CN1991954A

CN1991954A - 液晶显示器闸极驱动器电路装置

Info

Publication number: CN1991954A
Application number: CN 200510135389
Authority: CN
Inventors: 李英信; 邱胜任; 陈建廷
Original assignee: Elan Microelectronics Corp
Current assignee: Elan Microelectronics Corp
Priority date: 2005-12-31
Filing date: 2005-12-31
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2025-12-31
Also published as: CN100498912C

Abstract

一种液晶显示器闸极驱动器电路装置，该电路装置由多数个闸极驱动器所组成，而该闸极驱动器包含有：一分别连接有第一、二选择开关的转移电路；多数个与第一选择开关连接的暂存电路；以及多数个与第二选择开关连接的缓冲电路；使多数个暂存电路输出讯号至一个转移电路中，利用此转移电路做电压转态，再透过第二选择开关，输出到适当的缓冲电路上，形成一闸极驱动器电路装置，藉以减少转移电路的数量达到缩小布局面积，并可维持原本闸极电路的功能。

Description

液晶显示器闸极驱动器电路装置

技术领域：

本发明涉及一种液晶显示器闸极驱动器电路装置，尤指一种减少转移电路(Level Shifter，LS)的数量达到缩小布局面积，并可维持原本闸极电路的功能。

背景技术：

请参阅图9所示，为已知液晶显示器的基本电路示意图。如图所示，一般液晶显示器的驱动面板的集成电路(IntegratedCircuit，IC)组件，内容大致分为闸极驱动电路5(gate drivercircuit)与源极驱动电路6(source driver circuit)，该闸极驱动电路5系用以产生开关液晶显示器像素(pixel)的薄膜晶体管(Thin Film Transistor)的闸极电压(gate voltage)，而该源极驱动电路6系产生液晶显示器的像素色阶的数据电压(Datavoltage)；其中该闸极驱动电路5由许多单一闸极驱动器51(gate driver)排列组成，而该单一闸极驱动器51由一个暂存电路511(Shift register，SR)、一个电压转移电路512和一个缓冲电路513(Buffer)所组成。

请参阅图10所示，为已知闸极驱动器的流程示意图。如图所示，在目前液晶面板的驱动IC的闸极驱动电路中，至少包含Vcc讯号端71、Vss讯号端72、VGH讯号端73及VGL讯号端74。在单一闸极驱动器中，讯号都是由一个暂存电路511输出到一个转移电路512，再由一个转移电路512输出到一个缓冲电路513；在液晶显示器的闸极频率中，一个时间点只有一闸极驱动器的输出讯号为高电位(High，开启液晶显示器)，而其它闸极驱动器的输出讯号则均为低电位(Low，关闭液晶显示器)。也就是在所有的闸极驱动器中，一次只有一个转移电路512是在做电压转态动作，而其它的转移电路512则均是维持在原有的电压状态。

请参阅图11所示，为已知的暂存电路电路示意图。如图所示，两个串连的暂存电路511，其至少包含输入端81、第一输出端821、第二输出端822、第一时序端831、第二时序端832、正反(Flip Flop)(851、852)与时序讯号(Clock)84，其中，是利用二个正反器(851、852)将上一级进来的讯号锁住，并循序传至下一级，而该正反器(851、852)的第一时序端831与第二时序端832的讯号由时序讯号84决定，即由时序讯号84的频率决定暂存电路511的输出宽度；而在图9中，闸极驱动器中有一连串的暂存电路511，可将高位准讯号(high pulse)一级一级传下去，而每个时间点只有一个高位准讯号出现，因此，闸极会依序地打开。由于液晶显示器的液晶特性，网关线52的电压范围约为+16v～-16v，而暂存电路511所输出的讯号电压范围则约在3v～0v，故每一组暂存电路511的输出端都透过转移电路512将电压范围拉大。

请参阅图12所示，为已知的转移电路电路示意图。如图所示，转移电路9至少包含第一晶体管911、第二晶体管912、第三晶体管913、第四晶体管914、第五晶体管921、第六晶体管922、第七晶体管923、第八晶体管924、输入信号处941、Vss讯号端942、Vci讯号端943、输出信号处944、VGH讯号端945及VGL讯号端946。讯号藉该转移电路9由低电压范围(Vci～Vss)转到高电压范围(VGH～VGL)，该第一级的转移电路91由第一晶体管911、第二晶体管912、第三晶体管913与第四晶体管914所组成，其讯号由Vci讯号端943传至Vss讯号端942转移成由VGH讯号端945传至Vss讯号端942；第二级的转移电路92系由第五晶体管921、第六晶体管922、第七晶体管923与第八晶体管924组成，其讯号由VGH讯号端945传至Vss讯号端942转移成由VGH讯号端945传至VGL讯号端946。又如图10所示，后级的缓冲电路513作为阻抗匹配之用，接收来自电压转移电路512的讯号，将讯号送到网关线16上。

请参阅图9所示，由于传统作法，每一组闸极驱动器51都配有一个暂存电路511、一个电压转移电路512与一个缓冲电路513，如果有220组的闸极驱动器51，就会有220个暂存电路511、220个电压转移电路512及220个缓冲电路513。请进一步参阅图12所示，再由于LCD上VGH讯号会高达13v，而VGL讯号会高达-13v，且第三晶体管913至第八晶体管924的金氧半场效晶体管(Metal-Oxide Semiconductor，MOS)组件都为高压制程的组件，需要额外的N型埋藏层(NBL)作组件的隔离(Well)。另外，为了能将Vci至Vss的电压顺利转换，电压转移电路512的MOS宽度会有100um以上，致使布局上，电压转移电路512面积约为整个闸极驱动器51的三分之一面积以上。故闸极驱动电路5上许多面积皆用于布置转移电路512，而随着液晶显示器的分辨率越高，即闸极数量越多，若依原本设计，IC的布局面积将会越大。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的上述不足，提供一种液晶显示器闸极驱动器电路装置，可藉由至少二个闸极驱动器共享一转移电路，以减少转移电路的数量，达到缩小布局面积，并维持原本闸极电路的功能。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种液晶显示器闸极驱动器电路装置，该电路装置由多数个闸极驱动器所组成，所述闸极驱动器包含有：

一转移电路，该转移电路分别连接有一第一选择开关及一第二选择开关；多数个暂存电路，各暂存电路与上述第一选择开关连接；以及多数个缓冲电路，各缓冲电路与上述第二选择开关连接，该多数个暂存电路输出讯号至该转移电路中，利用此转移电路做电压转态，再透过该第二选择开关，输出到该多数个缓冲电路中适当的缓冲电路上，形成一闸极驱动器电路装置。

与现有技术相比，本发明的优点是：由至少二个暂存电路共享一转移电路，可以减少转移电路的数量，缩小闸极驱动器的布局面积，并可维持原本闸极电路的功能。

附图说明：

图1是本发明闸极驱动器的流程示意图。

图2是本发明闸极驱动器的另一实施例流程示意图。

图3、图4是本发明第一、二选择开关的电路示意图。

图5、图6是本发明第一、二选择开关的设计示意图。

图7、图8是本发明第一、二选择开关的另一设计示意图。

图9是已知的液晶显示器的基本电路示意图。

图10是已知的闸极驱动器的流程示意图。

图11是已知的暂存电路电路示意图。

图12是已知的转移电路电路示意图。

标号说明：

闸极驱动器1 开始脉波11

暂存电路12

第一选择开关131

第二选择开关132

转移电路14 缓冲电路15

网关线16 Vcc讯号端171

Vss讯号端172 VGH讯号端173

VGL讯号端174 第一选择线175

第二选择线176 第一开始脉波21

第二开始脉波22 多任务器3

多任务器输入端31

多任务器第一输出端32

多任务器第二输出端33

多任务器选择端34 反多任务器4

反多任务器第一输入端41

反多任务器第二输入端42

反多任务器输出端43

反多任务器选择端44

闸极驱动电路5 闸极驱动器51

暂存电路511 转移电路512

缓冲电路513 网关线52

源极驱动电路6 Vcc讯号端71

Vss讯号端72 VGH讯号端73

VGL讯号端74 输入端81

第一输出端821 第二输出端822

第一时序端831 第二时序端832

时序讯号84

正反器851、852

转移电路9

第一级的转移电路91

第一晶体管911 第二晶体管912

第三晶体管913 第四晶体管914

第五晶体管921

第二级的转移电路92

第六晶体管922 第七晶体管923

第八晶体管924 缓冲电路93

输入信号处941 Vss讯号端942

Vci讯号端943 输出信号处944

VGH讯号端945 VGL讯号端946

具体实施方式：

请参阅图1所示，为本发明闸极驱动器的流程示意图。如图所示：本发明之一种液晶显示器闸极驱动器电路装置的流程，至少包含开始脉波11、暂存电路12(Shift Register，SR)、Vcc讯号端171、Vss讯号端172、第一选择开关131、转移电路14(Level Shifter，LS)、VGH讯号端173、VGL讯号端174、第二选择开关132、缓冲电路15(Buffer)及网关线16。本发明为一种液晶显示器闸极驱动器电路装置，由多数个闸极驱动器1所组成，而该闸极驱动器1由一转移电路14、多数个暂存电路12及多数个缓冲电路15所组成，可减少转移电路14的数量达到缩小布局(layout)面积，并可维持原本闸极电路的功能。

该转移电路14分别连接有一第一选择开关131及一第二选择开关132；各暂存电路12与该第一选择开关131连接；且各缓冲电路15与上述第二选择开关132连接；藉此，可使多数个暂存电路12输出讯号至一个转移电路14中，利用此转移电路14做电压转态，再透过第二选择开关132输出到适当的缓冲电路15上，形成一闸极驱动器电路装置。

由于该转移电路14在闸极驱动器1中是最占面积的组件，若能减少转移电路14的数量，必然可以降低闸极驱动器1的布局面积。例如：设置220个闸极驱动器1，原本会用到220个转移电路14，而本发明让2个以上的暂存电路12共享一个转移电路14，如此，该转移电路14之数目将至少减少为110组，再利用第一、二选择线(175、176)去控制第一、二选择开关(131、132)，同样可有闸极驱动器1的原本功能；至于增加第一、二选择开关(131、132)的电路面积，大约只有原本转移电路14的十分之一，对于减少面积仍有帮助。

请参阅图2所示，为本发明闸极驱动器的另一实施例流程示意图。如图所示：本发明的另一实施例流程，至少包含第一开始脉波21、第二开始脉波22、暂存电路12、Vcc讯号端171、Vss讯号端172、第一选择开关131、第一选择线175、第二选择线176、转移电路14、第二选择开关132、VGH讯号端173、VGL讯号端174及缓冲电路15。关于本发明转移电路14的共享方式，不一定要两个邻近闸极驱动器1共享一个转移电路14，也可以与较远的闸极驱动器1共享，有不一样的转移电路14共享组合，其中第一选择开关131与第二选择开关132的选择讯号(S1，S2…)会不同。如果闸极的讯号是循序的(G1→G2→G3→G4……)，选择讯号具规则，则与相隔越远的闸极驱动器1共享一组转移电路14，其切换频率越低，而相隔越近的闸极驱动器共享转移电路14，选择讯号切换频率则会越高；若闸极的讯号是非循序的(如G1→G4→G7→G10……，G2→G5→G8→G11…)，则选择讯号波形就不规则；换言之，选择的讯号随转移电路14的组合排列跟闸极驱动器1传送方式的不同而不同。

请进一步参阅图3～图8所示，分别为本发明第一、二选择开关的电路示意图、第一、二选择开关的设计示意图及第一、二选择开关的另一设计示意图。如图所示：本发明的第一、二选择开关至少包含多任务器(Multiplex，Mux)3、多任务器输入端31、多任务器第一输出端32、多任务器第二输出端33、多任务器选择端34、反多任务器4(De-multiplex，DMux)、反多任务器第一输入端41、反多任务器第二输入端42、反多任务器输出端43及反多任务器选择端44；当本发明的转移电路14共享时，会使用第一选择开关131(Front switch)与第二选择开关132(End switch)，让转移电路14的输入与输出选择到适当的闸极驱动器1；而该第一、二选择开关(131、132)可利用具有多任务器输入端31、多任务器第一输出端32、多任务器第二输出端33及多任务器选择端34之多任务器3，如图3所示；或为具有反多任务器第一输入端41、反多任务器第二输入端42、反多任务器输出端43及反多任务器选择端44之反多任务器4，如图4所示；而该多任务器3及反多任务器4可用互补式金氧半场效晶体管传输闸(CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)transmission gate)，或以逻辑电路(logic gate)来设计，达到使用控制讯号便能使讯号传送到不同的输出端，如图5、图7所示，或者选择不同的输入讯号来源传送到输出端，如图6、图8所示。

综上所述，本发明液晶显示器闸极驱动器电路装置可有效改善现有技术的种种缺点，可藉由至少二个暂存电路共享一转移电路，以减少转移电路的数量，达到缩小布局面积，并可维持原本闸极电路的功能，进而使本发明产生能更进步、更实用、更符合使用者的所须，确已符合发明专利申请的要件，依法提出专利申请。

惟以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围；故，凡依本发明申请专利范围及发明说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims

1、一种液晶显示器闸极驱动器电路装置，该电路装置由多数个闸极驱动器所组成，其特征在于：所述闸极驱动器包含有：一转移电路，该转移电路分别连接有一第一选择开关及一第二选择开关；

多数个暂存电路，各暂存电路与上述第一选择开关连接；以及多数个缓冲电路，各缓冲电路与上述第二选择开关连接，

该多数个暂存电路输出讯号至该转移电路中，利用此转移电路做电压转态，再透过该第二选择开关，输出到该多数个缓冲电路中适当的缓冲电路上，形成一闸极驱动器电路装置。

2、根据权利要求1所述的液晶显示器闸极驱动器电路装置，其特征在于：所述第一、二选择开关为多任务器。

3、根据权利要求1所述的液晶显示器闸极驱动器电路装置，其特征在于：所述第一、二选择开关为反多任务器。

4根据权利要求2所述的液晶显示器闸极驱动器电路装置，其特征在于：所述多任务器由互补式金氧半场效晶体管传输闸所构成。

5、根据权利要求2所述的液晶显示器闸极驱动器电路装置，其特征在于：所述多任务器由逻辑电路所构成。

6、根据权利要求3所述的液晶显示器闸极驱动器电路装置，其特征在于：所述反多任务器由互补式金氧半场效晶体管传输闸所构成。

7、根据权利要求3所述的液晶显示器闸极驱动器电路装置，其特征在于：所述反多任务器由逻辑电路所构成。

8、根据权利要求1所述的液晶显示器闸极驱动器电路装置，其特征在于：所述转移电路连接两个该暂存电路。

9、根据权利要求1所述的液晶显示器闸极驱动器电路装置，其特征在于：所述转移电路连接三个该暂存电路。