專利名稱：雙向移位寄存器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種移位寄存器，尤指一種應用于液晶顯示器的雙向移位寄存器。
背景技術：
液晶顯示器(liquid crystal display, LCD)具有低輻射、體積小及低耗能等優(yōu) 點，已逐漸取代傳統(tǒng)的陰極射線管顯示器(cathode ray tube display, CRT)，因而被廣泛 地應用在筆記本電腦、個人數(shù)字助理(personal digital assistant，PDA)、平面電視，或移 動電話等信息產(chǎn)品上。傳統(tǒng)液晶顯示器的方式是利用外部驅動芯片來驅動面板上的芯片 以顯示圖像，但為了減少元件數(shù)目并降低制造成本，近年來逐漸發(fā)展成將驅動電路結構直 接制作于顯示面板上，例如采用將柵極驅動電路(gate driver)整合于液晶面板(gate on array, G0A)的技術。圖1為先前技術中一液晶顯示裝置100的簡化方塊示意圖。圖1僅顯示了液晶顯 示裝置100的部分結構，包含多條柵極線GL(I) GL(N)、一移位寄存器(two-phase shift register) 110、一時鐘脈沖產(chǎn)生器120和一電源供應器130。時鐘脈沖產(chǎn)生器120可提供移 位寄存器110運行所需的起始脈沖信號VST和兩時鐘脈沖信號CKl和CK2，而電源供應器 130可提供移位寄存器110運行所需的偏壓VDD和VSS。移位寄存器110包含有多級串接的移位寄存單元SR(I) SR(N)，其輸出端分 別耦接于相對應的柵極線GL(I) GL(N)。依據(jù)時鐘脈沖信號CK1、CK2和起始脈沖信 號VST，移位寄存器110可分別通過移位寄存單元SR(I) SR(N)依序輸出柵極驅動信號 GS(I) GS(N)至相對應的柵極線GL(I) GL(N)。在先前技術的液晶顯示裝置100中， 每一移位寄存單元皆包含一輸入電路、一提升電路(pull-up circuit)、一第一下拉電路 (pull-downcircuit)，以及一第二下拉電路。在先前技術的液晶顯示裝置100中，移位寄 存器110為雙相位(two-phase)移位寄存器，亦即奇數(shù)級移位寄存單元依據(jù)時鐘脈沖信號 CKl來運行，而偶數(shù)級移位寄存單元依據(jù)時鐘脈沖信號CK2來運行，其中時鐘脈沖信號CKl 和CK2以預定周期在一致能電位和一除能電位之間切換，且在同一時間僅有一時鐘脈沖信 號具致能電位。請參考圖2，圖2為多級移位寄存單元SR(I) SR(N)中一第η級移位寄存單元 SR(η)的示意圖(假設η為介于1和N之間的奇數(shù))。先前技術的移位寄存單元SR(η)包 含一輸出端OUT (η)、一端點Q(n)、一提升電路15、一輸入電路25、一第一下拉電路35，以及 一第二下拉電路40。移位寄存單元SR(n)可于其輸出端OUT(n)輸出柵極驅動信號GS(η) 至柵極線GL (η)。提升電路15包含晶體管開關Τ9，其控制端耦接于端點Q (η)，第一端耦接于時鐘脈 沖產(chǎn)生器120以接收時鐘脈沖信號CK1，而第二端耦接于輸出端OUT (η)。輸入電路25包含 晶體管開關Tl，其控制端耦接于第(η-1)級移位寄存單元SR(η-1)的輸出端，第一端耦接于 電源供應器130以接收偏壓VDD，而第二端耦接于端點Q (η)。第一下拉電路35包含晶體管 開關Τ5，其控制端耦接于第(η+1)級移位寄存單元SR(η+1)的輸出端，第一端耦接于端點Q(η)，而第二端耦接于電源供應器130以接收偏壓VSS。因此，輸入電路25可依據(jù)第(η_1) 級柵極驅動信號GS(η-1)來維持端點Q(n)的電位，而第一下拉電路35可依據(jù)第(n+1)級 柵極驅動信號GS (n+1)來維持端點Q(η)的電位。當端點Q(η)的電位高于晶體管開關Τ9 的導通電壓時，時鐘脈沖信號CKl可通過導通的晶體管開關Τ9傳送至輸出端OUT (η)以供 應柵極驅動信號GS (η)。另一方面，第二下拉電路40用來穩(wěn)定輸出電壓。在先前技術的液晶顯示裝置100中，移位寄存器110僅能以特定方向進行掃描 (例如以正向掃描方式依序驅動柵極線GL(I) GL(N))，并無法支持其它驅動模式(例如 以反向掃描方式依序驅動柵極線GL(N) GL(I))。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明提供一種雙向移位寄存器，其包含多級串接移 位寄存單元，其中該多級串接移位寄存單元中一第(η-1)級移位寄存單元依據(jù)一第一時鐘 脈沖信號和一第(η-1)級輸入電壓來提供一第(η-1)級輸出電壓，該多級串接移位寄存單 元中一第η級移位寄存單元依據(jù)一第二時鐘脈沖信號和一第η級輸入電壓來提供一第η級 輸出電壓，且該多級串接移位寄存單元中一第(n+1)級移位寄存單元依據(jù)一第三時鐘脈沖 信號和一第(n+1)級輸入電壓來提供一第(n+1)級輸出電壓。第η級移位寄存單元包含 一輸出端，用來輸出該第η級輸出電壓；一第η級節(jié)點；一提升電路，其依據(jù)該第二時鐘脈 沖信號和該第η級節(jié)點的電位來提供該第η級輸出電壓；一輸入電路，用來接收該第(η-1) 級輸出電壓和該第(n+1)級輸出電壓，并于正向掃描時將該第(η-1)級輸出電壓作為該第 η級輸入電壓，于反向掃描時將該第(n+1)級輸出電壓作為該第η級輸入電壓，并依據(jù)該第 (η-1)級輸出電壓和該第(n+1)級輸出電壓來導通該提升電路；以及一下拉電路，其于正向 掃描時依據(jù)該多級串接移位寄存單元中一后級移位寄存單元所傳來的一第一電壓來關閉 該提升電路，且于反向掃描時依據(jù)該多級串接移位寄存單元中一前級移位寄存單元所傳來 的一第二電壓來關閉該提升電路。本發(fā)明的移位寄存器采用具對稱結構的輸入電路和下拉電路，讓液晶顯示裝置在 正向掃描模式和反向掃描模式下皆能正常運行，因此能提供彈性的驅動方式。


圖1為先前技術中一液晶顯示裝置的簡化方塊示意圖。圖2為先前技術的液晶顯示裝置中一第η級移位寄存單元的示意圖。圖3為本發(fā)明中一液晶顯示裝置的簡化方塊示意圖。圖4a 圖4d為本發(fā)明的液晶顯示裝置中一第η級移位寄存單元的示意圖。圖5a為本發(fā)明的液晶顯示裝置在正向掃描模式下運行時的時序圖。圖5b為本發(fā)明的液晶顯示裝置在反向掃描模式下運行時的時序圖。圖6為本發(fā)明中一液晶顯示裝置的簡化方塊示意圖。圖7a和圖7b為本發(fā)明的液晶顯示裝置中一第η級移位寄存單元的示意圖。圖8a為本發(fā)明的液晶顯示裝置在正向掃描模式下運行時的時序圖。圖8b為本發(fā)明的液晶顯示裝置在反向掃描模式下運行時的時序圖。其中，附圖標記說明如下
OUT (η)輸出端Q (η) 端點10、15提升電路21 27 輸入電路100、200、30030、31、32、35、40GL(I) GL (N)、GL (η_2)SR(I) SR(N)、SR(η_2)
110,210,310 120,220,320 130,230,330 Tl Τ9
GL (η+2) SR(n+2)
移位寄存器 時鐘脈沖產(chǎn)生器 電源供應器
晶體管開關 液晶顯示裝置 下拉電路
柵極線
移位寄存單元
具體實施例方式請參考圖3，圖3為本發(fā)明中一液晶顯示裝置200的簡化方塊示意圖。圖3僅顯示 了液晶顯示裝置200的部分結構，包含多條柵極線GL(I) GL(N)、一 M相位的雙向移位寄 存器(M-phase bi-directional shift register) 210、一時鐘脈沖產(chǎn)生器 220 和一電源供 應器230。時鐘脈沖產(chǎn)生器220可提供雙向移位寄存器210運行所需的起始脈沖信號VST 和時鐘脈沖信號CKl CKM，而電源供應器230可提供雙向移位寄存器210運行所需的電 壓。雙向移位寄存器210包含有多級串接的移位寄存單元SR(I) SR(N)，其輸出端 分別耦接于相對應的柵極線GL(I) GL(N)。依據(jù)時鐘脈沖信號CKl CKM和起始脈沖信 號VST，雙向移位寄存器210可分別通過移位寄存單元SR(I) SR(N)輸出柵極驅動信號 GS⑴ GS (N)至相對應的柵極線GL⑴ GL (N)。在本發(fā)明的液晶顯示裝置200中，雙向 移位寄存器210依據(jù)具M組相位的時鐘脈沖信號CKl CKM來運行，其中M > 3。圖3顯示 了 M = 3的實施例，其中時鐘脈沖信號CKl CK3以預定周期在一致能電位(例如高電位) 和一除能電位(例如低電位)之間切換，且在同一時間僅有一時鐘脈沖信號具致能電位。假 設移位寄存單元SR(η)依據(jù)時鐘脈沖信號CK2來運行，則移位寄存單元SR(n-2)、SR(n_l)、 SR(n+l)和SR(η+2)會分別依據(jù)時鐘脈沖信號CK3、CK1、CK3和CKl來運行。同時，在本發(fā)明 的雙向移位寄存器210中，每一級移位寄存單元另依據(jù)其前后兩級移位寄存單元的輸出來 運行，例如移位寄存單元SR(η)另依據(jù)柵極驅動信號GS (n-2)、GS(n_l)、GS(n+l)和GS (η+2) 來運行。請參考圖4a 圖4d，圖4a 圖4d為本發(fā)明液晶顯示裝置200中一第η級移位 寄存單元SR(n)的示意圖(η為介于1和N之間的整數(shù))。在圖4a 圖4d所示的實施例 中，每一移位寄存單元SR(η)各包含一輸出端OUT (η)、一端點Q(n)、一提升電路10、一第一 下拉電路30，以及一第二下拉電路40，且分別包含輸入電路21 24。移位寄存單元SR(η) 可于其輸出端OUT(n)輸出柵極驅動信號GS(n)至柵極線GL(n)。提升電路10包含一晶體管開關T9，其控制端耦接于端點Q (η)，第一端耦接于時鐘 脈沖產(chǎn)生器220以接收時鐘脈沖信號CK2，而第二端耦接于輸出端OUT (η)。當端點Q(n)的 電位高于晶體管開關T9的導通電壓時，時鐘脈沖信號CK2可通過導通的晶體管開關T9傳 送至輸出端OUT (η)以供應柵極驅動信號GS (η)。在圖4a 圖4c所示本發(fā)明第一至第三實施例中，輸入電路21 23各包含晶體 管開關Tl和T2:晶體管開關Tl的控制端耦接于第(n-1)級移位寄存單元SR(n-1)的輸出端，而第二端耦接于端點Q (η)；晶體管開關Τ2的控制端耦接于第(η+1)級移位寄存單元 SR(n+l)的輸出端，而第二端耦接于端點Q(n)。在圖4a所示本發(fā)明第一實施例的輸入電路 21中，晶體管開關Tl的第一端耦接于電源供應器230以接收一偏壓VDD1，晶體管開關T2 的第一端耦接于電源供應器230以接收一偏壓VDD2，其中偏壓VDDl和VDD2的值高于晶體 管開關T9的導通電壓；在圖4b所示本發(fā)明第二實施例的輸入電路22中，晶體管開關Tl的 第一端耦接于時鐘脈沖產(chǎn)生器220以接收時鐘脈沖信號CKl，晶體管開關T2的第一端耦接 于時鐘脈沖產(chǎn)生器220以接收時鐘脈沖信號CK3，其中時鐘脈沖信號CKl和CK3的致能電位 高于晶體管開關T9的導通電壓；在圖4c所示本發(fā)明第三實施例的輸入電路23中，晶體管 開關Tl的控制端和第一端皆耦接于第(n-1)級移位寄存單元SR(n-1)的輸出端，而晶體管 開關T2的控制端和第一端皆耦接于第(η+1)級移位寄存單元SR(η+1)的輸出端，其中時鐘 脈沖信號CKl (對應于柵極驅動信號GS (n-1))和CK3 (對應于柵極驅動信號GS (η+1))的致 能電位高于晶體管開關Τ9的導通電壓。在圖4d所示本發(fā)明第四實施例中，輸入電路24包含晶體管開關Tl T4 晶體管 開關Tl的第一端耦接于第(Π-1)級移位寄存單元SR(n-1)的輸出端，而第二端耦接于端點 Q (η)；晶體管開關Τ2的第一端耦接于第(η+1)級移位寄存單元SR(η+1)的輸出端，而第二 端極耦接于端點Q (η)；晶體管開關Τ3的控制端耦接于第(n-1)級移位寄存單元SR (n_l)的 端點Q (n-1)，第一端耦接于時鐘脈沖產(chǎn)生器220以接收時鐘脈沖信號CKl，而第二端耦接于 晶體管開關Tl的控制端；晶體管開關T4的控制端耦接于第(η+1)級移位寄存單元SR(η+1) 的端點Q (η+1)，第一端耦接于時鐘脈沖產(chǎn)生器220以接收時鐘脈沖信號CK3，而第二端耦接 于晶體管開關Τ2的控制端。在圖4a 圖4d所示的實施例中，第一下拉電路30包含晶體管開關T5和T6 晶 體管開關T5的控制端耦接于第(n+2)級移位寄存單元SR(n+2)的輸出端，第一端耦接于端 點Q (η)，而第二端耦接于電源供應器230以接收一偏壓VSS3 ；晶體管開關Τ6的控制端耦接 于第(η-2)級移位寄存單元SR(η-2)的輸出端，第一端耦接于端點Q (η)，而第二端耦接于電 源供應器230以接收一偏壓VSS4，其中偏壓VSS3和VSS4的值低于晶體管開關Τ9的導通電 壓。請參考圖5a和圖5b，圖5a為本發(fā)明第一至第四實施例的液晶顯示裝置200在正 向掃描模式下運行時的時序圖，而圖5b為本發(fā)明第一至第四實施例的液晶顯示裝置200在 反向掃描模式下運行時的時序圖。圖5a和圖5b顯示了柵極驅動信號GS(n-2) GS(n+2)、 時鐘脈沖信號CKl CK3，以及端點Q(n-2) Q(n+2)的電位。柵極驅動信號GS(n_2) GS(n+2)的輸出周期(具致能電位的期間)分別由Tn_2 Tn+2來表示，而移位寄存單元 SR(η-2) SR(n+2)分別依據(jù)時鐘脈沖信號CK3、CK1、CK2、CK3和CKl來運行。在如圖5a所示的正向掃描模式下運行時，液晶顯示裝置200依序通過移位寄存單 元SR(I) SR (N)來輸出柵極驅動信號GS(I) GS (N)至相對應的柵極線GL(I) GL (N)。 在第(n-1)級輸出周期Tlri時，時鐘脈沖信號CKl和柵極驅動信號GS(n-l)具致能電位， 第η級移位寄存單元SR(η)的輸入電路21 24內(nèi)的晶體管開關Tl會被導通，進而將端點 Q(η)的電位拉高至偏壓VDDl、時鐘脈沖信號CKl或柵極驅動信號GS (n-1)的電位以導通晶 體管開關T9，由于時鐘脈沖信號CK2此時維持在除能電位，因此第η級柵極驅動信號GS (η) 并無輸出；在第η級輸出周期Tn時，時鐘脈沖信號CK2會切換至致能電位并通過導通的晶
9體管開關T9傳送至輸出端OUT (η)，此時移位寄存單元SR (η)可輸出具致能電位的第η級柵 極驅動信號GS(n)至柵極線GL(n)；在第(n+1)級輸出周期Tn+1時，時鐘脈沖信號CK3和柵 極驅動信號GS(n+l)具致能電位，第η級移位寄存單元SR(η)的輸入電路21 24內(nèi)的晶 體管開關Τ2會被導通，進而將端點Q (η)維持在和偏壓VDD2、時鐘脈沖信號CK3或第(n+1) 級柵極驅動信號GS(n+l)相同的電位以導通晶體管開關T9，由于時鐘脈沖信號CK2在周期 Tn+1時會切換至除能電位，因此此時第η級柵極驅動信號GS(η)并無輸出；在第(n+1)級輸 出周期Tn+2時，第(η+2)級柵極驅動信號GS(η+2)具致能電位，第η級移位寄存單元SR(η) 的第一下拉電路30內(nèi)的晶體管開關Τ5會被導通，進而將端點Q(n)的電位拉低至偏壓VSS3 以關閉晶體管開關T9，因此此時第η級柵極驅動信號GS(n)并無輸出。在如圖5b所示的反向掃描模式下運行時，液晶顯示裝置200依序通過移位寄存單 元SR (N) SR⑴來輸出柵極驅動信號GS (N) GS⑴至相對應的柵極線GL (N) GL(I)。 在第(n+1)級輸出周期Tn+1時，時鐘脈沖信號CK3和柵極驅動信號GS(n+l)具致能電位，第η 級移位寄存單元SR (η)的輸入電路21 24內(nèi)的晶體管開關Τ2會被導通，進而將端點Q (η) 的電位拉高至偏壓VDD2、時鐘脈沖信號CK3或第(n+1)級柵極驅動信號GS(n+1)的電位以 導通晶體管開關T9，由于時鐘脈沖信號CK2此時維持在除能電位，因此第η級柵極驅動信號 GS (η)并無輸出；在第η級輸出周期Tn時，時鐘脈沖信號CK2會切換至致能電位并通過導通 的晶體管開關Τ9傳送至輸出端OUT (η)，此時移位寄存單元SR(η)可輸出具致能電位的第η 級柵極驅動信號GS(n)至柵極線GL(n)；在第(n_l)級輸出周期Tlri時，時鐘脈沖信號CKl 和柵極驅動信號GS(n-l)具致能電位，第η級移位寄存單元SR(η)的輸入電路21 24內(nèi) 的晶體管開關Tl會被導通，進而將端點Q(n)維持在和偏壓VDDl、時鐘脈沖信號CKl或柵極 驅動信號GS(n-l)的電位以導通晶體管開關T9，由于時鐘脈沖信號CK2在周期Tlri時會切 換至除能電位，因此此時第η級柵極驅動信號GS(n)并無輸出；在周期Tn_2時，第(η_2)級 柵極驅動信號GS(n-2)具致能電位，第η級移位寄存單元SR(η)的第一下拉電路30內(nèi)的晶 體管開關Τ6會被導通，進而將端點Q(ri)的電位拉低至偏壓VSS4以關閉晶體管開關T9，因 此此時第η級柵極驅動信號GS (η)并無輸出。在本發(fā)明的液晶顯示裝置200中，輸入電路21 23采用包含晶體管開關Tl和 Τ2的對稱結構，輸入電路24采用包含晶體管開關Tl Τ4的對稱結構，而第一下拉電 路30采用包含晶體管開關Τ5和Τ6的對稱結構，因此能使液晶顯示裝置200在正向掃 描模式和反向掃描模式下皆能正常運行。同時，第二下拉電路40用來穩(wěn)定輸出電壓，其 可采用相關領域內(nèi)熟知技術的不同電路，第4a 4d所示僅為其中一例(其中偏壓VDD 的電位為時鐘脈沖信號CKl CK3的致能電位)，第二下拉電路40的結構和相關運行 并不影響本發(fā)明的范疇。另一方面，晶體管開關Tl T9可為金屬氧化物半導體晶體管 (metal-oxide-semiconductor, M0S)開關，或是具類似功能的元件。請參考圖6，圖6為本發(fā)明中一液晶顯示裝置300的簡化方塊示意圖。圖6僅顯示 了液晶顯示裝置300的部分結構，包含多條柵極線GL(I) GL(N)、一 M相位的雙向移位寄 存器310、一時鐘脈沖產(chǎn)生器320和一電源供應器330。時鐘脈沖產(chǎn)生器320可提供雙向移 位寄存器310運行所需的起始脈沖信號VST和時鐘脈沖信號CKl CKM，而電源供應器330 可提供雙向移位寄存器310運行所需的電壓。雙向移位寄存器310包含有多級串接的移位寄存單元SR(I) SR(N)，其輸出端分別耦接于相對應的柵極線GL(I) GL (N)。依據(jù)時鐘脈沖信號CKl CKM和起始脈沖信 號VST，雙向移位寄存器310可分別通過移位寄存單元SR(I) SR(N)輸出柵極驅動信號 GS⑴ GS (N)至相對應的柵極線GL⑴ GL (N)。在本發(fā)明的液晶顯示裝置300中，雙向 移位寄存器310依據(jù)具M組相位的時鐘脈沖信號CKl CKM來運行，其中M > 2。圖6顯示 了 M = 2的實施例，其中時鐘脈沖信號CKl和CK2以預定周期在一致能電位和一除能電位之 間切換，且在同一時間僅有一時鐘脈沖信號具致能電位。假設移位寄存單元SR(η)依據(jù)時 鐘脈沖信號CKl來運行，則移位寄存單元SR(n-l)和SR(n+l)會依據(jù)時鐘脈沖信號CK2來 運行。同時，在本發(fā)明的雙向移位寄存器310中，每一級移位寄存單元另依據(jù)其前后級移位 寄存單元的輸出來運行，例如移位寄存單元SR(η)另依據(jù)柵極驅動信號GS(η-1)和GS(n+l) 來運行。請參考圖7a和圖7b，圖7a和圖7b為本發(fā)明液晶顯示裝置300中一第η級移位寄 存單元SR(n)的示意圖(η為介于1和N之間的整數(shù))。在圖7a和7b所示的實施例中，移 位寄存單元SR (η)包含一輸出端OUT (η)、一端點Q(n)、一提升電路10、一第一輸入電路26、 一第二輸入電路27、一第一下拉電路31、一第二下拉電路32，以及一第三下拉電路40。移 位寄存單元SR(n)可于其輸出端OUT(n)輸出柵極驅動信號GS(η)至柵極線GL(n)。提升電路10包含一晶體管開關T9，其控制端耦接于端點Q (η)，第一端耦接于時鐘 脈沖產(chǎn)生器320以接收時鐘脈沖信號CK1，而第二端耦接于輸出端OUT(n)。當端點Q(n)的 電位高于晶體管開關T9的導通電壓時，時鐘脈沖信號CKl可通過導通的晶體管開關T9傳 送至輸出端OUT (η)以供應柵極驅動信號GS (η)。第一輸入電路26包含晶體管開關Tl和Τ2 晶體管開關Tl的第一端耦接于第 (η-1)級移位寄存單元SR(η-1)的輸出端，而第二端耦接于端點Q (η)；晶體管開關Τ2的控 制端耦接于第(η-1)級移位寄存單元SR(η-1)的端點Q (η_1)，第一端耦接于一第一控制信 號，而第二端耦接于晶體管開關Tl的控制端。第二輸入電路27包含晶體管開關Τ3和Τ4 晶體管開關Τ3的第一端耦接于第(η+1)級移位寄存單元SR(η+1)的輸出端，而第二端極耦 接于端點Q(n)；晶體管開關T4的控制端耦接于第(η+1)級移位寄存單元SR(η+1)的端點 Q(n+1)，第一端耦接于一第二控制信號，而第二端耦接于晶體管開關T3的控制端。第一下拉電路31包含晶體管開關T5和T6 晶體管開關T5的第一端耦接于端點 Q (η)，而第二端耦接于電源供應器330以接收一偏壓VSS1，其中偏壓VSSl的值低于晶體管 開關Τ9的導通電壓；晶體管開關Τ6的控制端耦接于第(η+1)級移位寄存單元SR(η+1)的 輸出端，第一端耦接于晶體管開關Τ5的控制端，而第二端耦接于第一控制信號。第二下拉 電路32包含晶體管開關Τ7和Τ8 晶體管開關Τ7的第一端耦接于端點Q (η)，而第二端耦接 于電源供應器330以接收一偏壓VSS2，其中偏壓VSS2的值低于晶體管開關Τ9的導通電壓； 晶體管開關Τ8的控制端耦接于第(η-1)級移位寄存單元SR(η-1)的輸出端，第一端耦接于 晶體管開關Τ7的控制端，而第二端耦接于第二控制信號。圖7a所示為液晶顯示裝置300在正向掃描模式下運行時的實施例，此時第一控制 信號可為時鐘脈沖產(chǎn)生器320所提供的時鐘脈沖信號CK2，而第二控制信號可為電源供應 器330所提供的一偏壓VSS。圖7b所示為液晶顯示裝置300在反向掃描模式下運行時的實 施例，此時第一控制信號可為電源供應器330所提供的偏壓VSS，而第二控制信號可為時鐘 脈沖產(chǎn)生器320所提供的時鐘脈沖信號CK2，其中偏壓VSS的值低于晶體管開關Tl、T3、T5 11和T7的導通電壓。請參考圖8a和圖8b，圖8a為本發(fā)明液晶顯示裝置300在正向掃描模式下運行 時的時序圖，而圖8b為本發(fā)明液晶顯示裝置300在反向掃描模式下運行時的時序圖。圖 8a和圖8b顯示了柵極驅動信號GS(n-2) GS(n+2)、時鐘脈沖信號CKl CK2，以及端點 Q(n-2) Q(n+2)的電位。柵極驅動信號GS(n_2) GS(n+2)的輸出周期(具致能電位的 期間)分別由1；_2 1；+2來表示，而移位寄存單元51 (11-2) 51 (11+2)分別依據(jù)時鐘脈沖信 號 CK1、CK2、CK1、CK2 禾口 CKl 來運行。在如圖8a所示的正向掃描模式下運行時，液晶顯示裝置300依序通過移位寄存單 元SR(I) SR (N)來輸出柵極驅動信號GS(I) GS (N)至相對應的柵極線GL(I) GL (N)。 在第(n-1)級輸出周期Tlri時，時鐘脈沖信號CK2、端點Q(n-l)和柵極驅動信號GS(n_l)具 致能電位，第η級移位寄存單元SR(η)的第一輸入電路26內(nèi)的晶體管開關Tl和Τ2會被導 通，進而將端點Q(n)的電位拉高至柵極驅動信號GS(n-1)的電位以導通晶體管開關T9，由 于時鐘脈沖信號CKl此時維持在除能電位，因此第η級柵極驅動信號GS(n)并無輸出；在 第η級輸出周期Tn時，時鐘脈沖信號CKl會切換至致能電位并通過導通的晶體管開關Τ9 傳送至輸出端OUT (η)，此時移位寄存單元SR(η)可輸出具致能電位的第η級柵極驅動信號 GS(η)至柵極線GL(n)；在第(n+1)級輸出周期Tn+1時，時鐘脈沖信號CK2和柵極驅動信號 GS(n+l)具致能電位，第η級移位寄存單元SR(η)的第一下拉電路31內(nèi)的晶體管開關Τ5和 Τ6會被導通，進而將端點Q(η)拉低至偏壓VSSl以關閉晶體管開關Τ9，因此此時第η級柵 極驅動信號GS(η)并無輸出。由于偏壓VSS的值低于晶體管開關Τ3和Τ7的導通電壓，因 此當液晶顯示裝置300在正向掃描模式下運行時，第二輸入電路27和第二下拉電路32為 關閉。在如圖8b所示的反向掃描模式下運行時，液晶顯示裝置300依序通過移位寄存單 元SR (N) SR⑴來輸出柵極驅動信號GS (N) GS⑴至相對應的柵極線GL (N) GL(I)。 在第(n+1)級輸出周期Tn+1時，時鐘脈沖信號CK2、端點Q(n+1)和柵極驅動信號GS(n+1)具 致能電位，第η級移位寄存單元SR(η)的第二輸入電路27內(nèi)的晶體管開關Τ3和Τ4會被導 通，進而將端點Q(n)的電位拉高至柵極驅動信號GS(n+1)的電位以導通晶體管開關T9，由 于時鐘脈沖信號CKl此時維持在除能電位，因此第η級柵極驅動信號GS(n)并無輸出；在 第η級輸出周期Tn時，時鐘脈沖信號CKl會切換至致能電位并通過導通的晶體管開關Τ9 傳送至輸出端OUT (η)，此時移位寄存單元SR(η)可輸出具致能電位的第η級柵極驅動信號 GS(η)至柵極線GL(n)；在第(n_l)級輸出周期Tlri時，時鐘脈沖信號CK2和柵極驅動信號 GS(n-1)具致能電位，第η級移位寄存單元SR(η)的第二下拉電路32內(nèi)的晶體管開關Τ7和 Τ8會被導通，進而將端點Q(η)拉低至偏壓VSS2以關閉晶體管開關Τ9，因此此時第η級柵 極驅動信號GS(n)并無輸出。由于偏壓VSS的值低于晶體管開關Tl和T5的導通電壓，因 此當液晶顯示裝置300在反向掃描模式下運行時，第一輸入電路26和第一下拉電路31為 關閉。在本發(fā)明的液晶顯示裝置300中，第一輸入電路26和第二輸入電路27呈對稱結 構，而第一下拉電路31和第二下拉電路32呈對稱結構。因此，通過切換第一和第二控制信 號，液晶顯示裝置300在正向掃描模式和反向掃描模式下皆能正常運行。同時，第三下拉電 路40用來穩(wěn)定輸出電壓，其可采用相關領域內(nèi)熟知技術的不同電路，圖7a和圖7b所示僅
12為其中一例(其中偏壓VDD的電位為時鐘脈沖信號CKl CK2的致能電位)，第三下拉電路 40的結構和相關運行并不影響本發(fā)明的范疇。另一方面，晶體管開關Tl T9可為MOS開 關，或是具類似功能的元件。本發(fā)明的移位寄存器采用具對稱結構的輸入電路和下拉電路，讓液晶顯示裝置在 正向掃描模式和反向掃描模式下皆能正常運行，因此能提供彈性的驅動方式。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡依本發(fā)明權利要求所做的均等變化與修 飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權利要求
一種雙向移位寄存器，其包含多級串接移位寄存單元，其中所述多級串接移位寄存單元中一第(n 1)級移位寄存單元依據(jù)一第一時鐘脈沖信號和一第(n 1)級輸入電壓來提供一第(n 1)級輸出電壓；所述多級串接移位寄存單元中一第n級移位寄存單元依據(jù)一第二時鐘脈沖信號和一第n級輸入電壓來提供一第n級輸出電壓；所述多級串接移位寄存單元中一第(n+1)級移位寄存單元依據(jù)一第三時鐘脈沖信號和一第(n+1)級輸入電壓來提供一第(n+1)級輸出電壓；且該第n級移位寄存單元包含一輸出端，用來輸出該第n級輸出電壓；一第n級節(jié)點；一提升電路，其依據(jù)該第二時鐘脈沖信號和該第n級節(jié)點的電位來提供該第n級輸出電壓；一輸入電路，用來接收該第(n 1)級輸出電壓和該第(n+1)級輸出電壓，并于正向掃描時將該第(n 1)級輸出電壓作為該第n級輸入電壓，于反向掃描時將該第(n+1)級輸出電壓作為該第n級輸入電壓，并依據(jù)該第(n 1)級輸出電壓和該第(n+1)級輸出電壓來導通該提升電路；以及一下拉電路，其于正向掃描時依據(jù)所述多級串接移位寄存單元中一后級移位寄存單元所傳來的一第一電壓來關閉該提升電路，且于反向掃描時依據(jù)所述多級串接移位寄存單元中一前級移位寄存單元所傳來的一第二電壓來關閉該提升電路。
2.如權利要求1所述的移位寄存器，其中該輸入電路包含一第一開關，其包含一第一端，用來接收該第(n-1)級輸出電壓； 一第二端，耦接于該第η級節(jié)點；及 一控制端，耦接于該第一開關的第一端；以及一第二開關，其包含一第一端，用來接收該第(η+1)級輸出電壓； 一第二端，耦接于該第η級節(jié)點；及 一控制端，耦接于該第二開關的第一端。
3.如權利要求1所述的移位寄存器，其中該輸入電路包含一第一開關，其包含一第一端，耦接于一第一偏壓，其中該第一偏壓的電位高于該提升電路的導通電位；一第二端，耦接于該第η級節(jié)點；及一控制端，用來接收該第(n-1)級輸出電壓；以及一第二開關，其包含一第一端，耦接于一第二偏壓，其中該第二偏壓的電位高于該提升電路的導通電位； 一第二端，耦接于該第η級節(jié)點；及 一控制端，用來接收該第(η+1)級輸出電壓。
4.如權利要求1所述的移位寄存器，其中該輸入電路包含一第一開關，其包含一第一端，用來接收該第(n-1)級輸出電壓； 一第二端，耦接于該第η級節(jié)點；及 一控制端；一第二開關，其包含一第一端，用來接收該第(η+1)級輸出電壓； 一第二端，耦接于該第η級節(jié)點；及 一控制端；一第三開關，其包含；一第一端，用來接收該第一時鐘脈沖信號； 一第二端，耦接于該第一開關的控制端；及一控制端，耦接于該第(n-1)級移位寄存單元內(nèi)的一第(n-1)級節(jié)點；以及 一第四開關，其包含；一第一端，用來接收該第三時鐘脈沖信號； 一第二端，耦接于該第二開關的控制端；及一控制端，耦接于該第(η+1)級移位寄存單元內(nèi)的一第(η+1)級節(jié)點。
5.如權利要求1所述的移位寄存器，其中該下拉電路包含 一第五開關，其包含一第一端，耦接于該第η級節(jié)點；一第二端，耦接于一第三偏壓，其中該第三偏壓的電位低于該提升電路的導通電位；及 一控制端，用來接收該第一電壓；以及 一第六開關，其包含 一第一端，耦接于該第η級節(jié)點；一第二端，耦接于一第四偏壓，其中該第四偏壓的電位低于該提升電路的導通電位；及 一控制端，用來接收該第二電壓。
6.如權利要求5所述的移位寄存器，其中所述多級串接的移位寄存單元還包含 一第(η-2)級移位寄存單元，其依據(jù)一第四時鐘脈沖信號來提供一第(η-2)級輸出電壓以做為該第二電壓；以及一第(η+2)級移位寄存單元，其依據(jù)一第五時鐘脈沖信號來提供一第(η+2)級輸出電 壓以做為該第一電壓；其中該第一至第五時鐘脈沖信號分別以一預定周期在一致能電位和一除能電位之間 切換，且在同一時間該第一至第三時鐘脈沖信號中僅有一時鐘脈沖信號具該致能電位。
7.如權利要求6所述的移位寄存器，其中該第一和第五時鐘脈沖信號相同，且該第三 和第四時鐘脈沖信號相同。
8.如權利要求1所述的移位寄存器，其還依據(jù)一第一控制信號和一第二控制信號來在 一第一模式或一第二模式下運行，其中該移位寄存單元在該第一模式下運行時以正向掃描 方式驅動所述多級串接移位寄存單元，在該第二模式下運行時以反向掃描方式驅動所述多 級串接移位寄存單元，且該第η級移位寄存單元的該輸入電路包含一第一輸入電路，其于該第一模式下依據(jù)該第(n-1)級輸出電壓和該第一控制信號來導通該提升電路，且于該第二模式下依據(jù)該第(n-1)級輸出電壓和該第二控制信號來運 行；及一第二輸入電路，其于該第二模式下依據(jù)該第(n+1)級輸出電壓和該第一控制信號 來導通該提升電路，且于該第一模式下依據(jù)該第(n+1)級輸出電壓和該第二控制信號來運 行；而該第η級移位寄存單元的該下拉電路包含一第一下拉電路，其于該第一模式下依據(jù)該第(n+1)級輸出電壓和該第一控制信號 來關閉該提升電路，且于該第二模式下依據(jù)該第(n+1)級輸出電壓和該第二控制信號來運 行；及一第二下拉電路，其于該第二模式下依據(jù)該第(n-1)級輸出電壓和該第一控制信號 來關閉該提升電路，且于該第一模式下依據(jù)該第(n-1)級輸出電壓和該第二控制信號來運 行。
9.如權利要求8所述的移位寄存器，其中 該第一輸入電路包含一第一開關，其包含一第一端，用來接收該第(n-1)級輸出電壓； 一第二端，耦接于該第η級節(jié)點；及 一控制端；一第二開關，其包含； 一第一端，用來接收該第一控制信號； 一第二端，耦接于該第一開關的控制端；及一控制端，耦接于該第(n-1)級移位寄存單元內(nèi)的一第(n-1)級節(jié)點；且 該第二輸入電路包含一第三開關，其包含一第一端，用來接收該第(n+1)級輸出電壓； 一第二端，耦接于該第η級節(jié)點；及 一控制端；以及 一第四開關，其包含； 一第一端，用來接收該第二控制信號； 一第二端，耦接于該第三開關的控制端；及一控制端，耦接于該第(n+1)級移位寄存單元內(nèi)的一第(n+1)級節(jié)點。
10.如權利要求9所述的移位寄存器，其中 該第一下拉電路包含一第五開關，其包含 一第一端，耦接于該第η級節(jié)點；一第二端，耦接于一第一偏壓，其中該第一偏壓的電位低于該該提升電路的導通電位；及一控制端；一第六開關，其包含4一第一端，耦接于該第五開關的控制端； 一第二端，用來接收該第一控制信號；及 一控制端，用來接收該第一電壓；且 該第二下拉電路包含 一第七開關，其包含 一第一端，耦接于該第η級節(jié)點；一第二端，耦接于一第二偏壓，其中該第二偏壓的電位低于該該提升電路的導通電位；及一控制端；及一第八開關，其包含一第一端，耦接于該第七開關的控制端；一第二端，用來接收該第二控制信號；及一控制端，用來接收該第二電壓。
11.如權利要求10所述的移位寄存器，其中該第一控制信號的電位高于該第一開關、 該第三開關、該第五開關和該第七開關的導通電位，而該第二控制信號的電位低于該第一 開關、該第三開關、該第五開關和該第七開關的導通電位。
12.如權利要求10所述的移位寄存器，其中該第(η+1)級移位寄存單元依據(jù)該第三時 鐘脈沖信號來提供該第(η+1)級輸出電壓以做為該第一電壓，該第(η-1)級移位寄存單元 依據(jù)該第一時鐘脈沖信號來提供該第(η-1)級輸出電壓以做為該第二電壓，該第一至第三 時鐘脈沖信號分別以一預定周期在一致能電位和一除能電位之間切換，且在同一時間該第 一和第二時鐘脈沖信號中僅有一時鐘脈沖信號具該致能電位，而在同一時間該第二和第三 時鐘脈沖信號中僅有一時鐘脈沖信號具該致能電位。
13.如權利要求12所述的移位寄存器，其中該第一和第三時鐘脈沖信號相同。
14.如權利要求1所述的移位寄存器，其中該提升電路包含 一第九開關，其包含一第一端，用來接收該第二時鐘脈沖信號； 一第二端，耦接于該輸出端；及 一控制端，耦接于該第η級節(jié)點。
全文摘要
一種雙向移位寄存器，其包含多級串接移位寄存單元，其中所述多級串接移位寄存單元中一第(n-1)級移位寄存單元依據(jù)一第一時鐘脈沖信號和一第(n-1)級輸入電壓來提供一第(n-1)級輸出電壓；所述多級串接移位寄存單元中一第n級移位寄存單元依據(jù)一第二時鐘脈沖信號和一第n級輸入電壓來提供一第n級輸出電壓；所述多級串接移位寄存單元中一第(n+1)級移位寄存單元依據(jù)一第三時鐘脈沖信號和一第(n+1)級輸入電壓來提供一第(n+1)級輸出電壓。本發(fā)明中液晶顯示裝置的移位寄存器包含多級串接移位寄存單元，每一級移位寄存單元包含具對稱結構的輸入電路和下拉電路，讓液晶顯示裝置在正向掃描模式和反向掃描模式下皆能運行。
文檔編號G09G3/20GK101937718SQ20101024671
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月4日 優(yōu)先權日2010年8月4日
發(fā)明者徐國華, 楊欲忠, 林坤岳, 蘇國彰 申請人:友達光電股份有限公司