具体实施方式
请参阅图1,是本发明移位寄存器一较佳实施方式的结构框图。该移位寄存器10包括多个第一移位寄存单元12及多个第二移位寄存单元14。该多个第一移位寄存单元12可依序输出多个第一移位信号Vout1、Vout3、Vout5……Vout(2N-1)、Vout(2N+1)、Vout2N+3)……(N取自然数)。而该多个第二移位寄存单元14可依序输出多个第二移位信号Vout2、Vout4、Vout6……Vout2(M-1)、Vout2M、Vout2(M+1)、Vout2(M+2)……(M=N)。其中,第N个第一移位寄存单元12输出的第一移位信号Vout(2N-1)与第M个第二移位寄存单元14输出的第二移位信号Vout2M相差半个周期,而第N个移位寄存单元输出的第一移位信号Vout(2N-1)与第N+1个移位寄存单元输出的第一移位信号Vout(2N+1)相差一个周期。
每一第一移位寄存单元12及每一第二移位寄存单元14具有相类似的电路结构,均包括一级联数据输入端LIN、一级联数据输出端LOUT、一反馈端FB、一复位端RE及一输出端OUT。相邻二第一移位寄存单元12或相邻二第二移位寄存单元14接收不同的时钟信号,为方便理解,以第N个及第N+1个第一移位寄存单元12、第M个及第M+1个第二移位寄存单元14为例进行说明。
该第N个第一移位寄存单元12接收一第一时钟信号CK1,该第一时钟信号CK1可驱动控制该第N个第一移位寄存单元12。该第N个第一移位寄存单元12的级联数据输入端LIN与第N-1个第一移位寄存单元12的级联数据输出端LOUT相连,级联数据输出端LOUT与第N+1个第一移位寄存单元12的级联数据输入端LIN相连,反馈端FB接收来自第M 1个第二移位寄存单元14的输出端OUT输出的第二移位信号Vout2(M-1),复位端RE接收来自第N+1个第一移位寄存单元12的输出端OUT输出的第一移位信号Vout(2N+1)。该第N+1个移位寄存单元12则接收一可驱动控制该第N+1个第一移位寄存单元12的第二时钟信号CK2,且该第二时钟信号CK2与该第一时钟信号CK1为相位相反的周期性脉冲信号。更进一步地,该第N+1个第一移位寄存单元12接收一第三时钟信号CK3及该第一时钟信号CK1,该第N个第一移位寄存单元12还接收一第四时钟信号CK4及该第二时钟信号CK2,其中,该第一及第二时钟信号CK1、CK2分别用于控制第N+1个及第N个第一移位寄存单元12的输出达到快速复位。该第三及第四时钟信号CK3、CK4分别作为该第N+1个及第N个第一移位寄存单元12的反馈控制信号。另外,首个第一移位寄存单元12的级联数据输入端LIN及尾个第一移位寄存单元12的级联数据输出端LOUT均接收一自外部电路发出的开启信号STV。
该第M个第二移位寄存单元14接收一第三时钟信号CK3,该第三时钟信号CK3可驱动控制该第M个第二移位寄存单元14。该第M个第二移位寄存单元14的级联数据输入端LIN与第M-1个第二移位寄存单元14的级联数据输出端LOUT相连,级联数据输出端LOUT与第M+1个第二移位寄存单元14的级联数据输入端LIN相连,反馈端FB接收来自第N个第一移位寄存单元12的输出端OUT输出的第一移位信号Vout(2N-1),复位端RE接收来自第M+1个第二移位寄存单元14的输出端OUT输出的第二移位信号Vout2(M+1)。该第M+1个第二移位寄存单元14则接收一可驱动控制该第M+1个第二移位寄存单元14的第四时钟信号CK4。更进一步地,该第M+1个第二移位寄存单元14还接收该第三时钟信号CK3及该第二时钟信号CK2,该第M个第二移位寄存单元14还接收该第四时钟信号CK4及该第一时钟信号CK1,其中,该第三及第四时钟信号CK3、CK4对应控制该第M+1及第M个第二移位寄存单元14的输出达到快速复位。该第一及第二时钟信号CK1、CK2分别作为该第M个及第M+1个第二移位寄存单元14的反馈控制信号。另外,首个第二移位寄存单元14的级联数据输入端LIN及尾个第二移位寄存单元14的级联数据输出端LOUT也接收该开启信号STV。
当该第N个第一移位寄存单元12的级联数据输入端LIN接收到一高电平的起始电压时,如:首个第一移位寄存单元12接收到的开启信号STV为高电平时,或第N-1个第一移位寄存单元12的级联数据输出端LOUT输出高电平至该第N个第一移位寄存单元12的级联数据输入端LIN时,该第N个第一移位寄存单元12的输出端OUT输出该第一移位信号Vout(2N-1),而该第N+1个第一移位寄存单元12输出与该第一移位信号Vout(2N-1)相隔一个周期的第一移位信号Vout(2N+1)。当该第N个第一移位寄存单元12的复位端RE接收到该第N+1个第一移位寄存单元12输出的第一移位信号Vout(2N+1)时,该第N个第一移位寄存单元12的输出信号降为低电平,即对输出进行复位。当该第M个第二移位寄存单元14的级联数据输入端LIN接收到一高电平的起始电压时,如:首个第二移位寄存单元14接收到的开启信号STV为高电平,或第M-1个第二移位寄存单元14的级联数据输出端LOUT输出高电平至该第M个第二移位寄存单元14的级联数据输入端LIN时,该第M个第二移位寄存单元14的输出端OUT输出第二移位信号Vout2M,而该第M+1个第二移位寄存单元14输出与该第二移位信号Vout2M相隔一个周期的第二移位信号Vout2(M+1)。当该第M个第二移位寄存单元14的复位端RE接收到该第M+1个第二移位寄存单元14输出的第二移位信号Vout2(M+1)时,该第M个第二移位寄存单元14的输出复位。
请参阅图2,是图1所示的移位寄存器10的第一移位寄存单元12及第二移位寄存单元14一较佳实施方式的具体电路结构图,其中,图2中仅示当N=1与2,M=1与2时,第一移位寄存单元12及第二移位寄存单元14的具体电路结构,为方便描述,该四个移位寄存单元分别记为第一移位寄存单元12A及12B,第二移位寄存单元14A及14B。
第一移位寄存单元12A包括一输出晶体管M11,一逻辑输出控制模块121、一反馈开关M17、一复位晶体管M12、二下拉晶体管M13及M14、及一下拉信号控制模块123。
该逻辑输出控制模块121由多个晶体管构成,其包括一第一晶体管M15及一级联控制晶体管M16。该第一晶体管M15的源极作为该第一移位寄存单元12A的级联数据输入端LIN,从而接收该开启信号STV,该栅极与该源极相连,该漏极作为该逻辑输出控制模块121的输出端125。该级联控制晶体管M16的栅极连接于该第一晶体管M15的漏极,源极连接至该输出晶体管M11的源极,漏极作为该第一移位寄存单元12A的级联数据输出端LOUT。
该输出晶体管M11包括一控制端126、一源极及一漏极,该控制端126连接于该逻辑输出控制模块121的输出端125,该源极接收用于驱动该第一移位寄存单元12A的该第一时钟信号CK1,漏极作为该第一移位寄存单元12A的输出端OUT。该逻辑输出控制模块121的输出信号用于控制该输出晶体管M11的导通与截止,当该输出晶体管M11导通时,与该第一时钟信号CK1同步的电信号经由该输出晶体管M11自该输出端OUT输出,从而输出首个第一移位信号Vout1。该输出电晶体M11具有较该第一移位寄存单元12A的其他电晶体更大的寄生电容Cgs。
该反馈开关M17可为一三端晶体管,其栅极连接该第四时钟信号CK4,源极作为该第一移位寄存单元12A的反馈端FB,该反馈端FB接收该开启信号STV,漏极连接于该输出晶体管M11的控制端126。
该复位晶体管M12的栅极作为该第一移位寄存单元12A的复位端RE,源极与该逻辑输出控制模块121的输出端125,漏极接收一低电平的截止电压VGL。
该二下拉晶体管M13及M14连接于该输出晶体管M11的漏极与一截止电压VGL之间。该下拉信号控制电路123输出的控制信号控制该下拉晶体管M13的导通与截止,该第二时钟信号CK2用于控制该下拉晶体管M14的导通与截止。当该二下拉晶体管M13、M14导通时,该第一移位寄存单元12A输出的第一移位信号Vout1由高电平拉低为低电平,即不再输出该第一移位信号Vout1。
该下拉信号控制电路123接收该第一时钟信号CK1,其包括一控制输入端128、一控制输出端129、一第二晶体管M18及一电容C1。该第二晶体管M18的栅极即作为该控制输入端128,其连接至该级联控制晶体管M16的漏极,并依据该漏极的输出信号,控制该控制输出端129的输出信号是否导通该下拉晶体管M13;该第二晶体管M18的源极经由该电容C1接收该第一时钟信号CK1,同时该源极也作为该控制输出端129。
第二移位寄存单元14A、第一移位寄存单元12B及第二移位寄存单元14B,与该第一移位寄存单元12A的结构基本相同,其区别如框图图1及具体电路图图2所示,包括:
第二移位寄存单元14A的输出晶体管M21及级联控制晶体管M26的源极接收该第三时种信号CK3,其反馈开关M27的栅极接收该第一时钟信号CK1,第二晶体管M28的源极经由电容C2接收该第三时种信号CK3,下拉晶体管M24的栅极接收该第四时种信号CK4,该第二移位寄存单元14A输出一与该第一移位寄存单元12A相差半个时钟周期的第二移位信号Vout2。
第一移位寄存单元12B的输出晶体管M31及级联控制晶体管M36的源极接收该第二时种信号CK2,其反馈开关M37的栅极接收该第一时钟信号CK1,第二晶体管M28的源极经由电容C3接收该第二时种信号CK2,下拉晶体管M34的栅极接收该第一时钟信号CK1,该第一移位寄存单元12B输出一与该第一移位寄存单元12A相差一个时钟周期的第一移位信号Vout3。
第二移位寄存单元14B的输出晶体管M41及级联控制晶体管M46的源极接收该第四时种信号CK4,其反馈开关M47的栅极接收该第二时钟信号CK2,第二晶体管M48的源极经由电容C4接收该第四时种信号CK4,下拉晶体管M44的栅极接收该第三时种信号CK3,该第二移位寄存单元14B输出一与该第一移位寄存单元12A相差一个半时钟周期的第二移位信号Vout4。
此后各第一移位寄存单元12及第二移位寄存单元14的电连接关系与该四个移位寄存单元12A、12B、14A及14B相同,故不再累述。
请一并参阅图3,是图2所示第一移位寄存单元12A、第二移位寄存单元14A及第一移位寄存单元12B的时序波形图,其中,Vt11表示该第一移位寄存单元12A的逻辑输出控制电路121的输出端125与其输出晶体管M11的控制端126相连接的节点t11处的节点电压波形;Vt31表示该第一移位寄存单元12B的逻辑输出控制电路321的输出端325与其输出晶体管M31的控制端326相连接的节点t31处的节点电压波形;Vout1、Vout2及Vout3依次分别表示该第一移位寄存单元12A、第二移位寄存单元14A、及第一移位寄存单元12B所输出的相应移位信号的波形。
工作初始,即P1时段,该开启信号STV为高电平,该第一至第四时钟信号CK1~CK4的电平分别为低电平、高电平、低电平及高电平,则:
对于该第一移位寄存单元12A,其第一晶体管M15导通,逻辑输出控制模块121输出一高电平,即节点t11输出高电平,此时节点电压Vt11记为VGH,该输出晶体管M11正向偏置导通,且其寄生电容Cgs开始储能直至等于该高电平,级联控制晶体管M16也导通,然而由于用于驱动该第一移位寄存单元12A的第一时钟信号CK1为低电平,故输出端OUT及该级联数据输出端LOUT均维持低电平输出。
对于第二移位寄存单元14A,其第一晶体管M25导通,该输出晶体管M21正向偏置导通,其寄生电容Cgs储能,级联控制晶体管M26导通,然而由于用于驱动该第二移位寄存单元14A的第三时钟信号CK3为低电平,故输出端OUT及该级联数据输出端LOUT均维持低电平输出。
由于第一及第二移位寄存单元12A、14A的级联数据输出端LOUT均为低电平输出,故后一个第一及第二移位寄存单元12B、14B也维持低电平输出。
进入P2时段,第一时钟信号CK1由低电平跳变为高电平,第二时钟信号CK2由高电平跳变为低电平时,该第三时钟信号CK3维持低电平,第四时钟信号CK4维持高电平,则:
对于第一移位寄存单元12A而言,由于受该输出晶体管M11的寄生电容Cgs的储能影响,使该节点电压Vt11上升为2VGH,该输出晶体管M11及该级联控制晶体管M16均正向偏置导通,则输出端OUT输出高电平的第一移位信号Vout1,输出电压为VGH,级联数据输出端LOUT也输出一高电平。该下拉信号控制电路123的控制输入端128因接收到该级联数据输出端LOUT输出的高电平而使第二晶体管M18导通,则第一时钟信号CK1对电容C1充电,该下拉信号控制电路123的控制输出端129输出低电平,从而使下拉晶体管M13截止。同时,由于第二时钟信号CK2也为低电平,下拉晶体管M14截止,故下拉晶体管M13、M14不影响该第一移位信号Vout1。由于反馈开关M17的漏极电压为2VGH,使该反馈开关M17反向偏置而截止,其不影响节点电压Vt11,也不影响输出的第一移位信号Vout1的电压。
同时,由于用于驱动第二移位寄存单元14A的第三时钟信号CK3维持低电平,故该第二移位寄存单元14A维持低电平输出。
对于第一移位寄存单元12B而言,其级联数据输入端LIN接收到第一移位寄存单元12A的级联数据输出端LOUT输出的高电平,则第一晶体管M35导通,逻辑输出控制模块321输出高电平导通输出晶体管M31及M36,然而由于用于驱动该第一移位寄存单元12B的第二驱动信号CK2为低电平,故输出端OUT维持低电平输出,则该第一移位寄存单元12A的复位晶体管M12截止,不影响节点电压Vt11,故该第一移位信号Vout1不受复位晶体管M12的影响。
进入P3时段,由于该第三时钟信号CK3由低电平跳变为高电平,该第四时钟信号CK4由高电平跳变为低电平,第一及第二时钟信号CK1、CK2维持不变,则:
对于该第一移位寄存单元12A,由于开启信号STV为低电平,即第一晶体管M15的栅极与漏极均为低电平,则逻辑输出控制模块121输出不受第一晶体管M15的影响,该第一移位寄存单元12A维持输出该第一移位信号Vout1。
同时,该第二移位寄存单元14A的第一晶体管M25也不影响其逻辑输出控制模块221的输出,由于CK3为高电平,则输出端OUT开始输出高电平的第二移位信号Vout2,输出电压为VGH,该第二移位信号Vout2与该第一移位信号Vout1相隔半个周期输出。
对于该第一移位寄存单元12B而言,其级联数据输入端LIN继续接收自该第一移位寄存单元12A的级联数据输出端LOUT输出的高电平,该第一晶体管M35维持导通,逻辑输出控制模块321输出高电平至该输出晶体管M31及级联控制晶体管M36,即节点t31输出高电平,此时节点电压Vt31维持VGH输出,该输出晶体管M31正向偏置导通,级联控制晶体管M36也导通,然而由于用于驱动该第一移位寄存单元12B的第二时钟信号CK2为低电平,故输出端OUT及该级联数据输出端LOUT均维持低电平输出,则也不影响该第一移位寄存单元12A输出第一移位信号Vout1。虽然该第三时钟信号CK3为高电平,然而由于反馈开关M37的三端电压均为VGH,反馈开关M37截止,也不影响节点电压Vt31。
进入P4时段,该第一时钟信号CK1由高电平跳变为低电平,第二时钟信号CK2由低电平跳变为高电平,该第三时钟信号CK3维持高电平,该第四时钟信号CK4维持低电平。则:
对于该第一移位寄存单元12A而言,由于开启信号STV为低电平,即第一晶体管M15的栅极与漏极均为低电平,则第一移位寄存单元12A的逻辑输出控制模块121输出不受第一晶体管M15的影响,此时,输出晶体管M11及级联控制晶体管M16仍然导通,然由于作为驱动信号的第一时钟信号CK1为低电平,故该输出端OUT及级联数据输出端LOUT输出的高电平转变为低电平。另外,由于下拉信号控制模块123的控制输入端128接收到级联数据输出端LOUT输出的低电平,该第二晶体管M18截止,该电容C1放电以使该下拉晶体管M13导通,则该输出端OUT输出的第一移位信号Vout1能够快速跳变为低电平。
同时,对于第一移位寄存单元12B,其级联数据输入端LIN接收的信号也变为低电平,即该第一晶体管M35的栅极与漏极均为低电平,则该第一晶体管M35不影响逻辑输出控制电路321的输出,即不影响节点电压Vt31。受输出晶体管M31的寄生电容Cgs的影响,使节点电压Vt31上升为2VGH,从而使该输出晶体管M31及级联控制晶体管M36维持导通,由于此时用于驱动该第一移位寄存单元12B的第二时钟信号CK2已跳变为高电平,故该第一移位寄存单元12B输出高电平的第一移位信号Vout3。
接着,该第一移位寄存单元12A的复位端RE接收到该高电平信号,使该复位晶体管M12导通,节点电压Vt11被强行拉低为一低电平,使该第一移位寄存单元12A的输出晶体管M11及级联控制晶体管M16截止,该第一移位寄存单元12A结束工作,维持低电平输出。
对于第二移位寄存单元14A,由于P4时段用作驱动的第三时钟信号CK3维持高电平,用作控制下拉晶体管M24的第四时钟信号CK4维持低电平,且其复位晶体管M22、下拉晶体管M23均处于截止状态,故该第二移位寄存单元14A的输出端OUT不受影响,输出高电平的第二移位信号Vout2。该第二移位信号Vout2与第一移位信号Vout1相隔半个周期。
当该第一移位寄存单元12B的反馈端FB接收到该第二移位信号Vout2时,即便第三时钟信号CK3为高电平,由于节点电压Vt31为2VGH,故该反馈开关M37的三端处于反向偏置状态,也不影响该第一移位寄存单元12B输出的第一移位信号Vout3。
进入P5时段,该第三时钟信号CK3由高电平跳变为低电平,第四时钟信号CK4由高电平跳变为低电平,第一及第二时钟信号CK1、CK2维持不变,则:
对于该第二移位寄存单元14A而言,由于开启信号STV变为低电平,即第一晶体管M25的栅极与漏极均为低电平,则逻辑输出控制模块221输出不受第一晶体管M25的影响,此时,输出晶体管M21及级联控制晶体管M26仍然导通,然由于作为驱动信号的第三时钟信号CK3为低电平,故该输出端OUT及级联数据输出端LOUT输出的高电平转变为低电平。另外,由于下拉信号控制模块223的控制输入端228接收到该低电平,该第二晶体管M28截止,该电容C2放电以使该下拉晶体管M23导通,则该第二移位信号Vout2能够快速跳变为低电平。
同时,对于第一移位寄存单元12B,节点电压Vt31维持2VGH,从而使该输出晶体管M31及级联控制晶体管M36维持导通,由于第二时钟信号CK2维持高电平,故该第一移位寄存单元12B维持输出高电平的第一移位信号Vout3。
此后各第一移位寄存单元12及第二移位寄存单元14的工作原理与上述几个移位寄存单元12A、12B、14A、14B相同,故不再累述。
从上述工作原理上可以看出,上述的移位寄存器10在实现移位功能的同时,由于第M个第二移位寄存单元14的第二移位信号反馈至该第N+1个第一移位寄存单元12的反馈端FB,第N个第一移位寄存单元12的第二移位信号反馈至第M个第二移位寄存单元14的反馈端FB,即便该第N个第一移位寄存单元12及该M个第二移位寄存单元14承接较大的负载,但用于控制相应输出晶体管,如M11、M31的节点电压Vt11、Vt31不受反馈开关M17、M37所在回路的影响,从而使相应的移位寄存单元12、14输出稳定。
请参阅图4,系本发明液晶面板驱动电路的一较佳实施方式的结构框图。该液晶面板驱动电路60为一液晶面板80提供扫描及显示数据信号。该液晶面板80包括一驱动阵列82,该驱动阵列82包括多条扫描线821及多条与该扫描线821垂直绝缘相交的数据线822,相邻二扫描线821与二数据线822围成的最小区域界定一像素区域P。每一像素区域P均包括一像素电极823及一开关元件824。该扫描信号经由该扫描线321控制开关元件824的导通与截止,当该开关元件824导通时,该显示数据信号经由相应的数据线822传送至该像素电极823。
该驱动电路60包括一用于提供扫描信号的扫描驱动电路62、及一用于提供数据显示信号的数据驱动电路64。该扫描驱动电路62包括该移位寄存器10,该移位寄存器10所输出的第一及第二移位信号Vout1、Vout2、Vout3、Vout4……作为该多条扫描线821的扫描信号。其中,多个第一移位寄存单元12可依序为奇数行的扫描线821提供扫描信号,同时该多个第二移位寄存单元14可依序为偶数行的扫描线821提供扫描信号。可变更地,该驱动电路60也可仅利用该多个第一移位寄存单元12或多个第二移位寄存单元14所输出的第一移位信号Vout1、Vout3、Vout5……或第二移位信号Vout2、Vout4、Vout6……依序为该多条扫描线821提供扫描信号。
由于该液晶面板驱动电路60的扫描驱动电路62利用该移位寄存器10来提供扫描信号,故该驱动电路60输出的扫描信号的稳定性也较高。