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TWI406503B - 移位暫存器電路 - Google Patents

移位暫存器電路 Download PDF

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TWI406503B
TWI406503B TW099147046A TW99147046A TWI406503B TW I406503 B TWI406503 B TW I406503B TW 099147046 A TW099147046 A TW 099147046A TW 99147046 A TW99147046 A TW 99147046A TW I406503 B TWI406503 B TW I406503B
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transistor
shift register
electrically connected
signal
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Inventor
Yu Chung Yang
Yung Chih Chen
Original Assignee
Au Optronics Corp
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Description

移位暫存器電路
本發明係有關於一種移位暫存器電路，尤指一種可縮短閘極訊號下拉時間的移位暫存器電路。
液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display；LCD)是目前廣泛使用的一種平面顯示器，其具有外型輕薄、省電以及低輻射等優點。液晶顯示裝置的工作原理係利用改變液晶層兩端的電壓差來改變液晶層內之液晶分子的排列狀態，用以改變液晶層的透光性，再配合背光模組所提供的光源以顯示影像。一般而言，液晶顯示裝置包含複數畫素單元、源極驅動器以及移位暫存器電路。源極驅動器係用來提供複數資料訊號至複數畫素單元。移位暫存器電路包含複數級移位暫存器以產生複數閘極訊號饋入複數畫素單元，據以控制複數資料訊號的寫入運作。因此，移位暫存器電路即為控制資料訊號寫入操作的關鍵性元件。
然而，在習知移位暫存器電路的運作中，每一級移位暫存器所提供之閘極訊號並無法隨著系統時脈的準位切換而由高準位電壓快速下降至低準位電壓，如此會縮短畫素單元之有效充電時間，故畫素單元之充電率就難以提昇。若為提昇畫素單元之充電率而將每一級移位暫存器之驅動電晶體尺寸加大，則整體功率消耗會隨之大幅增加。尤其若為降低液晶顯示裝置的製造成本而將移位暫存器電路整合於包含畫素陣列之顯示面板上，亦即基於GOA(Gate-driver On Array)架構將移位暫存器電路之複數級移位暫存器配合複數閘極線而依序設置於顯示面板之相當狹長的邊框區域，則需提供較大面積的邊框區域以設置具大尺寸驅動電晶體的複數級移位暫存器。
依據本發明之實施例，揭露一種移位暫存器電路，用以提供複數閘極訊號至複數閘極線。此種移位暫存器電路包含複數級移位暫存器，該些級移位暫存器之第N級移位暫存器包含驅動單元、輸入單元、驅動調整單元、以及下拉單元。
電連接於第N閘極線之驅動單元係用來根據系統時脈與第N驅動控制電壓以輸出第N閘極訊號，其中第N閘極線係用以傳輸第N閘極訊號。電連接於驅動單元之輸入單元係用來根據輸入控制訊號與第一輸入訊號以輸出第N驅動控制電壓。電連接於驅動單元與輸入單元之驅動調整單元係用來根據第二輸入訊號與第三輸入訊號以調整第N驅動控制電壓。電連接於輸入單元與第N閘極線之下拉單元係用來根據第四輸入訊號以下拉第N閘極訊號與第N驅動控制電壓。第一輸入訊號可為第(N-2)閘極訊號，第二輸入訊號可為系統時脈或第N閘極訊號，第三輸入訊號可為第(N-1)驅動控制電壓，第四輸入訊號可為第(N+2)閘極訊號。
下文依本發明移位暫存器電路，特舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍。
第1圖為本發明第一實施例之移位暫存器電路的示意圖。如第1圖所示，移位暫存器電路100包含複數級移位暫存器，為方便說明，移位暫存器電路100只顯示第(N-2)級移位暫存器111、第(N-1)級移位暫存器112、第N級移位暫存器113、第(N+1)級移位暫存器114以及第(N+2)級移位暫存器115，其中只有第N級移位暫存器113顯示內部功能單元架構，其餘級移位暫存器係類同於第N級移位暫存器113，不另贅述。在移位暫存器電路100的運作中，第N級移位暫存器113係用來根據第(N-2)級移位暫存器111產生之驅動控制電壓VQn-2與閘極訊號SGn-2、第(N-1)級移位暫存器112產生之驅動控制電壓VQn-1、第(N+1)級移位暫存器114產生之閘極訊號SGn+1、第(N+2)級移位暫存器115產生之閘極訊號SGn+2、第一系統時脈HC1、第三系統時脈HC3、第一下拉時脈LC1、及反相於第一下拉時脈LC1之第二下拉時脈LC2以產生閘極訊號SGn與驅動控制電壓VQn，其餘級移位暫存器可同理類推。請注意，第1圖所示之第三系統時脈HC3與第一系統時脈HC1具有180度的相位差，第二系統時脈HC2與第一系統時脈HC1具有90度的相位差，第四系統時脈HC4與第二系統時脈HC2具有180度的相位差。
第N級移位暫存器113包含輸入單元120、輸入控制單元125、驅動單元130、驅動調整單元135、第一下拉單元140、第二下拉單元150、第一控制單元160、第三下拉單元170、及第二控制單元180。電連接於第(N-2)級移位暫存器111的輸入控制單元125係用來根據驅動控制電壓VQn-2與第三系統時脈HC3以提供輸入控制訊號Sic。電連接於第(N-2)級移位暫存器111與輸入控制單元125的輸入單元120係用來根據閘極訊號SGn-2與輸入控制訊號Sic以輸出驅動控制電壓VQn。
電連接於輸入單元120與閘極線GLn的驅動單元130係用來根據驅動控制電壓VQn與第一系統時脈HC1以輸出閘極訊號SGn，其中閘極線GLn係用以傳輸閘極訊號SGn。電連接於驅動單元130、輸入單元120、第(N-1)級移位暫存器112與第(N+1)級移位暫存器114的驅動調整單元135係用來根據驅動控制電壓VQn-1、閘極訊號SGn+1與第一系統時脈HC1以調整驅動控制電壓VQn。電連接於輸入單元120、第(N+2)級移位暫存器115與閘極線GLn的第一下拉單元140係用來根據閘極訊號SGn+2以下拉驅動控制電壓VQn與閘極訊號SGn。
電連接於輸入單元120之第一控制單元160係用來根據驅動控制電壓VQn與第一下拉時脈LC1以產生第一控制訊號Sc1。電連接於第一控制單元160、輸入單元120與閘極線GLn之第二下拉單元150係用來根據第一控制訊號Sc1以下拉閘極訊號SGn與驅動控制電壓VQn。電連接於輸入單元120之第二控制單元180係用來根據驅動控制電壓VQn與第二下拉時脈LC2以產生第二控制訊號Sc2。電連接於第二控制單元180、輸入單元120與閘極線GLn之第三下拉單元170係用來根據第二控制訊號Sc2以下拉閘極訊號SGn與驅動控制電壓VQn。
在第1圖的實施例中，驅動調整單元135包含第一電晶體136、第一電容137與第二電容138，第二下拉單元150包含第二電晶體151與第三電晶體152，第一控制單元160包含第四電晶體161、第五電晶體162、第六電晶體163與第七電晶體164，第三下拉單元170包含第九電晶體171與第十電晶體172，第二控制單元180包含第十一電晶體181、第十二電晶體182、第十三電晶體183與第十四電晶體184，驅動單元130包含第十六電晶體131，輸入單元120包含第十七電晶體121，輸入控制單元125包含第十八電晶體126，第一下拉單元140包含第十九電晶體141與第二十電晶體142。請注意，上述或以下所述之每一電晶體可為薄膜電晶體(Thin Film Transistor)、場效電晶體(Field Effect Transistor)或其他具開關切換功能的元件。
第一電晶體136包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端用來接收第一系統時脈HC1，閘極端電連接於第(N-1)級移位暫存器112以接收驅動控制電壓VQn-1，第二端用來輸出調整控制電壓CPn。第一電容137具有一電連接於第一電晶體136之第二端的第一端，及一電連接於輸入單元120與驅動單元130的第二端。第二電容138具有一電連接於第一電晶體136之第二端的第一端，及一電連接於第(N+1)級移位暫存器114以接收閘極訊號SGn+1的第二端。請注意，在具有驅動調整單元135的移位暫存器電路100中，第一電晶體136之閘極端並不限以接收驅動控制電壓VQn-1，而第二電容138之第二端並不限以接收閘極訊號SGn+1，只要第一電晶體136之閘極端及第二電容138之第二端所接收的訊號能使驅動調整單元135將驅動控制電壓VQn從高準位電壓調整至更高電壓即可，譬如在另一實施例中，第二電容138之第二端可電連接於閘極線GLn以接收閘極訊號SGn。
第十七電晶體121包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端電連接於第(N-2)級移位暫存器111以接收閘極訊號SGn-2，閘極端用來接收輸入控制訊號Sic，第二端用來輸出驅動控制電壓VQn。第十八電晶體126包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端用來接收第三系統時脈HC3，閘極端電連接於第(N-2)級移位暫存器111以接收驅動控制電壓VQn-2，第二端電連接於第十七電晶體121之閘極端。第十六電晶體131具有一用來接收第一系統時脈HC1的第一端、一電連接於第十七電晶體121之第二端的閘極端、及一電連接於閘極線GLn的第一端。第十九電晶體141包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端電連接於閘極線GLn，閘極端電連接於第(N+2)級移位暫存器115以接收閘極訊號SGn+2，第二端用來接收電源電壓Vss。第二十電晶體142包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端電連接於第十七電晶體121之第二端，閘極端電連接於第(N+2)級移位暫存器115以接收閘極訊號SGn+2，第二端用來接收電源電壓Vss。
第二電晶體151具有一電連接於閘極線GLn的第一端、一用來接收第一控制訊號Sc1的閘極端、及一用來接收電源電壓Vss的第二端。第三電晶體152具有一電連接於第十七電晶體121之第二端的第一端、一用來接收第一控制訊號Sc1的閘極端、及一電連接於閘極線GLn的第二端。第四電晶體161包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端用來接收第一下拉時脈LC1，第二端用來輸出第一控制訊號Sc1。第五電晶體162具有一電連接於第四電晶體161之第二端的第一端、一電連接於第十七電晶體121之第二端的閘極端、及一用來接收電源電壓Vss的第二端。第六電晶體163具有一用來接收第一下拉時脈LC1的第一端、一用來接收第一下拉時脈LC1的閘極端、及一電連接於第四電晶體161之閘極端的第二端。第七電晶體164具有一電連接於第四電晶體161之閘極端的第一端、一電連接於第十七電晶體121之第二端的閘極端、及一用來接收電源電壓Vss的第二端。
第九電晶體171具有一電連接於閘極線GLn的第一端、一用來接收第二控制訊號Sc2的閘極端、及一用來接收電源電壓Vss的第二端。第十電晶體172具有一電連接於第十七電晶體121之第二端的第一端、一用來接收第二控制訊號Sc2的閘極端、及一電連接於閘極線GLn的第二端。第十一電晶體181包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端用來接收第二下拉時脈LC2，第二端用來輸出第二控制訊號Sc2。第十二電晶體182具有一電連接於第十一電晶體181之第二端的第一端、一電連接於第十七電晶體121之第二端的閘極端、及一用來接收電源電壓Vss的第二端。第十三電晶體183具有一用來接收第二下拉時脈LC2的第一端、一用來接收第二下拉時脈LC2的閘極端、及一電連接於第十一電晶體181之閘極端的第二端。第十四電晶體184具有一電連接於第十一電晶體181之閘極端的第一端、一電連接於第十七電晶體121之第二端的閘極端、及一用來接收電源電壓Vss的第二端。
第2圖為第1圖所示之移位暫存器電路的工作相關訊號波形示意圖，其中橫軸為時間軸。在第2圖中，由上往下的訊號分別為第二系統時脈HC2、第三系統時脈HC3、第四系統時脈HC4、第一系統時脈HC1、驅動控制電壓VQn-2、驅動控制電壓VQn-1、驅動控制電壓VQn、調整控制電壓CPn、閘極訊號SGn-2、閘極訊號SGn、閘極訊號SGn+1、以及閘極訊號SGn+2。參閱第2圖與第1圖，於時段T1內，輸入控制單元125可根據驅動控制電壓VQn-2與第三系統時脈HC3之高準位電壓以輸出具高準位電壓的輸入控制訊號Sic，而輸入單元120就可根據閘極訊號SGn-2與輸入控制訊號Sic之高準位電壓將驅動控制電壓VQn上拉至第一電壓Vh1。於時段T2內，第三系統時脈HC3降為低準位電壓，使輸入控制訊號Sic隨之降為低準位電壓以截止第十七電晶體121，據以使驅動控制電壓VQn成為浮接電壓。
於時段T3內，第一系統時脈HC1之電壓昇緣可透過第十六電晶體131之元件電容耦合作用將驅動控制電壓VQn上拉至第二電壓Vh2，從而導通第十六電晶體131以將閘極訊號SGn上拉至高準位電壓。此時，第一電晶體136可根據驅動控制電壓VQn-1與第一系統時脈HC1之高準位電壓以上拉調整控制電壓CPn至電壓Va1，而調整控制電壓CPn於時段T3內之電壓昇緣亦可透過第一電容137的耦合作用以上拉驅動控制電壓VQn，使其具有較高之第二電壓Vh2。於時段T4內，由於驅動控制電壓VQn-1降為低準位電壓以截止第一電晶體136，故調整控制電壓CPn成為浮接電壓，此時閘極訊號SGn+1之電壓昇緣可透過第二電容138的耦合作用將調整控制電壓CPn從電壓Va1上拉至電壓Va2，而調整控制電壓CPn於時段T4內之電壓昇緣可透過第一電容137的耦合作用將驅動控制電壓VQn從第二電壓Vh2調整至更高的第三電壓Vh3。
於時段T5內，第一系統時脈HC1之電壓降緣可透過第十六電晶體131之元件電容耦合作用將驅動控制電壓VQn從第三電壓Vh3下拉至約為第二電壓Vh2，此時驅動控制電壓VQn仍持續導通第十六電晶體131，故第一系統時脈HC1於時段T5內之低準位電壓可將閘極訊號SGn快速下拉至低準位電壓。於時段T6內，閘極訊號SGn+2之高準位電壓可導通第二十電晶體142以下拉驅動控制電壓VQn，從而使第十六電晶體131進入截止狀態，閘極訊號SGn+2之高準位電壓另可導通第十九電晶體141以下拉閘極訊號SGn。於時段T7內，閘極訊號SGn+1之電壓降緣可透過第二電容138的耦合作用以下拉調整控制電壓CPn。
由上述可知，驅動單元130可在第一系統時脈HC1切換為低準位電壓時，藉由仍保持在導通狀態的第十六電晶體131將閘極訊號SGn快速下拉至低準位電壓，亦即可顯著縮短閘極訊號下拉時間以增加畫素單元之充電時間而達到高充電率，或著可縮小第十六電晶體131尺寸以降低移位暫存器電路100之整體功率消耗，並可縮小用來設置移位暫存器電路100的邊框區域以降低生產成本。
第3圖為本發明第二實施例之移位暫存器電路的示意圖。如第3圖所示，移位暫存器電路200包含複數級移位暫存器，為方便說明，移位暫存器電路200只顯示第(N-2)級移位暫存器211、第(N-1)級移位暫存器212、第N級移位暫存器213、第(N+1)級移位暫存器214以及第(N+2)級移位暫存器215，其中只有第N級移位暫存器213顯示內部功能單元架構，其餘級移位暫存器係類同於第N級移位暫存器213，不另贅述。第N級移位暫存器213係類似於第1圖所示之第N級移位暫存器113，主要差異在於將驅動調整單元135置換為驅動調整單元235。電連接於驅動單元130、輸入單元120、第(N-1)級移位暫存器212、第(N+1)級移位暫存器214與閘極線GLn的驅動調整單元235係用來根據驅動控制電壓VQn-1、閘極訊號SGn+1與閘極訊號SGn以調整驅動控制電壓VQn。
在第3圖的實施例中，驅動調整單元235包含第一電晶體236、第一電容237與第二電容238。第一電晶體236包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端電連接於閘極線GLn以接收閘極訊號SGn，閘極端電連接於第(N-1)級移位暫存器212以接收驅動控制電壓VQn-1，第二端用來輸出調整控制電壓CPn。第一電容237具有一電連接於第一電晶體236之第二端的第一端，及一電連接於輸入單元120與驅動單元130的第二端。第二電容238具有一電連接於第一電晶體236之第二端的第一端，及一電連接於第(N+1)級移位暫存器214以接收閘極訊號SGn+1的第二端。同理，在具有驅動調整單元235的移位暫存器電路200中，第一電晶體236之閘極端並不限以接收驅動控制電壓VQn-1，而第二電容238之第二端並不限以接收閘極訊號SGn+1，只要第一電晶體236之閘極端及第二電容238之第二端所接收的訊號能使驅動調整單元235將驅動控制電壓VQn從高準位電壓調整至更高電壓即可。移位暫存器電路200執行閘極訊號掃描運作的工作原理，可根據上述移位暫存器電路100的工作原理而同理類推，不再贅述。
第4圖為本發明第三實施例之移位暫存器電路的示意圖。如第4圖所示，移位暫存器電路300包含複數級移位暫存器，為方便說明，移位暫存器電路300只顯示第(N-2)級移位暫存器311、第(N-1)級移位暫存器312、第N級移位暫存器313、第(N+1)級移位暫存器314以及第(N+2)級移位暫存器315，其中只有第N級移位暫存器313顯示內部功能單元架構，其餘級移位暫存器係類同於第N級移位暫存器313，不另贅述。在移位暫存器電路300的運作中，第N級移位暫存器313係用來根據第(N-2)級移位暫存器311產生之驅動控制電壓VQn-2與閘極訊號SGn-2、第(N-1)級移位暫存器312產生之驅動控制電壓VQn-1、第(N+2)級移位暫存器315產生之閘極訊號SGn+2、第一系統時脈HC1、第三系統時脈HC3、第一下拉時脈LC1、及第二下拉時脈LC2以產生閘極訊號SGn與驅動控制電壓VQn，其餘級移位暫存器可同理類推。
第N級移位暫存器313係類似於第1圖所示之第N級移位暫存器113，主要差異在於將驅動調整單元135置換為驅動調整單元335。電連接於驅動單元130、輸入單元120與第(N-1)級移位暫存器312的驅動調整單元335係用來根據驅動控制電壓VQn-1與第一系統時脈HC1以調整驅動控制電壓VQn。在第4圖的實施例中，驅動調整單元335包含第一電晶體336與第一電容337。第一電晶體336包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端用來接收第一系統時脈HC1，閘極端電連接於第(N-1)級移位暫存器312以接收驅動控制電壓VQn-1，第二端用來輸出調整控制電壓CPn。第一電容337具有一電連接於第一電晶體336之第二端的第一端，及一電連接於輸入單元120與驅動單元130的第二端。同理，在具有驅動調整單元335的移位暫存器電路300中，第一電晶體336之閘極端並不限以接收驅動控制電壓VQn-1，只要第一電晶體336之閘極端所接收的訊號能使驅動調整單元335將驅動控制電壓VQn從高準位電壓調整至更高電壓即可。移位暫存器電路300執行閘極訊號掃描運作的工作原理，可根據上述移位暫存器電路100的工作原理而同理類推，不再贅述。
第5圖為本發明第四實施例之移位暫存器電路的示意圖。如第5圖所示，移位暫存器電路400包含複數級移位暫存器，為方便說明，移位暫存器電路400只顯示第(N-2)級移位暫存器411、第(N-1)級移位暫存器412、第N級移位暫存器413、第(N+1)級移位暫存器414以及第(N+2)級移位暫存器415，其中只有第N級移位暫存器413顯示內部功能單元架構，其餘級移位暫存器係類同於第N級移位暫存器413，不另贅述。第N級移位暫存器413係類似於第4圖所示之第N級移位暫存器313，主要差異在於將驅動調整單元335置換為驅動調整單元435。電連接於驅動單元130、輸入單元120、第(N-1)級移位暫存器412與閘極線GLn的驅動調整單元435係用來根據驅動控制電壓VQn-1與閘極訊號SGn以調整驅動控制電壓VQn。
在第5圖的實施例中，驅動調整單元435包含第一電晶體436與第一電容437。第一電晶體436包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端電連接於閘極線GLn以接收閘極訊號SGn，閘極端電連接於第(N-1)級移位暫存器412以接收驅動控制電壓VQn-1，第二端用來輸出調整控制電壓CPn。第一電容437具有一電連接於第一電晶體436之第二端的第一端，及一電連接於輸入單元120與驅動單元130的第二端。同理，在具有驅動調整單元435的移位暫存器電路400中，第一電晶體436之閘極端並不限以接收驅動控制電壓VQn-1，只要第一電晶體436之閘極端所接收的訊號能使驅動調整單元435將驅動控制電壓VQn從高準位電壓調整至更高電壓即可。移位暫存器電路400執行閘極訊號掃描運作的工作原理，可根據上述移位暫存器電路100的工作原理而同理類推，不再贅述。
第6圖為本發明第五實施例之移位暫存器電路的示意圖。如第6圖所示，移位暫存器電路500包含複數級移位暫存器，為方便說明，移位暫存器電路500只顯示第(N-2)級移位暫存器511、第(N-1)級移位暫存器512、第N級移位暫存器513、第(N+1)級移位暫存器514以及第(N+2)級移位暫存器515，其中只有第N級移位暫存器513顯示內部功能單元架構，其餘級移位暫存器係類同於第N級移位暫存器513，不另贅述。第N級移位暫存器513係類似於第4圖所示之第N級移位暫存器313，主要差異在於將驅動調整單元335置換為驅動調整單元535，並將第二下拉單元150及第三下拉單元170分別置換為第二下拉單元550及第三下拉單元570。
電連接於驅動單元130、輸入單元120與第(N-1)級移位暫存器512的驅動調整單元535係用來根據驅動控制電壓VQn-1與第一系統時脈HC1以調整驅動控制電壓VQn。在第6圖的實施例中，驅動調整單元535包含第一電晶體536與第一電容537。第一電晶體536包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端用來接收第一系統時脈HC1，閘極端電連接於第(N-1)級移位暫存器512以接收驅動控制電壓VQn-1，第二端用來輸出調整控制電壓CPn。第一電容537具有一電連接於第一電晶體536之第二端的第一端，及一電連接於輸入單元120與驅動單元130的第二端。同理，在具有驅動調整單元535的移位暫存器電路500中，第一電晶體536之閘極端並不限以接收驅動控制電壓VQn-1，只要第一電晶體536之閘極端所接收的訊號能使驅動調整單元535將驅動控制電壓VQn從高準位電壓調整至更高電壓即可。
相較於第4圖所示之第二下拉單元150，第二下拉單元550另包含第八電晶體553，用來根據第一控制訊號Sc1將調整控制電壓CPn下拉至電源電壓Vss。第八電晶體553具有一電連接於第一電晶體536之第二端的第一端、一用來接收第一控制訊號Sc1的閘極端、及一用來接收電源電壓Vss的第二端。相較於第4圖所示之第三下拉單元170，第三下拉單元570另包含第十五電晶體573，用來根據第二控制訊號Sc2將調整控制電壓CPn下拉至電源電壓Vss。第十五電晶體573具有一電連接於第一電晶體536之第二端的第一端、一用來接收第二控制訊號Sc2的閘極端、及一用來接收電源電壓Vss的第二端。移位暫存器電路500執行閘極訊號掃描運作的工作原理，可根據上述移位暫存器電路100的工作原理而同理類推，不再贅述。
第7圖為本發明第六實施例之移位暫存器電路的示意圖。如第7圖所示，移位暫存器電路600包含複數級移位暫存器，為方便說明，移位暫存器電路600只顯示第(N-2)級移位暫存器611、第(N-1)級移位暫存器612、第N級移位暫存器613、第(N+1)級移位暫存器614以及第(N+2)級移位暫存器615，其中只有第N級移位暫存器613顯示內部功能單元架構，其餘級移位暫存器係類同於第N級移位暫存器613，不另贅述。第N級移位暫存器613係類似於第5圖所示之第N級移位暫存器413，主要差異在於將驅動調整單元435置換為驅動調整單元635，並將第二下拉單元150及第三下拉單元170分別置換為第二下拉單元650及第三下拉單元670。
電連接於驅動單元130、輸入單元120、第(N-1)級移位暫存器612與閘極線GLn的驅動調整單元635係用來根據驅動控制電壓VQn-1與閘極訊號SGn以調整驅動控制電壓VQn。在第7圖的實施例中，驅動調整單元635包含第一電晶體636與第一電容637。第一電晶體636包含第一端、第二端與閘極端，其中第一端電連接於閘極線GLn以接收閘極訊號SGn，閘極端電連接於第(N-1)級移位暫存器612以接收驅動控制電壓VQn-1，第二端用來輸出調整控制電壓CPn。第一電容637具有一電連接於第一電晶體636之第二端的第一端，及一電連接於輸入單元120與驅動單元130的第二端。同理，在具有驅動調整單元635的移位暫存器電路600中，第一電晶體636之閘極端並不限以接收驅動控制電壓VQn-1，只要第一電晶體636之閘極端所接收的訊號能使驅動調整單元635將驅動控制電壓VQn從高準位電壓調整至更高電壓即可。
相較於第5圖所示之第二下拉單元150，第二下拉單元650另包含第八電晶體653，用來根據第一控制訊號Sc1將調整控制電壓CPn下拉至電源電壓Vss。第八電晶體653具有一電連接於第一電晶體636之第二端的第一端、一用來接收第一控制訊號Sc1的閘極端、及一用來接收電源電壓Vss的第二端。相較於第5圖所示之第三下拉單元170，第三下拉單元670另包含第十五電晶體673，用來根據第二控制訊號Sc2將調整控制電壓CPn下拉至電源電壓Vss。第十五電晶體673具有一電連接於第一電晶體636之第二端的第一端、一用來接收第二控制訊號Sc2的閘極端、及一用來接收電源電壓Vss的第二端。移位暫存器電路600執行閘極訊號掃描運作的工作原理，可根據上述移位暫存器電路100的工作原理而同理類推，不再贅述。
綜上所述，本發明移位暫存器電路之運作可顯著縮短閘極訊號下拉時間，所以可增加畫素單元之充電時間以達到高充電率，據以提高畫面顯示品質，或著可縮小驅動電晶體尺寸以降低移位暫存器電路之整體功率消耗，並可縮小用來設置移位暫存器電路的邊框區域以降低生產成本。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何具有本發明所屬技術領域之通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300、400、500、600．．．移位暫存器電路
111、211、311、411、511、611．．．第(N-2)級移位暫存器
112、212、312、412、512、612．．．第(N-1)級移位暫存器
113、213、313、413、513、613．．．第N級移位暫存器
114、214、314、414、514、614．．．第(N+1)級移位暫存器
115、215、315、415、515、615．．．第(N+2)級移位暫存器
120．．．輸入單元
121．．．第十七電晶體
125．．．輸入控制單元
126．．．第十八電晶體
130．．．驅動單元
131．．．第十六電晶體
135、235、335、435、535、635．．．驅動調整單元
136、236、336、436、536、636．．．第一電晶體
137、237、337、437、537、637．．．第一電容
138、238．．．第二電容
140．．．第一下拉單元
141．．．第十九電晶體
142．．．第二十電晶體
150、550、650．．．第二下拉單元
151．．．第二電晶體
152．．．第三電晶體
160．．．第一控制單元
161．．．第三電晶體
162．．．第四電晶體
163．．．第五電晶體
164．．．第六電晶體
170、570、670．．．第三下拉單元
171．．．第九電晶體
172．．．第十電晶體
180．．．第二控制單元
181．．．第十一電晶體
182．．．第十二電晶體
183．．．第十三電晶體
184．．．第十四電晶體
553、653．．．第八電晶體
573、673．．．第十五電晶體
CPn．．．調整控制電壓
GLn-2、GLn-1、GLn、GLn+1、GLn+2．．．閘極線
HC1、HC2、HC3、HC4．．．系統時脈
LC1、LC2．．．下拉時脈
Sc1．．．第一控制訊號
Sc2．．．第二控制訊號
SGn-4、SGn-3、SGn-2、SGn-1、SGn、SGn+1、SGn+2、SGn+3、SGn+4．．．閘極訊號
Sic．．．輸入控制訊號
T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7．．．時段
Va1、Va2、Vh1、Vh2、Vh3．．．電壓
VQn-4、VQn-3、VQn-2、VQn-1、VQn、VQn+1、VQn+2．．．驅動控制電壓
Vss．．．電源電壓
第1圖為本發明第一實施例之移位暫存器電路的示意圖。
第2圖為第1圖所示之移位暫存器電路的工作相關訊號波形示意圖，其中橫軸為時間軸。
第3圖為本發明第二實施例之移位暫存器電路的示意圖。
第4圖為本發明第三實施例之移位暫存器電路的示意圖。
第5圖為本發明第四實施例之移位暫存器電路的示意圖。
第6圖為本發明第五實施例之移位暫存器電路的示意圖。
第7圖為本發明第六實施例之移位暫存器電路的示意圖。
100．．．移位暫存器電路
111．．．第(N-2)級移位暫存器
112．．．第(N-1)級移位暫存器
113．．．第N級移位暫存器
114．．．第(N+1)級移位暫存器
115．．．第(N+2)級移位暫存器
120．．．輸入單元
121．．．第十七電晶體
125．．．輸入控制單元
126．．．第十八電晶體
130．．．驅動單元
131．．．第十六電晶體
135．．．驅動調整單元
136．．．第一電晶體
137．．．第一電容
138．．．第二電容
140．．．第一下拉單元
141．．．第十九電晶體
142．．．第二十電晶體
150．．．第二下拉單元
151．．．第二電晶體
152．．．第三電晶體
160．．．第一控制單元
161．．．第三電晶體
162．．．第四電晶體
163．．．第五電晶體
164．．．第六電晶體
170．．．第三下拉單元
171．．．第九電晶體
172．．．第十電晶體
180．．．第二控制單元
181．．．第十一電晶體
182．．．第十二電晶體
183．．．第十三電晶體
184．．．第十四電晶體
CPn．．．調整控制電壓
GLn-2～GLn+2．．．閘極線
HC1～HC4．．．系統時脈
LC1、LC2．．．下拉時脈
Sc1．．．第一控制訊號
Sc2．．．第二控制訊號
SGn-4～SGn+4．．．閘極訊號
Sic．．．輸入控制訊號
VQn-4～VQn+2．．．驅動控制電壓
Vss．．．電源電壓

Claims (18)

  1. 一種移位暫存器電路，用以提供複數閘極訊號至複數閘極線，該移位暫存器電路包含複數級移位暫存器，該些級移位暫存器之一第N級移位暫存器包含：一驅動單元，電連接於該些閘極線之一第N閘極線，該驅動單元係用來根據一第一系統時脈與一第N驅動控制電壓以輸出該些閘極訊號之一第N閘極訊號，其中該第N閘極線係用以傳輸該第N閘極訊號；一輸入單元，電連接於該驅動單元，該輸入單元係用來根據一輸入控制訊號與一第一輸入訊號以輸出該第N驅動控制電壓；一驅動調整單元，電連接於該驅動單元與該輸入單元，該驅動調整單元係用來根據一第二輸入訊號與一第三輸入訊號以調整該第N驅動控制電壓，該驅動調整單元包含：一第一電晶體，包含一用來接收該第二輸入訊號的第一端、一用來輸出一調整控制電壓的第二端、及一用來接收該第三輸入訊號的閘極端；以及一第一電容，具有一電連接於該第一電晶體之第二端的第一端，及一電連接於該輸入單元與該驅動單元的第二端；以及一第一下拉單元，電連接於該輸入單元與該第N閘極線，該第一下拉單元係用來根據一第四輸入訊號以下拉該第N閘極訊號與該第N驅動控制電壓。
  2. 如請求項1所述之移位暫存器電路，其中該第二輸入訊號係為該第一系統時脈或該第N閘極訊號，該第三輸入訊號係為該些級移位暫存器之一第(N-1)級移位暫存器所輸出之一第(N-1)驅動控制電壓。
  3. 如請求項1所述之移位暫存器電路，其中該驅動調整單元還包含：一第二電容，具有一電連接於該第一電晶體之第二端的第一端，及一用來接收一第五輸入訊號的第二端。
  4. 如請求項1所述之移位暫存器電路，其中該第五輸入訊號係為該第N閘極訊號或該些級移位暫存器之一第(N+1)級移位暫存器所輸出之一第(N+1)閘極訊號。
  5. 如請求項1所述之移位暫存器電路，還包含：一第二下拉單元，電連接於該輸入單元與該第N閘極線，該第二下拉單元係用來根據一第一控制訊號以下拉該第N閘極訊號與該第N驅動控制電壓；以及一第一控制單元，電連接於該輸入單元與該第二下拉單元，該第一控制單元係用來根據該第N驅動控制電壓與一第一下拉時脈以提供該第一控制訊號。
  6. 如請求項5所述之移位暫存器電路，其中： 該第二下拉單元包含：一第二電晶體，具有一電連接於該第N閘極線的第一端、一用來接收該第一控制訊號的閘極端、及一用來接收一電源電壓的第二端；以及一第三電晶體，具有一電連接於該輸入單元與該驅動單元的第一端、一用來接收該第一控制訊號的閘極端、及一電連接於該第N閘極線的第二端；以及該第一控制單元包含：一第四電晶體，具有一用來接收該第一下拉時脈的第一端、一用來輸出該第一控制訊號的第二端、及一閘極端；一第五電晶體，具有一電連接於該第四電晶體之第二端的第一端、一電連接於該輸入單元與該驅動單元的閘極端、及一用來接收該電源電壓的第二端；一第六電晶體，具有一用來接收該第一下拉時脈的第一端、一用來接收該第一下拉時脈的閘極端、及一電連接於該第四電晶體之閘極端的第二端；以及一第七電晶體，具有電連接於該第六電晶體之第二端的第一端、一電連接於該第五電晶體之閘極端的閘極端、及一用來接收該電源電壓的第二端。
  7. 如請求項6所述之移位暫存器電路，其中該第二下拉單元還包含：一第八電晶體，具有一電連接於該第一電晶體之第二端的第一 端、一用來接收該第一控制訊號的閘極端、及一用來接收該電源電壓的第二端；其中該第八電晶體係用來根據該第一控制訊號以下拉該調整控制電壓。
  8. 如請求項5所述之移位暫存器電路，還包含：一第三下拉單元，電連接於該輸入單元與該第N閘極線，該第三下拉單元係用來根據一第二控制訊號以下拉該第N閘極訊號與該第N驅動控制電壓；以及一第二控制單元，電連接於該輸入單元與該第三下拉單元，該第二控制單元係用來根據該第N驅動控制電壓與一反相於該第一下拉時脈之第二下拉時脈以提供該第二控制訊號。
  9. 如請求項8所述之移位暫存器電路，其中：該第三下拉單元包含：一第九電晶體，具有一電連接於該第N閘極線的第一端、一用來接收該第二控制訊號的閘極端、及一用來接收一電源電壓的第二端；以及一第十電晶體，具有一電連接於該輸入單元與該驅動單元的第一端、一用來接收該第一控制訊號的閘極端、及一電連接於該第N閘極線的第二端；以及該第二控制單元包含：一第十一電晶體，具有一用來接收該第二下拉時脈的第一 端、一用來輸出該第二控制訊號的第二端、及一閘極端；一第十二電晶體，具有一電連接於該第十一電晶體之第二端的第一端、一電連接於該輸入單元與該驅動單元的閘極端、及一用來接收該電源電壓的第二端；一第十三電晶體，具有一用來接收該第二下拉時脈的第一端、一用來接收該第二下拉時脈的閘極端、及一電連接於該第十一電晶體之閘極端的第二端；以及一第十四電晶體，具有電連接於該第十三電晶體之第二端的第一端、一電連接於該第十二電晶體之閘極端的閘極端、及一用來接收該電源電壓的第二端。
  10. 如請求項9所述之移位暫存器電路，其中該第三下拉單元還包含：一第十五電晶體，具有一電連接於該第一電晶體之第二端的第一端、一用來接收該第二控制訊號的閘極端、及一用來接收該電源電壓的第二端；其中該第十五電晶體係用來根據該第二控制訊號以下拉該調整控制電壓。
  11. 一種移位暫存器電路，用以提供複數閘極訊號至複數閘極線，該移位暫存器電路包含複數級移位暫存器，該些級移位暫存器之一第N級移位暫存器包含：一驅動單元，電連接於該些閘極線之一第N閘極線，該驅動單元係 用來根據一第一系統時脈與一第N驅動控制電壓以輸出該些閘極訊號之一第N閘極訊號，其中該第N閘極線係用以傳輸該第N閘極訊號；一輸入單元，電連接於該驅動單元，該輸入單元係用來根據一輸入控制訊號與一第一輸入訊號以輸出該第N驅動控制電壓；一驅動調整單元，電連接於該驅動單元與該輸入單元，該驅動調整單元係用來根據一第二輸入訊號與一第三輸入訊號以調整該第N驅動控制電壓；一第一下拉單元，電連接於該輸入單元與該第N閘極線，該第一下拉單元係用來根據一第四輸入訊號以下拉該第N閘極訊號與該第N驅動控制電壓；以及一輸入控制單元，電連接於該輸入單元，該輸入控制單元係用來根據一反相於該第一系統時脈之第三系統時脈與一第六輸入訊號以提供該輸入控制訊號。
  12. 如請求項11所述之移位暫存器電路，其中該輸入控制單元包含一第十八電晶體，該第十八電晶體具有一用來接收該第三系統時脈的第一端、一用來接收該第六輸入訊號的閘極端、及一用來輸出該輸入控制訊號的第二端。
  13. 如請求項12所述之移位暫存器電路，其中該第六輸入訊號係為該些級移位暫存器之一第(N-2)級移位暫存器所輸出之一第(N-2)驅動控制電壓。
  14. 如請求項1或11所述之移位暫存器電路，其中該驅動單元包含一第十六電晶體，該第十六電晶體具有一用來接收該第一系統時脈的第一端、一用來接收該第N驅動控制電壓的閘極端、及一電連接於該第N閘極線的第二端。
  15. 如請求項1或11所述之移位暫存器電路，其中該輸入單元包含一第十七電晶體，該第十七電晶體具有一用來接收該第一輸入訊號的第一端、一用來接收該輸入控制訊號的閘極端、及一用來輸出該第N驅動控制電壓的第二端。
  16. 如請求項15所述之移位暫存器電路，其中該第一輸入訊號係為該些級移位暫存器之一第(N-2)級移位暫存器所輸出之一第(N-2)閘極訊號。
  17. 如請求項1或11所述之移位暫存器電路，其中該第一下拉單元包含：一第十九電晶體，具有一電連接於該第N閘極線的第一端、一用來接收該四輸入訊號的閘極端、及一用來接收一電源電壓的第二端；以及一第二十電晶體，具有一電連接於該輸入單元的第一端、一用來接收該四輸入訊號的閘極端、及一用來接收該電源電壓的第二端。
  18. 如請求項17所述之移位暫存器電路，其中該第四輸入訊號係為該些級移位暫存器之一第(N+2)級移位暫存器所輸出之一第(N+2)閘極訊號。
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