CN1182432C - 切换信号产生器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种切换信号产生器，应用于一主动阵列显示器中，该主动阵列显示器包含有一信号线以及多个受控开关，而该切换信号产生器至少包含有一延迟单元组，该延迟单元组信号连接于该多个受控开关，并接收一原始切换信号而产生多个切换信号以分别输出至该多个受控开关，而相邻的切换信号间具有一固定相位延迟，使该多个受控开关依序导通而使该信号线上的信号被依序送出；本发明的应用，能有效减少驱动电路芯片接脚数目并可简化电路结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种切换信号产生器，尤指一种应用于主动阵列显示器的切换信号产生器。
背景技术
随着科技的进步，计算机设备的工作速度与效能正快速的发展中，无论在工作上或在家中，人们在处理事务时，对计算机的依赖程度也较以前大大的提高。其中，计算机设备中的显示器是计算机对使用者沟通最直接的桥梁，计算机本身想要告知使用者的所有信息，可以直接地通过显示器让使用者知道。因此，人们除了对计算机工作速度与效能的要求提高外，对于显示器品质的要求也随之提高。
在过去，随着显示器显示画面尺寸的增加，传统显像管显示器本身的体积也随之变得相当庞大，将造成使用者在摆设上的种种困扰，而且，传统显示器在运作时所发出的辐射，也会对人体造成伤害。为了有效解决这些问题，液晶显示器成了使用者最佳的选择。
如图1A所示为一种现有液晶显示器的结构。该液晶显示器的结构主要包含了薄膜晶体管阵列(Thin Film Transistor Array，简称为TFT Array)100、以及驱动电路。而驱动电路更包含：数据移动暂存器(Data ShiftRegister)105、扫描移动暂存器(Scan Shift Register)110、数据开关(DataSwitch)115-1～115-n、N位(bit)数字模拟转换器(Digital to AnalogConverter)120-1～120-n。
其中，薄膜晶体管阵列100为液晶显示器的显示区域，由许多个如图1B所示的显示单元(Cell)所组成，显示单元排列方式为阵列的形式，每个显示单元包含有一电容结构1001与一薄膜晶体管1002，其中该电容结构1001用以存放液晶显示器的模拟显示信号(Video Signal)。其中，薄膜晶体管阵列100中有多条列扫描线(Scan line)，每一条列扫描线可以控制该列中所有显示单元中薄膜晶体管的开启与关闭。再者，薄膜晶体管阵列100中有多条行数据线(Data line)，用以将模拟式显示信号输入至其中薄膜晶体管被开启的显示单元。
扫描移动暂存器110由许多暂存单元110-1～110-m串接而成，每个暂存单元皆可对应连接至一条列扫描线，因此扫描移动暂存器110可以依序的驱动相对应的列扫描线并进而控制该列中所有显示单元的薄膜晶体管的开启与关闭。
再者，数据移动暂存器105由许多暂存单元105-1～105-n串接而成，每个暂存单元皆可对应至一个数据开关115-1～115-n，因此数据移动暂存器105可以依序的激活各个数据开关115-1～115-n。其中，每个数据开关皆由N个晶体管所组成。而在图1A中，每个数据开关仅绘示一个晶体管来作代表，当数据开关开启时即代表同时有N条数据线(Din)的数字式显示信号通过开启的数据开关。
N位数字模拟转换器120-1～120-n，耦接至对应的数据开关115-1～115-n，当对应的数据开关115-1～115-n被开启时，N位数字模拟转换器120-1～120-n即可接收N条数据线(Din)的数字式显示信号。并在进行数字模拟转换后，产生模拟式显示信号输入至薄膜晶体管阵列100中对应的行数据线。
如图1A所示，首先，当第一笔数字式显示信号由N条数据线(Din)输入时，只有第一个数据开关115-1被数据移动暂存器105激活，所以数字式显示信号通过该数据开关115～1，并通过第一个N位数字模拟转换器120-1转换为第一笔模拟式显示信号。因此，该第一笔模拟式显示信号只会进入薄膜晶体管阵列100第一行数据线上。同时，扫描移动暂存器110只驱动薄膜晶体管阵列100第一列扫描线，因此，该第一笔模拟式显示信号只存入到第一列扫描线与第一行数据线所对应的显示单元100-1-1。
接着，当第二笔数字式显示信号由N条数据线(Din)输入时，只有第二个数据开关115-2被数据移动暂存器105激活，数字式显示信号即可通过第二个数据开关115-2，并通过第二个N位数字模拟转换器120-2转换为第二笔模拟式显示信号。因此，该第二笔模拟式显示信号只会进入薄膜晶体管阵列100第二行数据线上。同时，扫描移动暂存器110只驱动薄膜晶体管阵列100第一列扫描线。所以，该第二笔模拟式显示信号只存到第一列扫描线与第二行数据线所对应的显示单元100-1-2。
通过数据移动暂存器105分别依序激活所有的数据开关115-1～115-n，第一列的所有显示单元将存放着其所对应的模拟式显示信号。当第一列单元被填满后，扫描移动暂存器110将激活薄膜晶体管阵列100第二列的显示单元，并依照上述的方法将模拟式显示信号存入第二列的显示单元中。依此类推，当扫描移动暂存器110分别激活各列的显示单元后，薄膜晶体管阵列内的所有单元将存放着所对应的模拟式显示信号，而液晶显示器将显示出一页完整图像。
当薄膜晶体管阵列100中的每个显示单元依序不断的被更新存放入新的显示信号时，液晶显示器所显示出的画面则是不停的更换新的图像，由于快速地更换图像，再加上人类天生的视觉暂留现象，使得人们可以看到显示器上显示出动态的影像，当然也可以显示出静态的图像。当图像的更新的速度不足时，我们则可能观察到液晶显示器上有闪烁的现象发生。
如图1C所示，为图1A所示的数据移动暂存器及扫描移动暂存器的电路示意图，由图中可知现有移动暂存器由多个D触发器所组合而成，而该等D触发器就是图1A中所示的暂存单元，其必须根据液晶显示器的驱动电路所产生的一时钟信号(图中简称CLK)及一启动脉冲信号(start pulse signal)(图中简称ST)来运作，该D触发器主要受该时钟信号的控制而将该启动脉冲信号依序转换成使能信号(enable signal)输出，用来依序激活各个相对应的数据开关或是列扫描线。换言之，驱动电路必须相对应产生数据移动暂存器及扫描移动暂存器所需的两个时钟信号并输入已形成于面板上的该移动暂存器，如此将造成接脚数目过多且移动暂存器电路过于复杂的缺陷。
发明内容
本发明的主要目的是，针对现有技术的缺陷，提供一种应用于主动阵列显示器中的切换信号产生器，能有效减少驱动电路芯片接脚数目并可简化电路结构。
为了实现上述目的，本发明提供了一种切换信号产生器，应用于一主动阵列显示器中，该主动阵列显示器包含有一信号线以及多个受控开关，而该切换信号产生器至少包含有一延迟单元组，该延迟单元组是信号连接于该等受控开关，其接收一原始切换信号而产生多个切换信号以分别输出至该等受控开关，而相邻的切换信号间具有一固定相位延迟，使该受控开关依序导通而使该信号线上的信号被依序送出。
根据上述构想，本案切换信号产生器中该切换信号产生器包含一薄膜晶体管阵列，且该薄膜晶体管阵列可具有多条列扫描线及多条行数据线。
根据上述构想，本案切换信号产生器中该延迟单元组由多个延迟单元所串接而成，且该原始切换信号输入该延迟单元后输出与该输入信号相差该固定相位延迟的切换信号。
根据上述构想，本案切换信号产生器中该信号线为一数据线，其接于该多个受控开关，用以依序输入多笔数字式显示信号。
根据上述构想，本案切换信号产生器中该主动阵列显示器包含多个数字模拟转换器，并信号连接于相对应的该受控开关与该薄膜晶体管阵列的该等行数据线，用以在该等受控开关受该切换信号的控制而开启时，接收该数字式显示信号并转换为多笔模拟式显示信号并输入至对应的该等行数据线。
根据上述构想，本案切换信号产生器中该受控开关与该薄膜晶体管阵列的该等列扫描线信号连接，用以产生该切换信号来控制该受控开关的开启，使依序驱动该薄膜晶体管阵列的该列扫描线。
本发明的有益效果是，本案所提供的切换信号产生器由一延迟单元组来取代现有数据移动暂存器及扫描移动暂存器，使驱动电路只需产生一时钟信号即可供切换信号产生器来控制薄膜晶体管阵列的多条列扫描线及行数据线的开关，能有效减少驱动电路芯片接脚数目且移动暂存器的电路结构也较简单不复杂。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1A和图1B是一种现有液晶显示器的结构示意图；
图1C是图1A所示的数据移动暂存器及扫描移动暂存器的电路示意图；
图2是本案切换信号产生器应用于主动阵列显示器的电路结构示意图；
图3是原始切换信号由该延迟单元组所产生的切换信号波形示意图。
具体实施方式
为解决现有显示器驱动电路必须相对应产生数据移动暂存器及扫描移动暂存器所需的两个时钟信号并输入已形成于面板上的该多个移动暂存器，本发明提供了一种切换信号产生器，能有效改善驱动电路芯片接脚数目过多且电路过于复杂的缺陷。
如图2所示，其为本案切换信号产生器应用于主动阵列显示器的电路结构示意图，该电路结构由一N位数据线(图中以Din表示)、多个受控开关20-1～n及21-1～m、多个N位数字模拟转换器22-1～n、薄膜晶体管阵列23、第一切换信号产生器24及第二切换信号产生器25所构成。
该第一切换信号产生器24由至少一组延迟单元24-1～n所串接而成，该延迟单元24-1～n分别与相对应的该等受控开关20-1～n信号连接，其接收一原始切换信号(图中以ST表示)，并使ST依序输入该等延迟单元24-1～n，而产生多个切换信号以分别输出至该受控开关，而相邻的切换信号间具有一固定相位延迟，使该受控开关依序导通而使该N位数据线Din上的多笔数字式显示信号被依序送出。
至于该受控开关20-1～n是信号连接于该延迟单元24-1～n、该等N位数字模拟转换器22-1～n及并接于该数据线Din，可用来依序接收由数据线所输入的多笔数字显示信号，并在受该切换信号的驱动而开启时将该数字显示信号传送至所对应的该等N位数字模拟转换器22-1～n中，进而将该等数字式显示信号转换成模拟式显示信号并输入至对应的该等行数据线。
而在图中，每个数据受控开关20-1～n仅绘示一个晶体管来代表，当数据开关开启时即代表有数据线(Din)的数字式显示信号通过开启的数据开关。
该第二切换信号产生器25也是由至少一组延迟单元25-1～m所串接而成，该延迟单元25-1～m分别与相对应的该等受控开关21-1～m信号连接，其只需接收一原始切换信号ST，使ST依序输入该延迟单元25-1～m，而产生多个切换信号以分别输出至该等受控开关21-1～m，而相邻的切换信号间具有一固定相位延迟，由所产生的该等切换信号依序驱动该等受控开关21-1～m，而依序的驱动相对应的列扫描线并进而控制该列中所有显示单元的薄膜晶体管的开启与关闭。
而在图中，每个列扫描受控开关21-1～m仅绘示一个晶体管来代表，当列扫描受控开关开启时即代表其所相对应的列扫描线被驱动。
如图3所示。首先，当第一切换信号产生器24接收该原始切换信号ST并输入延迟单元24-1后将会产生一切换信号S1此时只有第一个数据受控开关20-1被激活，所以第一笔数字式显示信号由N条数据线(Din)输入时将可通过该数据受控开关20-1，并通过第一个N位数字模拟转换器22-1转换为第一笔模拟式显示信号。因此，该第一笔模拟式显示信号只会进入薄膜晶体管阵列23第一行数据线上。同理，第二切换信号产生器25只驱动薄膜晶体管阵列23第一列扫描线，因此，该第一笔模拟式显示信号只存入到第一列扫描线与第一行数据线所对应的显示单元23-1-1。
接着，将切换信号S1输入该第一切换信号产生器24中的延迟单元24-2后将会产生另一切换信号S2此时只有第二个数据受控开关20-2被激活，故第二笔数字式显示信号由N条数据线(Din)输入时，即可通过第二个数据受控开关20-2，并通过第二个N位数字模拟转换器22-2转换为第二笔模拟式显示信号。因此，该第二笔模拟式显示信号只会进入薄膜晶体管阵列23第二行数据线上。同时，第二切换信号产生器25只驱动薄膜晶体管阵列23第一列扫描线。所以，该第二笔模拟式显示信号只存到第一列扫描线与第二行数据线所对应的显示单元23-1-2。
由图3的切换信号波形示意图可知，通过第一切换信号产生器24中的延迟单元24-1～n可分别依序激活所有的数据受控开关20-1-n，第一列的所有显示单元将存放着其所对应的模拟式显示信号。当第一列单元被填满后，经由第二切换信号产生器25的延迟单元25-2所产生的切换信号将会激活薄膜晶体管阵列23第二列的显示单元，并依照上述的方法将模拟式显示信号存入第二列的显示单元中。依此类推，当第二切换信号产生器25分别激活各列的显示单元后，薄膜晶体管阵列内的所有单元将存放着所对应的模拟式显示信号，而液晶显示器将显示出一页完整图像。
综上所述，本案所提供的切换信号产生器由一延迟单元组来取代现有数据移动暂存器及扫描移动暂存器，使驱动电路只需产生一时钟信号即可供切换信号产生器来控制薄膜晶体管阵列的多条列扫描线及行数据线的开关，能有效减少驱动电路芯片接脚数目且移动暂存器的电路结构也较简单不复杂，故本案发明得由本技术领域普通技术人员作等效变换，均包含在本发明的专利范围内。
Claims (6)
1.一种切换信号产生器，应用于一主动阵列显示器中，该主动阵列显示器包含有一信号线以及多个受控开关，其特征在于，而该切换信号产生器至少包含有一延迟单元组，该延迟单元组信号连接于该多个受控开关，并接收一原始切换信号而产生多个切换信号以分别输出至该多个受控开关，而相邻的切换信号间具有一固定相位延迟，使该多个受控开关依序导通而使该信号线上的信号被依序送出。
2.如权利要求1所述的切换信号产生器，其特征在于，该切换信号产生器连接一薄膜晶体管阵列，且该薄膜晶体管阵列具有多条列扫描线及多条行数据线。
3.如权利要求1所述的切换信号产生器，其特征在于，该延迟单元组由多个延迟单元所串接而成，且该原始切换信号输入该多个延迟单元后输出与该输入信号相差该固定相位延迟的切换信号。
4.如权利要求3所述的切换信号产生器，其特征在于，该信号线为一数据线，其接于该多个受控开关，用以依序输入多笔数字式显示信号。
5.如权利要求4所述的切换信号产生器，其特征在于，该主动阵列显示器包含多个数字模拟转换器，并信号连接于相对应的该多个受控开关与该薄膜晶体管阵列的该多条行数据线，用以在该多个受控开关受该切换信号的控制而开启时，接收该多个数字式显示信号并转换为多笔模拟式显示信号并输入至对应的该多条行数据线。
6.如权利要求1所述的切换信号产生器，其特征在于，该多个受控开关与该薄膜晶体管阵列的该多条列扫描线信号连接，用以产生该多个切换信号来控制该多个受控开关的开启，使依序驱动该薄膜晶体管阵列的该多条列扫描线。
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