極、TFT M2的源極和TFT M3的柵極連接拉高I3U點，TFT M2和TFT M4的柵極連接復位端，TFT M2和TFT M4的漏極接地，時鐘端連接TFT M3的源極，TFT M3的漏極和TFT M4的源極與輸出端相連，PU點經(jīng)過電容Cl與輸出端相連； 所述輔助部分包括TFT M5、TFT M6、TFT M8、TFT M9、TFT M10、TFT MlUTFT Ml2,TFTM13 ； 所述輔助部分，用于控制拉低I3D點的TFT M5、TFT M6、TFT M8、TFT M9通過H)點連接TFT MlO和TFT Mll的柵極，TFT M10、TFT Mil和TFT M12的漏極接地，TFT MlO的源極連接PU點，TFT Mll和TFT M12的源極與輸出端相連，TFT M13的源極連接TFT Ml的源極，TFT M13的漏極連接TFT Ml的漏極。
4.一種TFT移位寄存器的應用方法，其特征在于，所述方法應用在如權利要求I或2所述的移位寄存器中，所述方法包括 對移位寄存器中的PU點充電后，將TFT M14接通；當系統(tǒng)時鐘端信號為高時，接通TFTM7，輸出VDD控制信號。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述VDD控制信號為直流信號。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述輸出VDD控制信號，為所述VDD控制信號作為前一行的輸入信號和后一行的復位信號。
7.一種液晶面板，其特征在于，所述液晶面板的玻璃基板上集成有如權利要求I至3任一項所述的移位寄存器。
8.—種顯示設備，包括液晶面板，其特征在于，所述液晶面板的玻璃基板上集成有如權利要求I至3任一項所述的移位寄存器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種TFT移位寄存器，包括移位寄存功能部分和輔助部分，所述移位寄存功能部分，用于實現(xiàn)移位寄存功能；所述輔助部分，用于控制移位寄存功能部分中拉低點的電壓，輔助PU點和OUT充放電，并抑制OUT的噪聲；所述移位寄存器還包括電容C2和TFT M14、M7，所述PU點連接電容C2和TFT M14的柵極，TFT M14的源極連接時鐘端，TFT M14的漏極與TFT M7的柵極相連，TFT M7的源極連接VDD控制信號，TFT M7的漏極與輸出端相連。本發(fā)明還公開了所述移位寄存器的實現(xiàn)方法、以及應用所述移位寄存器的液晶面板和顯示設備，通過本發(fā)明，能夠使所述移位寄存器的輸出避開了輸出端負載，可以保證信號不延遲變形，使得輸出的信號更為理想。
文檔編號G11C19/28GK102708925SQ201110138530
公開日2012年10月3日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權日2011年5月26日
發(fā)明者孫陽 申請人:京東方科技集團股份有限公司