專利名稱：電平轉(zhuǎn)換器及采用該轉(zhuǎn)換器的平板顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電平轉(zhuǎn)換器(shifter)及采用該轉(zhuǎn)換器的顯示器。尤其是，本發(fā)明涉及一種電源效率有所提高的電平轉(zhuǎn)換器及及采用該轉(zhuǎn)換器的顯示面板。
背景技術(shù)：
圖1表示傳統(tǒng)電平轉(zhuǎn)換器的電路圖。傳統(tǒng)電平轉(zhuǎn)換器包括P溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)晶體管M1A、M2A和N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管M3A、M4A。晶體管M1A、M2A交叉連接。將輸入電壓Vin施加到晶體管M3A的柵極。將輸入電壓Vin反向后的電壓Vinb施加到晶體管M4A的柵極。
在傳統(tǒng)電平轉(zhuǎn)換器中，輸出信號(hào)Vout的電平根據(jù)施加到晶體管M3A、M4A柵極的輸入電壓Vin、Vinb值的變化而變化，因此就有傳統(tǒng)晶體管對(duì)輸入電壓Vin、Vinb時(shí)滯(skew)敏感的問題。
圖2表示另一個(gè)傳統(tǒng)電平轉(zhuǎn)換器的電路圖。圖2所示的電平轉(zhuǎn)換器與圖1所示的電平轉(zhuǎn)換器的不同之處在于圖2電平轉(zhuǎn)換器中的晶體管M1B作為二極管連接，且圖2電平轉(zhuǎn)換器中的晶體管M1B的柵極連接到晶體管M2B的柵極。
在圖2所示的電平轉(zhuǎn)換器中，在根據(jù)輸入電壓輸出輸出電壓的同時(shí)，有從電源LVDD到電源VSS產(chǎn)生靜態(tài)電流的通路的問題。因此，就有電平轉(zhuǎn)換器電源消耗增加的問題。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種電平轉(zhuǎn)換器，以防止輸出信號(hào)受到輸入信號(hào)間出現(xiàn)時(shí)滯的影響，且電源消耗少。
同樣根據(jù)本發(fā)明，提供一種平板顯示器，其采用這種不受輸入信號(hào)間出現(xiàn)時(shí)滯的影響且電源消耗少的電平轉(zhuǎn)換器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，電平轉(zhuǎn)換器接收其第一電平電壓和第二電平電壓交替變化的輸入信號(hào)，并根據(jù)第一電平電壓和第二電平電壓產(chǎn)生第三電平電壓和第四電平電壓。電平轉(zhuǎn)換器包括第一晶體管，其連接在第一電源和輸出端之間；第二晶體管，其連接在輸出端和第二電源之間，且將輸入信號(hào)反向后的信號(hào)施加到其柵極；電容器，其連接在第一晶體管和第二晶體管柵極之間；以及開關(guān)，其響應(yīng)第一電平電壓以將對(duì)應(yīng)于第一電平電壓的電壓施加到第一晶體管的柵極，且響應(yīng)第二電平電壓以阻止輸入信號(hào)施加到第一晶體管的柵極。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，電平轉(zhuǎn)換器接收其第一電平電壓和第二電平電壓交替變化的輸入信號(hào)，并根據(jù)第一電平電壓和第二電平電壓產(chǎn)生第三電平電壓和第四電平電壓。電平轉(zhuǎn)換器包括第一晶體管，其連接在第一電源和輸出端之間，且將輸入信號(hào)反向后的信號(hào)施加到其柵極；第二晶體管，其連接在輸出端和第二電源之間；電容器，其連接在第一晶體管和第二晶體管柵極之間；以及開關(guān)，其響應(yīng)第一電平電壓以阻止輸入信號(hào)施加到第二晶體管的柵極，且響應(yīng)第二電平電壓以將對(duì)應(yīng)于第二電平電壓的電壓施加到第二晶體管的柵極。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，電平轉(zhuǎn)換器接收其第一電平電壓和第二電平電壓交替變化的輸入信號(hào)，并根據(jù)第一電平電壓和第二電平電壓產(chǎn)生第三電平電壓和第四電平電壓。電平轉(zhuǎn)換器包括第一晶體管，其連接在第一電源和輸出端之間；第二晶體管，其連接在輸出端和第二電源之間，且將輸入信號(hào)施加到其柵極；電容器，其連接在第一晶體管和第二晶體管柵極之間；以及開關(guān)，其連接在第三電源和第一晶體管柵極之間，當(dāng)輸入信號(hào)是第一電平電壓時(shí)將對(duì)應(yīng)于第三電源電壓的電壓施加到第一晶體管的柵極，且當(dāng)輸入信號(hào)是第二電平電壓時(shí)阻止第三電源施加到第一晶體管的柵極。
圖1表示傳統(tǒng)電平轉(zhuǎn)換器的電路圖。
圖2表示另一個(gè)傳統(tǒng)電平轉(zhuǎn)換器的電路圖。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器電路圖。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器的第一輸入電壓Vin和輸出電壓Vout的波形。
圖5表示根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器電路圖。
圖6表示根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器的第二輸入電壓Vin和輸出電壓Vout的波形。
圖7表示根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器電路圖。
圖8表示根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器的第一輸入電壓Vin和輸出電壓Vout的波形。
圖9表示根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器電路圖。
圖10表示根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器的第二輸入電壓Vin和輸出電壓Vout的波形。
圖11表示根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例采用電平轉(zhuǎn)換器的平板顯示器圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D3和圖4描述根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器。
如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器包括晶體管M1C、M2C、M3C和電容器C1C。根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)示例性實(shí)施例，晶體管M1C、M3C是P溝道晶體管，且晶體管M2C是N溝道晶體管。
晶體管M1C、M2C相互串聯(lián)在提供電壓LVDD的電源和提供電壓VSS的電源之間。將電壓LVDD施加到晶體管M1C的源極，且將晶體管M1C的漏極連接到晶體管M2C的漏極。將電壓VSS施加到晶體管M2C的源極。
根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)示例性實(shí)施例，晶體管M1C的漏極和晶體管M2C的漏極上的電壓是電平轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。
晶體管M3C是一個(gè)連接成二極管的晶體管，且晶體管M3C的漏極連接到晶體管M1C的柵極。根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)示例性實(shí)施例，晶體管M3C通過第一輸入電壓Vin被正向或反向偏置，因此將第一輸入電壓Vin輸送到晶體管M1C的柵極，或阻止第一輸入電壓Vin。
電容器C1C連接在晶體管M1C的柵極和晶體管M2C的柵極之間，并維持晶體管M1C、M2C的柵極之間的電壓。
根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)示例性實(shí)施例，將第一輸入電壓Vin施加到晶體管M3C的源極，且將第二輸入電壓Vinb施加到晶體管M2C的柵極。第二輸入電壓Vinb是第一輸入電壓Vin的反向電壓。
參照?qǐng)D4描述根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器工作過程。第一輸入電壓Vin具有交替變化的高電平電壓VDD和低電平電壓VSS。根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)示例性實(shí)施例，高電平電壓VDD低于電壓LVDD。這里，電壓VSS可為接地電壓。
假設(shè)電壓VDD使得電壓VDD與晶體管M3C的一閾值電壓的絕對(duì)值(Vt3)之間的差(VDD-Vt3)能使晶體管M1C導(dǎo)通，如方程1中所示。
方程1VDD-Vt3＜LVDD-Vt1其中Vt1表示晶體管M1C的閾值電壓絕對(duì)值。
電壓VDD高于晶體管M3C的閾值電壓Vt3。假設(shè)電壓VDD使得兩倍電壓VDD值與晶體管M3C的閾值電壓Vt3之間的差值(2VDD-Vt3)能使晶體管M1C截止，如方程2中所示。
方程22VDD-Vt3＞LVDD-Vt1當(dāng)T1期間第一輸入電壓Vin為高電平電壓VDD時(shí)，晶體管M3C被正向偏置，從而將第一輸入電壓Vin輸送到的晶體管M1C的柵極。此時(shí)，晶體管M3C被連接成二極管，因此施加到晶體管M1C柵極的電壓為電壓(VDD-Vt3)。
如上所假設(shè)，電壓VDD與晶體管M3C的閾值電壓絕對(duì)值(Vt3)之間的差(VDD-Vt3)處于使晶體管M1C導(dǎo)通的電平值，因此在T1期間晶體管M1C導(dǎo)通。
將第二輸入電壓Vinb施加到晶體管M2C的柵極，且由于第二輸入電壓Vinb為低電平電壓VSS，因此晶體管M2C截止。
因此，在T1期間，輸出電壓Vout實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于高電平電壓LVDD。
將電壓(VDD-Vt3)施加到電容器C1C的電極AC上，將電壓VSS施加到電容器C1C的另一電極BC上，因此電容器C1C以與兩個(gè)電極之間的電壓差相對(duì)應(yīng)上的電荷充電。
當(dāng)T2期間第一輸入電壓Vin變?yōu)榈碗娖诫妷篤SS時(shí)，晶體管M3C被反向偏置，從而第一輸入電壓Vin不會(huì)輸送到晶體管M1C柵極。由于第二輸入電壓Vinb變?yōu)楦唠娖诫妷篤DD，因此晶體管M2C導(dǎo)通。
此時(shí)，施加到電容器C1C的電極BC的電壓從低電平電壓VSS切換到高電平電壓VDD，且由于電極AC被浮置(即沒有電流流過電極AC)，因此電容器C1C上的電荷得以維持。因此，由于兩端的電壓得以維持，所以電容器C1C電極BC的電壓變化值影響電極AC電壓的狀態(tài)。
即，當(dāng)?shù)碗娖诫妷篤SS為地電壓時(shí)，電容器C1C電極BC的電壓變化值為VDD，因此在T1期間電容器C1C的電極AC的電壓從電壓(VDD-VT3)增加電壓VDD。
因此，施加到電容器C1C電極AC上的電壓由方程3給出。
方程3VCA＝(VDD-Vt3)+VDD＝2VDD-Vt3其中VCA表示電容器C1C的電極AC的電壓，且Vt3表示晶體管M3C閾值電壓的絕對(duì)值。
如上所述，電壓(2VDD-Vt3)為致使晶體管M1C截止的電壓，因此該電壓(2VDD-Vt3)使晶體管M1C截止。
因此，晶體管M2C導(dǎo)通，晶體管M1C截止，從而輸出電壓Vout實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于低電平電壓VSS。
當(dāng)輸入電壓Vin為高電平電壓VDD時(shí)，根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器輸出電壓LVDD，且當(dāng)輸入電壓Vin為低電平電壓VSS時(shí)，輸出電壓VSS。電壓LVDD高于電壓VDD，因此根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器是一個(gè)電平提升轉(zhuǎn)換器，用于增加輸入電壓Vin電平并輸出該輸入電壓。
根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)示例性實(shí)施例，當(dāng)轉(zhuǎn)換第一輸入電壓Vin的電平且將該輸入電壓作為輸出電壓Vout輸出時(shí)，晶體管M1C、M2C中的一個(gè)截止。因此，實(shí)質(zhì)上不會(huì)出現(xiàn)由靜態(tài)電流所引起的電源消耗，從而電平轉(zhuǎn)換器的電源消耗減少。
上面已描述了根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器。上面描述的晶體管M3C是一個(gè)P溝道晶體管?？墒?，本發(fā)明不限于預(yù)先確定的晶體管M3C溝道類型，且晶體管M3C也可以是N溝道晶體管，這將在第三和第四個(gè)示例性實(shí)施例中描述。采用這種結(jié)構(gòu)，流經(jīng)晶體管M3C的漏電流減小。即當(dāng)N溝道TFT(薄膜晶體管)使用LDD(低摻雜漏極)結(jié)構(gòu)時(shí)，反向電流隨反向偏置電壓的增加而增加是不重要的。當(dāng)使用N溝道TFT而不是P溝道TFT(其反向電流隨反向偏置電壓增加而極大增加)時(shí)，由電容器的電荷的泄漏所致的漏電流減小。
參照?qǐng)D5和圖6描述根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器。圖5表示根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器電路圖，且圖6表示根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)示例性實(shí)施例電平轉(zhuǎn)換器的第二輸入電壓Vinb和輸出電壓Vout的波形。
根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器與根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器的不同之處在于將高電平電壓VDD施加到晶體管M3D的源極。
將描述根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器的工作過程。
當(dāng)?shù)诙斎腚妷篤inb為低電平電壓VSS時(shí)，晶體管M2D截止。可是，通過高電平電壓VDD晶體管M3D被正向偏置，且將電壓VDD與晶體管M3D閾值電壓絕對(duì)值(Vt3)之間的差所對(duì)應(yīng)的電壓施加到晶體管M1D的柵極。因此，晶體管M1D導(dǎo)通。
在T1期間，根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器的輸出電壓Vout是高電平電壓LVDD。
在T1期間施加到電容器C1D的電極AD上的電壓為電壓(VDD-Vt3)，且施加到電容器C1D的另一電極BD上的電壓為電壓VSS，因此電容器C 1D以與兩個(gè)電極之間的電壓差相對(duì)應(yīng)的電荷充電。
當(dāng)T2期間第二輸入電壓Vinb變?yōu)楦唠娖诫妷篤DD時(shí)，晶體管M2D導(dǎo)通。
電容器C1D的電極BD的電壓從低電平電壓VSS切換到高電平電壓VDD，且由于電極AD被浮置，電容器C1D上的電荷得以維持。因此，電容器C1D兩端的電壓得以維持，且電容器C1D電極AD的電壓變化值與電極BD上的電壓變化值一樣。即，當(dāng)電壓VSS為地電壓時(shí)，電容器C1D電極BD的電壓變化值為VDD，因此電容器C1D的電極AD的電壓從電壓(VDD-VT3)增加電壓VDD。
因此，施加到晶體管M1D柵極上的電壓達(dá)到(2VDD-Vt3)，并且晶體管M1D截止。
在T2期間電平轉(zhuǎn)換器的輸出電壓Vout為低電平電壓VSS。
如上所述，電平轉(zhuǎn)換器依據(jù)第二輸入電壓Vinb工作，第二輸入電壓Vinb是第一輸入電壓Vin的反向電壓，從而根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)示例性實(shí)施例解決了第一輸入電壓Vin和第二輸入電壓Vinb間的時(shí)滯問題。當(dāng)將第二輸入電壓Vinb的電平被切換以作為輸出電壓Vout輸出時(shí)，晶體管M1D、M2D中的一個(gè)截止，因此切斷了靜態(tài)電流的通路。因此，由于實(shí)質(zhì)上不出現(xiàn)由靜態(tài)電流所致的電源消耗，因此電平轉(zhuǎn)換器的電源消耗減小。
參照?qǐng)D7和圖8描述根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器。
圖7表示根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器電路圖，且圖8表示根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)示例性實(shí)施例電平轉(zhuǎn)換器的第一輸入電壓Vin和輸出電壓Vout的波形。
根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器與根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器的不同之處在于將電壓VDD施加到晶體管M1E的源極，將電壓LVSS施加到晶體管M2E的源極，且將晶體管M3E連接到晶體管M2E的柵極。將第一輸入電壓Vin施加到晶體管M3E的源極，且將第二輸入電壓Vinb施加到晶體管M1E的柵極。
假定比電壓VSS低的電壓LVSS使得電壓VSS與晶體管M3E的閾值電壓Vt3之和能使晶體管M2E導(dǎo)通，如方程4中的情況。
方程4VSS+Vt3＞LVSS+Vt2假定從電壓VSS與晶體管M3E的閾值電壓Vt3之和中減去電壓VDD后所得電壓使晶體管M2E截止，如方程5中的情況。
方程5VSS+Vt3-VDD＜LVSS+Vt2將參照?qǐng)D8描述根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器的工作過程。
當(dāng)T1期間第一輸入電壓Vin為低電平電壓VSS時(shí)，晶體管M3E被正向偏置。因此，根據(jù)上面的假設(shè)，將電壓VSS與晶體管M3E的閾值電壓Vt3之和所對(duì)應(yīng)的電壓(VSS+Vt3)施加到晶體管M2E的柵極，從而晶體管M2E導(dǎo)通。
當(dāng)?shù)诙斎腚妷篤inb為高電平電壓VDD時(shí)，晶體管M1E截止。
因此，在T1期間，電平轉(zhuǎn)換器的輸出電壓Vout實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于低電平電壓LVSS。
此時(shí)，將電壓VDD施加到電容器C1E的電極AE上，將電壓(VSS+Vt3)施加到另一電極BE，因此電容器C1E上的充電電荷對(duì)應(yīng)于兩個(gè)電極之間的電壓差。
當(dāng)T2期間第一輸入電壓Vin為高電平電壓VDD時(shí)，晶體管M3E被反向偏置，從而第一輸入電壓Vin不會(huì)輸送到晶體管M2E的柵極。由于第二輸入電壓Vinb為低電平電壓VSS，因此晶體管M1導(dǎo)通。
當(dāng)電容器C1E的電極AE的電壓從高電平電壓VDD切換到低電平電壓VSS時(shí)，由于電極BE被浮置(即沒有電流流過電極BE)，因此電容器C1E上的電荷得以維持。因此，由于兩端的電壓得以維持，所以電容器C1E電極BE的電壓隨電極AE電壓變化值而變化。
詳細(xì)而言，當(dāng)電壓VSS為地電壓時(shí)，由于電容器C1E的電極AE上的電壓變化為-VDD，T1期間電容器C1E的電極BE上的電壓從電壓(VSS+Vt3)凈減電壓VDD。因此，電容器C1E的電極BE上的電壓由方程6給出。
方程6VCB＝(VSS+Vt3)-VDD＝VSS+Vt3-VDD其中VCB表示電容器C1E的電極BE上的電壓。
根據(jù)上面的假設(shè)，由于從電壓VSS與晶體管M3E的閾值電壓Vt3之和中減去電壓VDD后所得電壓值使晶體管M2E截止，因此電容器C1E的電極BE的電壓VCB使晶體管M2E截止。
因此，當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷篤in為高電平電壓時(shí)，根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器輸出高電平電壓VDD，且當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷篤in為低電平電壓VSS時(shí)，輸出低電平電壓LVSS。電壓LVSS小于電壓VSS，因此根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器為一個(gè)電平下降轉(zhuǎn)換器。
在本發(fā)明第三個(gè)示例性實(shí)施例中，因?yàn)樵谵D(zhuǎn)換第一輸入電壓Vin的電平且將該輸入電壓作為輸出電壓Vout輸出時(shí)，晶體管M1E、M2E中的一個(gè)截止，因此電平轉(zhuǎn)換器的電源消耗減少。
圖9表示根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器電路圖，且圖10表示根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)示例性實(shí)施例電平轉(zhuǎn)換器的第二輸入電壓Vin和輸出電壓Vout的波形。
由于將低電平電壓VSS施加到晶體管M3F的源極，根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器與根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器的不同。
將參照?qǐng)D10描述根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器的工作過程。
當(dāng)T1期間第二輸入電壓Vin為高電平電壓VDD時(shí)，晶體管M1F截止。
施加于晶體管M3F源極的低電平電壓VSS使晶體管M3F被正向偏置。因此，將電壓VSS與晶體管M3F的閾值電壓Vt3之和所對(duì)應(yīng)的電壓施加到電容器C1F的電極BF上，根據(jù)假設(shè)晶體管M2F導(dǎo)通。
因此，在T1期間，根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器的輸出電壓Vout實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于低電平電壓LVSS。
將電壓VDD施加到電容器C1F的電極AF，將電壓(VSS+Vt3)施加到電極BF，因此對(duì)電容器C1F充電的電荷對(duì)應(yīng)于兩個(gè)電極之間的電壓差。
在T2期間，當(dāng)?shù)诙斎腚妷篤inb為低電平電壓VSS時(shí)，晶體管M1F導(dǎo)通，且電容器C1F的電極AF上的電壓從高電平電壓VDD切換到低電平電壓VSS。
當(dāng)假定電壓VSS為地電壓時(shí)，電容器C1F的電極AF上的電壓從電極AF上的電壓減少了電壓VDD，且由于電極BF被浮置(即沒有電流流過電極BF)，因此電容器C1F上的電荷得以維持。因此，由于兩個(gè)電極上的電壓得以維持，所以電容器C1F的電極BF上的電壓從在T1期間的電壓減少了電壓VDD。因此，由于施加于晶體管M2F柵極上的電壓為電壓(VS+Vt3-VDD)，且電壓VDD高于電壓Vt3，因此晶體管M2F截止。
根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器受到第二輸入電壓Vinb的影響。當(dāng)?shù)诙斎腚妷簽楦唠娖诫妷簳r(shí)，根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器輸出低電平電壓LVSS，且當(dāng)?shù)诙斎腚妷簽榈碗娖诫妷簳r(shí)，輸出高電平電壓VDD。
根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器通過使用一個(gè)輸入電壓消除了輸入電壓間時(shí)滯時(shí)出現(xiàn)的問題。因?yàn)樵谵D(zhuǎn)換第一輸入電壓Vin的電平且將該輸入電壓作為輸出電壓Vout輸出時(shí)，晶體管M1F和M2F中的一個(gè)截止，因此電源消耗減少。
已描述了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器。將該電平轉(zhuǎn)換器應(yīng)用于使用了另外電壓電平的集成電路(IC)的平板顯示器中以轉(zhuǎn)換IC與平板顯示器之間的電壓電平?，F(xiàn)在參照?qǐng)D11描述使用根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例電平轉(zhuǎn)換器的平板顯示器。
圖11表示使用根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例電平轉(zhuǎn)換器的平板顯示器圖。
圖11所示平板顯示器包括定時(shí)控制器Tcon 100、移位寄存器S/R 200、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器300以及顯示面板400。定時(shí)控制器100生成分別用于驅(qū)動(dòng)該移位寄存器200和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器300的掃描/定時(shí)信號(hào)和數(shù)據(jù)/定時(shí)信號(hào)。移位寄存器200從定時(shí)控制器100接收掃描/定時(shí)信號(hào)，之后將掃描信號(hào)施加到顯示面板400上形成的掃描線X1至Xm。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器300根據(jù)定時(shí)信號(hào)將數(shù)據(jù)/定時(shí)信號(hào)施加到顯示面板400上的數(shù)據(jù)線Y1至Yn。
當(dāng)假定定時(shí)控制器100和移位寄存器200中使用的電壓范圍相互不同時(shí)，在定時(shí)控制器100與移位寄存器200之間采用根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換器L/S 500，從而將定時(shí)控制器100的輸出電壓范圍轉(zhuǎn)換到移位寄存器200中使用的電壓范圍。可使用用于電平轉(zhuǎn)換器500與移位寄存器200之間的定時(shí)信號(hào)CLK和/CLK的緩沖器(未顯示)。
當(dāng)假定移位寄存器200和顯示面板400中使用的電壓范圍相互不同時(shí)，在移位寄存器200與顯示面板400的的掃描線X1至Xm之間包含電平轉(zhuǎn)換器L/S 600，從而將移位寄存器200的輸出電壓范圍轉(zhuǎn)換到顯示面板400中使用的電壓范圍。電平轉(zhuǎn)換器600與顯示面板400之間可包括緩沖器(未顯示)，其根據(jù)顯示面板400中使用的電壓范圍工作。
已在圖11中通過例子說明了在定時(shí)控制器100與移位寄存器200之間以及在移位寄存器200與顯示面板400之間可使用電平轉(zhuǎn)換器。此外，本發(fā)明不僅限于所描述的例子，而可應(yīng)用于其他需要轉(zhuǎn)換電壓范圍的顯示面板結(jié)構(gòu)中。
盡管結(jié)合當(dāng)前所考慮的實(shí)際例子對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，應(yīng)理解本發(fā)明不限于這些公開的實(shí)施例，相反還包括在附加權(quán)利要求精神和范圍內(nèi)的不同修改與等效構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種電平轉(zhuǎn)換器，用于接收其第一電平電壓和第二電平電壓交替變化的輸入信號(hào)，并用于根據(jù)第一電平電壓和第二電平電壓產(chǎn)生第三電平電壓和第四電平電壓，包括一第一晶體管，其連接在第一電源和輸出端之間；一第二晶體管，其連接在輸出端和第二電源之間，其中將輸入信號(hào)的反向信號(hào)施加到其柵極；一電容器，其連接在第一晶體管和第二晶體管的柵極之間；以及一開關(guān)，其響應(yīng)第一電平電壓以將對(duì)應(yīng)于第一電平電壓的電壓施加到第一晶體管柵極，且響應(yīng)第二電平電壓以阻止將輸入信號(hào)施加到第一晶體管柵極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電平轉(zhuǎn)換器，其中開關(guān)連接到第一晶體管柵極，且包含一個(gè)連接成二極管的晶體管，其由于第二電平電壓而被反向偏置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電平轉(zhuǎn)換器，其中第一電源的電壓確立為比第一電平電壓高的電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電平轉(zhuǎn)換器，其中第二電源的電壓實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于第二電平電壓的電平。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電平轉(zhuǎn)換器，其中第一電平電壓被確立使得第一電平電壓與開關(guān)閾值電壓的絕對(duì)值之間的差值能使第一晶體管導(dǎo)通。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的電平轉(zhuǎn)換器，其中第一電平電壓被確立使得當(dāng)?shù)谝浑娖诫妷号c第二電平電壓之間的電壓差為第五電平電壓時(shí)，從第一電平電壓與第五電平電壓之和中減去開關(guān)閾值電壓的絕對(duì)值之后所得值使第一晶體管截止。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中的電平轉(zhuǎn)換器，其中第二電源的電壓實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于地電壓。
8.一種電平轉(zhuǎn)換器，用于接收其第一電平電壓和第二電平電壓交替變化的輸入信號(hào)，并用于根據(jù)第一電平電壓和第二電平電壓產(chǎn)生第三電平電壓和第四電平電壓，包括一第一晶體管，其連接在第一電源和輸出端之間，且將輸入信號(hào)的反向信號(hào)施加到其柵極；一第二晶體管，其連接在輸出端和第二電源之間；一電容器，其連接在第一晶體管和第二晶體管的柵極之間；以及一開關(guān)，其響應(yīng)第一電平電壓以阻止將輸入信號(hào)施加到第二晶體管的柵極，且響應(yīng)第二電平電壓以將對(duì)應(yīng)于第二電平電壓的電壓施加到第二晶體管的柵極。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的電平轉(zhuǎn)換器，其中開關(guān)連接到第二晶體管的柵極，且包含一個(gè)由于第一電平電壓而被反向偏置并連接為二極管的晶體管。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的電平轉(zhuǎn)換器，其中第二電源的電壓確立為比第二電平電壓低的較低電平電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的電平轉(zhuǎn)換器，其中第一電源的電壓具有實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于第一電平電壓的電平。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的電平轉(zhuǎn)換器，其中第二電平電壓被確立使得第二電平電壓與開關(guān)閾值電壓之和使第二晶體管導(dǎo)通。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的電平轉(zhuǎn)換器，其中第二電平電壓被確立使得當(dāng)?shù)谝浑娖诫妷号c第二電平電壓之間的電壓差為第五電平電壓時(shí)，從第二電平電壓與開關(guān)閾值電壓之和中減去第五電平電壓之后所得值使第二晶體管截止。
14.一種電平轉(zhuǎn)換器，用于接收其第一電平電壓和第二電平電壓交替變化的輸入信號(hào)，并用于根據(jù)第一電平電壓和第二電平電壓產(chǎn)生第三電平電壓和第四電平電壓，包括一第一晶體管，其連接在第一電源和輸出端之間；一第二晶體管，其連接在輸出端和第二電源之間，其中將輸入信號(hào)施加到其柵極；一電容器，其連接在第一晶體管和第二晶體管的柵極之間；以及一開關(guān)，其連接在第三電源和第一晶體管的柵極之間，當(dāng)輸入信號(hào)是第一電平電壓期間將對(duì)應(yīng)于第三電源電壓的電壓施加到第一晶體管的柵極，且當(dāng)輸入信號(hào)是第二電平電壓期間阻止第三電源施加到第一晶體管柵極。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的電平轉(zhuǎn)換器，其中開關(guān)連接到第一晶體管的柵極，且包含一個(gè)當(dāng)輸入信號(hào)為第二電平電壓期間被反向偏置并連接成二極管的晶體管。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的電平轉(zhuǎn)換器，其中第一電源的電壓高于第二電源的電壓，且第二電源的電壓具有實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于第一電平電壓的電平。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的電平轉(zhuǎn)換器，其中第一電源的電壓高于第二電平電壓，且第三電源的電壓具有實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于第二電平電壓的電平。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的電平轉(zhuǎn)換器，其中第二電平電壓被確立使得第二電平電壓與開關(guān)閾值電壓的絕對(duì)值之間的差值使第一晶體管導(dǎo)通。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的電平轉(zhuǎn)換器，其中第二電平電壓被確立使得當(dāng)?shù)谝浑娖诫妷号c第二電平電壓之間的差為第五電平電壓時(shí)，從第二電平電壓與第五電平電壓之和中減去開關(guān)閾值電壓的絕對(duì)值之后所得值使第一晶體管截止。
20.根據(jù)權(quán)利要求14的電平轉(zhuǎn)換器，其中第一電源的電壓低于第二電源的電壓，且第二電源的電壓具有實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于第一電平電壓的電平。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的電平轉(zhuǎn)換器，其中第一電源的電壓低于第二電平電壓，且第三電源的電壓具有實(shí)質(zhì)上對(duì)應(yīng)于第二電平電壓的電平。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的電平轉(zhuǎn)換器，其中第二電平電壓被確立使得第二電平電壓與開關(guān)閾值電壓之和使第一晶體管導(dǎo)通。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的電平轉(zhuǎn)換器，其中第二電平電壓被確立使得當(dāng)?shù)谝浑娖诫妷号c第二電平電壓之間的電壓差為第五電平電壓時(shí)，從第二電平電壓與開關(guān)的閾值電壓之和中減去第五電平電壓之后所得的值使第一晶體管截止。
24.一種平板顯示器，包括一顯示面板，其有多條掃描線和多條數(shù)據(jù)線；一移位寄存器，其根據(jù)定時(shí)信號(hào)提供掃描信號(hào)給掃描線；一數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，其根據(jù)定時(shí)信號(hào)提供數(shù)據(jù)信號(hào)給數(shù)據(jù)線；一控制器，其產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)并將定時(shí)信號(hào)提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和移位寄存器；以及一如權(quán)利要求1所述的電平轉(zhuǎn)換器，其至少連接在控制器與移位寄存器、移位寄存器與掃描線、以及控制器與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器之中的一個(gè)之間。
25.一種平板顯示器，包括一顯示面板，其有多條掃描線和多條數(shù)據(jù)線；一移位寄存器，其根據(jù)定時(shí)信號(hào)提供掃描信號(hào)給掃描線；一數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，其根據(jù)定時(shí)信號(hào)提供數(shù)據(jù)信號(hào)給數(shù)據(jù)線；一控制器，其產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)并將定時(shí)信號(hào)提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和移位寄存器；以及一如權(quán)利要求8所述的電平轉(zhuǎn)換器，其至少連接在控制器與移位寄存器、移位寄存器與掃描線、以及控制器與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器之中的一個(gè)之間。
26.一種平板顯示器，包括一顯示面板，其有多條掃描線和多條數(shù)據(jù)線；一移位寄存器，其根據(jù)定時(shí)信號(hào)提供掃描信號(hào)給掃描線；一數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，其根據(jù)定時(shí)信號(hào)提供數(shù)據(jù)信號(hào)給數(shù)據(jù)線；一控制器，其產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)并將定時(shí)信號(hào)提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和移位寄存器；以及一如權(quán)利要求14所述的電平轉(zhuǎn)換器，其至少連接在控制器與移位寄存器、移位寄存器與掃描線、以及控制器與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器之中的一個(gè)之間。
全文摘要
電平轉(zhuǎn)換器以及使用該電平轉(zhuǎn)換器的平板顯示器。電平轉(zhuǎn)換器用于接收其第一電平電壓和第二電平電壓交替變化的輸入信號(hào)，并根據(jù)第一電平電壓和第二電平電壓產(chǎn)生第三電平電壓和第四電平電壓，其包括第一晶體管，其連接在第一電源和輸出端之間；第二晶體管，其連接在輸出端和第二電源之間、電容器，其連接在第一晶體管和第二晶體管的柵極之間；以及開關(guān)，其將對(duì)應(yīng)于第一電平電壓的電壓施加到第一晶體管的柵極，且阻止將輸入信號(hào)施加到第一晶體管的柵極。
文檔編號(hào)H03K19/0185GK1694358SQ20051006845
公開日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2005年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月29日
發(fā)明者申東蓉 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社