液晶顯示器及其雙向移位寄存裝置制造方法
【專利摘要】一種液晶顯示器及其雙向移位寄存裝置。本發(fā)明的雙向移位寄存裝置配置在面板的基板上，且其包括多級串接在一起的移位寄存器。每一級移位寄存器包括預充電單元、上拉單元與下拉單元。其中，預充電單元接收第一預設時鐘信號與前一級或后一級移位寄存器的輸出，并據以輸出充電信號。上拉單元接收充電信號與第二預設時鐘信號，并據以輸出掃描信號。下拉單元接收第二預設時鐘信號、第三預設時鐘信號、下兩級或上兩級移位寄存器的輸出，并據以決定是否將掃描信號下拉至參考電位。
【專利說明】液晶顯示器及其雙向移位寄存裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種平面顯示技術，且特別涉及一種液晶顯示器及其移位寄存裝置?！颈尘凹夹g】
[0002]近年來，隨著半導體科技蓬勃發(fā)展，攜帶型電子產品及平面顯示器產品也隨之興起。而在眾多平面顯示器的類型當中，液晶顯示器(Liquid Crystal Display,IXD)基于其低電壓操作、無輻射線散射、重量輕以及體積小等優(yōu)點，隨即已成為各顯示器產品的主流。也亦因如此，無不驅使著各家廠商針對液晶顯示器的開發(fā)技術要朝向更微型化及低制作成本發(fā)展。
[0003]為了要降低液晶顯示器的制作成本，已有部分廠商研發(fā)出在液晶顯示面板采用非晶娃(amorphous silicon,a-Si)工藝的條件下,可將原先配置于液晶顯示面板的掃描側所使用的掃描驅動IC內部的移位寄存器(shift register)轉移直接配置在液晶顯示面板的玻璃基板(glass substrate)上。因此,原先配置于液晶顯不面板的掃描側所使用的掃描驅動IC即可省略，藉以達到降低液晶顯示器的制作成本的目的。

【發(fā)明內容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的一示范性實施例提供一種雙向移位寄存裝置，其包括N級串接在一起的移位寄存器，且第i級移位寄存器包括預充電單元、上拉單元，以及下拉單元。其中，N為預設正整數，而i為大于等于3的正整數且小于等于N-2。預充電單元用以接收一第一預設時鐘信號與第(1-Ι)級或第(i+1)級移位寄存器的輸出，并據以輸出一充電信號。上拉單元耦接預充電單元，用以接收所述充電信號與一第二預設時鐘信號，并據以輸出一掃描信號。下拉單元耦接預充電單元與上拉單元，用以接收所述第二預設時鐘信號、一第三預設時鐘信號與第(i+2)級或第(1-2)級移位寄存器的輸出，并據以決定是否將所述掃描信號下拉至一參考電位。
[0005]在本發(fā)明的一示范性實施例中，第i級移位寄存器的預充電單元包括第一晶體管、第二晶體管，以及第三晶體管。其中，第一晶體管的柵極與漏極耦接在一起以接收第(1-Ι)級移位寄存器的輸出。第二晶體管的柵極與漏極耦接在一起以接收第(i+1)級移位寄存器的輸出。第三晶體管的漏極耦接第一晶體管與第二晶體管的源極，第三晶體管的柵極用以接收所述第一預設時鐘信號，而第三晶體管的源極則用以輸出所述充電信號。
[0006]在本發(fā)明的一示范性實施例中，第i級移位寄存器的上拉單元包括第四晶體管與第一電容。其中，第四晶體管的漏極用以接收所述第二預設時鐘信號，第四晶體管的柵極耦接第三晶體管的源極，而第四晶體管的源極則用以輸出所述掃描信號。第一電容耦接于第四晶體管的柵極與源極之間。
[0007]在本發(fā)明的一示范性實施例中，第i級移位寄存器的下拉單元包括第二電容以及第五至第十晶體管。其中，第二電容的第一端接收所述第二預設時鐘信號。第五晶體管的漏極耦接第二電容的第二端，第五晶體管的柵極耦接第三晶體管的源極，而第五晶體管的源極耦接至所述參考電位。第六晶體管的漏極耦接第四晶體管的源極，第六晶體管的柵極用以接收所述第三預設時鐘信號，而第六晶體管的源極則耦接至所述參考電位。第七晶體管的漏極耦接第四晶體管的源極，第七晶體管的柵極耦接第五晶體管的漏極，而第七晶體管的源極則耦接至所述參考電壓。第八晶體管的漏極耦接第三晶體管的源極，第八晶體管的柵極耦接第五晶體管的漏極，而第八晶體管的源極則耦接至所述參考電壓。第九晶體管的漏極耦接第三晶體管的源極，第九晶體管的柵極用以接收第(i+2)級移位寄存器的輸出，而第九晶體管的源極則耦接至所述參考電壓。第十晶體管的漏極耦接第三晶體管的源極，第十晶體管的柵極耦接第(1-2)級移位寄存器的輸出，而第十晶體管的源極則耦接至所述參考電壓。
[0008]在本發(fā)明的一示范性實施例中，所述第一至第三預設時鐘信號的致能時間彼此部
分重疊。
[0009]在本發(fā)明的一示范性實施例中，第I級、第2級、第(N-1)級與第N移位寄存器的電路結構與第i級移位寄存器的電路結構相同，且皆為冗余移位寄存器。
[0010]本發(fā)明的另一示范性實施例提供一種液晶顯示器，其包括液晶顯示面板與用以提供液晶顯示面板所需的光源的背光模塊。其中，液晶顯示面板包括基板與上述所提的雙向移位寄存裝置，且上述所提的雙向移位寄存裝置直接配置在基板上。
[0011]應了解的是，上述一般描述及以下【具體實施方式】僅為例示性及闡釋性的，其并不能限制本發(fā)明所欲主張的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面的附圖是本發(fā)明的說明書的一部分，繪示了本發(fā)明的示例實施例，附圖與說明書的描述一起說明本發(fā)明的原理。
[0013]圖1繪示為本發(fā)明一示范性實施例的液晶顯示器100的系統(tǒng)方塊圖。
[0014]圖2繪示為本發(fā)明一示范性實施例的雙向移位寄存裝置SRD的方塊圖。
[0015]圖3A繪示為本發(fā)明一示范性實施例的第i級移位寄存器SRi的方塊圖。
[0016]圖3B繪示為本發(fā)明一示范性實施例的第i級移位寄存器SRi的電路圖。
[0017]圖4繪示為本發(fā)明一示范性實施例的雙向移位寄存器的運作時序圖。
[0018]圖5繪示為本發(fā)明一示范性實施例的雙向移位寄存器的運作時序圖。
[0019]【主要元件符號說明】
[0020]100:液晶顯示器
[0021]101:液晶顯示面板
[0022]103:源極驅動器
[0023]105:時序控制器
[0024]107:背光模塊
[0025]AA:顯示區(qū)
[0026]SRD:雙向移位寄存裝置
[0027]STVpSTV2:起始信號
[0028]CKl、CK2、CK3、CK4:時鐘信號
[0029]SS廣SSN、SS1、SSh、SSi+1、SSi^ SSi+2:掃描信號[0030]SR廣SRn:移位寄存器
[0031]SR1:第i級移位寄存器
[0032]CV:充電信號
[0033]301:預充電單元
[0034]303:上拉單元
[0035]305:下拉單元
[0036]P1:節(jié)點
[0037]C1、C2:電容
[0038]Vss:參考電位
[0039]Tl?TlO:N型晶體管
[0040]1:1、9:時間
[0041]PCKl:第一預設時鐘信號
[0042]PCK2:第二預設時鐘信號
[0043]PCK3:第三預設時鐘信號
【具體實施方式】
[0044]現將詳細參考本發(fā)明的示范性實施例，在附圖中說明所述示范性實施例的實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/符號代表相同或類似部分。
[0045]圖1繪示為本發(fā)明一示范性實施例的液晶顯示器(liquid crystal display,IXD) 100的系統(tǒng)方塊圖。請參照圖1，液晶顯示器100包括液晶顯示面板(IXDpanel) 101、源極驅動器(source driver) 103、時序控制器(timing controller, T_con) 105,以及用以提供液晶顯示面板101所需的(背)光源的背光模塊(backlight module) 107。
[0046]在本示范性實施例中，液晶顯示面板101的顯示區(qū)(display area) AA內具有多個以矩陣方式排列的像素(圖中以X*Y來表示，X、Y皆為正整數)。一般來說，Χ*Υ也可表示為液晶顯示器100的顯示解析度(resolution),例如以1024*768,但并不限制于此。另外，液晶顯示面板101的基板(未繪示，例如為玻璃基板)上的一側更直接配置有雙向(即，正向與逆向)移位寄存裝置(shift register device) SRD0
[0047]雙向移位寄存裝置SRD受控于時序控制器105，并且反應于時序控制器105所提供的起始信號STVpSTV2與時鐘信號CK廣CK4而正向(即，由上至下)且串行地輸出N個掃描信號SS廣SSn (N=Y+4)，藉以通過所正向串行輸出的掃描信號SSfSSN_2以從顯示區(qū)AA內的第一行像素逐一開啟至最后一行像素(即，雙向移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行正向掃描(forward scanning));或者,雙向移位寄存裝置SRD反應于時序控制器105所提供的起始信號STVpSTV2與時鐘信號ClCCK4而逆向(S卩，由下至上)且串行地輸出N個掃描信號SS1TSS1 (N=Y+4)，藉以通過所逆向串行輸出的掃描信號SSN_2?SS3以從顯示區(qū)AA內的最后一行像素逐一開啟至第一行像素(即，雙向移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行逆向掃描(reverse scanning))。
[0048]更清楚來說，圖2繪示為圖1的雙向移位寄存裝置SRD的方塊圖。請合并參照圖1與圖2，雙向移位寄存裝置SRD包括N級電路架構實質上相同且彼此串接在一起的移位寄存器SR1~SRn。在本示范性實施例中，由于移位寄存器SR廣SRn的電路架構與運作原理實質上相同，故在此僅針對第i級移位寄存器SRi (3 ^ i ^ N-2)來做說明如下。
[0049]此外，需要注意的是，第I級、第2級、第(N-1)級與第N級移位寄存器SRp SR2、SRn_!> SRn的電路結構雖與第i級移位寄存器SRi (3含i含N-2)的電路結構相同，但卻皆為冗余(du_y)移位寄存器。換句話說，第I級、第2級、第(N-1)級與第N級移位寄存器SRp SR2、SIVpSRnK各別輸出的掃描信號SS^SSpSSh與SSn并非用以拿來開啟顯示區(qū)AA內的任一行像素，其只為維持雙向移位寄存裝置SRD正常操作所需,故而第I級、第2級、第(N-1)級與第N級移位寄存器SR^ SR2, SRN_1、SRn所各別輸出的掃描信號SS1' SS2, SSn^1與SSn可視為冗余掃描信號。
[0050]基此，圖3A繪示為圖2的第i級移位寄存器SRi的方塊圖，而圖3B繪示為圖3A的第i級移位寄存器SRi的電路圖。請合并參照圖f圖3B，第i級移位寄存器SRi包括預充電單元301、上拉單元303，以及下拉單元305。其中，在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行正向掃描的條件下，預充電單元301用以接收時序控制器105所提供的第一預設時鐘信號PCKl與第(1-Ι)級移位寄存器SRp1所輸出的掃描信號SSp1，并據以輸出充電信號CV。在此值得一提的是，除了第I級移位寄存器SR1中的預充電單元301為接收時序控制器105所提供的起始信號STV1外，其余移位寄存器SRi (i=2~N)中的預充電單元301皆為接收上一級移位寄存器SRp1所輸出的掃描信號SSp1。
[0051]舉例來說，在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行正向掃描的條件下，第2級移位寄存器SR2中的預充電單元301為接收第I級移位寄存器SR1所輸出的掃描信號SS1 ;第3級移位寄存器SR3中的預充電單元301為接收第2級移位寄存器SR2所輸出的掃描信號SS2 ；依此類推至第N級移位寄存器SRn中的預充電單元301為接收第(N-1)級移位寄存器SRn_i所輸出的掃描信號ssN·_lt)
[0052]另一方面，在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行逆向掃描的條件下，預充電單元301用以接收時序控制器105所提供的第一預設時鐘信號PCKl與第(i+1)級移位寄存器SRi+1所輸出的掃描信號SSi+1，并據以輸出充電信號CV。在此值得一提的是，除了第N級移位寄存器SRn中的預充電單元301為接收時序控制器105所提供的起始信號STV2外，其余移位寄存器SRi(i=rN-l)中的預充電單元301皆為接收下一級移位寄存器SRi+1所輸出的掃描信號ssi+1。
[0053]舉例來說，在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行逆向掃描的條件下，第(N_l)級移位寄存器SIV1中的預充電單元301為接收第N級移位寄存器SRn所輸出的掃描信號SSn ；第(N-2)級移位寄存器SRn_2中的預充電單元301為接收第(N-1)級移位寄存器SIV1所輸出的掃描信號SSim ;依此類推至第I級移位寄存器SR1中的預充電單元301為接收第2級移位寄存器SR2所輸出的掃描信號SS2。
[0054]另外，上拉單元303耦接預充電單元301，用以接收預充電單元301所輸出的充電信號CV與時序控制器105所提供的第二預設時鐘信號PCK2，并據以輸出掃描信號SSit5再者，下拉單元305耦接預充電單元301與上拉單元303，用以接收時序控制器105所提供的第二預設時鐘信號PCK2、第三預設時鐘信號PCK3、第(i+2)級或第(1-2)級移位寄存器SRi+2或SR"的輸出(即，掃描信號SSi+2或SSiJ，并據以決定是否將掃描信號SSi下拉至參考電位Vss (例如為一個負電壓，但并不限制在此)。[0055]更清楚來說，在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行正向掃描的條件下，下拉單元305用以接收時序控制器105所提供的第二預設時鐘信號PCK2、第三預設時鐘信號PCK3與第(i+2)級移位寄存器SRi+2所輸出的掃描信號SSi+2，并據以決定是否將掃描信號SSi下拉至參考電位Vss。
[0056]另一方面，在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行逆向掃描的條件下，下拉單元305用以接收時序控制器105所提供的第二預設時鐘信號PCK2、第三預設時鐘信號PCK3與第(1-2)級移位寄存器SR"所輸出的掃描信號SSi_2，并據以決定是否將掃描信號SSi下拉至參考電位Vss。
[0057]從圖2可以清楚地看出，第I級與第2級移位寄存器SRpSR2并無上兩級的輸出的存在，第(N-1)級與第N級移位寄存器SRN_1、SRN亦無下兩級的輸出的存在，而其余第i級移位寄存器3民(1=3、-2)皆有其第(i+2)級與第(1-2)級移位寄存器(SRi+2，SRi_2)的輸出的存在。在此條件下，第I級、第2級、第(N-1)級與第N級移位寄存器SR。SR2, SR^1, SRn才會被設置為冗余移位寄存器，且其相對應的輸出只為維持雙向移位寄存裝置SRD正常操作所需。
[0058]在本示范性實施例中，預充電單元301包括N型晶體管Tf T3。其中，N型晶體管Tl的柵極與漏極耦接在一起以接收第(1-ι)級移位寄存器SRp1所輸出的掃描信號SSp1，而N型晶體管T2的柵極與漏極耦接在一起以接收第(i+1)級移位寄存器SRi+1所輸出的掃描信號SSi+1。N型晶體管T3的漏極耦接N型晶體管Tl與T2的源極，N型晶體管T3的柵極用以接收時序控制器105所提供的第一預設時鐘信號PCKl，而N型晶體管T3的源極則用以輸出充電信號CV。
[0059]另外，上拉單元303包括N型晶體管T4與電容Cl。其中，N型晶體管T4的柵極耦接N型晶體管T3的源極，N型晶體管T4的漏極用以接收時序控制器105所提供的第二預設時鐘信號PCK2，而N型晶體管T4的源極則用以輸出掃描信號SSitl電容Cl耦接在N型晶體管T4的柵極與源極之間。
[0060]再者，下拉單元305包括N型晶體管T5~T10與電容C2。其中，電容C2的第一端接收時序控制器105提供的第二預設時鐘信號PCK2。N型晶體管Τ5的漏極耦接電容C2的第二端、N型晶體管Τ5的柵極耦接N型晶體管Τ3的源極，而N型晶體管Τ5的源極則耦接至參考電位Vss。N型晶體管T6的漏極耦接N型晶體管T4的源極，N型晶體管T6的柵極用以接收時序控制器105提供的第三預設時鐘信號PCK3，而N型晶體管T6的源極則耦接至參考電位Vss。
[0061]N型晶體管T7的漏極耦接N型晶體管T4的源極，N型晶體管T7的柵極耦接N型晶體管T5的漏極，而N型晶體管T7的源極耦接至參考電壓Vss。N型晶體管T8的漏極耦接N型晶體管T3的源極，N型晶體管T8的柵極耦接N型晶體管T5的漏極，而N型晶體管T8的源極則耦接至參考電壓Vss。N型晶體管T9的漏極耦接N型晶體管T3的源極，N型晶體管T9的柵極用以接收第(i+2)級移位寄存器SRi+2所輸出的掃描信號SSi+2，而N型晶體管T9的源極則耦接至參考電壓Vss。N型晶體管TlO的漏極耦接N型晶體管T3的源極，N型晶體管TlO的柵極用以接收第(1-2)級移位寄存器SR"所輸出的掃描信號SSp2，而N型晶體管T9的源極則耦接至參考電壓Vss。
[0062]基于上述，在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行正向掃描的條件下，以第I級移位寄存器SRi (i=l)為例，預充電單元301所接收第一預設時鐘信號PCKl為時鐘信號CK2 ；上拉單元303所接收的第二預設時鐘信號PCK2為時鐘信號CK3 ;而下拉單元305所接收的第二與第三預設時鐘信號(PCK2，PCK3)分別為時鐘信號CK3與CKl。
[0063]在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行正向掃描的條件下，以第2級移位寄存器SRi (i=2)為例，預充電單元301所接收第一預設時鐘信號PCKl為時鐘信號CK3 ;上拉單元303所接收的第二預設時鐘信號PCK2為時鐘信號CK4 ;而下拉單元305所接收的第二與第三預設時鐘信號(PCK2，PCK3)分別為時鐘信號CK4與CK2。
[0064]在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行正向掃描的條件下，以第3級移位寄存器SRi (i=3)為例，預充電單元301所接收第一預設時鐘信號PCKl為時鐘信號CK4 ;上拉單元303所接收的第二預設時鐘信號PCK2為時鐘信號CKl ;而下拉單元305所接收的第二與第三預設時鐘信號(PCK2，PCK3)分別為時鐘信號CKl與CK3。 [0065]在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行正向掃描的條件下，以第4級移位寄存器SRi (i=4)為例，預充電單元301所接收第一預設時鐘信號PCKl為時鐘信號CKl ;上拉單元303所接收的第二預設時鐘信號PCK2為時鐘信號CK2 ;而下拉單元305所接收的第二與第三預設時鐘信號(PCK2，PCK3)分別為時鐘信號CK2與CK4。
[0066]在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行正向掃描的條件下，以第5級移位寄存器SRi (i=5)為例，預充電單元301所接收第一預設時鐘信號PCKl為時鐘信號CK2 ;上拉單元303所接收的第二預設時鐘信號PCK2為時鐘信號CK3 ;而下拉單元305所接收的第二與第三預設時鐘信號(PCK2，PCK3)分別為時鐘信號CK3與CKl。
[0067]在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行正向掃描的條件下，以第6級移位寄存器SRi (i=6)為例，預充電單元301所接收第一預設時鐘信號PCKl為時鐘信號CK3 ;上拉單元303所接收的第二預設時鐘信號PCK2為時鐘信號CK4 ;而下拉單元305所接收的第二與第三預設時鐘信號(PCK2，PCK3)分別為時鐘信號CK4與CK2。
[0068]在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行正向掃描的條件下，以第7級移位寄存器SRi (i=7)為例，預充電單元301所接收第一預設時鐘信號PCKl為時鐘信號CK4 ;上拉單元303所接收的第二預設時鐘信號PCK2為時鐘信號CKl ;而下拉單元305所接收的第二與第三預設時鐘信號(PCK2，PCK3)分別為時鐘信號CKl與CK3。
[0069]在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行正向掃描的條件下，以第8級移位寄存器SRi (i=8)為例，預充電單元301所接收第一預設時鐘信號PCKl為時鐘信號CKl ;上拉單元303所接收的第二預設時鐘信號PCK2為時鐘信號CK2 ;而下拉單元305所接收的第二與第三預設時鐘信號(PCK2，PCK3)分別為時鐘信號CK2與CK4。
[0070]由此可知，在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行正向掃描的條件下，移位寄存裝置SRD中由上至下的每4個移位寄存器可視為同一群組(例如:SRr4、SR5~8、…、SRN_3~N)。同一群組的4個移位寄存器(SR。、SR5~8、…、SRn_3~n)的N型晶體管T3的柵極所各別接收的第一預設時鐘信號PCKl依序為時鐘信號CK2 — CK3 — CK4 — CKl ;同一群組的4個移位寄存器(SR。、SR5~8、…、SRn_3~n)的N型晶體管T4的漏極所各別接收的第二預設時鐘信號PCK2依序為時鐘信號CK3 — CK4 — CKl — CK2 ;同一群組的4個移位寄存器(SRr4,SR5…、SRn_3~n)的電容C2的第一端所各別接收的第二預設時鐘信號PCK2依序為時鐘信號CK3 — CK4 — CKl — CK2 ;以及同一群組的4個移位寄存器(SRr4、SR5^8,…、SRn_3~n)的N型晶體管T6的柵極所各別接收的第三預設時鐘信號PCK3依序為時鐘信號CKl — CK2 — CK3 — CM0
[0071] 另一方面，在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行逆向掃描的條件下，以第N級移位寄存器SRiQ=N)為例，預充電單元301所接收第一預設時鐘信號PCKl為時鐘信號CK2 ；上拉單元303所接收的第二預設時鐘信號PCK2為時鐘信號CK3 ;而下拉單元305所接收的第二與第三預設時鐘信號(PCK2，PCK3)分別為時鐘信號CK3與CKl。
[0072]在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行逆向掃描的條件下，以第(N_l)級移位寄存器SRiQ=N-1)為例，預充電單元301所接收第一預設時鐘信號PCKl為時鐘信號CK3 ;上拉單元303所接收的第二預設時鐘信號PCK2為時鐘信號CK4 ;而下拉單元305所接收的第二與第三預設時鐘信號(PCK2，PCK3)分別為時鐘信號CK4與CK2。
[0073]在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行逆向掃描的條件下，以第(N_2)級移位寄存器SRi (i=N-2)為例，預充電單元301所接收第一預設時鐘信號PCKl為時鐘信號CK4 ;上拉單元303所接收的第二預設時鐘信號PCK2為時鐘信號CKl ;而下拉單元305所接收的第二與第三預設時鐘信號(PCK2，PCK3)分別為時鐘信號CKl與CK3。
[0074]在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行逆向掃描的條件下，以第(N_3)級移位寄存器SRi(i=N-3)為例，預充電單元301所接收第一預設時鐘信號PCKl為時鐘信號CKl ;上拉單元303所接收的第二預設時鐘信號PCK2為時鐘信號CK2 ;而下拉單元305所接收的第二與第三預設時鐘信號(PCK2，PCK3)分別為時鐘信號CK2與CK4。
[0075]在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行逆向掃描的條件下，以第(N_4)級移位寄存器SRi (i=N-4)為例，預充電單元301所接收第一預設時鐘信號PCKl為時鐘信號CK2 ;上拉單元303所接收的第二預設時鐘信號PCK2為時鐘信號CK3 ;而下拉單元305所接收的第二與第三預設時鐘信號(PCK2，PCK3)分別為時鐘信號CK3與CKl。
[0076]在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行逆向掃描的條件下，以第(N_5)級移位寄存器SRi (i=N-5)為例，預充電單元301所接收第一預設時鐘信號PCKl為時鐘信號CK3 ;上拉單元303所接收的第二預設時鐘信號PCK2為時鐘信號CK4 ;而下拉單元305所接收的第二與第三預設時鐘信號(PCK2，PCK3)分別為時鐘信號CK4與CK2。
[0077]在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行逆向掃描的條件下，以第(N_6)級移位寄存器SRi (i=N-6)為例，預充電單元301所接收第一預設時鐘信號PCKl為時鐘信號CK4 ;上拉單元303所接收的第二預設時鐘信號PCK2為時鐘信號CKl ;而下拉單元305所接收的第二與第三預設時鐘信號(PCK2，PCK3)分別為時鐘信號CKl與CK3。
[0078]在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行逆向掃描的條件下，以第(N_7)級移位寄存器SRi(i=N-7)為例，預充電單元301所接收第一預設時鐘信號PCKl為時鐘信號CKl ;上拉單元303所接收的第二預設時鐘信號PCK2為時鐘信號CK2 ;而下拉單元305所接收的第二與第三預設時鐘信號(PCK2，PCK3)分別為時鐘信號CK2與CK4。
[0079]由此可知，在移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行逆向掃描的條件下，移位寄存裝置SRD中由下至上的每4個移位寄存器可視為同一群組(例如:SRn~n_3、SRn_4~n_7、…、SRri)。同一群組的4個移位寄存器(SRn~n_3、SRn_4~n_7、-,SRri)的N型晶體管T3的柵極所各別接收的第一預設時鐘信號PCKl依序為時鐘信號CK2 — CK3 — CK4 — CKl ;同一群組的4個移位寄存器(SRn~n_3、SRn_4~n_7、…、SIV1)的N型晶體管T4的漏極所各別接收的第二預設時鐘信號PCK2依序為時鐘信號CK3 — CK4 — CKl — CK2 ;同一群組的4個移位寄存器(SRn~n_3、SRn_4~n_7、-,SRri)的電容C2的第一端所各別接收的第二預設時鐘信號PCK2依序為時鐘信號CK3 — CK4 — CKl — CK2 ；以及同一群組的4個移位寄存器(SRN~N_3、SRN_4~N_7、…、SRri)的N型晶體管T6的柵極所各別接收的第三預設時鐘信號PCK3依序為時鐘信號 CKl — CK2 — CK3 — CM0 [0080]于此，為了要清楚說明各級移位寄存器SR1^n的運作原理，圖4繪示為圖2的移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行正向掃描的操作波形圖。請合并參照圖2~圖4，從圖4中可清楚地看出，時序控制器105會串行且周期性地產生時鐘信號CK3、CK4、CK1、CK2給移位寄存裝置SRD，且所串行產生的時鐘信號CK3、CK4、CKl、CK2的致能時間彼此部分重疊，例如:50%的重疊，但并不限制于此。另外，時序控制器105所產生的起始信號STVl的致能時間與時鐘信號CK3的初始致能時間亦有50%的重疊；而時序控制器105所產生的起始信號STV2的致能時間與時鐘信號CK2的結束致能時間亦有50%的重疊。
[0081]在此條件下，以第I級移位寄存器SR1為例，當第I級移位寄存器SR1的預充電單元301于時間tl的時候接收到啟始信號STV1且時鐘信號CK2于時間t2致能時，N型晶體管Tl與T3會被開啟以于時間t2間對節(jié)點P1進行預充電。如此一來，當時序控制器105所提供的時鐘信號CK3于時間t2、3致能時，節(jié)點P1上的電壓會受時鐘信號CK3的耦合效應(coupling effect)的影響而被拉升,藉以使得上拉單元303的NMOS晶體管T4會被開啟，進而于時間t2、4間輸出第I級移位寄存器SR1的掃描信號SS115
[0082]緊接著，在預充電單元301與上拉單元303負責輸出掃描信號SS1之后，下拉單元305的N型晶體管T6會因為時序控制器105于時間t4所提供的時鐘信號CKl致能而被開啟。如此一來，掃描信號SS1會于時間t4被下拉至參考電位Vss。
[0083]另外，當第I級移位寄存器SR1在未接收到啟始信號STV1時，由于時鐘信號CK3依然周期性的致能，導致于在節(jié)點P1仍會于時間t6~t8產生一稱合信號(coupling signal),為了確保在不應輸出掃描信號SS1的時候,時鐘信號CK3的稱合信號可被釋放至參考電壓Vss?；?，下拉單元305的N型晶體管T7與T8可在時間t6、8間被時鐘信號CK3開啟，藉以將掃描信號SS1下拉至參考電位Vss。因此，在時間t8之后每當時鐘信號CK3致能時所引發(fā)的耦合信號都會被釋放至參考電壓Vss。由此可知，時鐘信號CK3于時間t8之后所引發(fā)的耦合信號并不會影響到掃描信號SS1的輸出。
[0084]此外，由于第3級移位寄存器SR3所輸出的掃描信號SS3會反饋至第I級移位寄存器SR1的下拉單元305的N型晶體管T9。如此一來，第I級移位寄存器SR1的下拉單元305的NMOS晶體管T9會被開啟，從而對節(jié)點P1進行放電。由此可知，當預充電單元301與上拉單元303負責輸出掃描信號SS1之后，下拉單元305通過受本級與下兩級移位寄存寄存器(SRnSR3)的控制來增強其下拉及穩(wěn)壓的能力，負責停止輸出掃描信號SS115
[0085]在第I級移位寄存器SR1實行正向掃描操作的過程中，由于本發(fā)明的電路具備逆向掃描的功能，第I級移位寄存器SR1仍會于時間t3接收到第2移位寄存器SR2的掃描信號SS2，但并不影響第I級移位寄存器SR1的輸出。其說明如下，當第I級移位寄存器SR1在輸出其掃描信號SS1之后，第2級移位寄存器SR2的掃描信號SS2仍會反饋至第I級移位寄存器SR1的N型晶體管T2，但由于其反饋至第I級移位寄存器SR1的期間，時鐘信號CK2于時間t3、5并未致能，N型晶體管T3為關閉狀態(tài)，所以第2級移位寄存器SR2的掃描信號SS2并不會影響第I級移位寄存器SR1的輸出。
[0086]在此，雖然上述示范性實施例僅以描述第I級移位寄存器SR1的運作原理以對正向掃描做說明，但其余移位寄存器的運作原理皆與第I級移位寄存器SR1類似，故而在此并不再加以贅述。
[0087]依據上述有規(guī)則的時鐘信號CKf CK4的設置與上述對于移位寄存器SR1的電路操作說明，雙向移位寄存器SRD便可據以對顯示區(qū)AA內的所有行像素進行正向掃描。在時序控制器105給予啟動信號STV1至第I級移位寄存器SR1后，第I級移位寄存器SR1將產生掃描信號SS1,并輸出至第2級移位寄存器SR2。第2級移位寄存器SR2在接收到第I級移位寄存器SR1的掃描信號SS1后，進而啟動且依照上述相應于移位寄存器SR1的電路操作說明以產生掃描信號SS2。由此，本領域技術人員應當可以在參照上述解說內容后，而自行推演/類推出之后每一級移位寄存器的輸出的方式，故在此并不再加以贅述。
[0088]據此，當時序控制器105提供起始信號STV1給第I級移位寄存器SR1的預充電單元301，且分別提供時鐘信號CKf CK4給所有移位寄存器SR廣SRn時，雙向移位寄存裝置SRD內的移位寄存器SR廣SRn會順向且串行輸出掃描信號SS廣SSn，并且通過當中的掃描信號SSfSSN_2以從顯示區(qū)AA內的第一行像素逐一開啟至最后一行像素，而源極驅動器103會提供對應的顯示資料給被雙向移位寄存裝置SRD所開啟的行像素。如此一來，再加上背光模塊107所提供的(背)光源，則液晶顯示面板101即會顯示影像畫面。
[0089]另一方面，圖5繪示為圖2的移位寄存裝置SRD對顯示區(qū)AA進行逆向掃描的操作波形圖。請合并參照圖2?圖5，從圖5中可清楚地看出，時序控制器105會串行且周期性地產生時鐘信號CK3、CK4、CK1、CK2給移位寄存裝置SRD，且所串行產生的時鐘信號CK3、CK4、CK1、CK2的致能時間彼此部分重疊，例如:50%的重疊，但并不限制于此。另外，時序控制器105所產生的起始信號STV2的致能時間與時鐘信號CK3的初始致能時間亦有50%的重疊；而時序控制器105所產生的起始信號STV1的致能時間與時鐘信號CK2的結束致能時間亦有50%的重疊。
[0090]在此條件下，以第N級移位寄存器SRn為例，當第N級移位寄存器SRn的預充電單元301于時間tl的時候接收到啟始信號STV2且時鐘信號CK2于時間t2致能時，N型晶體管Tl與T3會被開啟以于時間t2間對節(jié)點Pn進行預充電。如此一來，當時序控制器105所提供的時鐘信號CK3于時間t2、3致能時，節(jié)點Pn上的電壓會受時鐘信號CK3的耦合效應(coupling effect)的影響而被拉升,藉以使得上拉單元303的N型晶體管T4會被開啟，進而于時間t2、4間輸出第N級移位寄存器SRn的掃描信號SSN。
[0091]緊接著，在預充電單元301與上拉單元303負責輸出掃描信號SSn之后，下拉單元305的N型晶體管T6會因為時序控制器105于時間t4所提供的時鐘信號CKl致能而被開啟。如此一來，掃描信號SSn會于時間t4被下拉至參考電位Vss。
[0092]另外，當第N級移位寄存器SRn在未接收到啟始信號STV2時，由于時鐘信號CK3依然周期性的致能，導致于在節(jié)點Pn仍會于時間t6?t8產生一稱合信號(coupling signal),為了確保在不應輸出掃描信號SSn的時候,時鐘信號CK3的稱合信號可被釋放至參考電壓Vss?；?，下拉單元305的N型晶體管T7與T8可在時間t6、8間被時鐘信號CK3開啟，藉以將掃描信號SSn下拉至參考電位Vss。因此，在時間t8之后每當時鐘信號CK3致能時所引發(fā)的耦合信號都會被釋放至參考電壓Vss。由此可知，時鐘信號CK3于時間t8之后所引發(fā)的耦合信號并不會影響到掃描信號SSn的輸出。
[0093]此外，由于第(N-2)級移位寄存器SRN_2所輸出的掃描信號SSN_2會反饋至第N級移位寄存器的下拉單元305的N型晶體管T9。如此一來，第N級移位寄存器SRn的下拉單元305的NMOS晶體管T9會被開啟，從而對節(jié)點Pn進行放電。由此可知，當預充電單元301與上拉單元303負責輸出掃描信號SSn之后，下拉單元305通過受本級與上兩級移位寄存寄存器(SRn，SRn_2)的控制來增強其下拉及穩(wěn)壓的能力，負責停止輸出掃描信號SSn。
[0094]相似地，在第N級移位寄存器SR1實行逆向掃描操作的過程中，由于本發(fā)明的電路具備正向掃描的功能，第N級移位寄存器SRn仍會于時間t3接收到第(N-1)移位寄存器SRfrl)的掃描信號SSim，但并不影響第N級移位寄存器SRn的輸出。其說明如下，當第N級移位寄存器SRn在輸出其掃描信號SSn之后，第(N-1)級移位寄存器SRfrl)的掃描信號SSfrl)仍會反饋至第N級移位寄存器SRn的N型晶體管Tl，但由于其反饋至第N級移位寄存器SRn的期間，時鐘信號CK2于時間t3、5并未致能，N型晶體管!^為關閉狀態(tài)，所以第(N-1)級移位寄存器SIV1的掃描信號SSim并不會影響第N級移位寄存器SRn的輸出。
[0095]在此，雖然上述示范性實施例僅以描述第N級移位寄存器SRn的運作原理以對逆向掃描做說明，但其余移位寄存器的運作原理皆與第N級移位寄存器SRn類似，故而在此并不再加以贅述之。
[0096]依據上述有規(guī)則的時鐘信號CKf CK4的設置與上述對于移位寄存器SRn的電路操作說明，雙向移位寄存器SRD便可據以對顯示區(qū)AA內的所有行像素進行逆向掃描。在時序控制器105給予啟動信號STV2于第N級移位寄存器SRn后，第N級移位寄存器SRn將產生掃描信號SSn，并輸出至第(N-1)級移位寄存器SRN_lt)第(N-1)級移位寄存器SRfrl)在接收到第N級移位寄存器SRn的掃描信號SSn后，進而啟動且依照上述相應于移位寄存器SRn的電路操作說明以產生掃描信號SSN_lt)由此，本領域技術人員應當可以在參照上述解說內容后，而自行推演/類推出之后每一級移位寄存器的輸出的方式，故在此并不再加以贅述。
[0097]據此，當時序控制器105提供起始信號STV2給第N級移位寄存器SRn的預充電單元301，且分別提供時鐘信號CKf CK4給所有移位寄存器SR1TSR1時，雙向移位寄存裝置SRD內的移位寄存器SR1TSR1會逆向且串行輸出掃描信號SS1TSS1，并且通過當中的掃描信號SSN_2~SS3以從顯示區(qū)AA內的最后一行像素逐一開啟至第一行像素，而源極驅動器103會提供對應的顯示資料給被雙向移位寄存裝置SRD所開啟的行像素。如此一來，再加上背光模塊107所提供的(背)光源，則顯示面板101即會顯示影像畫面。
[0098]綜上所述，本發(fā)明主要是將一個雙向移位寄存裝置直接配置在面板的基板上，并且通過時序控制器來控制這雙向移位寄存裝置的運作，讓此雙向移位寄存裝置可以正向串行輸出一掃描信號，以從顯示面板的第一行像素逐一開啟至最后一行像素，亦或是逆向串行輸出一掃描信號以從顯示面板的最后一行像素逐一開啟至第一行像素。由此，雙向移位寄存裝置可以對顯示面板進行正向掃描或逆向掃描。
[0099]換句話說，本發(fā)明的雙向移位寄存裝置通過電路的配置與時序的設置達到具備逆向掃描的功能。因此改善了現行直接配置在液晶顯示面板的基板上的多級移位寄存器大多不具有逆向掃描的功能的困境，或簡化為了達到逆向掃描目的而設計龐大電路，可避免因龐大電路而產生的寄生電容效應，更由于直接配置于液晶面板上節(jié)省了制作上的成本。
[0100]另外，在工藝因素允許的條件下，上述示范性實施例的每一級移位寄存器更可以由P型晶體管所組成，而該等變形的示范性實施例亦屬本發(fā)明所欲保護的范圍。
[0101]再者，雖然本發(fā)明已以實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍當視所附權利要求書所界定者為準。
【權利要求】
1.一種雙向移位寄存裝置，包括: N級串接在一起的移位寄存器，其中第i級移位寄存器包括: 一預充電單元，接收一第一預設時鐘信號與第(1-1)級或第(i+1)級移位寄存器的輸出，并據以輸出一充電信號； 一上拉單元，耦接該預充電單元，接收該充電信號與一第二預設時鐘信號，并據以輸出一掃描信號；以及 一下拉單元，耦接該預充電單元與該上拉單元，接收該第二預設時鐘信號、一第三預設時鐘信號、第(i+2)級或第(1-2)級移位寄存器的輸出，并據以決定是否將該掃描信號下拉至一參考電位， 其中，N為一預設正整數，而i為大于等于3的正整數且小于等于N-2。
2.如權利要求1所述的雙向移位寄存裝置，其中第i級移位寄存器的該預充電單元包括: 一第一晶體管，其柵極與漏極耦接在一起以接收第(1-1)級移位寄存器的輸出；一第二晶體管，其柵極 與漏極耦接在一起以接收第(i+1)級移位寄存器的輸出；以及一第三晶體管，其漏極耦接該第一晶體管與該第二晶體管的源極，其柵極用以接收該第一預設時鐘信號，而其源極用以輸出該充電信號。
3.如權利要求2所述的雙向移位寄存裝置，其中第i級移位寄存器的該上拉單元包括: 一第四晶體管，其漏極用以接收該第二預設時鐘信號，其柵極耦接該第三晶體管的源極，而其源極則用以輸出該掃描信號；以及 一第一電容，耦接于該第四晶體管的柵極與源極之間。
4.如權利要求3所述的雙向移位寄存裝置，其中第i級移位寄存器的該下拉單元包括: 一第二電容，其第一端接收該第二預設時鐘信號； 一第五晶體管，其漏極耦接該第二電容的第二端，其柵極耦接該第三晶體管的源極，而其源極耦接至該參考電位； 一第六晶體管，其漏極耦接該第四晶體管的源極，其柵極用以接收該第三預設時鐘信號，而其源極耦接至該參考電位； 一第七晶體管，其漏極耦接該第四晶體管的源極，其柵極耦接該第五晶體管的漏極，而其源極耦接至該參考電壓； 一第八晶體管，其漏極耦接該第三晶體管的源極，其柵極耦接該第五晶體管的漏極，而其源極耦接至該參考電壓； 一第九晶體管，其漏極耦接該第三晶體管的源極，其柵極用以接收第(i+2)級移位寄存器的輸出，而其源極耦接至該參考電壓；以及 一第十晶體管，其漏極耦接該第三晶體管的源極，其柵極耦接第(1-2)級移位寄存器的輸出，而其源極耦接至該參考電壓。
5.如權利要求4所述的雙向移位寄存裝置，其中該第一至該第十晶體管為N型晶體管。
6.如權利要求4所述的雙向移位寄存裝置，其中該第一至該第三預設時鐘信號的致能時間彼此部分重疊。
7.如權利要求4所述的雙向移位寄存裝置，其中第I級、第2級、第(N-1)級與第N級移位寄存器的電路結構與第i級移位寄存器的電路結構相同，且皆為冗余移位寄存器。
8.—種液晶顯不器,包括: 一液晶顯示面板，包括一基板與一雙向移位寄存裝置，該雙向移位寄存裝置直接配置在該基板上，且具有多級串接在一起的移位寄存器，其中第i級移位寄存器包括: 一預充電單元，接收一第一預設時鐘信號與第(1-1)級或第(i+1)級移位寄存器的輸出，并據以輸出一充電信號； 一上拉單元，耦接該預充電單元，接收該充電信號與一第二預設時鐘信號，并據以輸出一掃描信號；以及 一下拉單元，耦接該預充電單元與該上拉單元，接收該第二預設時鐘信號、一第三預設時鐘信號、第(i+2)級或第(1-2)級移位寄存器的輸出，并據以決定是否將該掃描信號下拉至一參考電位，其中，N為一預設正整數，而i為大于等于3的正整數且小于等于N-2 ;以及一背光模塊，提供該液晶顯示面板所需要的光源。
9.如權利要求8所述的液晶顯示器，其中第i級移位寄存器的該預充電單元包括: 一第一晶體管，其柵極與其漏極耦接在一起以接收第(1-1)級移位寄存器的輸出； 一第二晶體管，其柵極與其漏極耦接在一起以接收第(i+1)級雙向移位寄存器的輸出；以及 一第三晶體管，其漏極耦接該第一晶體管與該第二晶體管的源極，其柵極用以接收該第一預設時鐘信號，而其源極用以輸出該充電信號。
10.如權利要求9所·述的液晶顯示器，其中第i級移位寄存器的該上拉單元包括: 一第四晶體管，其漏極用以接收該第二預設時鐘信號，其柵極耦接該第三晶體管的源極，而其源極則用以輸出該掃描信號；以及 一第一電容，耦接于該第四晶體管的柵極與源極之間。
11.如權利要求10所述的液晶顯示器，其中第i級移位寄存器的該下拉單元包括: 一第二電容，其第一端接收該第二預設時鐘信號； 一第五晶體管，其漏極耦接該第二電容的第二端，其柵極耦接該第三晶體管的源極，而其源極耦接至該參考電位； 一第六晶體管，其漏極耦接該第四晶體管的源極，其柵極用以接收該第三預設時鐘信號，而其源極耦接至該參考電位； 一第七晶體管，其漏極耦接該第四晶體管的源極，其柵極耦接該第五晶體管的漏極，而其源極耦接至該參考電壓； 一第八晶體管，其漏極耦接該第三晶體管的源極，其柵極耦接該第五晶體管的漏極，而其源極耦接至該參考電壓； 一第九晶體管，其漏極耦接該第三晶體管的源極，其柵極用以接收第α+2)級移位寄存器的輸出，而其源極耦接至該參考電壓；以及 一第十晶體管，其漏極耦接該第三晶體管的源極，其柵極耦接第(1-2)級移位寄存器的輸出，而其源極耦接至該參考電壓。
12.如權利要求11所述的液晶顯示器，其中該第一至該第十晶體管為N型晶體管。
13.如權利要求11所述的液晶顯示器，其中該第一至該第三預設時鐘信號的致能時間彼此部分重疊。
14.如權利要求11所述的液晶顯示器，其中第I級、第2級、第(N-1)級與第N級移位寄存器的電路結構 與第i級移位寄存器的電路結構相同，且皆為冗余移位寄存器。
【文檔編號】G11C19/28GK103594118SQ201210295804
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年8月17日 優(yōu)先權日:2012年8月17日
【發(fā)明者】游家華, 詹建廷, 柯健專, 張崇霖 申請人:瀚宇彩晶股份有限公司