[发明专利]移位单元、移位装置和液晶显示器

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，特别涉及移位单元、移位装置和应用该移位装置的液晶显示器。

背景技术

薄膜场效应晶体管液晶面板(TFT-LCD，Thin film transistor-Liquid crystal display)使LCD进入高画质、高彩色显示的新阶段，目前几乎所有的LCD中都毫无例外地使用了TFT有源矩阵。TFT有源矩阵主要包括a-Si(amorphous silicon)TFT有源矩阵和P-Si(poly-silicon)TFT有源矩阵两种。与P-Si TFT技术相比，a-Si TFT技术发展比较成熟，均匀性好且成本较低。

请参见图1，图1是现有技术的TFT-LCD面板的结构示意图，其通过液晶像素矩阵显示图像。包括多个子像素单元，以及与其连接的多条栅线G1，G2...Gn、多条数据线D1，D2...Dm。其中，每一个子像素单元都包括薄膜晶体管、存储电容、液晶电容等，且薄膜晶体管的栅极与其对应的栅线相连，薄膜晶体管的源极与其对应的数据线相连。以子像素单元10为例，包括薄膜晶体管(TFT)101、存储电容102、液晶电容103。薄膜晶体管101的栅极与栅线G1相连，源极与数据线Dm相连。栅线G1，G2...Gn及数据线D1，D2...Dm分别连接到栅驱动电路106和数据驱动电路107。栅驱动电路106和数据驱动电路107分别与印刷电路(PCB)108连接。

正如图1中所示的，在显示器内像素显示区之外的周边布线区域，横向布置的栅线需要并行地沿一定方向排布以便于与栅驱动电路106芯片的引脚相连，获得显示驱动信号。通常的液晶显示器都有数百行甚至上千行的像素，因此周边布线区域也就有数量极为可观的栅线。这些并行排布的栅线将在周边布线区域占据非常大的面积，严重影响显示器件的小型化和可集成性。

目前，中小尺寸TFT-LCD主要应用于便携式产品，便携式产品强调显示器的轻、薄，器件的集成能力、更好的可靠性，以及低成本。此外，市场对TFT-LCD的分辨率也提出了更高要求，然而当TFT-LCD的分辨率高于QVGA(240×RGB×320)时，TFT-LCD需要超过1000条外部引线。当TFT-LCD的分辨率进一步增加时，在有限的空间内制作更多的外引线就变得非常困难。为了使小型化TFT-LCD具有高分辨率，有必要减少TFT-LCD驱动电路的数目。

非晶硅栅驱动(ASG，Amorphous Silicon Gate)技术解决了上述问题，其将驱动芯片的功能直接集成到显示器玻璃基板的表面上，且将时序控制功能集成到驱动芯片内。使得TFT-LCD内部组件数量还不到普通同等像素TFT-LCD内部组件数量的三分之一，提高了面板TFT-LCD集成度，减少了外部元件，降低了制造成本，并实现窄边框。ASG技术使显示器成本更低、结构更紧凑、机械可靠性更高从而使其具有更大的市场竞争力。因此，ASG技术被越来越多地应用到TFT-LCD制造中。

ASG技术中，每一行像素旁的单独产生栅驱动信号的电路结构称为ASG单元，通常的ASG单元具有一个移位寄存器的结构，一个整体的ASG驱动电路是ASG单元在所有行的重复，或者是奇偶行ASG单元的隔行重复。栅驱动信号与液晶像素阵列中的像素单元的开关元件(例如薄膜晶体管TFT)连接，控制所述开关元件的导通和断开。

请参见图2，图2为ASG的原理图，ASG驱动电路由一系列的ASG单元(移位寄存器)121组成。每一个ASG单元均有一个输入节点IN，一个输出节点OUT，一个电压源节点V1，一对相位互补(即反相)的时钟信号节点C1和C2。其中，所述电压源节点V1、第一级起始电压STV、时钟信号CK(占空比略低于50％)及与所述时钟信号CK相位差180度(即反相)的时钟信号CKB均由图1中所示的印刷电路108提供。

负电压VGL与每个ASG单元的电压源节点V1相连接、时钟信号CK和CKB分别和ASG单元的C1，C2节点连接。通常奇数级ASG单元的C1节点接时钟信号CK，C2节点接时钟信号CKB；而偶数级ASG单元的C1节点接时钟信号CKB，C2节点接时钟信号CK。ASG单元的输出节点OUT连接像素阵列的栅线，每个栅线连接液晶像素阵列中的一行像素。当输出节点OUT输出一个正脉冲给一根栅线时，则对相应的那一行像素写入像素电压。