TWI397033B - 位準移位器以及包括位準移位器之顯示裝置 - Google Patents

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Description

位準移位器以及包括位準移位器之顯示裝置
本發明係關於一種位準移位器以及一種包括位準移位器之顯示裝置。
近來，例如有機發光二極體("OLED")顯示裝置、電漿顯示面板("PDP")裝置及液晶顯示("LCD")裝置之平板顯示裝置已經廣泛地發展起來了。
PDP裝置使用藉由一氣體放電器產生之電漿來顯示字元或影像。OLED顯示裝置藉由對特定發光有機物或高分子材料施加電場來顯示字元或影像。LCD裝置藉由對一安置於兩個面板之間的液晶層施加電場並調節該電場強度以調整通過該液晶層之光透射率來顯示影像。
在該等平板顯示裝置中，例如，LCD及OLED裝置各包括一具備包括開關元件及顯示訊號線之像素之面板組件。該LCD及OLED裝置亦包括一閘極驅動器，其為該等顯示訊號線之閘極線提供一閘極訊號以打開/關閉該等開關元件；一資料驅動器，其為該等顯示訊號線之資料線提供一資料訊號以經由該打開之開關元件對該像素施加一資料電壓，及一控制上述元件之訊號控制器，且進一步包括一位準移位器，其放大來自該訊號控制器或一外部裝置之一預定邏輯訊號以為該閘極驅動器及該資料驅動器提供一放大訊號。
該位準移位器包括複數個可含有非晶矽之電晶體。該等電晶體對各特性之變化敏感，該等特性包括但不限於，一臨限電壓。此變化使得難以製造包括該等電晶體之位準移位器。此外，當該臨限電壓之絕對值變得太大時，該等電晶體將不會打開且可導致故障。
本發明之一目標為提供一位準移位器及一包括位準移位器之可減輕此等習知問題之顯示裝置。
提供一位準移位器，其包括：一分壓單元，該分壓單元接收一第一電壓及一輸入電壓，且產生該第一電壓與該輸入電壓之一中間電壓；第一及第二電壓補償單元，該等電壓補償單元連接至該分壓單元且連接在該第一電壓及一第二電壓之間，用於補償該分壓單元之電壓變化；及一輸出單元，該輸出單元接收來自該分壓單元之輸出且輸出一輸出電壓。
該分壓單元可包括：一第一電晶體，其具有一連接至該第一電壓之第一端子，一連接至該第二電壓補償單元之第二端子，及一連接至一第一接點之第三端子，該第一接點連接至該輸出單元；及一第二電晶體，其具有一連接至該第一接點之第一端子，一連接至該第一電壓補償單元之第二端子，及一連接至該輸入電壓之第三端子。
該第一電壓補償單元可包括：一第三電晶體，其具有一連接至該第一電壓之第一端子，一連接至該第二電壓之第二端子，及一連接至一第二接點之第三端子，該第二接點連接至該第二電晶體之該第二端子；及一第四電晶體，其具有共同連接至該第二接點之第一端子及第二端子，及一連接至該第二電壓之第三端子。
該第二電壓補償單元可包括：一第五電晶體，其具有一連接至該第一電壓之第一端子，及共同連接至一第三接點之第二端子及第三端子，該第三接點連接至該第一電晶體之該第二端子；及一第六電晶體，其具有一連接至該第三接點之第一端子，一連接至該第一電壓之第二端子，及一連接至該第二電壓之第三端子。
該輸出單元可包括串聯連接在該第一接點與一輸出該輸出電壓之輸出端子之間的第一及第二反相器。
該第三電晶體可在一歐姆狀態下運作且該第四電晶體可在一飽和狀態下運作。
該第五電晶體可在一飽和狀態下運作且該第六電晶體可在一歐姆狀態下運作。
當第一及第二電晶體之臨限電壓改變時，該第一及該第二電壓補償單元可分別以與該等臨限電壓的變化量一樣高的量而改變該第一及第二電晶體之第二端子的電壓。
該第一電壓可為一電源電壓且該第二電壓可為一接地電壓。
該第一至第六電晶體可包含低溫多晶矽。
該第一、第三及第五電晶體可為PMOS型，且該第二、第四及第六電晶體可為NMOS型。
一種顯示裝置包括一放大一預定電壓以用於輸出之位準移位器，在該位準移位器之輸出的基礎上運作之一閘極驅動器及一資料驅動器，及一控制該閘極驅動器及該資料驅動器之訊號控制器，其中該位準移位器包括：一分壓單元，該分壓單元接收一第一電壓及一輸入電壓，且產生該第一電壓與該輸入電壓之一中間電壓；第一及第二電壓補償單元，該等電壓補償單元連接至該分壓單元且連接在該第一電壓與一第二電壓之間，用於補償該分壓單元之電壓變化；及一輸出單元，該輸出單元接收來自該分壓單元之輸出及輸出一輸出電壓。
該位準移位器可整合在該顯示裝置中。
下文將參考隨附之其中展示本發明之各個例示性實施例的圖式而更充分地描述本發明。然而，本發明可以許多不同形式下實施，且此發明不應解釋為侷限於本文所闡述之該等例示性實施例。
在圖式中，為清晰起見層及區之厚度已經過誇大。全文中相同數字指相同元件。當例如一層、一薄膜、一區域、一基板或一面板之元件被稱為在另一元件之"上"時，應當理解為其可直接在該另一元件之上或亦可存在介入元件。相反，當一元件提及為"直接"在另一元件之"上"時，不存在介入元件。
現在將參考各圖式根據本發明之各例示性實施例描述位準移位器以及包括位準移位器之顯示裝置。
圖1係根據本發明之一顯示裝置之一實施例的方塊圖；圖2說明根據本發明之一LCD之一像素的一例示性實施例的結構及等效電路圖；且圖3係根據本發明之一顯示裝置之一例示性實施例的示意圖；參考圖1及圖2，根據本發明之一例示性實施例之一顯示裝置包括一面板組件300、連接至該面板組件之一閘極驅動器400及一資料驅動器500。該顯示裝置亦包括一連接至該資料驅動器500之灰度電壓產生器800、一為該閘極驅動器400及該資料驅動器500提供一預定放大電壓之位準移位器700及一控制上述元件之訊號控制器600。
該面板組件300包括複數個顯示訊號線G1 －Gn 及D1 －Dm ，及連接至該等顯示訊號線G1 －Gn 及D1 －Dm 之複數個像素。該等像素可大體上排列在一矩陣結構中。該面板組件300包括一下部面板100及一上部面板200。
該等顯示訊號線G1 －Gn 及D1 －Dm 係提供在該下部面板100上，且包括傳輸閘極訊號(亦被稱為掃描訊號)之閘極線G1 －Gn 及傳輸資料訊號之資料線D1 －Dm 。該等閘極線G1 －Gn 大體上在列方向延伸且大體上彼此平行，而該等資料線D1 －Dm 大體上在行的方向延伸且大體上彼此平行。
每一像素包括一連接至該等閘極線G1 －Gn 之一線及資料線D1 －Dm 之一線的開關元件Q及一連接至該開關元件Q之像素電路PX。該開關元件Q係提供在該下部面板100之上且其包括三個端子：一連接至該等閘極線G1 －Gn 之一線的控制端子、一連接至該等資料線D1 －Dm 之一線的輸入端子及一連接至該像素電路PX之輸出端子。
在為一平板顯示裝置之一實例的主動式矩陣LCD裝置中，該面板組件300包括該下部面板100、該上部面板200及一安置在該下部面板100與該上部面板200之間的液晶(LC)層3。此外，該顯示訊號線G1 －Gn 及D1 －Dm 及該等開關元件Q提供在該下部面板100之上。每一像素電路PX包括一與該開關元件Q並列連接之LC電容器CL C 及一儲存電容器CS T 。在替代實施例中，若不需要該儲存電容器CS T 則可省略該儲存電容器CS T 。
該LC電容器CL C 包括一在該下部面板100上之像素電極190、一在該上部面板200上之共同電極270，及作為一介電質位於該像素與共同電極190及270之間的該LC層3。該像素電極190連接至該開關元件Q，且該共同電極270可覆蓋該上部面板200之整個表面且可供應有一共同電壓。在另一例示性實施例中，該像素電極190及該共同電極270兩者可為桿狀或條狀之形狀或其類似形狀，且該等兩者可提供在該下部面板100之上。
該儲存電容器CS T 係該LC電容器CL C 之一輔助電容器。該儲存電容器CS T 包括該像素電極190及一單獨訊號線(未圖示)，該單獨訊號線提供在該下部面板100之上且與該像素電極190重疊。一絕緣體可安置在該像素電極190與該單獨訊號線之間。該儲存電容器CS T 供應有一例如共同電壓之預定電壓。該儲存電容器CS T 包括該像素電極190及一被稱為前一閘極線的鄰近閘極線，該鄰近閘極線與該像素電極190重疊，一絕緣體安置在該像素電極190與該前一閘極線之間。
在一實施例中，對於一彩色顯示，每一像素可獨一無二地代表如紅色、綠色及藍色之三原色中之一個顏色，稱為空間分離。在另一實施例中，每一像素可在時間上依次地代表該等三原色，稱為時間分離。圖2展示一空間分離之例示性實施例，其中每一像素包括一在面向該像素電極190之該上部面板200之一區域中的代表該等三原色中之一色的彩色濾光片230。在替代實施例中，該彩色濾光片230可提供於在該下部面板100之上之該像素電極190之上方或下方。
在一例示性實施例中，一對用於偏振光之偏光器(未圖示)附在面板組件300之下部及上部面板100及200之外表面上。
重新參考圖1，一灰度電壓產生器800產生一組或兩組與像素之透射率有關之灰度電壓。當產生兩組灰度電壓時，一組灰度電壓可具有一相對於該共同電壓的正極性，而另一組灰度電壓可具有一相對於該共同電壓的負極性。當產生一組灰度電壓時，該灰度電壓可具有相對於該共同電壓的正極性或負極性。
該閘極驅動器400連接至面板組件300之閘極線G1 －Gn ，且其自一外部裝置合成開閘電壓Von及關閘電壓Voff以產生應用於該等閘極線G1 －Gn 之閘極訊號。該閘極驅動器400可為一在一線中包括複數個平臺之移位暫存器。該閘極驅動器400可整合在該面板組件300之上或可為一連接至該面板組件300之離散裝置。
該資料驅動器500連接至該面板組件300之該等資料線D1 －Dm 且施加資料電壓至該等資料線D1 －Dm ，該等資料電壓係選自由灰度電壓產生器800供應之灰度電壓。該資料驅動器500可整合在該面板組件300之上或可為一連接至該面板組件300之離散裝置。
位準移位器700將一來自訊號控制器600或一外部裝置之預定邏輯電壓VIN轉換為一放大邏輯電壓VLOG且將該VLOG傳輸至該閘極驅動器400及該資料驅動器500。該位準移位器700可整合在該面板組件300之上或可為一連接至該面板組件300之離散裝置。
訊號控制器600控制該閘極驅動器400及該資料驅動器500。該訊號控制器600可整合在該面板組件300之上或可為一連接至該面板組件300之離散裝置。
現在，將參考圖1詳細描述該顯示裝置之運作。
該訊號控制器600係供應有影像訊號R、G及B及用於控制該等影像訊號R、G及B之顯示的輸入控制訊號。該等輸入控制訊號包括，但不限於：一垂直同步訊號Vsync、一水平同步訊號Hsync、一主時脈MCLK及一資料致能訊號DE。該等輸入控制訊號可自一外部圖形控制器(未圖示)接收。該訊號控制器600產生閘極控制訊號CONT1及資料控制訊號CONT2且處理該等影像訊號R、G及B以適應回應於該等輸入控制訊號之該面板組件300的運作。此外，該訊號控制器600將該等閘極控制訊號CONT1傳輸至該閘極驅動器400，且將該等經處理之影像訊號DAT及該等資料控制訊號CONT2傳輸至該資料驅動器500。
該等閘極控制訊號CONT1可包括但不限於：一用於將一訊框之啟動通知該閘極驅動器的垂直同步啟動訊號STV，一用於控制該開閘電壓Von之一輸出時間的閘極時脈訊號CPV，及一用於界定該開閘電壓Von之寬度的輸出致能訊號OE。
該資料控制訊號CONT2可包括但不限於：一用於將一水平階段之啟動通知該資料驅動器500的水平同步啟動訊號STH，一用於指令該資料驅動器500以便將適當之資料電壓施加於該等資料線D1 －Dm 的負載訊號LOAD或TP，及一資料時脈訊號HCLK。該資料控制訊號CONT2亦可包括一用於逆轉該資料電壓之極性(相對於共同電壓)的反轉控制訊號RVS。
該資料驅動器500接收來自訊號控制器600之用於一像素列之經處理之影像訊號DAT且將該等處理之影像訊號DAT轉換為類比資料電壓。該等類比資料電壓可選自為回應於來自該訊號控制器600之該等資料控制訊號CONT2而自灰度電壓產生器800供應的灰度電壓。
為回應於來自該訊號控制器600之該等閘極控制訊號CONT1，閘極驅動器400將開閘電壓Von施加於閘極線G1 －Gn ，從而打開連接至該等閘極線G1 －Gn 之開關元件Q。
該資料驅動器500可將資料電壓施加至相應資料線D1 －Dm 持續該開關元件Q之一打開時間(稱為"一水平階段"或"1H"或等於該水平同步訊號Hsync、該資料致能訊號DE及該閘極時脈訊號CPV中之一階段)。該等資料電壓依次經由該打開之開關元件Q提供至相應像素。
施加至一像素之該資料電壓及該共同電壓之間的差異表達為該LC電容器CL C 之一充電電壓，意即一像素電壓。液晶分子之定向視該像素電壓之一量值而定且該液晶分子之定向確定光通過該LC電容器CL C 之偏振。偏光器將光偏振轉換為光透射率。
藉由重複上述步驟，在一訊框期間依次對所有閘極線G1 －Gn 提供開閘電壓Von，從而將該等資料電壓施加於所有像素。在圖1所展示之LCD的狀況下，當完成一訊框之後一下一個訊框啟動時，施加於該資料驅動器500之反轉控制訊號RVS得以控制，使得該等資料電壓之一極性得以逆轉("訊框反轉")。該反轉控制訊號RVS可得以控制使得在一訊框中在一資料線中流動之該等資料電壓之極性得以逆轉(例如："列反轉"、"點反轉")，或在一封包中之該等資料電壓之極性得以逆轉(例如："行反轉"、"點反轉")。
現在將詳細參考圖3－7描述一根據本發明之實施例的位準移位器。
圖3係根據本發明之一例示性實施例之一位準移位器的電路圖，且圖4A及4B展示圖3所展示之位準移位器之訊號波形。
參看圖3，根據本發明之一例示性實施例之一位準移位器350包括一分壓單元10、一反轉單元20及一輸出單元30。
在一例示性實施例中，該分壓單元10包括連接在一電源電壓VDD與一輸入電壓VIN之間的電晶體MP11及MN11。該電晶體MP11為一PMOS類型且其閘極連接至一接地電壓，電晶體MN11為一NMOS類型且其閘極連接至該電源電壓VDD，且該等兩個電晶體MP11及MN11之汲極連接至一接點N10。然而亦應預期該分壓單元10可為任何其它適於分壓一電壓之電路。
在一例示性實施例中，該反轉單元20包括連接在該電源電壓VDD與該接地電壓GND之間之電晶體MP21及MN21。該電晶體MP21為一PMOS類型且該電晶體MN21為一NMOS類型，且該等兩個電晶體MP21及MN21之閘極連接至該接點N10且其汲極連接至一接點N20。然而亦應預期該反轉單元20可為任何其它適於反轉一電壓之電路。
該輸出單元30包括分別連接在該電源電壓VDD、一接點N30及一輸出端子OUT之間的電晶體MP31及MP32。該輸出單元30包括連接在該接點N30與該接點N10之間的電晶體MN31及連接在該輸出端子OUT與該接點N20之間的電晶體MN32。然而亦應預期該輸出單元30可為任何其它適於輸出一電壓之電路。
該分壓單元10提供該電源電壓VDD與該輸入電壓VIN之一中間電壓，該反轉單元20接收該中間電壓以為該中間電壓提供一反轉電壓，且該輸出單元30比較該中間電壓及該中間電壓之該反轉電壓的量值以依據其結果輸出電源電壓VDD或該接地電壓GND。
分壓單元10輸出藉由在兩個電晶體MP11及MN11打開至接點N10時之電阻所確定之電壓。在一例示性實施例中，當輸入具有一低值之輸入電壓VIN時，該分壓單元10輸出一低電壓，該電壓可打開電晶體MP21，且，當輸入具有一高值之輸入電壓VIN時，該分壓單元10輸出一高電壓，可打開電晶體MN21。
在圖4A中，當輸入該具有低電壓(例如0 V)之輸入電壓VIN時，接點N10之電壓V10為4.5 V，其展示為該低電壓之一實例，且當輸入該具有高電壓(例如3.3 V)之輸入電壓VIN時，電壓V10為8 V，其展示為該高電壓之一實例。
該反轉單元20接收該高電壓及該低電壓之一中間電壓且將其反轉電壓輸出至接點N20。
當該低電壓之中間電壓傳輸至反轉單元20時，電晶體MP21打開且因此一接近於電源電壓VDD之電壓傳輸至接點N20，如圖4B所展示，且當該高電壓之中間電壓傳輸至該反轉單元20時，電晶體MN21打開且因此一接近於接地電壓GND之電壓傳輸至該接點N20。
在一例示性實施例中，若該高電壓之中間電壓大於該具有高值之輸入電壓VIN時，則電晶體MN21打開，即使該電晶體MN21之一臨限值或其臨限值之一擺動係高的或遷移率係低的。因此，即使該具有高值之輸入電壓VIN變低，其亦足夠打開該電晶體MN21且中間電壓之一反轉電壓傳輸至該反轉單元20之接點N20。此外，即使可存在電晶體NM21之臨限電壓或其臨限值之擺動或遷移率之變化，亦足夠打開電晶體MN21。
該輸出單元30係供應有一接點N20之電壓且輸出該電源電壓VDD或該接地電壓GND。在一例示性實施例中，兩個電晶體MP31及MP32具有源極及閘極連接且彼此形成一電流鏡。
在一例示性實施例中，當該接點N20之一輸出接近於該電源電壓VDD時，該電晶體MN31打開且將該低電壓之中間電壓(係接點N10之電壓)傳輸至接點N30，從而打開電晶體MP32。因此，輸出電壓VLOG變為電源電壓VDD。
在另一例示性實施例中，當接點N20之輸出接近於接地電壓GND時，電晶體MN31關閉，且將該高電壓之中間電壓(係接點N10之電壓)輸入至該電晶體MN32之閘極。該為接點N20之電壓的接地電壓GND傳輸至輸出端子OUT。
如圖4A所展示，當輸入電壓VIN具有一低值時，該輸出電壓VLOG變為電源電壓VDD，且當該輸入電壓VIN具有一高值時，該輸出電壓VLOG變為接地電壓GND。
在一例示性實施例中，複數個電晶體MP11、MN11、MP21、MN21、MP31、MN31、MP32及MN32可包含低溫多晶矽。在另一例示性實施例中電晶體MP11、MN11、MP21、MN21、MP31、MN31、MP32及MN32可包含非晶矽。
在另一例示性實施例中，位準移位器700無需輸入電壓VIN之一單獨反轉訊號，其一訊號線因此係不必要的。因此，該位準移位器700所佔據之面積減少。此外，因為亦無需一單獨參考電壓，所以避免藉由傳輸該參考電壓之訊號線與傳輸其他訊號之訊號線之耦合所引起的不良運作。
現在將詳細參考圖5－7描述根據本發明之一位準移位器700之另一例示性實施例。
圖5係根據本發明之位準移位器700之另一例示性實施例的電路圖，圖6展示圖5所展示之位準移位器700之訊號波形，且圖7係一說明一包含圖5所展示之位準移位器700之反相器的轉移特性的圖。
參考圖5，根據本發明之位準移位器700之另一實施例包括分壓單元12、第一及第二電壓補償單元22及32，及一輸出單元40。
在一例示性實施例中，該分壓單元12包括連接在一電源電壓VDD與一輸入電壓VIN之間的兩個不同類型的電晶體MP11及MN11，如圖5所示，且該分壓單元12將該電源電壓VDD及該輸入電壓VIN之中間電壓輸出至一接點N1。該電晶體MP11之閘極連接至接點N3之一點，且該電晶體MN11之閘極連接至一接點N2。
該第一電壓補償單元22包括連接在該電源電壓VDD與一接地電壓GND之間的兩個不同類型的電晶體MP21及MN21。該電晶體MP21之汲極及閘極分別連接至接點N2及接地電壓GND，且該電晶體MN21之汲極及閘極共同連接至該接點N2。
該第二電壓補償單元32包括連接在該電源電壓VDD與接地電壓GND之間的兩個不同類型的電晶體MP31及MN31。該電晶體MP31之閘極及汲極共同連接至接點N3，且該電晶體MN31之閘極連接至電源電壓VDD。
該輸出單元40包括串列連接至接點N1之反相器INV1及INV2。該等反相器INV1及INV2可包含圖3所展示之反轉單元20。
現在將參考圖6及圖7進一步詳細描述位準移位器700之運作。
在一例示性實施例中，選擇性輸入對於一輸入電壓VIN之一0 V之低值及一3.3 V之高值，如圖5所示，且該輸出單元40選擇性輸出0 V及5 V之輸出電壓VLOG。
在此實施例中，兩個電晶體MP11及MN11輸出一藉由在打開至接點N1之時之電阻所分壓的電壓。如圖6所示，對於具有低值之輸入電壓VIN，接點N1之電壓為2 V，且對於具有高值之輸入電壓VIN，該接點N1之電壓為4 V。當接點N1之電壓為2 V時，該反相器INV1之輸出電壓為約5 V，且當該輸出電壓輸入至該反相器INV2時輸出電壓VLOG變為約0 V。此外，當接點N1之電壓為4 V時，該反相器INV1之輸出電壓為約0 V，且當其輸入至該反相器INV2時輸出電壓VLOG變為約5 V。
如圖7所展示，對於具有低值之輸入電壓VIN，該輸出電壓VLOG為0 V，且對於具有高值之輸入電壓VIN，該輸出電壓VLOG為5 V。
當電晶體MN11之臨限電壓改變時，第一及第二電壓補償單元22及32以與其所改變之臨限電壓一樣高的量改變該電晶體MN11之閘極－源極電壓Vgs，此將詳細描述。
在一例示性實施例中，假設NMOS類型電晶體MN11、MN21及MN31各具有1 V之一臨限電壓，且PMOS類型電晶體MP11、MP21及MP31各具有－1 V之臨限電壓。
當其閘極－源極電壓Vgs大於臨限電壓時，電晶體MN11打開，且當其閘極－源極電壓Vgs小於臨限電壓時電晶體MP11打開。在此狀況下，當一絕對值較低時，幾乎無問題，但是當該絕對值較高時，閘極－源極電壓Vgs之絕對值亦須高出如可打開電晶體MN11及MP11之電壓一樣高。如圖3所展示，該分壓單元10之該等電晶體MN11及MP11分別連接至該恆定之電源電壓VDD及該恆定之接地電壓GND，且因此當該臨限電壓之絕對值較高時其等可不打開。
電晶體MP21在一歐姆狀態下運作且電晶體MN21在一電晶體之一範圍之一飽和狀態下運作。此外，電晶體MP31在一飽和狀態下運作且電晶體MN31在一歐姆狀態下運作。
流入在飽和狀態下運作之兩個電晶體MN21及MP31的電流可以以方程式1表示IN 2 1 ＝k(Vgs－Vt)2 /2 IP 3 1 ＝k(Vgs－Vt)2 /2 (1)其中，IN 2 1 為一流入到電晶體MN21之電流，IP 3 1 為一流入到電晶體MP31之電流，k為一轉導值，Vt為一臨限電壓且Vgs為電晶體MN21及MP31之每一個的閘極－源極電壓。
此外，當其汲極－源極電壓很小時，在歐姆狀態下運作之兩個電晶體MP21及MN31之電阻及電流可如下線性化，RP 2 1 , N 3 1 ＝1/[k(Vgs－Vt)] (2)IP 2 1 ＝Vds/RP 2 1 IN 3 1 ＝Vds/RN 3 1 (3)其中，RP 2 1 , N 3 1 代表在歐姆狀態下運作之兩個電晶體MP21及MN31之分別的電阻RP 2 1 及RN 3 1 ，且IP 3 1 及IN 3 1 分別為流入到兩個電晶體MP21及MN31的電流。
在一例示性實施例中，當電晶體MN11之臨限電壓自1 V改變至2 V時，藉由與該電晶體MN11相同之製造方法形成之其他電晶體(例如MN21)的臨限電壓亦改變至2 V。第一電壓補償單元22之兩個電晶體MP21及MN21彼此串列連接且該電晶體MP21之電流輸入至該電晶體MN21。因此流至該等兩個電晶體MP21及MN21之電流係相同的且可表示為：IP 2 1 ＝IN 2 1 ＝k(Vgs－Vt)2 /2. (4)
由於臨限電壓自1 V改變至2 V，閘極－源極電壓亦需大出一增加之數量以輸出與前一電壓相同之電壓。電晶體NM21之閘極連接至電晶體MN11之閘極且電晶體MN21之源極連接至0 V之接地電壓GND，且因此該電晶體MN11之閘極電壓變得大出該增加之數量。例如，當該電晶體MN11之閘極電壓為5 V時，其變為6 V。
同樣，當電晶體MP11之臨限電壓自－1 V改變至－2 V，閘極－源極電壓之絕對值更大，即，該電晶體MP11之閘極電壓更低。例如，當其閘極電壓為－5 V時，其變為－6 V。
如上所述，在本發明之實施例中無需一傳輸輸入電壓VIN之一反轉訊號的單獨訊號線，從而減少位準移位器所佔據之面積。
此外，當電晶體MP11及MN11之臨限電壓改變時，電壓補償單元22及32係提供在分壓單元12之兩側以與該改變同步改變該等電晶體MP11及MN11之閘極電壓，從而避免其不良的運作。因此，一可靠之位準移位器可得以提供。
雖然參考較佳實施例詳細描述了本發明，但是應瞭解本發明不限於所揭示之實施例，而且，與此相反，其意欲涵蓋包括在所附申請專利範圍之精神及範疇內的不同修改及等效配置。
3．．．液晶層
100．．．下部面板
200．．．上部面板
190．．．像素電極
230．．．彩色濾光片
270．．．共同電極
300．．．面板組件
350．．．位準移位器
400．．．閘極驅動器
500．．．資料驅動器
600．．．訊號控制器
700．．．位準移位器
800．．．灰度電壓產生器
圖1係根據本發明之一顯示裝置之一例示性實施例的方塊圖；圖2說明根據本發明之一液晶顯示(LCD)之一像素之一例示性實施例的結構及等效電路圖；圖3係根據本發明之一位準移位器之一例示性實施例的電路圖；圖4A及4B展示圖3所展示之位準移位器之訊號波形；圖5係根據本發明之一位準移位器之另一例示性實施例的電路圖；圖6展示圖5所展示之位準移位器之訊號波形；及圖7係一說明一包含圖5所展示之位準移位器之一反相器的轉移特性的圖。
12．．．分壓單元
22．．．第一電壓補償單元
32．．．第二電壓補償單元
40．．．輸出單元
700．．．位準移位器
GND．．．接地電壓
INV1．．．反相器
INV2．．．反相器
IN．．．輸入
MN11．．．電晶體
MN21．．．電晶體
MN31．．．電晶體
MP11．．．電晶體
MP21．．．電晶體
MP31．．．電晶體
N1．．．第一接點
N2．．．第二接點
N3．．．第三接點
OUT．．．輸出
VDD．．．電源電壓
VIN．．．輸入電壓
VLOG．．．輪出電壓

Claims (23)

  1. 一種位準移位器，其包含：一分壓單元，該分壓單元接收一第一電壓及一輸入電壓，且產生該第一電壓與該輸入電壓之一中間電壓；第一及第二電壓補償單元，該等電壓補償單元連接至該分壓單元且連接在該第一電壓與一第二電壓之間，該第一及該第二電壓補償單元補償該分壓單元之一電壓變化；及一輸出單元，該輸出單元接收來自該分壓單元之一輸出且輸出一輸出電壓。
  2. 如請求項1之位準移位器，其中該分壓單元包含：一第一電晶體，其具有一連接至該第一電壓之第一端子，一連接至該第二電壓補償單元之第二端子，及一連接至一第一接點之第三端子，該第一接點連接至該輸出單元；及一第二電晶體，其具有一連接至該第一接點之第一端子，一連接至該第一電壓補償單元之第二端子，及一連接至該輸入電壓之第三端子。
  3. 如請求項2之位準移位器，其中該第一電壓補償單元包含：一第三電晶體，其具有一連接至該第一電壓之第一端子，一連接至該第二電壓之第二端子，及一連接至一第二接點之第三端子，該第二接點連接至該第二電晶體的該第二端子；及一第四電晶體，其具有共同連接至該第二接點之第一端子及第二端子，及一連接至該第二電壓之第三端子。
  4. 如請求項3之位準移位器，其中該第二電壓補償單元包含：一第五電晶體，其具有一連接至該第一電壓之第一端子，及共同連接至一第三接點之第二端子及第三端子，該第三接點連接至該第一電晶體之該第二端子；及一第六電晶體，其具有一連接至該第三接點之第一端子，一連接至該第一電壓之第二端子，及一連接至該第二電壓之第三端子。
  5. 如請求項4之位準移位器，其中該輸出單元包含串列連接在該第一接點與一輸出該輸出電壓之輸出端子之間的第一及第二反相器。
  6. 如請求項5之位準移位器，其中該第三電晶體在一歐姆狀態下運作且該第四電晶體在一飽和狀態下運作。
  7. 如請求項6之位準移位器，其中該第五電晶體在一飽和狀態下運作且該第六電晶體在一歐姆狀態下運作。
  8. 如請求項7之位準移位器，其中當該第一電晶體之一臨限電壓改變時，該第一電壓補償單元以一與該第一電晶體之該臨限電壓的一變化量一樣高之量改變該第一電晶體之該第二端子上的一電壓。
  9. 如請求項7之位準移位器，其中當該第二電晶體之一臨限電壓改變時，該第二電壓補償單元以一與該第二電晶體之該臨限電壓的一變化量一樣高之量改變該第二電晶體之該第二端子上的一電壓。
  10. 如請求項1之位準移位器，其中該第一電壓為一電源電壓且該第二電壓為一接地電壓。
  11. 如請求項7之位準移位器，其中該第一、該第二、該第三、該第四、該第五及該第六電晶體含有低溫多晶矽。
  12. 如請求項7之位準移位器，其中該第一、該第三及該第五電晶體為PMOS型，且該第二、該第四及該第六電晶體為NMOS型。
  13. 一種顯示裝置，其包含一放大一預定電壓以用於輸出之位準移位器，回應來自該位準移位器之該輸出而運作之一閘極驅動器及一資料驅動器，及一控制該閘極驅動器及該資料驅動器之訊號控制器，其中該位準移位器包含：一分壓單元，該分壓單元接收一第一電壓及一輸入電壓，且產生該第一電壓與該輸入電壓之一中間電壓；第一及第二電壓補償單元，該等電壓補償單元連接至該分壓單元且連接在該第一電壓與一第二電壓之間，該第一及該第二電壓補償單元補償該分壓單元之一電壓變化；及一輸出單元，該輸出單元接收來自該分壓單元之一輸出且輸出一輸出電壓。
  14. 如請求項13之顯示裝置，其中該分壓單元包含：一第一電晶體，其具有一連接至該第一電壓之第一端子，一連接至該第二電壓補償單元之第二端子，及一連接至一第一接點之第三端子，該第一接點連接至該輸出單元；及一第二電晶體，其具有一連接至該第一接點之第一端子，一連接至該第一電壓補償單元之第二端子，及一連接至該輸入電壓之第三端子。
  15. 如請求項14之顯示裝置，其中該第一電壓補償單元包含：一第三電晶體，其具有一連接至該第一電壓之第一端子，一連接至該第二電壓之第二端子，及一連接至一第二接點之第三端子，該第二接點連接至該第二電晶體的該第二端子；及一第四電晶體，其具有共同連接至該第二接點之第一端子及第二端子，及一連接至該第二電壓之第三端子，且該第二電壓補償單元包含：一第五電晶體，其具有一連接至該第一電壓之第一端子，及共同連接至一第三接點之第二端子及第三端子，該第三接點連接至該第一電晶體之該第二端子；及一第六電晶體，其具有一連接至該第三接點之第一端子，一連接至該第一電壓之第二端子，及一連接至該第二電壓之第三端子。
  16. 如請求項15之顯示裝置，其中該輸出單元包含串列連接在該第一接點與一輸出該輸出電壓之輸出端子之間的第一及第二反相器。
  17. 如請求項15之顯示裝置，其中該第三電晶體在一歐姆狀態下運作且該第四電晶體在一飽和狀態下運作。
  18. 如請求項15之顯示裝置，其中該第五電晶體在一飽和狀態下運作且該第六電晶體在一歐姆狀態下運作。
  19. 如請求項15之顯示裝置，其中當該第一及該第二電晶體之臨限電壓改變時，該第一及第二電壓補償單元分別以與該等臨限電壓的變化量一樣高的量改變該第一及該第二電晶體之該等第二端子上的電壓。
  20. 如請求項19之顯示裝置，其中該第一電壓為一電源電壓且該第二電壓為一接地電壓。
  21. 如請求項19之顯示裝置，其中該第一、該第二、該第三、該第四、該第五及該第六電晶體含有低溫多晶矽。
  22. 如請求項19之顯示裝置，其中該第一、該第三及該第五電晶體為PMOS型，且該第二、該第四及該第六電晶體為NMOS型。
  23. 如請求項14之顯示裝置，其中該位準移位器係整合在該顯示裝置中。
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