TWI530928B - 掃描信號產生電路 - Google Patents

Description

掃描信號產生電路

本發明係關於一種掃描信號產生電路，特別是指一種具有二電晶體輪流輸出掃描信號的掃描信號產生電路。

隨著顯示技術的發展，目前顯示器的設計趨勢是朝向更大尺寸、更高解析度、更窄邊框以及3D顯示等方向發展。

其中就窄邊框設計方向而言，顯示器原有的邊框主要是作為收納晶片與電路的區域，因此，將邊框內的掃描信號產生電路進行簡化設計則可大幅度地降低邊框寬度，然而，如何在簡化該掃描信號產生電路的基礎下，又同時保有一輸出掃描信號穩定的功能則是本發明最主要的研發動機。

參閱圖1所示，係目前掃描信號產生電路的電路圖，其主要由電晶體M1~電晶體M8、及電容器C1、C2所構成，其中各電晶體M1~M8為場效電晶體，或較佳為薄膜電晶體(Thin-Film Transistor，簡稱TFT)，該掃描信號產生電路在實際使用情形具有下述缺陷：

其一、該掃描信號產生電路所產生的掃描訊號輸出與否主要是受電晶體M1所控制，由於僅有一個該電晶體 M1做為將掃描信號輸出，而且一直處在導通狀態，因此該電晶體M1的功能會衰退，而當該電晶體M1功能異常就會導致整個電路異常，進而使顯示器的顯示異常。

其二、該前掃描信號產生電路必須透過八個電晶體搭配二個電容器C1、C2來構成，因此過多數量的電晶體將導致該掃描信號產生電路所需的空間變大，無法滿足顯示器窄邊框設計的需求，另外，過多數量的電晶體也使得生產良率降低。

因此，如何設計出一種掃描信號產生電路，其可同時解決上述缺陷即為本發明研發的動機。

本發明的目的在於提供一種掃描信號產生電路，其主要具有二電晶體輪流進行掃描信號的輸出，用來提升該掃描信號產生電路的穩定性。

本發明另一目的在於提供一種掃描信號產生電路，其主要透過五個電晶體搭配二個電容所設計而成，用來降低該掃描信號產生電路的設置空間，達到顯示器窄邊框設計的需求。

為了達成上述目的，本發明公開了一種掃描信號產生電路，用以提供顯示器掃描信號，該掃描信號產生電路包含：一第一電晶體，具有一用以接收一資料訊號的第一端、一用以接收一第二頻率訊號的第一控制端、及一電性連接於 一第一節點的第二端；一第二電晶體，具有一電性連接於一第二節點的第一端、一電性連接該第一節點的第二控制端、及一用以接收一電源電壓的第二端；一第一電容器，具有一電性連接一掃描信號輸出端的第一端、及一電性連接該第一節點的第二端；一第三電晶體，具有一用以接收一第一頻率訊號的第一端、一電性連接該第一節點的第三控制端、及一電性連接該第一電容器第一端的第二端；一第四電晶體，具有一電性連接該掃描信號輸出端的第一端、一電性連接該第二節點的第四控制端、及一電性連接該第二電晶體第二端的第二端；一第五電晶體，具有一電性連接該第四電晶體第一端的第一端、一用以接收該第二頻率訊號的第五控制端、及一電性連接該第四電晶體第二端的第二端；一第二電容器，具有一電性連接該第二節點的第一端、及一電性連接該第一頻率訊號的第二端。

本發明進一步的改進在於，該第一電晶體至第五電晶體皆為P型薄膜電晶體(Thin-Film Transistor，簡稱TFT)。

本發明進一步的改進在於，該第一控制端至第五控制端皆為閘極端。

本發明進一步的改進在於，該第一電晶體至第五電晶體的第一端皆為源極端或汲極端、該第一電晶體至第五電晶體的第二端皆為汲極端或源極端，且該第二端不同於第一端。

本發明進一步改進在於，該第一電晶體至第五電晶體的第一端皆為源極端、該第一電晶體至第五電晶體的第二端皆為汲極端。

本發明進一步改進在於，該第一電晶體至第五電晶體的第一端皆為汲極端、該第一電晶體至第五電晶體的第二端皆為源極端。

本發明進一步改進在於，於第一階段時，提供低準位的資料訊號至該第一電晶體的第一端、提供高準位的第一頻率訊號經過該第二電容器、第二節點而至該第四電晶體的第四控制端、分別提供低準位的第二頻率訊號至該第一電晶體的第一控制端及該第五電晶體的第五控制端，此時，該第一電晶體為導通狀態，而把資料訊號的低準位輸入到該第一節點，使得該第三電晶體同為導通狀態，又該第一頻率訊號位於高準位，而該第二頻率訊號位於低準位，使該第四電晶體為關閉的狀態，該第五電晶體為導通狀態，如此，該掃描信號輸出端的電壓則等於該電源電壓，使該第五電晶體作為將掃描信號輸出的電晶體。

本發明進一步改進在於，於第二階段時，提供高準位的資料訊號至該第一電晶體的第一端、分別提供高準位的第二頻率訊號至該第一電晶體的第一控制端及該第五電晶體的第五控制端，此時，該第一電晶體及第五電晶體為關閉的狀態，而該第一節點維持低準位，使該第三電晶體為導通 狀態，如此，該第一頻率訊號的低準位則輸入到該掃描信號輸出端，且該第四電晶體為關閉狀態。

本發明進一步改進在於，於第三階段時，提供高準位的第一頻率訊號經過該第二電容器、第二節點而至該第四電晶體的第四控制端、分別提供低準位的第二頻率訊號至該第一電晶體的第一控制端及該第五電晶體的第五控制端，此時，該第一電晶體及第五電晶體同為導通的狀態、該第二電晶體及第三電晶體同為關閉的狀態，而第一節點及第二節點在高準位，讓該第四電晶體為關閉狀態。

本發明進一步改進在於，在之後的時序作動過程中，第二節點因為第二電容器的關係，隨著第一頻率訊號變化而變化，時序和第一頻率訊號一樣，而第一頻率訊號和第二頻率訊號的時序剛好相反，使得該第四電晶體和第五電晶體輪流打開。

〔習知〕

M1~M8‧‧‧電晶體

C1‧‧‧電容器

C2‧‧‧電容器

〔本發明〕

11、21、31、41、51、61、71‧‧‧第一端

12‧‧‧第一控制端

22‧‧‧第二控制端

32‧‧‧第三控制端

42‧‧‧第四控制端

52‧‧‧第五控制端

13、23、33、43、53、62、72‧‧‧第二端

M1‧‧‧第一電晶體

M2‧‧‧第二電晶體

M3‧‧‧第三電晶體

M4‧‧‧第四電晶體

M5‧‧‧第五電晶體

C1‧‧‧第一電容器

C2‧‧‧第二電容器

CK1‧‧‧第一頻率訊號

CK2‧‧‧第二頻率訊號

NET1‧‧‧第一節點

NET2‧‧‧第二節點

Sn‧‧‧掃描信號輸出端

STV‧‧‧資料訊號

VDD‧‧‧電源電壓

圖1是習知掃描信號產生電路圖。

圖2是本發明實施例的電路圖。

圖3是本發明實施例的控制時序示意圖。

圖4是本發明實施例的電路圖，顯示四個本發明電路組成的電路。

下面結合附圖以及具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

參閱圖2所示，為本發明實施例所提供的一種掃描信號產生電路，其主要由一第一電晶體M1、一第二電晶體M2、一第一電容器C1、一第三電晶體M3、一第四電晶體M4、一第五電晶體M5、及一第二電容器C2所組成，而該第一電晶體M1至第五電晶體M5皆為P型薄膜電晶體(Thin-Film Transistor，簡稱TFT)，其中：該第一電晶體M1，具有一用以接收一資料訊號STV的第一端11、一用以接收一第二頻率訊號CK2的第一控制端12、及一電性連接於一第一節點NET1的第二端13；本實施例中，該第一電晶體M1的第一控制端12為閘極端且用以控制該第一端11與第二端13之間導通與否，使該第一電晶體M1呈導通狀態或關閉狀態，而該第一端11為源極端或汲極端、該第二端13為汲極端或源極端，且該第二端13不同於第一端11，也就是當第一端11為源極端時，第二端13則為汲極端、當第一端11為汲極端時，第二端13則為源極端。同樣的，以下第二電晶體M2、第三電晶體M3、第四電晶體M4及第五電晶體M5分別對應的第二控制端22、第三控制端32、第四控制端42及第五控制端52皆為閘極端，且分別用以控制對應的該第一端21、31、41、51與第二端23、33、43、53之間導通與否，而各該第一端21、31、41、51為源極 端或汲極端、各該第二端23、33、43、53為汲極端或源極端，且該第二端23、33、43、53不同於第一端21、31、41、51，進一步說明，前述該第二端23、33、43、53不同於第一端21、31、41、51係指，第二電晶體M2之該第二端23不同於第二電晶體M2之第一端21；第三電晶體M3之該第二端33不同於第三電晶體M3之第一端31；第四電晶體M4之該第二端43不同於第四電晶體M4之第一端41；第五電晶體M5之該第二端53不同於第五電晶體M5之第一端51。

該第二電晶體M2，具有一電性連接於一第二節點NET2的第一端21、一電性連接該第一節點NET1的第二控制端22、及一用以接收一電源電壓VDD的第二端23。

該第一電容器C1，具有一電性連接一掃描信號輸出端Sn的第一端61、及一電性連接該第一節點NET1的第二端62。於本實施例中，第一端61例如為正極端，第二端61例如為負極端。

該第三電晶體M3，具有一用以接收一第一頻率訊號CK1的第一端31、一電性連接該第一節點NET1的第三控制端32、及一電性連接該第一電容器C1第一端61的第二端33。

該第四電晶體M4，具有一電性連接該掃描信號輸出端Sn的第一端41、一電性連接該第二節點NET2的第四控制端42、及一電性連接該第二電晶體M2第二端23的第二 端43。

該第五電晶體M5，具有一電性連接該第四電晶體M4第一端41的第一端51、一用以接收該第二頻率訊號CK2的第五控制端52、及一電性連接該第四電晶體M4第二端43的第二端53。

該第二電容器C2，具有一電性連接該第二節點NET2的第一端71、及一電性連接該第一頻率訊號CK1的第二端72。

以上所述即為本發明實施例各主要零件的組態說明。至於本發明的作動方式及其功效作以下說明。

參閱圖2、3所示，圖3為本發明實施例之控制時序示意圖，其中水平軸表示為時間，STV_H為資料訊號STV的高準位、STV_L為資料訊號STV的低準位，CK1_H為第一頻率訊號CK1的高準位、CK1_L為第一頻率訊號CK1的低準位，CK2_H為第二頻率訊號CK2的高準位、CK2_L為第二頻率訊號CK2的低準位。

於第一階段T1時，提供低準位的資料訊號STV至該第一電晶體M1的第一端11、提供高準位的第一頻率訊號CK1經過該第二電容器C2、第二節點NET2而至該第四電晶體M4的第四控制端42、分別提供低準位的第二頻率訊號CK2至該第一電晶體M1的第一控制端12及該第五電晶體M5的第五控制端52，此時，該第一電晶體M1為導通狀態，而 把資料訊號STV的低準位輸入到該第一節點NET1，使得該第三電晶體M3同為導通狀態，又該第一頻率訊號CK1位於高準位，輸出為高準位，另外M2導通，將高電位的電源電壓VDD輸入第四電晶體M4的第四控制端42，使該第四電晶體M4為關閉的狀態，而該第二頻率訊號CK2位於低準位，該第五電晶體M5為導通狀態，如此，該掃描信號輸出端Sn的電壓則等於該電源電壓VDD，使該第五電晶體M5做為將掃描信號輸出的電晶體。

於第二階段T2時，提供高準位的資料訊號STV至該第一電晶體M1的第一端11、分別提供高準位的第二頻率訊號CK2至該第一電晶體M1的第一控制端12及該第五電晶體M5的第五控制端52，此時，該第一電晶體M1及第五電晶體M5為關閉的狀態，而該第一節點NET1維持低準位，使該第三電晶體M3為導通狀態，這樣，該第一頻率訊號CK1的低準位則輸入到該掃描信號輸出端Sn，此時第二電晶體M2導通使得電源電壓VDD高電位輸入到第四電晶體M4的第四控制端42，讓該第四電晶體M4為關閉狀態。

於第三階段T3時，提供高準位的第一頻率訊號CK1經過該第二電容器C2、第二節點NET2而至該第四電晶體M4的第四控制端42、分別提供低準位的第二頻率訊號CK2至該第一電晶體M1的第一控制端12及該第五電晶體M5的第五控制端52，此時，該第一電晶體M1及第五電晶體M5同 為導通的狀態、該第二電晶體M2及第三電晶體M3同為關閉的狀態，而第一節點NET1及第二節點NET2在高準位，讓該第四電晶體M4為關閉狀態。

在之後的時序作動過程中，第二節點NET2因為第二電容器C2的關係，隨著第一頻率訊號CK1變化而變化，時序和第一頻率訊號CK1一樣，而第一頻率訊號CK1和第二頻率訊號CK2的時序剛好相反，使得該第四電晶體M4和第五電晶體M5輪流打開，據此，本發明主要具有二電晶體(即第四電晶體M4與第五電晶體M5)輪流進行掃描信號的輸出，用來提升該掃描信號產生電路的穩定性。

另外，由於本發明主要藉由五個電晶體搭配二個電容所設計而成，用來降低該掃描信號產生電路的設置空間，達到顯示器窄邊框設計的需求。

圖4是四個本發明電路組成的電路。圖4是把上述基本電路組合成四個單元，完成從資料訊號STV輸入，到第四級的輸出，此電路可以使用在顯示器產品上，完成時序的控制。

以上結合附圖實施例對本發明進行了詳細說明，本領域中普通技術人員可根據上述說明對本發明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節不應構成對本發明的限定，本發明將以所附權利要求書界定的範圍作為本發明的保護範圍。

由上述得知本發明確實符合「具有產業可利用性」、「新穎性」、「進步性」，爰依法提出發明專利申請，祈請惠予審查並早日賜准專利，實感德便。

11、21、31、41、51、61、71‧‧‧第一端

12‧‧‧第一控制端

22‧‧‧第二控制端

32‧‧‧第三控制端

42‧‧‧第四控制端

52‧‧‧第五控制端

13、23、33、43、53、62、72‧‧‧第二端

M1‧‧‧第一電晶體

M2‧‧‧第二電晶體

M3‧‧‧第三電晶體

M4‧‧‧第四電晶體

M5‧‧‧第五電晶體

C1‧‧‧第一電容器

C2‧‧‧第二電容器

CK1‧‧‧第一頻率訊號

CK2‧‧‧第二頻率訊號

NET1‧‧‧第一節點

NET2‧‧‧第二節點

Sn‧‧‧掃描信號輸出端

STV‧‧‧資料訊號

VDD‧‧‧電源電壓

Claims (10)

1. 一種掃描信號產生電路，用以提供顯示器掃描信號，該掃描信號產生電路包括：一第一電晶體，具有一用以接收一資料訊號的第一端、一用以接收一第二頻率訊號的第一控制端、及一電性連接於一第一節點的第二端；一第二電晶體，具有一電性連接於一第二節點的第一端、一電性連接該第一節點的第二控制端、及一用以接收一電源電壓的第二端；一第一電容器，具有一電性連接一掃描信號輸出端的第一端、及一電性連接該第一節點的第二端；一第三電晶體，具有一用以接收一第一頻率訊號的第一端、一電性連接該第一節點的第三控制端、及一電性連接該第一電容器第一端的第二端；一第四電晶體，具有一電性連接該掃描信號輸出端的第一端、一電性連接該第二節點的第四控制端、及一電性連接該第二電晶體第二端的第二端；一第五電晶體，具有一電性連接該第四電晶體第一端的第一端、一用以接收該第二頻率訊號的第五控制端、及一電性連接該第四電晶體第二端的第二端；一第二電容器，具有一電性連接該第二節點的第一端、及一電性連接該第一頻率訊號的第二端。
2. 如申請專利範圍第1項所述之掃描信號產生電路，其中，該第一電晶體至第五電晶體皆為P型薄膜電晶體。
3. 如申請專利範圍第1項所述之掃描信號產生電路，其中，該第一控制端至第五控制端皆為閘極端。
4. 如申請專利範圍第1項所述之掃描信號產生電路，其中，該第一電晶體至第五電晶體的第一端皆為源極端或汲極端、該第一電晶體至第五電晶體的第二端皆為汲極端或源極端，且該第二電晶體之該第二端不同於該第二電晶體之該第一端；該第三電晶體之該第二端不同於該第三電晶體之該第一端；該第四電晶體之該第二端不同於該第四電晶體之該第一端；該第五電晶體之該第二端不同於該第五電晶體之該第一端。
5. 如申請專利範圍第1項所述之掃描信號產生電路，其中，該第一電晶體至第五電晶體的第一端皆為源極端、該第一電晶體至第五電晶體的第二端皆為汲極端。
6. 如申請專利範圍第1項所述之掃描信號產生電路，其中，該第一電晶體至第五電晶體的第一端皆為汲極端、該第一電晶體至第五電晶體的第二端皆為源極端。
7. 如申請專利範圍第1項所述之掃描信號產生電路，其中，於第一階段時，提供低準位的資料訊號至該第一電晶體的第一端、提供高準位的第一頻率訊號經過該第二電容器、第二節點而至該第四電晶體的第四控制端、分別提供低準位的第二頻率訊號至該第一電晶體的第一控制端及該第五電晶體的第五控制端，此時，該第一電晶體為導通狀態，而把資料訊號的低準位輸入到該第一節點，使得該第三電晶體同為導通狀態，又該第一頻率訊號位於高準位，而該第二頻率訊號位 於低準位，使該第四電晶體為關閉的狀態，該第五電晶體為導通狀態，如此，該掃描信號輸出端的電壓則等於該電源電壓，使該第五電晶體作為將掃描信號輸出的電晶體。
8. 如申請專利範圍第7項所述之掃描信號產生電路，其中，於第二階段時，提供高準位的資料訊號至該第一電晶體的第一端、分別提供高準位的第二頻率訊號至該第一電晶體的第一控制端及該第五電晶體的第五控制端，此時，該第一電晶體及第五電晶體為關閉的狀態，而該第一節點維持低準位，使該第三電晶體為導通狀態，如此，該第一頻率訊號的低準位則輸入到該掃描信號輸出端，且該第四電晶體是關閉狀態。
9. 如申請專利範圍第8項所述之掃描信號產生電路，其中，於第三階段時，提供高準位的第一頻率訊號經過該第二電容器、第二節點而至該第四電晶體的第四控制端、分別提供低準位的第二頻率訊號至該第一電晶體的第一控制端及該第五電晶體的第五控制端，此時，該第一電晶體及第五電晶體同為導通的狀態、該第二電晶體及第三電晶體同為關閉的狀態，而第一節點及第二節點在高準位，讓該第四電晶體為關閉狀態。
10. 如申請專利範圍第9項所述之掃描信號產生電路，其中，在之後的時序作動過程中，第二節點因為第二電容器的關係，隨著第一頻率訊號變化而變化，時序和第一頻率訊號一樣，而第一頻率訊號和第二頻率訊號的時序剛好相反，使得該第四電晶體和第五電晶體輪流打開。