CN104200769B - 扫描信号产生电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种扫描信号产生电路，其主要由五个晶体管搭配二个电容所设计而成，凭借使用较少的晶体管即可达到扫描信号的产生，通过降低该扫描信号产生电路的设置空间，达到显示器窄边框设计的需求，同时，该扫描信号产生电路具有二晶体管轮流进行扫描信号的输出，从而提升该扫描信号产生电路的稳定性。

Description

扫描信号产生电路
技术领域
本发明涉及一种扫描信号产生电路，尤其涉及一种具有二晶体管轮流输出扫描信号的扫描信号产生电路。
背景技术
随着显示技术的发展，目前显示器的设计趋势则是朝向更大尺寸、更高分辨率、更窄边框以及3D显示等方向发展。
其中就窄边框设计方向而言，显示器原有的边框主要是作为收纳芯片与电路的区域，因此，将边框内的扫描信号产生电路进行简化设计则可大幅度地降低边框宽度，然而，如何在简化该扫描信号产生电路的基础下，又同时保有一输出扫描信号稳定的功能则是本发明最主要的研发动机。
参阅图1所示，显示目前扫描信号产生电路的电路图，其主要由晶体管M1～晶体管M8、及电容器C1、C2所构成，其中晶体管M1～晶体管M8为场效晶体管，较佳为薄膜晶体管(Thin-Film Transistor，简称TFT)，该扫描信号产生电路在实际使用情形具有下述缺陷：
其一、该扫描信号产生电路所产生的扫描讯号输出与否主要是受晶体管M1所控制，由于只有一个该晶体管M1做为将扫描信号输出，而且一直处在导通状态，因此该晶体管M1的功能会衰退，而当该晶体管M1功能异常就会导致整个电路异常，进而使显示器的显示就会异常。
其二、该前扫描信号产生电路必须通过八个晶体管搭配二个电容器C1、C2来构成，因此过多数量的晶体管将导致该扫描信号产生电路所需的空间变大，无法满足显示器窄边框设计的需求，另外，过多数量的晶体管也使得生产良率降低。
因此，如何设计出一种扫描信号产生电路，其可同时解决上述缺陷即为本发明研发的动机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种扫描信号产生电路，其主要具有二晶体管轮流进行扫描信号的输出，用来提升该扫描信号产生电路的稳定性。
本发明另一目的在于提供一种扫描信号产生电路，其主要通过五个晶体管搭配二个电容所设计而成，用来降低该扫描信号产生电路的设置空间，达到显示器窄边框设计的需求。
为了达成上述目的，本发明公开了一种扫描信号产生电路，用以提供显示器扫描信号，其特征在于包含：一第一晶体管，具有一用以接收一数据讯号的第一端、一用以接收一第二频率讯号的第一控制端、及一电性连接于一第一节点的第二端；一第二晶体管，具有一电性连接于一第二节点的第一端、一电性连接该第一节点的第二控制端、及一用以接收一电源电压的第二端；一第一电容器，具有一电性连接一扫描信号输出端的第一端、及一电性连接该第一节点的第二端；一第三晶体管，具有一用以接收一第一频率讯号的第一端、一电性连接该第一节点的第三控制端、及一电性连接该第一电容器第一正极端的第二端；一第四晶体管，具有一电性连接该扫描信号输出端的第一端、一电性连接该第二节点的第四控制端、及一电性连接该第二晶体管第二端的第二端；一第五晶体管，具有一电性连接该第四晶体管第一端的第一端、一用以接收该第二频率讯号的第五控制端、及一电性连接该第四晶体管第二端的第二端；一第二电容器，具有一电性连接该第二节点的第一端、及一电性连接该第一频率讯号的第二端。
本发明进一步的改进在于，所述第一晶体管至第五晶体管皆为P型薄膜晶体管(Thin-Film Transistor，简称TFT)。
本发明进一步的改进在于，所述第一控制端至第五控制端皆为闸极端。
本发明进一步的改进在于，所述第一晶体管至第五晶体管的第一端皆为源极端或汲极端、该第一晶体管至第五晶体管的第二端皆为汲极端或源极端，且该第二端不同于第一端。
本发明进一步改进在于，该第一晶体管至第五晶体管的第一端皆为源极端、该第一晶体管至第五晶体管的第二端皆为汲极端。
本发明进一步改进在于，该第一晶体管至第五晶体管的第一端皆为汲极端、该第一晶体管至第五晶体管的第二端皆为源极端。
本发明进一步改进在于，于第一阶段时，提供低准位的数据讯号至该第一晶体管的第一端、提供高准位的第一频率讯号经过该第二电容器、第二节点而至该第四晶体管的第四控制端、分别提供低准位的第二频率讯号至该第一晶体管的第一控制端及该第五晶体管的第五控制端，此时，该第一晶体管为导通状态，而把数据讯号的低准位输入到该第一节点，使得该第三晶体管同为导通状态，又该第一频率讯号位于高准位，而该第二频率讯号位于低准位，使该第四晶体管为关闭的状态，该第五晶体管为导通状态，如此，该扫描信号输出端的电压则等于该电源电压，使该第五晶体管作为将扫描信号输出的晶体管。
本发明进一步改进在于，于第二阶段时，提供高准位的数据讯号至该第一晶体管的第一端、分别提供高准位的第二频率讯号至该第一晶体管的第一控制端及该第五晶体管的第五控制端，此时，该第一晶体管及第五晶体管为关闭的状态，而该第一节点维持低准位，使该第三晶体管为导通状态，如此，该第一频率讯号的低准位则输入到该扫描信号输出端，且该第四晶体管为关闭状态。
本发明进一步改进在于，于第三阶段时，提供高准位的第一频率讯号经过该第二电容器、第二节点而至该第四晶体管的第四控制端、分别提供低准位的第二频率讯号至该第一晶体管的第一控制端及该第五晶体管的第五控制端，此时，该第一晶体管及第五晶体管同为导通的状态、该第二晶体管及第三晶体管同为关闭的状态，而第一节点及第二节点在高准位，让该第四晶体管为关闭状态。
本发明进一步改进在于，在之后的时序作动过程中，第二节点因为第二电容器的关系，随着第一频率讯号变化而变化，时序和第一频率讯号一样，而第一频率讯号和第二频率讯号的时序刚好相反，使得该第四晶体管和第五晶体管轮流打开。
附图说明
图1是现有的扫描信号产生电路图。
图2是本发明本发明实施例的电路图。
图3是本发明实施例的控制时序示意图。
图4是本发明实施例的电路图，显示四个本发明电路组成的电路。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参阅图2所示，为本发明实施例所提供的一种扫描信号产生电路，其主要由一第一晶体管M1、一第二晶体管M2、一第一电容器C1、一第三晶体管M3、一第四晶体管M4、一第五晶体管M5、及一第二电容器C2所组成，而该第一晶体管M1至第五晶体管M5皆为P型薄膜晶体管(Thin-FilmTransistor，简称TFT)，其中：
该第一晶体管M1，具有一用以接收一数据讯号STV的第一端11、一用以接收一第二频率讯号CK2的第一控制端12、及一电性连接于一第一节点NET1的第二端13；本实施例中，该第一晶体管M1的第一控制端12为闸极端且用以控制该第一端11与第二端13之间导通与否，使该第一晶体管M1呈导通状态或关闭状态，而该第一端11为源极端或汲极端、该第二端13为汲极端或源极端，且该第二端13不同于第一端11，也就是当第一端11为源极端时，第二端13则为汲极端、当第一端11为汲极端时，第二端13则为源极端。同样的，以下第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4及第五晶体管M5分别对应的第二控制端22、第三控制端32、第四控制端42及第五控制端52皆为闸极端，且分别用以控制对应的该第一端21、31、41、51与第二端23、33、43、53之间导通与否，而各该第一端21、31、41、51为源极端或汲极端、各该第二端23、33、43、53为汲极端或源极端，且该第二端23、33、43、53不同于第一端21、31、41、51。
该第二晶体管M2，具有一电性连接于一第二节点NET2的第一端21、一电性连接该第一节点NET1的第二控制端22、及一用以接收一电源电压VDD的第二端23。
该第一电容器C1，具有一电性连接一扫描信号输出端Sn的第一端61、及一电性连接该第一节点NET1的第二端62。
该第三晶体管M3，具有一用以接收一第一频率讯号CK1的第一端31、一电性连接该第一节点NET1的第三控制端32、及一电性连接该第一电容器C1第一正极端61的第二端33。
该第四晶体管M4，具有一电性连接该扫描信号输出端Sn的第一端41、一电性连接该第二节点NET2的第四控制端42、及一电性连接该第二晶体管M2第二端23的第二端43。
该第五晶体管M5，具有一电性连接该第四晶体管M4第一端41的第一端51、一用以接收该第二频率讯号CK2的第五控制端52、及一电性连接该第四晶体管M4第二端43的第二端53。
该第二电容器C2，具有一电性连接该第二节点NET2的第一端71、及一电性连接该第一频率讯号CK1的第二端72。
以上所述即为本发明实施例各主要零件的组态说明。至于本发明的作动方式及其功效作以下说明。
参阅图2、3所示，图3为本发明实施例之控制时序示意图，其中水平轴表示为时间，STV_H为数据讯号STV的高准位、STV_L为数据讯号STV的低准位，CK1_H为第一频率讯号CK1的高准位、CK1_L为第一频率讯号CK1的低准位，CK2_H为第二频率讯号CK2的高准位、CK2_L为第二频率讯号CK2的低准位。
于第一阶段T1时，提供低准位的数据讯号STV至该第一晶体管M1的第一端11、提供高准位的第一频率讯号CK1经过该第二电容器C2、第二节点NET2而至该第四晶体管M4的第四控制端42、分别提供低准位的第二频率讯号CK2至该第一晶体管M1的第一控制端12及该第五晶体管M5的第五控制端52，此时，该第一晶体管M1为导通状态，而把数据讯号STV的低准位输入到该第一节点NET1，使得该第三晶体管M3同为导通状态，又该第一频率讯号CK1位于高准位，输出为高准位，另外M2导通，将高电位的电源电压VDD输入第四晶体管M4的第四控制端42，使该第四晶体管M4为关闭的状态，而该第二频率讯号CK2位于低准位，该第五晶体管M5为导通状态，如此，该扫描信号输出端Sn的电压则等于该电源电压VDD，使该第五晶体管M5做为将扫描信号输出的晶体管。
于第二阶段T2时，提供高准位的数据讯号STV至该第一晶体管M1的第一端11、分别提供高准位的第二频率讯号CK2至该第一晶体管M1的第一控制端12及该第五晶体管M5的第五控制端52，此时，该第一晶体管M1及第五晶体管M5为关闭的状态，而该第一节点NET1维持低准位，使该第三晶体管M3为导通状态，这样，该第一频率讯号CK1的低准位则输入到该扫描信号输出端Sn，此时第二晶体管M2导通使得电源电压VDD高电位输入到第四晶体管M4的第四控制端42，让该第四晶体管M4为关闭状态。
于第三阶段T3时，提供高准位的第一频率讯号CK1经过该第二电容器C2、第二节点NET2而至该第四晶体管M4的第四控制端42、分别提供低准位的第二频率讯号CK2至该第一晶体管M1的第一控制端12及该第五晶体管M5的第五控制端52，此时，该第一晶体管M1及第五晶体管M5同为导通的状态、该第二晶体管M2及第三晶体管M3同为关闭的状态，而第一节点NET1及第二节点NET2在高准位，让该第四晶体管M4为关闭状态。
在之后的时序作动过程中，第二节点NET2因为第二电容器C2的关系，随着第一频率讯号CK1变化而变化，时序和第一频率讯号CK1一样，而第一频率讯号CK1和第二频率讯号CK2的时序刚好相反，使得该第四晶体管M4和第五晶体管M5轮流打开，据此，本发明主要具有二晶体管(即第四晶体管M4与第五晶体管M5)轮流进行扫描信号的输出，用来提升该扫描信号产生电路的稳定性。
另外，由于本发明主要藉由五个晶体管搭配二个电容所设计而成，用来降低该扫描信号产生电路的设置空间，达到显示器窄边框设计的需求。
图4是四个本发明电路组成的电路。图4是把上述基本电路组合成四个单元，完成从Stv输入，到第四级的输出，此电路可以使用在显示器产品上，完成时序的控制。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种扫描信号产生电路，用以提供显示器扫描信号，其特征在于包含：
一第一晶体管，具有一用以接收一数据讯号的第一端、一用以接收一第二频率讯号的第一控制端、及一电性连接于一第一节点的第二端；
一第二晶体管，具有一电性连接于一第二节点的第一端、一电性连接该第一节点的第二控制端、及一用以接收一电源电压的第二端；
一第一电容器，具有一电性连接一扫描信号输出端的第一端、及一电性连接该第一节点的第二端；
一第三晶体管，具有一用以接收一第一频率讯号的第一端、一电性连接该第一节点的第三控制端、及一电性连接该第一电容器第一端的第二端；
一第四晶体管，具有一电性连接该扫描信号输出端的第一端、一电性连接该第二节点的第四控制端、及一电性连接该第二晶体管第二端的第二端；
一第五晶体管，具有一电性连接该第四晶体管第一端的第一端、一用以接收该第二频率讯号的第五控制端、及一电性连接该第四晶体管第二端的第二端；
一第二电容器，具有一电性连接该第二节点的第一端、及一电性连接该第一频率讯号的第二端；
该第一频率讯号与该第二频率讯号的时序是相反的。
2.如权利要求1所述的扫描信号产生电路，其特征在于：所述第一晶体管至第五晶体管皆为P型薄膜晶体管。
3.如权利要求1所述的扫描信号产生电路，其特征在于：所述第一控制端至第五控制端皆为闸极端。
4.如权利要求1所述的扫描信号产生电路，其特征在于：所述第一晶体管至第五晶体管的第一端皆为源极端或汲极端、该第一晶体管至第五晶体管的第二端皆为汲极端或源极端，且该第二端不同于第一端。
5.如权利要求1所述的扫描信号产生电路，其特征在于：该第一晶体管至第五晶体管的第一端皆为源极端、该第一晶体管至第五晶体管的第二端皆为汲极端。
6.如权利要求1所述的扫描信号产生电路，其特征在于：该第一晶体管至第五晶体管的第一端皆为汲极端、该第一晶体管至第五晶体管的第二端皆为源极端。
7.如权利要求1所述的扫描信号产生电路，其特征在于：于第一阶段时，提供低准位的数据讯号至该第一晶体管的第一端、提供高准位的第一频率讯号经过该第二电容器、第二节点而至该第四晶体管的第四控制端、分别提供低准位的第二频率讯号至该第一晶体管的第一控制端及该第五晶体管的第五控制端，此时，该第一晶体管为导通状态，而把数据讯号的低准位输入到该第一节点，使得该第三晶体管同为导通状态，又该第一频率讯号位于高准位，而该第二频率讯号位于低准位，使该第四晶体管为关闭的状态，该第五晶体管为导通状态，如此，该扫描信号输出端的电压则等于该电源电压，使该第五晶体管作为将扫描信号输出的晶体管。
8.如权利要求7所述的扫描信号产生电路，其特征在于：于第二阶段时，提供高准位的数据讯号至该第一晶体管的第一端、分别提供高准位的第二频率讯号至该第一晶体管的第一控制端及该第五晶体管的第五控制端，此时，该第一晶体管及第五晶体管为关闭的状态，而该第一节点维持低准位，使该第三晶体管为导通状态，如此，该第一频率讯号的低准位则输入到该扫描信号输出端，且该第四晶体管是关闭状态。
9.如权利要求8所述的扫描信号产生电路，其特征在于：于第三阶段时，提供高准位的第一频率讯号经过该第二电容器、第二节点而至该第四晶体管的第四控制端、分别提供低准位的第二频率讯号至该第一晶体管的第一控制端及该第五晶体管的第五控制端，此时，该第一晶体管及第五晶体管同为导通的状态、该第二晶体管及第三晶体管同为关闭的状态，而第一节点及第二节点在高准位，让该第四晶体管为关闭状态。
10.如权利要求9所述的扫描信号产生电路，其特征在于：在之后的时序作动过程中，第二节点因为第二电容器的关系，随着第一频率讯号变化而变化，时序和第一频率讯号一样，而第一频率讯号和第二频率讯号的时序刚好相反，使得该第四晶体管和第五晶体管轮流打开。
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