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Die
Erfindung betrifft eine Treiberschaltung für eine LCD-Tafel gemäß der in
Anspruch 1 beschriebenen Art.
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Nächstliegender
Stand der Technik ist die
US 2002/0186196 A1 . Weiterer Stand der Technik
wird durch die folgenden Druckschriften gebildet:
US 5,894,296 A ,
DE 199 50 860 A1 ,
EP 1 231 594 A1 ,
EP 0 943 146 B1 ,
US 5,870,071 A ,
US 6,300,928 B1 und
U. Tietze, Ch. Schenk, Halbleiter-Schaltungstechnik, Siebente, überarbeitete
Auflage, Kap. 5 Feldeffekttransistoren, S. 83–101, Spinger-Verlag.
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Die
1 ist
ein Schaltbild einer LCD-Tafel gemäß dem nächstliegenden und aus der
US 2002/0186196 A1 bekannten Stand
der Technik. In der
1 verfügt eine LCD-Tafel mit einem
Dünnschichttransistor
aus Polysilicium (TFT-LCD) über
ein Pixelarray, eine Anzahl erster Schieberegister
11, eine
Anzahl erster Puffer
12, eine Anzahl zweiter Schieberegister
13 und
eine Anzahl zweiter Puffer
14. Insbesondere verfügt das Pixelarray über eine Vielzahl
von Gateleitungen G1–Gm,
die eine Vielzahl von Datenleitungen D1–Dn schneiden, so dass die ersten
Schieberegister
11 und die Puffer
12 Scansignale
GCLK und GSTART an jede der Vielzahl von Gateleitungen G1–Gm liefern
und die zweiten Schieberegister
13 und die Puffer
14 andere
Scansignale DCLK und DSTART an die Vielzahl von Datenleitungen D1–Dn liefern.
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Außerdem ist
die Vielzahl von Datenleitungen D1–Dn in der Anzahl k von Blöcken unterteilt,
so dass die Anzahl k zweiter Schieberegister 13 und Puffer 14 existiert,
wobei jedes dieser jeweils k zweiter Schieberegister 13 und
Puffer 14 Scansignale über
eine von Leitungen d1–dk
an jeden Block der Anzahl k von Blöcken von Datenleitungen D1–Dn liefert.
Darüber
hinaus verfügt
die LCD-Tafel über
einen Signalbus 15 mit einer Vielzahl von Signalleitungen s1–sn zum Übertragen
von Videosignalen, wie sie von einem Digital/Analog-Wandler einer Daten-Treiberschaltung
(nicht dargestellt) ausgegeben werden, an jede der Vielzahl von
Datenleitungen D1–Dn
sowie eine Vielzahl von Schaltelementen 16 zum sequenziellen
Zuführen
von Videosignalen auf den Signalleitungen s1–sn an jeden der k Blöcke von
Datenleitungen d1–dn
auf Grundlage von Signalen, wie sie von den zweiten Schieberegistern 13 und
den Puffern 14 ausgegeben werden.
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So
verfügt
die Treiberschaltung, durch Unterteilen der Datenleitungen D1–Dn in Blöcke, über eine verringerte
Anzahl von Taktleitungen zwischen einer externen Schaltung und der
Tafel. Jedoch werden bei der Blockanordnung der Datenleitungen D1–Dn die Gateleitungen
und die Datenleitungen sequen ziell durch die Schieberegister angesteuert,
wodurch nur begrenzte Bilder angezeigt werden. Zum Beispiel besteht,
da die Schieberegister in einer festen Richtung verschieben, für die Treiberschaltung
keine Freiheit hinsichtlich der Ansteuerrichtung, wie es für einige Systemhersteller
erforderlich ist, wodurch verschiedene Tafeln benötigt werden.
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Die 2 ist
ein Schaltbild eines Schieberegisters einer LCD-Tafel gemäß dem Stand
der Technik. In der 2 werden ein Startimpuls VST,
vier Taktsignale CLK1–CLK4
mit jeweils anderer Phase sowie Versorgungsspannungen Vdd und Vss
in ein Schieberegister eingegeben. Außerdem verfügt das Schieberegister über acht
Blöcke
von Transistoren mit jeweils ähnlicher
Struktur, so dass die Versorgungsspannungen Vdd und Vss in ähnlicher
Weise an jeden der acht Blöcke
geliefert werden, jedoch die vier Taktsignale CLK1–CLK4 in
unterschiedlicher Weise an dieselben geliefert werden.
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Insbesondere
verfügt
jeder der acht Blöcke von
Transistoren über
einen ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten und siebten
p-MOS-Transistor TFT1–TFT7.
Der Drain- und der Gateanschluss des ersten Transistors TFT1 sind
entweder mit einem VST-Anschluss, an den der Startimpuls VST geliefert wird,
oder dem Ausgangsanschluss des vorigen Blocks verbunden. So sind
im ersten Anschluss der Drain- und der Gateanschluss des ersten
Transistors TFT1 mit dem VST-Anschluss verbunden, und im zweiten
Block sind der Drain- und der Gateanschluss des ersten Transistors
TFT1 mit einem ersten Ausgangsanschluss Output1 des ersten Blocks
verbunden.
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Außerdem verfügt der zweite
Transistor TFT2 über
einen Drainanschluss, der mit einem Sourceanschluss des ersten Transistors
TFT1 verbunden ist und einen Gateanschluss, an den eines der vier
Taktsignale CLK1–CLK4
geliefert wird.
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Zum
Beispiel wird im ersten Block das vierte Taktsignal CLK4 geliefert,
und im zweiten Block wird das erste Taktsignal CLK1 geliefert. Der
Sourceanschluss des dritten Transistors TFT3 ist mit dem Sourceanschluss
des zweiten Transistors TFT2 verbunden, und der Drainanschluss ist
mit einem Vss-Anschluss verbunden, an den die Versorgungsspannung
Vss geliefert wird. Der Drainanschluss des vierten Transistors TFT4
ist mit einem Vdd-Anschluss verbunden, an den die Versorgungsspannung
Vdd geliefert wird, an seinen Gateanschluss wird ein anderes der
vier Taktsignale CLK1–CLK4
geliefert, und sein Sourceanschluss ist mit dem Gateanschluss des dritten
Transistors TFT3 verbunden. Zum Beispiel wird im ersten Block das
dritte Taktsignal CLK3 geliefert, und im zweiten Block wird das
vierte Taktsignal CLK4 geliefert.
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Ferner
ist der Drainanschluss des fünften Transistors
TFT5 mit dem Gateanschluss des dritten Transistors TFT3 und dem
Sourceanschluss des vierten Transistors TFT4 verbunden, und sein
Sourceanschluss ist mit dem Vss-Anschluss verbunden. Auch ist der
Gateanschluss des fünften
Transistors TFT5 entweder mit dem VST-Anschluss oder dem Ausgangsanschluss
des vorigen Blocks verbunden. So ist im ersten Block der Gateanschluss
des fünften Transistors
TFT5 mit dem VST-Anschluss verbunden, und im zweiten Block ist der
Gateanschluss des fünften
Transistors TFT5 mit dem ersten Ausgangsanschluss Output1 verbunden.
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Darüber hinaus
verfügt
der sechste Transistor TFT6 über
einen Drainanschluss, an den eines der vier Taktsignale CLK1–CLK4 geliefert
wird, und einen Gateanschluss, der mit einem Knoten Q verbunden
ist, der auch mit den Sourceanschlüssen des zweiten und des dritten
Transistors TFT2 und TFT3 verbunden ist. Zum Beispiel wird im ersten
Block das erste Taktsignal CLK1 geliefert, und im zweiten Block wird
das zweite Taktsignal CLK2 geliefert. Der sechste Transistor TFT6
verfügt
ferner über
einen Sourceanschluss, der mit einem entsprechenden Ausgangsanschluss
verbunden ist. Zum Beispiel ist im ersten Block der Sourceanschluss
des sechsten Transistors TFT6 mit dem ersten Ausgangsanschluss Output1 verbunden,
und im zweiten Block ist der Sourceanschluss des sechsten Transistors
TFT6 mit dem zweiten Ausgangsanschluss Output2 verbunden. Der Drainanschluss
des siebten Transistors TFT7 ist mit dem entsprechenden Ausgangsanschluss
verbunden, sein Sourceanschluss ist mit dem Vss-Anschluss verbunden,
und sein Gateanschluss ist mit einem anderen Knoten QB verbunden,
der auch mit dem Gateanschluss des dritten Transistors TFT3, dem
Drainanschluss des fünften
Transistors TFT5 und dem Sourceanschluss des vierten Transistors TFT4
verbunden ist.
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Ferner
ist ein erster Kondensator C1 mit dem Sourceanschluss des zweiten
Transistors TFT2 und dem Drainanschluss des dritten Transistors
TFT3 verbunden, und er erdet diese. Am Knoten Q verbindet ein zweiter
Kondensator den Gateanschluss des sechsten Transistors TFT6 mit
dem Vss-Anschluss. Ein dritter Kondensator verbindet den Gate- und
den Sourceanschluss des sechsten Transistors TFT6. Am Knoten QB
verbindet ein vierter Kondensator den Gateanschluss des siebten
Transistors TFT7 und den Vss-Anschluss.
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Im
Allgemeinen ist der Ausgangsanschluss eines vorigen Blocks mit dem
Drain- und dem Gateanschluss des ersten Transistors TFT1 des nächsten Blocks
und mit dem Gateanschluss des fünften
Transistors TFT5 des nächsten
Blocks verbunden. Zum Beispiel ist der erste Ausgangsanschluss Output1
mit dem Drain- und dem Gateanschluss des ersten Transistors TFT1
des zweiten Blocks und dem Gateanschluss des fünften Transistors TFT5 des
zweiten Blocks verbunden. Außerdem wird
das Taktsignal CLK1 an den Drainanschluss des sechsten Transistors
TFT6 in jedem der Blöcke
1 und 5 geliefert, an den Gatean schluss des zweiten Transistors
TFT2 in jedem der Blöcke
2 und 6 geliefert, sowie an den Gateanschluss des vierten Transistors TFT4
in jedem der Blöcke
3 und 7 geliefert. Das zweite Taktsignal CLK2 wird an den Drainanschluss
des sechsten Transistors TFT6 in jedem der Blöcke 2 und 6 geliefert, an den
Gateanschluss des zweiten Transistors TFT2 in jedem der Blöcke 3 und
7 geliefert sowie an den Gateanschluss des vierten Transistors TFT4
in jedem der Blöcke
4 und 8 geliefert.
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Darüber hinaus
wird das dritte Taktsignal CLK3 an den Gateanschluss des vierten
Transistors TFT4 in jedem der Blöcke
1 und 5 geliefert, an den Drainanschluss des sechsten Transistors
TFT6 in jedem der Blöcke
3 und 7 geliefert sowie an den Gateanschluss des zweiten Transistors
TFT2 in jedem der Blöcke
4 und 8 geliefert. Das vierte Taktsignal CLK4 wird an den Gateanschluss
des zweiten Transistors TFT2 in jedem der Blöcke 1 und 5 geliefert, an den
Gateanschluss des vierten Transistors TFT4 in jedem der Blöcke 2 und
6 geliefert, sowie an den Drainanschluss des sechsten Transistors
TFT6 in jedem der Blöcke
4 und 8 geliefert.
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Die 3 veranschaulicht
Eingangs- und Ausgangssignalverläufe
für das
Schieberegister der LCD-Tafel der 2. In der 3 sind
die Taktsignale CLK1–CLK4
sequenziell NIEDRIG. Zum Beispiel ist der Startimpuls VST während einer
ersten Zeitperiode, 0–20 μs NIEDRIG
(0 V). So wird im ersten Block der erste Transistor TFT1 eingeschaltet,
und es wird auch der fünfte
Transistor TFT5 eingeschaltet. Auch ist das vierte Taktsignal CLK4
NIEDRIG, und es wird auch der zweite Transistor TFT2 eingeschaltet. Demgemäß wird der
Knoten Q NIEDRIG, wodurch der sechste Transistor TFT6 eingeschaltet
wird. Im Ergebnis wird das erste Taktsignal CLK1 an den ersten Ausgangsanschluss
Output1 ausgegeben. Außerdem
ist, da der fünfte
Transistor TFT5 eingeschaltet ist, der Knoten QB HOCH (10 V), wodurch
der siebte Transistor TFT7 ausgeschaltet wird. Demgemäß wird die
Versorgungsspannung Vss nicht an den ersten Ausgangsanschluss Output1
ausgegeben.
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Während einer
zweiten Zeitperiode, 20 μs–40 μs, ist das
erste Taktsignal CLK1 NIEDRIG, und dieses wird an den ersten Block
ausgegeben und an den Drain- und den Gateanschluss des ersten Transistors
TFT1 des zweiten Blocks sowie den Gateanschluss des fünften Transistors
TFT5 des zweiten Blocks geliefert. Demgemäß werden im zweiten Block der
erste, der zweite und der fünfte Transistor
TFT1, TFT2 und TFT5 eingeschaltet, so dass der Knoten Q HOCH ist,
wodurch der sechste Transistor TFT6 eingeschaltet wird. Demgemäß wird das
zweite Taktsignal CLK2 an den zweiten Ausgangsanschluss Output2
ausgegeben. In ähnlicher Weise
wird der siebte Transistor TFT7 ausgeschaltet, da der fünfte Transistor
TFT5 eingeschaltet ist und dadurch der Knoten QB HOCH ist. Demgemäß wird die
Versorgungsspannung Vss nicht an den zweiten Ausgangsanschluss Output
2 ausgegeben.
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Jedoch
zeigt die LCD-Tafel gemäß der einschlägigen Technik
Nachteile. Zum Beispiel können Bilder
nur in einer ursprünglich
vorgesehenen Richtung der LCD-Tafel durchgescannt werden, so dass die
LCD-Tafel Bilder in der Reihenfolge vom ersten bis zum letzten Block
erzeugen muss. Demgemäß besteht
für die
LCD-Tafel eine feste Orientierung, so dass sie nicht vielseitig
ist und nicht von Quer- auf Hochformat gekippt werden kann.
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Die 4 ist
ein Schaltbild eines bidirektionalen Schieberegisters einer LCD-Tafel
gemäß der einschlägigen Technik
und der US-Patentanmeldung Nr. 10/082,125. In der 4 können ein
Gate- oder Datenstartimpuls VST, vier Taktsignale CLK1–CLK4 mit
jeweils verschiedenen Phasen sowie Versor gungsspannungen Vdd und
Vss in ein Schieberegister eingegeben werden. Außerdem kann das Register über acht
Blöcke
von Transistoren mit ähnlichen Strukturen
verfügen,
so dass die Versorgungsspannungen Vdd und Vss in ähnlicher
Weise an jeden der acht Blöcke
geliefert werden können,
jedoch die vier Taktsignale CLK1–CLK4 verschieden an diese
geliefert werden können.
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Insbesondere
kann jeder der acht Blöcke über einen
ersten, einen zweiten, einen dritten, einen vierten, einen fünften, einen
sechsten, einen siebten, einen achten und einen neunten p-MOS-Transistor TFT1–TFT9 verfügen. Der
Drain- und der Gateanschluss des ersten Transistors können entweder
mit einem VST-Eingangsanschluss, an den der Startimpuls VST geliefert
wird, oder dem Ausgangsanschluss des vorigen Blocks verbunden sein.
So können
im ersten Block der Drain- und der Gateanschluss des ersten Transistors
TFT1 mit dem VST-Eingangsanschluss verbunden sein, und im zweiten
Block können
der Drain- und der Gateanschluss des ersten Transistors TFT1 mit
einem ersten Ausgangsanschluss Output1 verbunden sein.
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Außerdem kann
der Drainanschluss des zweiten Transistors TFT2 mit der Source des
ersten Transistors TFT1 verbunden sein, und an seinen Gateanschluss
kann eines der vier Taktsignale CLK1–CLK4 geliefert werden. Zum
Beispiel kann im ersten Block das vierte Taktsignal CLK4 geliefert
werden, und im zweiten Block kann das erste Taktsignal CLK1 geliefert
werden. Der Sourceanschluss des dritten Transistors TFT3 kann mit
der Source des zweiten Transistors TFT2 verbunden sein, und sein Drainanschluss
kann mit einem Vss-Anschluss verbunden sein, an den die Versorgungsspannung
Vss geliefert wird. Der Drainanschluss des vierten Transistors TFT4
kann mit einem Vdd-Anschluss verbunden sein, an den die Versorgungsspannung
Vdd geliefert wird, und an seinen Gateanschluss kann ein anderes
der vier Taktsignale CLK1–CLK4 geliefert werden,
während
sein Ausgangsanschluss mit dem Gateanschluss des dritten p-MOS-Transistors
TFT3 verbunden sein kann. Zum Beispiel kann im ersten Block das
dritte Taktsignal CLK3 geliefert werden, und im zweiten Block kann
das vierte Taktsignal CLK4 geliefert werden.
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Ferner
kann der Drainanschluss des fünften Transistors
TFT5 an einem Knoten QB mit dem Gateanschluss des dritten Transistors
TFT3 und dem Sourceanschluss des vierten Transistors TFT4 verbunden
sein, sein Gateanschluss kann mit einem Knoten Q verbunden sein,
der auch mit den Sourceanschlüssen
des zweiten und des dritten Transistors TFT2 und TFT3 verbunden
ist, und sein Sourceanschluss kann mit dem Vss-Anschluss verbunden sein.
Der sechste Transistor TFT6 verfügt über einen Drainanschluss,
an den eines der vier Taktsignale CLK1–CLK4 geliefert wird, einen
Gateanschluss, der mit dem Knoten Q verbunden ist, und einen Sourceanschluss,
der mit einem entsprechenden Ausgangsanschluss verbunden ist. Zum
Beispiel kann im ersten Block das erste Taktsignal CLK1 geliefert
werden, und im zweiten Block kann das zweite Taktsignal CLK2 geliefert
werden. Außerdem
kann im ersten Block der Sourceanschluss des sechsten Transistors TFT6
mit dem ersten Ausgangsanschluss Output1 verbunden sein, und im
zweiten Block kann der Sourceanschluss des sechsten Transistors
mit dem zweiten Ausgangsanschluss Output2 verbunden sein.
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Darüber hinaus
verfügt
der siebte Transistor TFT7 über
einen Drainanschluss, der mit dem entsprechenden Ausgangsanschluss
verbunden ist, einen Gateanschluss, der mit dem Knoten QB verbunden
ist, und einen Sourceanschluss, der mit dem Vss-Anschluss verbunden ist. Der achte Transistor TFT8
verfügt über einen
Drain- und einen Gateanschluss, die mit dem Ausgangsanschluss des
nächsten
Blocks verbunden sind, und einen Sourceanschluss, der mit dem Sourceanschluss
des ersten Transistors TFT1 verbunden ist. Zum Beispiel können im
ersten Block der Drain- und der Gateanschluss des achten Transistors
mit dem zweiten Ausgangsanschluss Output2 verbunden sein. Der neunte
Transistor TFT9 kann parallel zum zweiten Transistor TFT2 geschaltet
sein, so dass der Drainanschluss des neunten Transistors TFT9 mit
dem Sourceanschluss des zweiten Transistors TFT2 verbunden sein
kann und der Sourceanschluss des neunten Transistors TFT9 mit dem
Drainanschluss des zweiten Transistors TFT2 verbunden sein kann.
Außerdem
kann der neunte Transistor über
einen Gateanschluss verfügen,
an den eines der vier Taktsignale CLK1–CLK4 geliefert wird. Zum Beispiel
kann im ersten Block das zweite Taktsignal CLK2 geliefert werden,
und im zweiten Block kann das dritte Taktsignal CLK3 geliefert werden.
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Ferner
kann ein erster Kondensator mit dem Sourceanschluss des ersten Transistors
TFT1, dem Drainanschluss des zweiten Transistors TFT2 und den Sourceanschlüssen des
achten und des neunten Transistors TFT8 und TFT9 verbunden sein
und diese erden. Ein zweiter Kondensator kann den Gateanschluss
des sechsten p-MOS-Transistors TFT6 mit dem Vss-Anschluss verbinden.
Ein dritter Kondensator C3 kann den Gate- und den Sourceanschluss
des TFT6 verbinden. Ein vierter Kondensator C4 kann den Gateanschluss
des siebten p-MOS-Transistors TFT7 mit dem Vss-Anschluss verbinden.
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Demgemäß kann das
erste Taktsignal CLK1 an den Drainanschluss des sechsten p-MOS-Transistors
TFT6 im ersten und fünften
Block, den Gateanschluss des zweiten p-MOS-Transistors TFT2 im zweiten
und sechsten Block, den Gateanschluss des vierten p-MOS-Transistors
TFT4 im dritten und siebten Block sowie den Gateanschluss des neunten p-MOS-Transistors
TFT9 im vierten und achten Block geliefert werden. Das zweite Taktsignal
CLK2 kann an den Gateanschluss des neunten p-MOS-Transistors TFT9 im ersten und fünften Block,
den Drain anschluss des sechsten p-MOS-Transistors TFT6 im zweiten
und sechsten Block, den Gateanschluss des zweiten p-MOS-Transistors
TFT2 im dritten und siebten Block und den Gateanschluss des vierten p-MOS-Transistors
TFT4 im vierten und achten Block geliefert werden.
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Außerdem kann
das dritte Taktsignal CLK3 an den Gateanschluss des vierten p-MOS-Transistors
TFT4 im ersten und fünften
Block, den Gateanschluss des neunten p-MOS-Transistors TFT9 im zweiten
und sechsten Block, den Drainanschluss des sechsten p-MOS-Transistors
TFT6 im dritten und siebten Block sowie den Gateanschluss des zweiten p-MOS-Transistors
TFT2 im vierten und achten Block geliefert werden. Das vierte Taktsignal
CLK4 kann an den Gateanschluss des zweiten p-MOS-Transistors TFT2 im ersten und fünften Block,
den Gateanschluss des vierten p-MOS-Transistors TFT4 im zweiten
und sechsten Block, den Gateanschluss des neunten p-MOS-Transistors
TFT9 im dritten und siebten Block sowie den Drainanschluss des sechsten
p-MOS-Transistors TFT6 im vierten und achten Block geliefert werden.
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Die 5 veranschaulicht
Eingangs- und Ausgangssignalverläufe
in der Vorwärtsrichtung
für das
Schieberegister der LCD-Tafel der 4. In der 5 können die
Taktsignale CLK1–CLK4
sequenziell auf NIEDRIG gesetzt werden. Zum Beispiel kann während einer
ersten Zeitperiode, 0–20 μs, der Startimpuls
VST auf NIEDRIG (0 V) gesetzt werden. So können im ersten Block in der 4 der
erste und der fünfte
Transistor TFT1 und TFT5 eingeschaltet werden. Auch kann das vierte
Taktsignal CLK4 auf NIEDRIG gesetzt werden, um dadurch den zweiten Transistor
TFT2 einzuschalten. Demgemäß kann der Knoten
Q NIEDRIG werden, wodurch der sechste Transistor TFT6 eingeschaltet
wird. Im Ergebnis kann das erste Taktsignal CLK1 an den ersten Ausgangsanschluss
Output1 ausgegeben werden. Außerdem kann,
da der fünfte
Transistor TFT5 eingeschaltet werden kann, der Knoten QB auf HOCH
(10 V) gesetzt werden, um dadurch den siebten Transistor auszuschalten.
Demgemäß kann die
Versorgungsspannung Vss nicht an den ersten Ausgangsanschluss Output1
ausgegeben werden.
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Außerdem kann
während
einer zweiten Zeitperiode, 20 μs–40 μs, das erste
Taktsignal CLK1 auf NIEDRIG gesetzt werden, wobei es sich um das
Ausgangssignal des ersten Blocks handelt, und es kann an den Drain-
und den Gateanschluss des ersten Transistors TFT1 des zweiten Blocks
geliefert werden. So können
im zweiten Block der erste und der zweite Transistor TFT1 und TFT2
eingeschaltet werden, um dadurch den sechsten Transistor TFT6 einzuschalten.
Im Ergebnis kann das zweite Taktsignal CLK2 an den zweiten Ausgangsanschluss
Output2 ausgegeben werden.
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Die 6 veranschaulicht
Eingangs- und Ausgangssignalverläufe
in der Rückwärtsrichtung
für das
Schieberegister der LCD-Tafel der 4. In der 6 können die
Taktsignale CLK1–CLK4
in umgekehrter Abfolge auf NIEDRIG gesetzt werden. Zum Beispiel
kann während
einer ersten Periode, 0–20 μs, der Startimpuls
VST auf NIEDRIG gesetzt werden. So kann im ersten Block der erste
Transistor TFT1 eingeschaltet werden. Auch kann das vierte Taktsignal
CLK4 auf HOCH gesetzt werden, um dadurch den zweiten Transistor
TFT2 auszuschalten. Im Ergebnis kann der sechste Transistor TFT6
ausgeschaltet werden, wodurch das erste Taktsignal CLK1 nicht an
den ersten Ausgangsanschluss Output1 ausgegeben werden kann.
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Jedoch
können
im achten Block sowohl der erste Transistor TFT1 als auch der neunte
Transistor TFT9 eingeschaltet werden. Im Ergebnis kann der sechste
Transistor TFT6 des achten Blocks eingeschaltet werden, um dadurch
das vierte Taktsignal CLK4 an den achten Ausgangsanschluss Output8 auszugeben.
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Außerdem kann
das Ausgangssignal des achten Ausgangsanschlusses Output 8 an den
achten Transistor TFT8 des siebten Blocks geliefert werden. Dann
kann das vierte Taktsignal CLK4 auf NIEDRIG gesetzt werden, um dadurch
den achten und den neunten Transistor TFT8 und TFT9 im siebten Block
einzuschalten. Im Ergebnis kann der sechte Transistor TFT6 des siebten
Blocks eingeschaltet werden, um dadurch das dritte Taktsignal CLK3
an den siebten Ausgangsanschluss Output7 auszugeben.
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Demgemäß kann der
Startimpuls VST mit dem ersten Taktsignal CLK1 synchronisiert werden, um
das vierte bis erste Taktsignal CLK4–CLK1 sequenziell ausgehend
vom achten Block zum ersten Block auszugeben. Demgemäß kann das
Schieberegister der 4 für ein Scannen in einer LCD-Tafel sowohl
in der Vorwärts-
als auch der Rückwärtsrichtung
sorgen, so dass diese sowohl im Quer- als auch im Hochformat arbeiten
kann. Jedoch kann eine derartige LCD-Tafel unter Bildverzerrungen
leiden, wenn sie über
eine Anzahl von Blöcken
von Transistoren verfügt,
die kein Ganzzahliges von vier ist.
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Die 7 ist
ein Schaltbild eines Schieberegisters einer LCD-Tafel mit fünf Stufen
gemäß der 4.
In der 7 kann ein Schieberegister über einen ersten, einen zweiten,
einen dritten, einen vierten und einen fünften Block von p-MOS-Transistoren ähnlich dem
ersten bis vierten Block von Transistoren der 4 verfügen, jedoch
mit der Ausnahme, dass der Gate- und der Drainanschluss des achten
Transistors im fünften
Block mit dem VST-Anschluss verbunden sein können.
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Die 8 veranschaulicht
Eingangs- und Ausgangssignalverläufe
in der Vorwärtsrichtung
für das
Schieberegister der LCD-Tafel der 7. In der 8 können die
vier Taktsig nale CLK1–CLK4
aufeinanderfolgend auf NIEDRIG gesetzt werden. Zum Beispiel kann
während
einer ersten Periode, 0–20 μs, wenn der
Startimpuls VST NIEDRIG ist, der erste Transistor TFT1 im ersten
Block eingeschaltet werden. Auch kann das vierte Taktsignal CLK4
NIEDRIG sein, und dadurch kann der zweite Transistor TFT2 eingeschaltet
werden. Im Ergebnis wird der Knoten Q NIEDRIG, um dadurch den sechsten
Transistor TFT6 einzuschalten. Demgemäß kann das erste Taktsignal CLK1
an den ersten Ausgangsanschluss Output1 ausgegeben werden. Außerdem wird
der Knoten QB HOCH, wodurch der siebte Transistor TFT7 ausgeschaltet
wird. Demgemäß kann die
Spannung Vss nicht an den ersten Ausgangsanschluss Output1 ausgegeben
werden.
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Außerdem kann
während
der ersten Zeitperiode der Startimpuls VST vom Pegel NIEDRIG auch am
Gateanschluss des achten Transistors TFT8 im fünften Block eingegeben werden.
Da das vierte Taktsignal CLK4 ebenfalls NIEDRIG sein kann, kann
der zweite Transistor TFT2 ausgeschaltet werden. Im Ergebnis wird
der Knoten Q NIEDRIG, um dadurch den sechsten Transistor TFT6 einzuschalten.
Demgemäß kann das
erste Taktsignal CLK1 auch an den fünften Ausgangsanschluss Output5
ausgegeben werden. Demgemäß können sowohl
am ersten als auch am fünften
Ausgangsanschluss Output1 und Output5 während ungefähr 20–40 μs zwei Ausgangssignale fehlerhaft
erzeugt werden.
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Die 9 veranschaulicht
Eingangs- und Ausgangssignalverläufe
in der Rückwärtsrichtung
für das
Schieberegister der LCD-Tafel der 7. In der 9 können ebenfalls
sowohl am ersten als auch am fünften
Ausgangsanschluss Output1 und Outputs während ungefähr 20–40 μs fehlerhaft zwei Ausgangssignale
erzeugt werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bidirektiona le Treiberschaltung
für eine
LCD-Tafel zu schaffen, die ohne einen zusätzlichen Eingangskontakt in
der Vorwärts-
und der Rückwärtsrichtung
scannen kann und unabhängig
von der Anzahl der Stufen bidirektionale Ansteuerung ermöglicht.
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Diese
Aufgabe ist durch die Treiberschaltung gemäß dem beigefügten Anspruch
1 gelöst.
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Zusätzliche
Merkmale und Aufgaben der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung
dargelegt und gehen teilweise aus dieser hervor, ergeben sich aber
andererseits auch beim Ausüben
der Erfindung. Die Aufgaben und andere Vorteile der Erfindung werden
durch die Maßnahmen
erzielt, wie sie speziell in der Beschreibung, den Ansprüchen und den
beigefügten
Zeichnungen dargelegt sind.
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Es
ist zu beachten, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung
als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und
erläuternd
für die
beanspruchte Erfindung sind.
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Die
Zeichnungen, die beigefügt
sind, um das Verständnis
der Erfindung zu fördern,
veranschaulichen Ausführungsbeispiele
der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, deren
Prinzipien zu erläutern.
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1 ist
ein Schaltbild einer LCD-Tafel gemäß der einschlägigen Technik;
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2 ist
ein Schaltbild eines Schieberegisters einer LCD-Tafel gemäß der einschlägigen Technik;
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3 veranschaulicht
Eingangs- und Ausgangssignalverläufe
des Schieberegisters der LCD-Tafel der 2;
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4 ist
ein Schaltbild eines bidirektionalen Schieberegisters einer LCD-Tafel
gemäß der einschlägigen Technik;
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5 veranschaulicht
Eingangs- und Ausgangssignalverläufe
in der Vorwärtsrichtung
für das Schieberegister
der LCD-Tafel der 4 gemäß der einschlägigen Technik;
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6 veranschaulicht
Eingangs- und Ausgangssignalverläufe
in der Rückwärtsrichtung
für das Schieberegister
der LCD-Tafel der 4 gemäß der einschlägigen Technik;
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7 ist
ein Schaltbild eines Schieberegisters einer LCD-Tafel mit fünf Stufen gemäß der 4 gemäß der einschlägigen Technik;
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8 veranschaulicht
Eingangs- und Ausgangssignalverläufe
in der Vorwärtsrichtung
für das Schieberegister
der LCD-Tafel der 7 gemäß der einschlägigen Technik;
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9 veranschaulicht
Eingangs- und Ausgangssignalverläufe
in der Rückwärtsrichtung
für das Schieberegister
der LCD-Tafel der 7 gemäß der einschlägigen Technik;
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10 ist
ein Schaltbild eines beispielhaften Schieberegisters einer LCD-Tafel
gemäß der Erfindung;
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11 veranschaulicht
Eingangs- und Ausgangssignalverläufe
in der Vorwärtsrichtung
für das beispielhafte
Schieberegister der LCD-Tafel der 10 gemäß der Erfindung;
und
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12 veranschaulicht
Eingangs- und Ausgangssignalverläufe
in der Rückwärtsrichtung
für das beispielhafte
Schieberegister der LCD-Tafel der 10 gemäß der Erfindung.
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Nun
wird detailliert auf die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
Bezug genommen, zu denen in den beigefügten Zeichnungen Beispiele veranschaulicht
sind.
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Gemäß der 10 können ein
Gate- oder Datenstartimpuls VST, vier Taktsignale CLK1–CLK4 mit
jeweils anderer Phase sowie Drainspannungen Vdd und Vss in ein Schieberegister
eingegeben werden. Außerdem
verfügt
das Schieberegister des Ausführungsbeispiels über fünf Blöcke von
Transistoren mit jeweils ähnlicher
Struktur. Jeder der fünf
Blöcke enthält bei der
Ausführungsform
einen ersten, einen zweiten, einen dritten, einen vierten, einen
fünften,
einen sechsten, einen siebten, einen achten und einen neunten p-MOS-Transistor
TFT1–TFT9.
An den Drain- und den Gateanschluss des ersten Transistors TFT1
wird der Startimpuls VST geliefert, oder sie sind mit dem Ausgangsanschluss
des vorigen Blocks verbunden. Zum Beispiel können im ersten Block der Drain-
und der Gateanschluss des ersten Transistors TFT1 so angeschlossen
sein, dass sie den Startimpuls VST empfangen, und im zweiten Block
können der
Drain- und der Gateanschluss des ersten Transistors TFT1 mit dem
ersten Ausgangsanschluss Output1 verbunden sein. Der Drainanschluss
des zweiten Transistors TFT2 ist mit dem Sourceanschluss des ersten
Transistors TFT1 verbunden, und an seinen Gateanschluss wird eines
der vier Taktsignale CLK1–CLK4
geliefert. Zum Beispiel wird im ersten Block das vierte Taktsignal
CLK4 geliefert, und im zweiten Block wird das erste Taktsignal CLK1
geliefert.
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Außerdem ist
der Sourceanschluss des dritten Transistors TFT3 mit dem Sourceanschluss
des zweiten Transistors TFT2 verbunden, und sein Drainanschluss
ist mit dem Vss-Anschluss verbunden. Der Drainanschluss des vierten
Transistors TFT4 ist mit dem Vdd-Anschluss verbunden, an seinen
Gateanschluss wird eines der vier Taktsignale CLK1–CLK4 geliefert,
und sein Sourceanschluss ist an einem Knoten QB mit dem Gatean schluss
des dritten Transistors TFT3 verbunden. Zum Beispiel kann im ersten Block
das dritte Taktsignal CLK3 geliefert werden, und im zweiten Block
kann das vierte Taktsignal CLK4 geliefert werden. Der Drainanschluss
des fünften
Transistors TFT5 ist am Knoten QB mit dem Sourceanschluss des vierten
Transistors TFT4 verbunden, sein Gateanschluss ist mit einem Kontaktknoten Q
zwischen dem Sourceanschluss des zweiten Transistors TFT2 und dem
Sourceanschluss des dritten Transistors TFT3 verbunden, und sein
Sourceanschluss ist mit dem Vss-Anschluss verbunden.
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Ferner
wird an den Drainanschluss des sechsten Transistors TFT6 eines der
vier Taktsignale CLK1–CLK4
geliefert, sein Gateanschluss ist am Knoten Q mit dem Sourceanschluss
des zweiten Transistors TFT2 verbunden, und sein Sourceanschluss
ist mit einem entsprechenden Ausgangsanschluss verbunden. Zum Beispiel
kann im ersten Block das erste Taktsignal CLK1 geliefert werden, und
im zweiten Block kann das zweite Taktsignal CLK2 geliefert werden.
Außerdem
ist im ersten Block der Sourceanschluss des sechsten Transistors
TFT6 mit dem ersten Ausgangsanschluss Output1 verbunden, und im
zweiten Block ist der Sourceanschluss des sechsten Transistors TFT6
mit dem zweiten Ausgangsanschluss Output2 verbunden. Der Drainanschluss
des siebten Transistors TFT7 ist mit dem entsprechenden Ausgangsanschluss,
wie dem Sourceanschluss des sechsten Transistors TFT6 verbunden,
sein Gateanschluss ist am Knoten QB mit dem Sourceanschluss des
vierten Transistors TFT4 und dem Gateanschluss des dritten Transistors
TFT3 verbunden, und sein Sourceanschluss ist mit dem Vss-Anschluss
verbunden.
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Der
Drain- und der Gateanschluss des achten Transistors TFT8 sind mit
dem Ausgangsanschluss des nächsten
Blocks verbunden. Zum Beispiel sind im ersten Block der Drain- und
der Gateanschluss des achten Transistors TFT8 mit dem zweiten Ausgangsanschluss
Output2 verbunden. Darüber
hinaus können
stattdessen im fünften
Block der Drain- und der Gateanschluss des achten Transistors TFT8
den Startimpuls VST empfangen. Der Sourceanschluss des neunten Transistors
TFT9 ist mit dem Sourceanschluss des achten Transistors TFT8 verbunden,
an seinen Gateanschluss wird eines der vier Taktsignale CLK1–CLK4 geliefert,
und sein Drainanschluss ist am Knoten Q mit dem Sourceanschluss des
zweiten Transistors TFT2 und dem Gateanschluss des sechsten Transistors
TFT6 verbunden. Zum Beispiel kann im ersten Block das zweite Taktsignal
CLK2 geliefert werden, und im zweiten Block kann das dritte Taktsignal
CLK3 geliefert werden.
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Darüber hinaus
kann ein erster Kondensator den Gateanschluss des sechsten Transistors
TFT6 mit dem Vss-Anschluss verbinden. Ein zweiter Kondensator C2
kann zwischen den Gate- und den Sourceanschluss des sechsten Transistors
TFT6 geschaltet sein. Außerdem
kann ein dritter Kondensator C3 den Gateanschluss des siebten Transistors
TFT7 mit dem Vss-Anschluss verbinden.
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Demgemäß kann das
erste Taktsignal CLK1 an den Drainanschluss des sechsten Transistors TFT6
im ersten und fünften
Block, den Gateanschluss des zweiten Transistors TFT2 im zweiten Block,
den Gateanschluss des vierten Transistors TFT4 im dritten Block
und den Gateanschluss des neunten Transistors TFT9 im vierten Block
geliefert werden. Das zweite Taktsignal CLK2 kann an den Gateanschluss
des neunten Transistors TFT9 im ersten und fünften Block, den Drainanschluss
des sechsten Transistors TFT6 im zweiten Block, den Gateanschluss
des zweiten Transistors TFT2 im dritten Block und den Gateanschluss
des vierten Transistors TFT4 im vierten Block geliefert werden.
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Außerdem kann
das dritte Taktsignal CLK3 an den Gatean schluss des vierten Transistors
TFT4 im ersten und fünften
Block, den Gateanschluss des neunten Transistors TFT9 im zweiten
Block, den Drainanschluss des sechsten Transistors TFT6 im dritten
Block und den Gateanschluss des zweiten Transistors TFT2 im vierten
Block geliefert werden. Das vierte Taktsignal CLK4 kann an den Gateanschluss
des zweiten Transistors TFT2 im ersten und fünften Block, den Gateanschluss
des vierten Transistors TFT4 im zweiten Block, den Gateanschluss des
neunten Transistors TFT9 im dritten Block, den Drainanschluss des
sechsten Transistors TFT6 im vierten Block geliefert werden. Obwohl
es nicht dargestellt ist, kann, wenn die Treiberschaltung acht Blöcke enthält, das
Taktsignal in gleicher Weise an jeden Block von Transistoren geliefert
werden.
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Die 11 veranschaulicht
Eingangs- und Ausgangssignalverläufe
in der Vorwärtsrichtung
für das
beispielhafte Schieberegister der LCD-Tafel der 10 gemäß der Erfindung.
In der 11 können die vier Taktsignale sequenziell
NIEDRIG sein. Zum Beispiel kann während einer ersten Zeitperiode,
ungefähr
0–20 μs, der Startimpuls
auf NIEDRIG (0 V) gesetzt sein, um dadurch den ersten Transistor
TFT1 (im ersten Block in der 10) einzuschalten.
Auch kann das vierte Taktsignal CLK4 NIEDRIG sein, um dadurch den
zweiten Transistor TFT2 (in der 10) einzuschalten.
Im Ergebnis wird der Knoten Q (in der 10) NIEDRIG.
Demgemäß wird der
sechste Transistor TFT6 (in der 10) eingeschaltet,
um dadurch das erste Taktsignal CLK1 an den ersten Ausgangsanschluss
Output1 (in der 10) zu liefern. Außerdem kann,
da der zweite Transistor TFT2 (in der 10) eingeschaltet
wird, auch der fünfte
Transistor TFT5 (in der 10) eingeschaltet
werden, um dadurch den Knoten QB auf HOCH (10 V), entsprechend der
Spannung Vss, zu setzen. Demgemäß wird der
siebte Transistor TFT7 (in der 10) ausgeschaltet,
und die Spannung Vss wird nicht an den ersten Ausgangsanschluss Output1
(in der 10) geliefert.
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Während einer
zweiten Zeitperiode, ungefähr
20–40 μs, kann das
erste Taktsignal NIEDRIG sein, und es wird über den ersten Ausgangsanschluss
Output1 (in der 10) an den Gateanschluss des
ersten Transistors TFT1 (im zweiten Block in der 10)
geliefert, und es wird direkt an den Gateanschluss des zweiten Transistors
TFT2 (im zweiten Block in der 10) geliefert.
Demgemäß werden
der erste und der zweite Transistor TFT1 und TFT2 (in der 10)
eingeschaltet, um dadurch den sechsten Transistor TFT6 (in der 10)
einzuschalten. Demgemäß wird das
zweite Taktsignal CLK2 an den zweiten Ausgangsanschluss Output2
(in der 10) geliefert.
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Im
fünften
Block (in der 10) kann, während der ersten Zeitperiode,
während
der Startimpuls VST auf NIEDRIG gesetzt ist, das zweite Taktsignal CLK2
auf HOCH gesetzt sein, um dadurch den neunten Transistor TFT9 auszuschalten,
obwohl der achte Transistor TFT8 eingeschaltet sein kann. Da der neunte
Transistor TFT9 ausgeschaltet ist, ist der Knoten Q HOCH. Demgemäß ist der
sechste Transistor TFT6 ausgeschaltet und liefert nicht das erste
Taktsignal CLK1 an den fünften
Ausgangsanschluss Output5. Demgemäß kann im fünften Block ein Ausgangssignal
nur dann erzeugt werden, wenn das Ausgangssignal des vorigen Blocks
in eingeschaltetem Zustand an den ersten Transistor TFT1 geliefert wird,
aber nicht dann, wenn der Startimpuls VST auf NIEDRIG gesetzt ist.
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Demgemäß kann der
Startimpuls VST anfangs mit dem vierten Taktsignal CLK4 synchronisiert werden,
und das erste bis dritte Taktsignal CLK1–CLK3 können sequenziell erzeugt werden,
um dadurch die vier Taktsignale sequenziell zu liefern.
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Die 12 veranschaulicht
Eingangs- und Ausgangssignalverläufe
in der Rückwärtsrichtung
für das
beispielhafte Schieberegister der LCD-Tafel der 10 gemäß der Erfindung.
In der 12 können die vier Taktsignale in
umgekehrter Abfolge auf NIEDRIG gesetzt werden. Zum Beispiel werden
in einer ersten Zeitperiode, ungefähr 0–20 μs, der Startimpuls VST und das
zweite Taktsignal auf NIEDRIG gesetzt. So wird im ersten Block (in
der 10) der erste Transistor TFT1 eingeschaltet, der
zweite Transistor TFT2 wird ausgeschaltet, und dadurch wird der sechste
Transistor TFT6 ausgeschaltet. Im Ergebnis liefert der erste Block
nicht das erste Taktsignal CLK1 an den ersten Ausgangsanschluss
Output1 (in der 10). Jedoch können im
fünften
Block (in der 10) der achte Transistor TFT8
und der neunte Transistor TFT9 eingeschaltet werden, um dadurch den
sechsten Transistor TFT6 einzuschalten. Im Ergebnis kann das erste
Taktsignal CLK1 an den fünften
Ausgangsanschluss Outputs (in der 10) geliefert
werden.
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Außerdem kann
während
einer zweiten Zeitperiode, ungefähr
20–40 μs, das vom
fünften
Ausgangsanschluss Output5 gelieferte Signal anschließend an
den achten Transistor TFT8 im vierten Block (in der 10)
geliefert werden. Auch kann das erste Taktsignal CLK1 auf NIEDRIG
gesetzt werden, um dadurch den achten und den neunten Transistor TFT8
und TFT8 im vierten Block (in der 10) einzuschalten.
Im Ergebnis wird auch der sechste Transistor TFT6 (in der 10)
eingeschaltet, um dadurch das vierte Taktsignal CLK4 an den vierten
Ausgangsanschluss Output4 (in der 10) zu
liefern. Demgemäß kann der
Startimpuls VST anfangs mit dem zweiten Taktsignal CLK2 synchronisiert
werden, und das erste bis vierte und das dritte Taktsignal CLK1–CLK4 und
CLK3 können
sequenziell erzeugt werden, um dadurch die vier Taktsignale wiederholt in
umgekehrter Abfolge zu liefern.
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Demgemäß kann das
Schieberegister bidirektional betrieben werden, so dass eine LCD-Tafel unabhängig von
ihrer Ausrichtung betrieben werden kann. Außerdem kann das Schieberegister
unabhängig
davon, wieviele Transistorblöcke
es enthält,
fehlerfrei betrieben werden.