專利名稱：移位寄存器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種移位寄存器(Shift Register),且特別是有關(guān)于一 種具有經(jīng)由電容的電荷儲(chǔ)存能力來進(jìn)行電平控制操作的電平控制電路的移位 寄存器。
背景技術(shù)：
在科技發(fā)展日新月異的現(xiàn)今時(shí)代中，液晶顯示器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在電子 顯示產(chǎn)品上，如電視、計(jì)算機(jī)屏幕、筆記本型計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話或個(gè)人數(shù)字 助理等。液晶顯示器包括數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器(Data Driver)、掃描驅(qū)動(dòng)器(Scan Driver) 及液晶顯示面板，其中液晶顯示面板中具有像素陣列，而掃描驅(qū)動(dòng)器用以依 序開啟像素陣列中對應(yīng)的像素列，以將數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器輸出的像素?cái)?shù)據(jù)傳送至像 素，進(jìn)而顯示出欲顯示的圖像。
現(xiàn)今的技術(shù)多以移位寄存器(Sh i f t Reg i s t er)來實(shí)現(xiàn)出可依序開啟像素 陣列中對應(yīng)的像素列的掃描驅(qū)動(dòng)器。請參照圖1,其繪示傳統(tǒng)移位寄存器單 元的電路圖。移位寄存器單元SR(n)通過推升效應(yīng)(Bootstrapping)產(chǎn)生電平 控制信號VC(n)?？刂菩盘朧C(n)的電平實(shí)質(zhì)上大于或等于電平VDD-Vth,其 中電平VDD例如為移位寄存器單元SR(n)的高電壓電平，Vth為晶體管TA的 臨界電壓。晶體管TA響應(yīng)于控制信號VC (n)來將高電平的時(shí)序信號CKZ做為 掃描信號SC(n)輸出，其中時(shí)序信號CKZ的高電平等于電壓電平VDD。
然而，傳統(tǒng)移位寄存器單元SR(n)使用控制信號VC(n)來控制晶體管T八 及TB的操作，如此，將使得控制信號VC(n)欲驅(qū)動(dòng)的電路負(fù)載較高，導(dǎo)致控 制信號VC(n)的電平較低。舉例來說，控制信號VC(n)的電平低于電平 VDD-Vth。這樣一來，將會(huì)使得掃描信號SC(n)的電平實(shí)質(zhì)上低于高電壓電平 VDD，導(dǎo)致掃描信號SC(n)的電平過低，而降低液晶顯示器的顯示畫面質(zhì)量。
另外，晶體管TB的長寬比約為晶體管TC的長寬比的十倍，而晶體管TC 被偏壓為二極管(Diode)。如此，由晶體管TC及TB形成的反向器INV可響應(yīng) 于控制信號VC(n)來產(chǎn)生與其互為反相的輸出信號Vg。然而，由于晶體管TC的長寬比較小，如此當(dāng)其導(dǎo)通時(shí)需承受晶體管TA產(chǎn)生的較大電流。這樣一來， 將會(huì)使晶體管TC產(chǎn)生壞損，導(dǎo)致移位寄存器單元產(chǎn)生誤操作并使液晶顯示器 的壽命較短。因此如何設(shè)計(jì)出使用壽命長的電平控制器及移位寄存器，以提 升液晶顯示器的使用壽命及其畫面質(zhì)量乃業(yè)界所致力的方向之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是提出一種移位寄存器(Shift Register),相較于傳統(tǒng)移位寄存 器，本發(fā)明提出的移位寄存器可降低控制信號VC(n)需驅(qū)動(dòng)的電路負(fù)載、縮 短控制信號VC (n)電平轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間、避免掃描信號SC (n)的電平因控制信 號VC(n)的電平轉(zhuǎn)換時(shí)間過長而發(fā)生錯(cuò)誤、延長移位寄存器的使用壽命并使 得應(yīng)用本發(fā)明提出的移位寄存器的液晶顯示器具有較佳的顯示畫面質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明提出一種移位寄存器，包括多級移位寄存器單元，各級移位 寄存器單元用以經(jīng)由輸出端產(chǎn)生多個(gè)掃描信號。各級移位寄存器單元包括 電平提升電路、電平拉低電^各、驅(qū)動(dòng)電路及電平控制電路。電平提升電路響 應(yīng)于第一控制信號的致能電平控制掃描信號等于第一時(shí)序信號。電平拉低電 路響應(yīng)于第二控制信號的致能電平控制掃描信號等于第一電壓。驅(qū)動(dòng)電路響 應(yīng)于輸入信號的致能電平及第二控制信號的致能電平分別控制第一控制信號 為致能電平及為非致能電平。電平控制電路響應(yīng)于輸入信號的致能電平及輸 入信號的非致能電平分別控制第二控制信號為非致能電平及為致能電平。
本發(fā)明還提出 一種移位寄存器，應(yīng)用于顯示面板的雙邊掃描驅(qū)動(dòng)器中， 該移位寄存器包括多個(gè)奇數(shù)級移位寄存器單元與多個(gè)偶數(shù)級移位寄存器單 元，且該些奇數(shù)級與偶數(shù)級移位寄存器單元分別位于該顯示面板的兩對側(cè)， 該些移位寄存器單元中一第n級移位寄存器單元用以經(jīng)由輸出端產(chǎn)生一個(gè)掃 描信號，n為自然數(shù)，該第n級移位寄存器單元包括電平提升電路，響應(yīng) 于第一控制信號的致能電平控制該掃描信號等于第一時(shí)序信號；電平拉低電 路，響應(yīng)于第二控制信號的致能電平控制該掃描信號等于第一電壓；驅(qū)動(dòng)電 路，響應(yīng)于輸入信號的致能電平控制該第一控制信號為致能電平，響應(yīng)于該 第二控制信號的致能電平控制該第一控制信號為非致能電平；以及電平控制 電路，響應(yīng)于該輸入信號的致能電平控制該第二控制信號為非致能電平，響 應(yīng)于該輸入信號的非致能電平控制該第二控制信號為致能電平。
為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。


圖1繪示傳統(tǒng)移位寄存器單元的電路圖。
圖2繪示依照本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示器的方塊圖。
圖3繪示依照本發(fā)明實(shí)施例的移位寄存器的方塊圖。
圖4繪示乃圖3中移位寄存器單元S(j)的詳細(xì)電路圖。
圖5A-5C繪示乃圖4的移位寄存器單元S(j)的相關(guān)信號時(shí)序圖。
圖6繪示本實(shí)施例的移位寄存器的另一方塊圖。
圖7繪示本實(shí)施例的移位寄存器單元的另一電路圖。
圖8繪示本實(shí)施例的移位寄存器單元的再一電路圖。
圖9繪示依照本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示器的方塊圖。
圖10繪示依照本發(fā)明實(shí)施例的移位寄存器的方塊圖。
圖ll繪示乃圖9中第i級移位寄存器單元SH(i)的詳細(xì)電路圖。
圖12繪示乃圖IO的相關(guān)信號時(shí)序圖。
SR (n) 、 S (1) ~ S (n) 、 S， (1) ~ S， (n) 、 S" (j) 、 S， " (j) 、 SH (1) ~ SH (k):
移位寄存器單元
TA、 TB、 TC、 T1 T9、 Tl， ~ T9':晶體管
10、 10':液晶顯示器 11:數(shù)據(jù)線 12:數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器
13、 33a、 33b:掃描線
14、 34:掃描驅(qū)動(dòng)器
24、 24， 、 44a、 44b:移位寄存器
16:顯示面板
al in: 像素
IN:輸入端
OUT:輸出端
RT:控制端
Cl、 C2:時(shí)序端C:電容
Cgs:寄生電容
34a:奇數(shù)序移位寄存器
34b:偶數(shù)序移位寄存器
具體實(shí)施例方式
以下多個(gè)實(shí)施例的移位寄存器(Shift Register)中，各級移位寄存器單 元分別以輸入信號來驅(qū)動(dòng)各級移位寄存器單元中的晶體管。其中，各級移位 寄存器單元中的晶體管可以是非晶硅薄膜晶體管(Amorphous TFT)、多晶硅薄 膜晶體管(Poly-silicon TFT)或是N型金屬氧化物半導(dǎo)體(Metal Oxide Semiconductor, MOS)晶體管。
第一實(shí)施例
本實(shí)施例中的移位寄存器是應(yīng)用在單邊掃描驅(qū)動(dòng)器中。請參照圖2,其 繪示依照本發(fā)明實(shí)施例的液晶顯示器的方塊圖。液晶顯示器10包括數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng) 器12、掃描驅(qū)動(dòng)器14及顯示面板16。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器12用以經(jīng)由ni條數(shù)據(jù)線 11來提供數(shù)據(jù)信號SD(l) SD(m)至顯示面板16，而掃描驅(qū)動(dòng)器l4用以經(jīng)由 n條掃描線13來提供掃描信號SC(l) SC(n)至顯示面板16。而顯示面板16 包括n,的像素陣列，其中各n列像素al an是分別受到掃描信號SC(l) ~ SC(n)的驅(qū)動(dòng)，來分別根據(jù)與其對應(yīng)的數(shù)據(jù)信號SD(l) SD(m)顯示畫面。其 中，n及m為自然數(shù)。
在本實(shí)施例中，掃描驅(qū)動(dòng)器14例如具有移位寄存器24,其中的n級移 位寄存器單元分別用以提供掃描信號SC(l) SC(n)。接下來是對移位寄存器 24作進(jìn)一步說明。
請參照圖3，其繪示依照本發(fā)明實(shí)施例的移位寄存器的方塊圖。移位寄 存器24包括n級移位寄存器單元S(l) S(n)，以分別輸出掃描信號SC(l) ~ SC(n)。各級移位寄存器單元S(l) S(n)包括輸入端IN、輸出端0UT、控制 端RT、節(jié)點(diǎn)NT1、時(shí)序端C1與時(shí)序端C2。移位寄存器單元S(1)的輸入端IN 接收起始信號STV,輸出端OUT輸出掃描信號SC(l)。移位寄存器單元S(2) ~ S (n)的輸入端IN分別接收前一級移位寄存器的輸出端OUT所輸出的掃描信號 SC(l) SC(n-l)，輸出端OUT分別輸出掃描信號SC(2) ~ SC (n)。
移位寄存器單元S (1) ~ S (n)中的奇數(shù)序移位寄存器單元S (1) 、 S (3)、...、S (n-l)的時(shí)序端Cl接收時(shí)序信號CLK,其中的偶數(shù)序移位寄存器單元S (2)、
S(4)..... S(n)的時(shí)序端Cl接收時(shí)序信號CLKB。時(shí)序信號CLKB實(shí)質(zhì)上為時(shí)
序信號CLK的反相信號。移位寄存器單元S(2) S(n)輸出的掃描信號SC(2) ~ SC(n)更被輸出至移位寄存器單元S(l) S(n-l)的控制端RT。移位寄存器單 元S(l) S(n)例如具有相近的結(jié)構(gòu)與操作，接下來以移位寄存器單元S(l) ~ S(n)中的第j級移位寄存器單元S(j)為例來對移位寄存器單元S(l) S(n) 的操作做說明。其中，」'為小于或等于n的自然數(shù)。
請參照圖4,其繪示乃圖3中移位寄存器單元S(j)的詳細(xì)電路圖。移位 寄存器單元S(j)包括驅(qū)動(dòng)電路202、電平控制電路204、電平提升電路206 及電平拉低電路208。電平控制電路204包括晶體管T1 T3、節(jié)點(diǎn)P2、 P3及 電容C。節(jié)點(diǎn)P2及P3上的電壓例如分別被定義為控制信號Vc2 (j)及Vc3 (j) c 晶體管T2及T3的漏極(Drain)分別耦接至節(jié)點(diǎn)P2及P3，源極(Source)接收 低電壓VSS,柵極((;ate)接收輸入信號。其中輸入信號例如前一級移位寄存 器單元輸出的掃描信號SC(j-1),晶體管T2及T3用以響應(yīng)于高電平的掃描 信號SC (j-l)導(dǎo)通，以分別使控制信號Vc2 (j)及Vc3 (j)等于低電壓VSS。
電容C的一端接收時(shí)序信號CLKB，另一端耦接至節(jié)點(diǎn)P3。電容C用以儲(chǔ) 存時(shí)序信號CLKB相對于節(jié)點(diǎn)P3的電壓。晶體管Tl的漏極接收高電壓VDD， 源極耦接至節(jié)點(diǎn)P2，柵極耦接至節(jié)點(diǎn)P3。晶體管Tl用以響應(yīng)于高電平的控 制信號Vc3 (j)導(dǎo)通，以使控制信號Vc2 (j)等于高電壓VDD。
驅(qū)動(dòng)電路202包括晶體管T4 T6，其中晶體管T4的漏極與柵極相互耦 接以接收輸入信號，源極耦接至節(jié)點(diǎn)Pl，節(jié)點(diǎn)Pl上的電壓被定義為控制信 號Vcl(j)。晶體管T4用以響應(yīng)于高電平的掃描信號SC(j-l)導(dǎo)通，以使控制 信號Vcl(j)等于高電平。其中，當(dāng)j不等于1時(shí)，輸入信號為掃描信號 SC(j-l);當(dāng)j等于l時(shí)，輸入信號為起始信號STV。在接下來的敘述中，以 j大于1的情形為例作說明。
晶體管T5及T6的漏極耦接至節(jié)點(diǎn)Pl，柵極分別接收控制信號VcKj) 及下一級移位寄存器單元提供的掃描信號SC(j+l)，源極接收低電壓VSS。晶 體管T5及T6分別用以響應(yīng)于高電平的控制信號Vc2(j)及SC(j+l)導(dǎo)通,以 使控制信號Vcl (j)等于低電壓VSS。
電平提升電路206包括晶體管T7，此晶體管T7的漏極接收時(shí)序信號CLK, 柵極耦接至節(jié)點(diǎn)P1，源極耦接至輸出端OUT。輸出端OUT用以輸出掃描信號SC(j)。晶體管T7用以響應(yīng)于高電平的控制信號Vcl(j)導(dǎo)通，以使掃描信號 SC (j)實(shí)質(zhì)上等于時(shí)序信號CLK。
電平拉低電路208包括晶體管T8及T9,其中晶體管T8及T9的漏極耦 接至節(jié)點(diǎn)OUT,柵極分別接收控制信號Vc2(j)及下一級移位寄存器單元提供 的掃描信號SC(j+l)，源極接收低電壓VSS。晶體管T8及T9分別用以響應(yīng)于 高電平的控制信號Vc2(j)及SC(j+l)導(dǎo)通，以使掃描信號SC(j)等于低電壓 VSS。
圖5A 5C繪示乃圖4的移位寄存器單元S(j)的相關(guān)信號時(shí)序圖。于時(shí) 間周期TP1中，掃描信號SC(j-l)與時(shí)序信號CLKB等于高電壓VDD，時(shí)序信 號CLK及掃描信號SC(j+l)等于低電壓VSS。此時(shí)晶體管T5、T6及T9為關(guān)閉， 晶體管T4導(dǎo)通并使晶體管T7導(dǎo)通，使掃描信號SC(j)等于時(shí)序信號CLK，即 是等于低電壓VSS。晶體管T4并使控制信號Vcl(j)的電平滿足 Vcl (j)=VDD-Vth。晶體管T2及T3為導(dǎo)通，以分別使控制信號Vc2 (j)及Vc3 (j) 等于低電壓VSS,以關(guān)閉晶體管T8。其中Vth為晶體管T4的臨界電壓。此時(shí) 電容C兩端的跨壓實(shí)質(zhì)上等于高電壓VDD。
于時(shí)間周期TP2中，時(shí)序信號CLK由低電壓VSS提升等于高電壓VDD, 此巨幅的電壓變化將使電壓信號Vcl (j)因推升效應(yīng)(Boot-Strapping)而進(jìn)一 步提升一個(gè)差值電壓AV,使電壓信號Vcl(j)滿足<formula>formula see original document page 12</formula>
在本實(shí)施結(jié)構(gòu)中，差值電壓AV滿足 C"'+Q、'
其中Cgs為晶體管T7的內(nèi)部寄生電容，而(^為節(jié)點(diǎn)Pl看到的等效電容。 此時(shí)控制信號Vc2(j)、 Vc3(j)及掃描信號SC(j+l)均等于低電壓VSS,以關(guān) 閉晶體管T5、 T6、 T8及T9。此時(shí)掃描信號SC (j)快速充電至高電壓VDD,電 容C兩端的跨壓實(shí)質(zhì)上等于零。
于時(shí)間周期TP3中，掃描信號SC(j+l)與時(shí)序信號CLKB接近高電壓VDD-掃描信號SC(j-l)及時(shí)序信號CLK等于低電壓VSS，此時(shí)晶體管T2 ~T4及n 為關(guān)閉。而時(shí)序信號CLKB的上升緣將使電容C充電，并使控制信號Vc3(j) 的電平實(shí)質(zhì)上接近時(shí)序信號CLKB的電平，亦即是高電壓VDD，使晶體管T5 及T8導(dǎo)通。而晶體管T6及T9亦為導(dǎo)通，此時(shí)，晶體管T5及T6快速地將控 制信號Vcl (j)放電至低電壓VSS,晶體管T8及T9快速地將掃描信號SC(j) 放電至低電壓VSS。請參照圖5B,其繪示乃圖4中控制信號Vc2(j)與Vc3(j)的信號仿真圖。 在圖4中，晶體管T1 T3的長寬比(W/L Ratio)例如等于50/5,而電容C例 如等于0. 5微微法拉(Pico Farad)。由以上的敘述可知，本實(shí)施方式的移位 寄存器單元S(j)可經(jīng)由電平控制電路204來于時(shí)序周期TP3中產(chǎn)生高電平的 控制信號Vc2(j)導(dǎo)通晶體管T8使掃描信號SC(j)等于低電壓VSS，達(dá)到移位 寄存器單元S(j)的操作。亦即，于時(shí)序周期TP3時(shí)，本實(shí)施方式的電平控制 電路204經(jīng)由電容C的充放電操作與時(shí)序信號CLKB的互動(dòng)以提供與控制信號 Vcl (j)實(shí)質(zhì)上反向的控制信號Vc2 (j)。
由前述操作可知，本實(shí)施例的移位寄存器單元S(j)可以掃描信號 SC(j-l)(或是起始信號STV)來控制電平控制電路204的操作。如此，相較于 傳統(tǒng)移位寄存器單元，本實(shí)施例的移位寄存器單元S(j)可有效地降低控制信 號Vcl (j)驅(qū)動(dòng)的電路負(fù)載，以避免控制信號Vcl (j)的電平因電路負(fù)載較高而 過低(例如低于電壓電平葡-Vth)，并避免掃描信號SC(j)的電平過低(例 如低于電壓電平VDD)。
另外，移位寄存器單元S(j)中的電平控制電路204經(jīng)由電容C的充放電 操作與時(shí)序信號CLKB的互動(dòng)來響應(yīng)于掃描信號SC(j-l)提供與其互為實(shí)質(zhì)上 反向的控制信號Vc2(j)。在電平控制電路204中，晶體管T1 T3具有實(shí)質(zhì) 上相同的長寬比。如此，相較于傳統(tǒng)移位寄存器單元，本實(shí)施例的電平控制 電路204可避免在傳統(tǒng)移位寄存器單元SR(n)中因晶體管TB與TC尺寸不匹 配，導(dǎo)致晶體管TC承受過高的電流而壞損的問題。
在本實(shí)施例中雖僅以移位寄存器單元S(l) S(n)中的第j級移位寄存器 單元S(j)的操作為例作說明，然，移位寄存器24中其它級移位寄存器單元 的結(jié)構(gòu)與操作可根據(jù)移位寄存器單元S (j)的相關(guān)敘述類推得到。
在本實(shí)施例中，雖僅以移位寄存器單元S(j)的晶體管T6及T9回應(yīng)于下 一級移位寄存器單元S (j+l)提供的掃描信號SC(j+l)來拉低控制信號Vcl (j) 及掃描信號SC(j)的情形為例作說明，然，晶體管T6及T9并不局限于回應(yīng) 于下一級移位寄存器單元S(j+l)提供的掃描信號來進(jìn)行操作。舉例來說，移 位寄存器單元S (j)更可回應(yīng)于第j+2級移位寄存器單元S (j+2)中的控制信號 Vcl(j+2)來進(jìn)行拉低控制信號Vcl(j)及掃描信號SC(j)的操作。換言之，請 參照圖6,移位寄存器24'中各級移位寄存器單元S， a) s， (n-n的控制 端RT亦可分別響應(yīng)于移位寄存器單元S， (3) ~ S， (n)的控制信號Vcl (3) ~Vcl(n)來進(jìn)行操作。
請參照圖7，其繪示乃圖6中移位寄存器單元S， (j)的詳細(xì)電路圖。更詳細(xì)地說，晶體管T6及T9的柵極接收的信號為移位寄存器單元S， (j+2)的控制信號Vcl (j+2),亦即為下二級移位寄存器單元中節(jié)點(diǎn)Pl點(diǎn)的信號。
在本實(shí)施例中，雖僅以移位寄存器單元S(j)具有如圖4所繪示的結(jié)構(gòu)的情形為例作說明，然，移位寄存器單元S(j)并不局限于具有圖4所繪示的結(jié)構(gòu)，而移位寄存器單元S(j)的電路更可進(jìn)行其它更動(dòng)。舉例來說，移位寄存器單元S， '， (j)亦可省略圖4中晶體管Tl及T2的設(shè)計(jì)，而直接以控制信號Vc3(j)來對晶體管T5及晶體管T8進(jìn)行控制，如圖8所示。根據(jù)圖5B可知，控制信號Vc2(j)及Vc3(j)在時(shí)間周期TP3中均由低電壓VSS提升至高電壓VDD。因此，晶體管T6及T8可在時(shí)間周期TP3中響應(yīng)于高電平的控制信號Vc3 (j)來分別拉低控制信號Vcl 及掃描信號VC (j)至低電壓VSS。
本實(shí)施方式中的控制信號Vc2(j)于時(shí)序周期TP1 TP3以外的時(shí)間周期中，持續(xù)維持在一個(gè)稍微小于高電壓VDD的另一電壓(如圖5B所示)，例如當(dāng)VDD45v時(shí),Vc2(j)=13v，此時(shí)控制信號Vc2 (j)會(huì)持續(xù)導(dǎo)通晶體管T5及T8來控制掃描信號SC (j)等于低電壓VSS，以避免掃描信號SC (j)受到噪聲干擾，導(dǎo)致應(yīng)用本實(shí)施方式的移位寄存器24的掃描驅(qū)動(dòng)器的掃描操作發(fā)生錯(cuò)誤。然而長時(shí)間導(dǎo)通將使晶體管T5及T8的臨界電壓易因應(yīng)力效應(yīng)(Stress Effect)而提升而產(chǎn)生誤操作(Malfunction)。本實(shí)施方式中的晶體管T6及T9可分別于晶體管T5及T8產(chǎn)生誤操作時(shí)拉低掃描信號SC(j)至低電壓VSS,以避免掃描信號SC(j)的電平發(fā)生錯(cuò)誤。如此，本實(shí)施例移位寄存器單元S(j)更具有使用壽命較長的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)施例的移位寄存器中各級移位寄存器單元分別以各級移位寄存器的輸入信號來驅(qū)動(dòng)各級移位寄存器單元中的晶體管。如此，相較于傳統(tǒng)移位寄存器單元，本實(shí)施例的移位寄存器可有效地降低各級移位寄存器單元中特定控制信號驅(qū)動(dòng)的電路負(fù)載、縮短控制信號電平轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間、避免各對應(yīng)的掃描信號的電平因此控制信號的電平轉(zhuǎn)換時(shí)間過長而發(fā)生錯(cuò)誤并使得應(yīng)用本發(fā)明提出的移位寄存器的液晶顯示器具有較佳的顯示畫面質(zhì)量。
另外，本實(shí)施例的移位寄存器的電平控制器經(jīng)由電容的充放電操作與時(shí)序信號的互動(dòng)來響應(yīng)于控制信號提供與其互為實(shí)質(zhì)上反向的控制信號。相較于傳統(tǒng)移位寄存器單元，本實(shí)施例的移位寄存器具有電平控制電路中的晶體管尺寸大小為匹配、晶體管不易壞損、移位寄存器單元不易發(fā)生誤操作及使
應(yīng)用其的液晶顯示器使用壽命較長及顯示畫面質(zhì)量較佳的優(yōu)點(diǎn)。第二實(shí)施例
本實(shí)施例中的移位寄存器是應(yīng)用在雙邊掃描驅(qū)動(dòng)器中。請參照圖9,其
繪示依照本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示器的方塊圖。本實(shí)施例的液晶顯示器
l(K與第一實(shí)施例的液晶顯示器10不同之處在于第一實(shí)施例中的掃描驅(qū)動(dòng)器14被掃描驅(qū)動(dòng)器34取代。掃描驅(qū)動(dòng)器34為雙邊掃描驅(qū)動(dòng)器，其包括奇數(shù)序及偶數(shù)序掃描驅(qū)動(dòng)器34a及34b。
奇數(shù)序掃描驅(qū)動(dòng)器34a用以經(jīng)由掃描線33a提供奇數(shù)序掃描信號SC(i)、
SC(3)..... SC(n-l)至顯示面板16;偶數(shù)序掃描驅(qū)動(dòng)器34b用以經(jīng)由掃描線
33b提供偶數(shù)序掃描信號SC(2) 、 SC(4)..... SC (n)至顯示面板16, n例如為
偶數(shù)。奇數(shù)序及偶數(shù)序掃描驅(qū)動(dòng)器34a及34b分別包括移位寄存器44a及44b。其中，移位寄存器44a及44b具有實(shí)質(zhì)上相近的結(jié)構(gòu)與操作，接下來，是僅對移位寄存器44a的結(jié)構(gòu)與操作做進(jìn)一步說明，而移位寄存器44b的結(jié)構(gòu)與操作可根據(jù)移位寄存器44a的相關(guān)敘述類推得到。
請參照圖10,其繪示依照本發(fā)明實(shí)施例的移位寄存器的方塊圖。移位寄存器44a包括掃描驅(qū)動(dòng)器34中的奇數(shù)序移位寄存器單元SH(l)、 SH (3)、
SH(5)..... SH(n-1),各移位寄存器單元SH(l) ~SH(n-l)例如其分別用以輸
出奇數(shù)序掃描信號SC (1) ~ SC (n-l)。
移位寄存器單元SH(l) SH(n-l)中的移位寄存器單元SH(l)、 SH(5)、
SH(9)..... SH(n-3)的時(shí)序端Cl接收時(shí)序信號CLK1，其中的移位寄存器單
元SH(3)、 SH(7)、 SH(ll)..... SH(n-1)的時(shí)序端C1接收時(shí)序信號CLK3。移
位寄存器單元SH(l) ~SH(n-3)的控制端RT分別接收移位寄存器單元SH(3) ~SH(n-l)的節(jié)點(diǎn)NT1的電壓信號以做為控制信號Vcl(l) Vcl(n-l)。移位寄存器單元SH(l) SH(n-l)例如具有相近的結(jié)構(gòu)與操作，接下來以移位寄存器單元SH(l) ~SH(n-l)中的第i級移位寄存器單元SH(i)為例來對移位寄存器單元SH(l) SH(n-l)的操作作說明。其中，i為小于或等于ii-1的奇數(shù)。
請參照圖11及圖12,圖11繪示乃圖9中第i級移位寄存器單元SH(i)的詳細(xì)電路圖，圖12繪示乃圖10的相關(guān)信號時(shí)序圖。本實(shí)施例的移位寄存器單元SH(i)與第一實(shí)施例的移位寄存器單元S(j)不同之處在于其的輸入端IN接收的輸入信號為掃描信號SC(;-2)，控制端RT用以接收控制信號Vcl (i+2)。
移位寄存器單元SH(i)與第一實(shí)施例的移位寄存器單元S(j)不同之處在于時(shí)序信號CLK1及CLK3處于高電平的時(shí)間實(shí)質(zhì)上等于移位寄存器單元S(j)所接收的時(shí)序信號CLK及CLKB處于高電平的時(shí)間的兩倍。如此，移位寄存器
分別執(zhí)行移位寄存器單元S(j)在時(shí)間周期TPl及TP2中執(zhí)行的操作。在時(shí)間周期TP3'中，移位寄存器單元SH(i)響應(yīng)于控制信號Vcl(i+2)的高電平來執(zhí)行與移位寄存器單元S (j)在時(shí)間周期TP3中執(zhí)行的操作。
根據(jù)圖11、圖12及第二實(shí)施例中移位寄存器單元SH(i)的操作敘述可知，本實(shí)施例的掃描信號SC (i)處于高電平的時(shí)間實(shí)質(zhì)上提升為第 一 實(shí)施例中對應(yīng)的掃描信號SC(j)處于高電平的時(shí)間的兩倍，且掃描信號SC(i)處于高電平的時(shí)間分別與掃描信號SC(i + l)及SC(i-l)處于高電平的時(shí)間是彼此部分重迭。舉例來說，掃描信號SC(i)與掃描信號SC(i + l)在時(shí)間周期TP2'的后半段期間Tx2均為導(dǎo)通，掃描信號SC(i)與掃描信號SC(i-l)在時(shí)間周期TP2'的前半段期間Txl均為導(dǎo)通。如此，可知本實(shí)施例的液晶顯示器10，實(shí)質(zhì)上為一個(gè)具有液晶電容預(yù)先充電(Pre-charge)功能的液晶顯示器。
舉例來說，在時(shí)間周期TP2，中，顯示面板16中第i列像素a(i)及第i-l列像素a(i-l)分別響應(yīng)于掃描信號SC(i)及SC(i-1)而導(dǎo)通，此時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器12輸出的m筆第一數(shù)據(jù)為欲寫入第列像素a(i-l)的m個(gè)像素的數(shù)據(jù)。對于第i列像素a(i)而言，此m筆第一數(shù)據(jù)為預(yù)先充電數(shù)據(jù)，用以對第i列像素a(i)的m個(gè)像素的像素電容進(jìn)行預(yù)先充電。
在期間Tx2中，顯示面板16中第i+l像素a(i+l)及第i列像素a(i)分別響應(yīng)于掃描信號SC(i+l)及SC(i)而導(dǎo)通，此時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器12輸出的ni筆第二數(shù)據(jù)為欲寫入第i列像素a(i)的ni個(gè)像素的數(shù)據(jù)。此時(shí)，第i列像素a(i)中的ni個(gè)像素是分別儲(chǔ)存m筆第二數(shù)據(jù)，并顯示對應(yīng)的圖像畫面。對于第i+l列像素a(i+l)而言，此ra筆第二數(shù)據(jù)為預(yù)先充電數(shù)據(jù)，用以對第L + l列像素a (i+l)的m個(gè)像素的像素電容進(jìn)行預(yù)先充電。
如上述的操作，本實(shí)施例的各列像素中的in個(gè)像素可分別根據(jù)欲寫入前一列像素的m個(gè)像素的m筆數(shù)據(jù)進(jìn)行像素電容的預(yù)先充電操作。
在本實(shí)施例中雖僅以移位寄存器單元SH(l) SH(n-l)中的第i級移位寄存器單元SH(i)的操作為例作說明，然，移位寄存器44a中其它級移位寄存器單元的結(jié)構(gòu)與操作可根據(jù)移位寄存器單元SH(i)的相關(guān)敘述類推得到。而移位寄存器44b中各級移位寄存器單元的操作可根據(jù)移位寄存器44a中移位寄存器SH(i)的操作類推得到。
在本實(shí)施例中，雖僅以移位寄存器單元SH(i)的晶體管T6，及T9'響應(yīng)于控制信號Vcl (i+2)來拉低控制信號Vcl (i)及掃描信號SC(I)的情形為例作說明，然，晶體管T6，及T9，并不局限于響應(yīng)于控制信號Vcl(i+2)來進(jìn)行操作。
在本實(shí)施例中，雖僅以移位寄存器單元SH(i)中包括晶體管Tl，及T2'的情形為例作說明，然，移位寄存器單元SH(i)的電路并不局限于此。舉例來說，移位寄存器單元SH(i)亦可進(jìn)行如圖8的變動(dòng)來省略晶體管Tl'及T2，的設(shè)置，而直接以控制信號Vc3(i)來控制晶體管T5，及T6'的操作。
與第一實(shí)施例中的移位寄存器相近地，本實(shí)施例的移位寄存器可有效地降低各級移位寄存器單元中特定控制信號驅(qū)動(dòng)的電路負(fù)載、縮短控制信號電平轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間、避免各對應(yīng)的掃描信號的電平因此控制信號的電平轉(zhuǎn)換時(shí)間過長而發(fā)生錯(cuò)誤并使得應(yīng)用本發(fā)明提出的移位寄存器的液晶顯示器具有較佳的顯示畫面質(zhì)量。另外，本實(shí)施例的移位寄存器亦具有電平控制電路中的晶體管尺寸大小為匹配、晶體管不易壞損、移位寄存器單元不易發(fā)生誤操作及使應(yīng)用其的液晶顯示器使用壽命較長及顯示畫面質(zhì)量較佳的優(yōu)點(diǎn)。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種移位寄存器，應(yīng)用于單邊掃描驅(qū)動(dòng)器中，該移位寄存器包括多級移位寄存器單元，該些移位寄存器單元的第n級移位寄存器單元用以經(jīng)由輸出端產(chǎn)生一個(gè)掃描信號，n為自然數(shù)，該第n級移位寄存器單元包括電平提升電路，響應(yīng)于第一控制信號的致能電平控制該掃描信號等于第一時(shí)序信號；電平拉低電路，響應(yīng)于第二控制信號的致能電平控制該掃描信號等于第一電壓；驅(qū)動(dòng)電路，響應(yīng)于輸入信號的致能電平控制該第一控制信號為致能電平，響應(yīng)于該第二控制信號的致能電平控制該第一控制信號為非致能電平；以及電平控制電路，響應(yīng)于該輸入信號的致能電平控制該第二控制信號為非致能電平，響應(yīng)于該輸入信號的非致能電平控制該第二控制信號為致能電平。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其中該電平控制電路包括 節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)上的電壓為該第二控制信號；電荷儲(chǔ)存電路， 一端接收第二時(shí)序信號，另一端耦接至該節(jié)點(diǎn)，該電荷 儲(chǔ)存電路用以儲(chǔ)存該第二時(shí)序信號相對于節(jié)點(diǎn)的電壓；及第一晶體管，柵極接收該輸入信號，第一源極/漏極耦接至該節(jié)點(diǎn)，第二 源極/漏極接收該第一電壓，該第一晶體管響應(yīng)于該輸入信號的致能電平提供 該第一電壓至該節(jié)點(diǎn)以非致能該第二控制信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其中該電平控制電路包括 第一節(jié)點(diǎn)及第二節(jié)點(diǎn)，該第一及該第二節(jié)點(diǎn)上的電壓分別為第三控制信號及該第二控制信號；電荷儲(chǔ)存電路， 一端接收第二時(shí)序信號，另一端耦接至該第一節(jié)點(diǎn)，該 電荷儲(chǔ)存電路用以儲(chǔ)存該第二時(shí)序信號相對于第一節(jié)點(diǎn)的電壓；第一晶體管，柵極接收該輸入信號，第一源極/漏極耦接至該第一節(jié)點(diǎn)， 第二源極/漏極接收該第一電壓，該第一晶體管響應(yīng)于該輸入信號的致能電平提供該第一電壓至該第一節(jié)點(diǎn)以非致能該第三控制信號；第二晶體管，柵極接收該輸入信號，第一源極/漏極耦接至該第二節(jié)點(diǎn)， 第二源極/漏極接收該第一電壓，該第二晶體管響應(yīng)于該輸入信號的致能電平 提供該第一電壓至該第二節(jié)點(diǎn)以非致能該第二控制信號；以及第三晶體管，柵極耦接至該第一節(jié)點(diǎn)，第一源極/漏極接收第二電壓，第 二源極/漏極耦接至該第二節(jié)點(diǎn)，該第三晶體管用以響應(yīng)于該第三控制信號以 提供該第二電壓至該第二節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而致能該第二控制信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其中該電平拉低電路還包括 第四晶體管，柵極接收第n+l級移位寄存器單元所輸出的掃描信號，第一源極/漏極耦接至該輸出端，第二源極/漏極接收該第一電壓，該第四晶體 管用以回應(yīng)于第n+l級移位寄存器單元所輸出的掃描信號的致能電平，控制 該掃描信號等于該第一電壓。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其中該電平拉低電路還包括 第四晶體管，柵極接收第n+2級移位寄存器單元中的第一控制信號，第一源極/漏極耦接至該輸出端，第二源極/漏極接收該第一電壓，該第四晶體 管用以回應(yīng)于第n+2級移位寄存器單元中的第一控制信號的致能電平，控制 該掃描信號等于該第一電壓。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其中該驅(qū)動(dòng)電路還包括 第三節(jié)點(diǎn)，該第三節(jié)點(diǎn)上的電壓等于該第一控制信號；及 第五晶體管，柵極接收第n+l級移位寄存器單元所輸出的掃描信號，第一源極/漏極耦接至該第三節(jié)點(diǎn)，第二源極/漏極接收該第一電壓，該第五晶 體管用以回應(yīng)于第n+l級移位寄存器單元所輸出的掃描信號的致能電平，控 制該第一控制信號等于該第 一 電壓。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其中該驅(qū)動(dòng)電路還包括 第三節(jié)點(diǎn)，該第三節(jié)點(diǎn)上的電壓等于該第一控制信號；及 第五晶體管，柵極接收第n+2級移位寄存器單元中的第一控制信號，第一源極/漏極耦接至該第三節(jié)點(diǎn)，第二源極/漏極接收該第一電壓，該第五晶 體管用以回應(yīng)于第n+2級移位寄存器單元中的第一控制信號的致能電平，控 制該第一控制信號等于該第一電壓。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其中該驅(qū)動(dòng)電路包括 第三節(jié)點(diǎn)，該第三節(jié)點(diǎn)上的電壓等于該第一控制信號；第六晶體管，柵極與第一源極/漏極接收該輸入信號，第二源極/漏極耦 接至該第三節(jié)點(diǎn)；及第七晶體管，柵極接收該第二控制信號，第一源極/漏極接收耦接至該第 三節(jié)點(diǎn)，第二源極/漏極接收該第一電壓。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其中該電平提升電路包括 第八晶體管，柵極接收該第一控制信號，第一源極/漏極接收該第一時(shí)序信號，第二源極/漏極耦接至該輸出端。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其中該電平拉低電路包括 第九晶體管，柵極接收該第二控制信號，第一源極/漏極耦接至該輸出端，第二源極/漏極接收該第 一 電壓。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其中該輸入信號為該第n-1級 移位寄存器單元輸出的掃描信號。
12. —種移位寄存器，應(yīng)用于顯示面板的雙邊掃描驅(qū)動(dòng)器中，該移位寄 存器包括多個(gè)奇數(shù)級移位寄存器單元與多個(gè)偶數(shù)級移位寄存器單元，且該些 奇數(shù)級與偶數(shù)級移位寄存器單元分別位于該顯示面板的兩對側(cè)，該些移位寄 存器單元中一第n級移位寄存器單元用以經(jīng)由輸出端產(chǎn)生一個(gè)掃描信號，n 為自然數(shù)，該第n級移位寄存器單元包括電平提升電路，響應(yīng)于第一控制信號的致能電平控制該掃描信號等于第 一時(shí)序信號；電平拉低電路，響應(yīng)于第二控制信號的致能電平控制該掃描信號等于第 一電壓；驅(qū)動(dòng)電路，響應(yīng)于輸入信號的致能電平控制該第一控制信號為致能電平， 響應(yīng)于該第二控制信號的致能電平控制該第一控制信號為非致能電平；以及電平控制電路，響應(yīng)于該輸入信號的致能電平控制該第二控制信號為一 t: 致能電平，響應(yīng)于該輸入信號的非致能電平控制該第二控制信號為致能電平。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的移位寄存器，其中該電平控制電路包括 節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)上的電壓為該第二控制信號；電荷儲(chǔ)存電路， 一端接收第二時(shí)序信號，另一端耦接至該節(jié)點(diǎn)，該電荷 儲(chǔ)存電路用以儲(chǔ)存該第二時(shí)序信號相對于節(jié)點(diǎn)的電壓；及第一晶體管，柵極接收該輸入信號，第一源極/漏極耦接至該節(jié)點(diǎn)，第二 源極/漏極接收該第一電壓，該第一晶體管響應(yīng)于該輸入信號的致能電平提供 該第一電壓至該節(jié)點(diǎn)以非致能該第二控制信號。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的移位寄存器，其中該電平控制電路包括 第一節(jié)點(diǎn)及第二節(jié)點(diǎn)，該第一及該第二節(jié)點(diǎn)上的電壓分別為第三控制信號及該第二控制信號；電荷儲(chǔ)存電路， 一端接收第二時(shí)序信號，另一端耦接至該第一節(jié)點(diǎn)，該電荷儲(chǔ)存電路用以儲(chǔ)存該第二時(shí)序信號相對于第一節(jié)點(diǎn)的電壓；第一晶體管，柵極接收該輸入信號，第一源極/漏極耦接至該第一節(jié)點(diǎn)， 第二源極/漏極接收該第一電壓，該第一晶體管響應(yīng)于該輸入信號的致能電平提供該第一電壓至該第一節(jié)點(diǎn)以非致能該第三控制信號；第二晶體管，柵極接收該輸入信號，第一源極/漏極耦接至該第二節(jié)點(diǎn)， 第二源極/漏極接收該第一電壓，該第二晶體管響應(yīng)于該輸入信號的致能電平 提供該第一電壓至該第二節(jié)點(diǎn)以非致能第二控制信號；以及第三晶體管，柵極耦接至該第一節(jié)點(diǎn)，第一源極/漏極接收第二電壓，第 二源極/漏極耦接至該第二節(jié)點(diǎn)，該第三晶體管用以響應(yīng)于該第三控制信號以 提供該第二電壓至該第二節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而致能該第二控制信號。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的移位寄存器，其中該電平拉低電路還包括 第四晶體管，柵極接收第n+2級移位寄存器單元的第一控制信號，第一源極/漏極耦接至該輸出端，第二源極/漏極接收該第一電壓，該第四晶體管 用以回應(yīng)于第n+2級移位寄存器單元中第一控制信號的致能電平，控制該掃 描信號等于該第一電壓。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的移位寄存器，其中該驅(qū)動(dòng)電路還包括 第三節(jié)點(diǎn)，該第三節(jié)點(diǎn)上的電壓等于該第一控制信號；及 第五晶體管，柵極接收第n+2級移位寄存器單元中的第一控制信號，第一源極/漏極耦接至該第三節(jié)點(diǎn)，第二源極/漏極接收該第一電壓，該第五晶 體管用以回應(yīng)于各第n+2級移位寄存器單元中第一控制信號的致能電平，控 制該第一控制信號等于該第一電壓。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的移位寄存器，其中該雙邊掃描驅(qū)動(dòng)器提供的 掃描信號為預(yù)充電掃描信號。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的移位寄存器，其中該驅(qū)動(dòng)電路包括 第三節(jié)點(diǎn)，該第三節(jié)點(diǎn)上的電壓等于該第一控制信號；第六晶體管，柵極與第一源極/漏極接收該輸入信號，第二源極/漏極耦 接至該第三節(jié)點(diǎn)；及第七晶體管，柵極接收該第二控制信號，第一源極/漏極接收耦接至該第 三節(jié)點(diǎn)，第二源極/漏極接收該第一電壓。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的移位寄存器，其中該電平提升電路包括第八晶體管，柵極接收該第一控制信號，第一源極/漏極接收該第一時(shí)序 信號，第二源極/漏極耦接至該輸出端。
20. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的移位寄存器，其中該電平拉低電路包括第九晶體管，柵極接收該第二控制信號，第一源極/漏極耦接至該輸出端， 第二源極/漏極接收該第一電壓。
21. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的移位寄存器，其中該輸入信號為該第n-2級 移位寄存器單元輸出的掃描信號。
全文摘要
一種移位寄存器，包括多級移位寄存器單元，各級移位寄存器單元于輸出端產(chǎn)生掃描信號。各級移位寄存器單元包括電平提升電路、電平拉低電路、驅(qū)動(dòng)電路及電平控制電路。電平提升電路響應(yīng)于第一控制信號的致能電平控制掃描信號等于第一時(shí)序信號。電平拉低電路響應(yīng)于第二控制信號的致能電平控制掃描信號等于第一電壓。驅(qū)動(dòng)電路響應(yīng)于輸入信號的致能電平及第二控制信號的致能電平分別控制第一控制信號為致能電平及為非致能電平。電平控制電路響應(yīng)于輸入信號的致能電平及輸入信號的非致能電平分別控制第二控制信號為非致能電平及為致能電平。
文檔編號G09G3/36GK101645243SQ20081014611
公開日2010年2月10日 申請日期2008年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月6日
發(fā)明者王文俊, 詹建廷, 韓西容 申請人:勝華科技股份有限公司