專利名稱：移位寄存器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種移位寄存器，尤指一種可加快反應(yīng)時間的移位寄存器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器是一種以玻璃基板為制造材料的平面顯示器。為了節(jié)省液晶顯示器的制造成本，將驅(qū)動控制電路以薄膜晶體管的形式制作于液晶顯示器的玻璃基板上是一種未來趨勢，而目前大部分所采用者為非晶硅制程。
請同時參考圖1至圖3，圖1是已知液晶顯示器100的示意圖，圖2是圖1液晶顯示器100的柵極驅(qū)動電路120的示意圖，圖3是圖2柵極驅(qū)動電路120的移位寄存器的示意圖。如圖1所示，液晶顯示器100包含顯示陣列110、控制電路124、以及柵極驅(qū)動電路120。顯示陣列110用來顯示圖像?？刂齐娐?24用來產(chǎn)生柵極驅(qū)動電路120運作時所需的信號，例如第一時鐘信號CK、第二時鐘信號XCK、和起始信號ST。而柵極驅(qū)動電路120用來驅(qū)動顯示陣列110。如圖2所示，柵極驅(qū)動電路120包含多級移位寄存器122，每一級移位寄存器122是以串聯(lián)的方式相耦接，并根據(jù)第一時鐘信號CK和第二時鐘信號XCK依序產(chǎn)生柵極信號GOUT來驅(qū)動顯示陣列110，而第二時鐘信號XCK的相位是相反于第一時鐘信號CK的相位，且在每一級移位寄存器122的信號連接中，第一時鐘信號CK和第二時鐘信號XCK是輪流互換的，亦即時鐘信號輸入端CK1和時鐘信號輸入端CK2會與第一時鐘信號CK和第二時鐘信號XCK交替耦合。每一級移位寄存器122具有輸出端OUT、輸入端IN以及反饋端FB，且包含信號產(chǎn)生電路310、驅(qū)動電路320、重置電路330、以及控制開關(guān)340。如圖3所示，信號產(chǎn)生電路310包含開關(guān)，例如薄膜晶體管TFT7，用于在開啟時根據(jù)第一時鐘信號CK(其亦可為第二時鐘信號XCK)于移位寄存器122的輸出端OUT產(chǎn)生柵極信號GOUT(N)。驅(qū)動電路320根據(jù)移位寄存器122的輸入端IN所接收到的輸入信號來控制信號產(chǎn)生電路310。移位寄存器122的輸入端IN所接收到的輸入信號是前一級移位寄存器的輸出端所輸出的柵極信號GOUT(N-1)或起始信號(ST)。重置電路330用來關(guān)閉信號產(chǎn)生電路310并重置輸出端OUT所輸出的柵極信號GOUT(N)(亦即將輸出端OUT的電壓拉低至特定低電位VSS)。控制開關(guān)340用來根據(jù)反饋端FB所接收到的反饋信號來重置輸出端OUT所輸出的柵極信號GOUT(N)；其中，反饋端FB所接收到的反饋信號是次一級移位寄存器的輸出端所輸出的柵極信號GOUT(N+1)。
雖然控制開關(guān)340和重置電路330皆是用來重置輸出端OUT輸出的柵極信號GOUT(N)，但控制開關(guān)340只于接收到次一級移位寄存器輸出的柵極信號GOUT(N+1)時才工作，重置電路330則長時間且持續(xù)地工作。由于在非晶硅制程中，薄膜晶體管若長期工作會造成其效率降低，甚至減少其工作壽命，因此有必要采用只于一個循環(huán)中才工作一次的控制開關(guān)340，如此才可避免噪聲的干擾而影響輸出，并延長產(chǎn)品的使用壽命。
為了更明確說明已知移位寄存器122的運作細節(jié)，請參考圖4，并一并參考圖3。圖4是圖3所示移位寄存器122于運作時的各相關(guān)信號的時序示意圖。如圖4所示，在時間T1內(nèi)，輸入端IN所接收到的輸入信號(亦即前一級移位寄存器的輸出端所輸出的柵極信號GOUT(N-1)或起始信號(ST))被提升至高電位，因而開啟了驅(qū)動電路320的薄膜晶體管TFT1，并進而開啟信號產(chǎn)生電路310的薄膜晶體管TFT7，然而第一時鐘信號CK在時間T1為低電位，因此輸出端OUT所輸出的柵極信號GOUT(N)仍為低電位；另外，輸入信號GOUT(N-1)或起始信號ST亦開啟重置電路330的薄膜晶體管TFT4，使端點N2降為低電位，因此重置電路330亦停止關(guān)閉信號產(chǎn)生電路310的操作；然而端點N3因直流電壓VDD的持續(xù)供應(yīng)而保持在高電位，因此重置電路330依然重置輸出端OUT所輸出的柵極信號GOUT(N)，亦即將輸出端OUT輸出的柵極信號GOUT(N)降為低電位。控制開關(guān)340因反饋端FB的反饋信號GOUT(N+1)為低電位而不工作。
在時間T2內(nèi)，輸入端IN所接收到的輸入信號GOUT(N-1)或起始信號ST被降低至低電位，因而關(guān)閉了驅(qū)動電路320的薄膜晶體管TFT1，然而信號產(chǎn)生電路310的薄膜晶體管TFT7仍然為開啟狀態(tài)，且端點N1因寄生電容效應(yīng)于第一時鐘信號CK升為高電位時被再次拉高，而輸出端OUT輸出的柵極信號GOUT(N)亦成為高電位。另外，重置電路330因端點N2仍為低電位(第二時鐘信號XCK在時間T2時為低電位)而依然停止關(guān)閉信號產(chǎn)生電路310的操作，且重置電路330亦因端點N3降為低電位(輸出端OUT輸出的柵極信號GOUT(N)開啟薄膜晶體管TFT6)而停止重置輸出端OUT輸出的柵極信號GOUT(N)?？刂崎_關(guān)340仍因反饋端FB的反饋信號GOUT(N+1)為低電位而不工作。
在時間T3內(nèi)，因反饋端FB的反饋信號GOUT(N+1)升為高電位而開啟控制開關(guān)340的薄膜晶體管TFT9，進而將輸出端OUT所輸出的柵極信號GOUT(N)降為低電位。重置電路330因第二時鐘信號XCK升為高電位而開啟薄膜晶體管TFT2，并因此關(guān)閉了信號產(chǎn)生電路310的薄膜晶體管TFT7，且重置電路330亦因端點N3升為高電位而再度重置輸出端OUT所輸出的柵極信號GOUT(N)，亦即將輸出端OUT輸出的柵極信號GOUT(N)降為低電位。
在隨后的時間內(nèi)，重置電路330會持續(xù)工作以關(guān)閉信號產(chǎn)生電路310以及將輸出端OUT輸出的柵極信號GOUT(N)降為低電位，直到輸入端IN的輸入信號GOUT(N-1)或起始信號ST再度升為高電位為止。再者，次一級的移位寄存器122亦會重復(fù)以上的操作，如此即可依序產(chǎn)生柵極信號GOUT以驅(qū)動顯示陣列110。
然而，每一級移位寄存器122輸出的柵極信號GOUT不僅用來驅(qū)動顯示陣列110，其也需用來輸出至次一級移位寄存器122的輸入端IN以及前一級移位寄存器122的反饋端FB，因而加重輸出端OUT的負(fù)擔(dān)，并進而增加每一級移位寄存器122輸出的柵極信號GOUT的上升時間(rising time)。另外，除了柵極信號GOUT的上升時間增加，其前一級移位寄存器所接收到的反饋信號亦會衰減，故造成前一級移位寄存器122輸出的柵極信號GOUT的下降時間(falling time)增加。因此，已知的移位寄存器122具有較長的反應(yīng)時間。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提出一種可加快反應(yīng)時間的移位寄存器，以解決已知的問題。
本發(fā)明移位寄存器包含信號產(chǎn)生電路、驅(qū)動電路、重置電路、及控制開關(guān)。該信號產(chǎn)生電路包含第一開關(guān)及第二開關(guān)，該第一開關(guān)用來于開啟時根據(jù)時鐘信號產(chǎn)生第一輸出信號，該第二開關(guān)，耦接于該移位寄存器的輸出端，用于在開啟時根據(jù)該時鐘信號產(chǎn)生第二輸出信號，并傳送至該移位寄存器的輸出端。該驅(qū)動電路是耦接于該信號產(chǎn)生電路的第一開關(guān)及第二開關(guān)，用來根據(jù)該移位寄存器的輸入端所接收到的輸入信號來控制該信號產(chǎn)生電路的第一開關(guān)及第二開關(guān)。該重置電路是耦接于該信號產(chǎn)生電路，用來關(guān)閉該信號產(chǎn)生電路的第一開關(guān)及第二開關(guān)以及重置該輸出端所輸出的輸出信號。該控制開關(guān)是耦接于該移位寄存器的輸出端，用來重置該輸出端所輸出的輸出信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供一種薄膜晶體管液晶顯示器，包含顯示陣列，以及柵極驅(qū)動電路，用來產(chǎn)生多個柵極信號來驅(qū)動該顯示陣列，該柵極驅(qū)動電路包含多級移位寄存器，并以串聯(lián)的方式相耦接，每一級移位寄存器各具有輸入端及輸出端，每一級移位寄存器包含信號產(chǎn)生電路，包含第一開關(guān)，用來于開啟時根據(jù)時鐘信號產(chǎn)生第一輸出信號；及第二開關(guān)，耦接于該移位寄存器的輸出端，用來于開啟時根據(jù)該時鐘信號產(chǎn)生第二輸出信號，并傳送至該移位寄存器的輸出端；驅(qū)動電路，耦接于該信號產(chǎn)生電路的第一開關(guān)及第二開關(guān)，用來根據(jù)該移位寄存器的輸入端所接收到的輸入信號控制該信號產(chǎn)生電路的第一開關(guān)及第二開關(guān)；重置電路，耦接于該信號產(chǎn)生電路，用來關(guān)閉該信號產(chǎn)生電路的第一開關(guān)及第二開關(guān)以及重置該輸出端輸出的輸出信號；及控制開關(guān)，耦接于該移位寄存器的輸出端，用來重置該輸出端輸出的輸出信號。


圖1為已知液晶顯示器的示意圖。
圖2為圖1液晶顯示器的柵極驅(qū)動電路的示意圖。
圖3為圖2柵極驅(qū)動電路的移位寄存器的示意圖。
圖4為圖3移位寄存器于運作時的各相關(guān)信號的時序示意圖。
圖5為本發(fā)明液晶顯示器的示意圖。
圖6為圖5液晶顯示器的柵極驅(qū)動電路的示意圖。
圖7為圖6柵極驅(qū)動電路的移位寄存器的示意圖。
圖8為本發(fā)明移位寄存器與已知移位寄存器輸出的柵極信號的比較圖。
100，500液晶顯示器110，510顯示陣列120，520柵極驅(qū)動電路 122，522移位寄存器310，710信號產(chǎn)生電路 320，720驅(qū)動電路330，730重置電路 340，740控制開關(guān)CK1，CK2時鐘信號輸入端IN 輸入端OUT 輸出端FB 反饋端
FBO 反饋輸出端FS 反饋信號VSS 特定低電位VDD 直流電壓CK 第一時鐘信號 XCK 第二時鐘信號ST 起始信號 GOUT柵極信號N1，N2，N3，N11，端點 TFT 薄膜晶體管N12，N13124，524 控制電路具體實施方式
請同時參考圖5至圖7，圖5是本發(fā)明液晶顯示器500的示意圖，圖6是圖5所示液晶顯示器500的柵極驅(qū)動電路520的示意圖，圖7是圖6柵極驅(qū)動電路520的移位寄存器的示意圖。本發(fā)明液晶顯示器500包含顯示陣列510、控制電路524、以及柵極驅(qū)動電路520。顯示陣列510用來顯示圖像?？刂齐娐?24用來產(chǎn)生柵極驅(qū)動電路520運作時所需的信號，例如第一時鐘信號CK、第二時鐘信號XCK、和起始信號ST。柵極驅(qū)動電路520則用來驅(qū)動顯示陣列510。柵極驅(qū)動電路520包含多級移位寄存器522，每一級移位寄存器522是以串聯(lián)的方式相耦接，并根據(jù)第一時鐘信號CK和第二時鐘信號XCK依序產(chǎn)生柵極信號GOUT以驅(qū)動顯示陣列510，而第二時鐘信號XCK的相位是相反于第一時鐘信號CK的相位，且在每一級移位寄存器522的信號連接中，第一時鐘信號CK和第二時鐘信號XCK是輪流互換，亦即時鐘信號輸入端CK1和時鐘信號輸入端CK2會與第一時鐘信號CK和第二時鐘信號XCK交替耦合。不同于已知，每一級移位寄存器522的信號產(chǎn)生電路710包含第一開關(guān)和第二開關(guān)，例如薄膜晶體管TFT60和薄膜晶體管TFT57。如圖7所示，信號產(chǎn)生電路710的薄膜晶體管TFT57(第二開關(guān))用來于開啟時根據(jù)第一時鐘信號CK(其亦可為第二時鐘信號XCK)于移位寄存器522的輸出端OUT產(chǎn)生柵極信號GOUT(N)，而信號產(chǎn)生電路710的薄膜晶體管TFT60(第一開關(guān))用來于開啟時根據(jù)第一時鐘信號CK(其亦可為第二時鐘信號XCK)于移位寄存器522的反饋輸出端FBO產(chǎn)生反饋信號FS(N)。驅(qū)動電路720用來根據(jù)移位寄存器522的輸入端IN所接收到的輸入信號控制信號產(chǎn)生電路710的薄膜晶體管TFT60和薄膜晶體管TFT57，而移位寄存器522的輸入端IN所接收到的輸入信號是前一級移位寄存器的輸出端輸出的柵極信號GOUT(N-1)或起始信號(ST)。重置電路730用來關(guān)閉信號產(chǎn)生電路710的薄膜晶體管TFT60和薄膜晶體管TFT57，以及重置輸出端OUT輸出的柵極信號GOUT(N)(亦即將輸出端OUT的電壓拉低至特定低電位VSS)?？刂崎_關(guān)740用來根據(jù)反饋端FB所接收到的反饋信號重置輸出端OUT輸出的柵極信號GOUT(N)，而反饋端FB所接收到的反饋信號是次一級移位寄存器的反饋輸出端FBO輸出的反饋信號FS(N+1)。
由于每一級移位寄存器522的控制開關(guān)740所接收的反饋信號FS是由次一級移位寄存器的信號產(chǎn)生電路的第一開關(guān)所產(chǎn)生，以代替次一級移位寄存器的輸出端輸出的柵極信號GOUT(N+1)，亦即控制開關(guān)740可根據(jù)次一級移位寄存器的信號產(chǎn)生電路的第一開關(guān)所產(chǎn)生的反饋信號FS(N+1)重置輸出端OUT輸出的柵極信號GOUT(N)，因此移位寄存器522的輸出端OUT不需再耦合于前一級移位寄存器的反饋端FB，亦即減輕輸出端OUT的負(fù)擔(dān)，并進而減少每一級移位寄存器522輸出的柵極信號GOUT的上升時間，另外，由于信號產(chǎn)生電路710的第一開關(guān)所產(chǎn)生的反饋信號FS只單獨提供給其前一級移位寄存器的控制開關(guān)，故前一級移位寄存器所接收到的反饋信號FS亦不會衰減，進而減少前一級移位寄存器122輸出的柵極信號GOUT的下降時間。因此，本發(fā)明移位寄存器522具有較短的反應(yīng)時間。
請參考圖8，圖8為本發(fā)明移位寄存器522與已知移位寄存器122輸出的柵極信號GOUT的比較圖。如圖8所示，經(jīng)SPICE電路模擬軟件模擬后，本發(fā)明第N級移位寄存器522輸出的柵極信號GOUT(N)的上升時間較已知第N級移位寄存器122輸出的柵極信號GOUT(N)的上升時間快了0.45微秒，而本發(fā)明第N-1級移位寄存器522輸出的柵極信號GOUT(N-1)的下降時間較已知第N-1級移位寄存器122輸出的柵極信號GOUT(N-1)的下降時間快了0.30微秒。
綜合以上所述，本發(fā)明移位寄存器522的信號產(chǎn)生電路710包含第一開關(guān)TFT60和第二開關(guān)TFT57，第一開關(guān)TFT60用來于移位寄存器522的反饋輸出端FBO產(chǎn)生反饋信號FS，而第二開關(guān)TFT57用來于移位寄存器522的輸出端OUT產(chǎn)生柵極信號GOUT，因此每一級移位寄存器522輸出的柵極信號GOUT不需再提供給前一級移位寄存器的反饋端FB，而是由第一開關(guān)TFT60于反饋輸出端FBO所產(chǎn)生的反饋信號FS所提供。
相較于已知技術(shù)，本發(fā)明移位寄存器522的輸出端OUT不需再耦合于前一級移位寄存器522的反饋端FB，因此可減輕每一級移位寄存器522的輸出端OUT的負(fù)擔(dān)，進而減少柵極信號GOUT的上升時間(rising time)與下降時間(falling time)。因此，本發(fā)明移位寄存器522具有較短的反應(yīng)時間。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種移位寄存器，具有輸入端及輸出端，包含信號產(chǎn)生電路，包含第一開關(guān)，用來于開啟時根據(jù)時鐘信號產(chǎn)生第一輸出信號；及第二開關(guān)，耦接于該移位寄存器的輸出端，用來于開啟時根據(jù)該時鐘信號產(chǎn)生第二輸出信號，并傳送至該移位寄存器的輸出端；驅(qū)動電路，耦接于該信號產(chǎn)生電路的第一開關(guān)及第二開關(guān)，用來根據(jù)該移位寄存器的輸入端所接收到的輸入信號控制該信號產(chǎn)生電路的第一開關(guān)及第二開關(guān)；重置電路，耦接于該信號產(chǎn)生電路，用來關(guān)閉該信號產(chǎn)生電路的第一開關(guān)及第二開關(guān)以及重置該輸出端輸出的輸出信號；及控制開關(guān)，耦接于該移位寄存器的輸出端，用來重置該輸出端輸出的輸出信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其中該信號產(chǎn)生電路的第一開關(guān)是耦接于前級移位寄存器的反饋端，用來于開啟時根據(jù)該時鐘信號產(chǎn)生輸出信號至該前級移位寄存器的控制開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其中該控制開關(guān)還耦接于后級移位寄存器的信號產(chǎn)生電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其中該第一開關(guān)及該第二開關(guān)為薄膜晶體管。
5.一種薄膜晶體管液晶顯示器，包含顯示陣列，以及柵極驅(qū)動電路，用來產(chǎn)生多個柵極信號來驅(qū)動該顯示陣列，該柵極驅(qū)動電路包含多級移位寄存器，并以串聯(lián)的方式相耦接，每一級移位寄存器各具有輸入端及輸出端，每一級移位寄存器包含信號產(chǎn)生電路，包含第一開關(guān)，用來于開啟時根據(jù)時鐘信號產(chǎn)生第一輸出信號；及第二開關(guān)，耦接于該移位寄存器的輸出端，用來于開啟時根據(jù)該時鐘信號產(chǎn)生第二輸出信號，并傳送至該移位寄存器的輸出端；驅(qū)動電路，耦接于該信號產(chǎn)生電路的第一開關(guān)及第二開關(guān)，用來根據(jù)該移位寄存器的輸入端所接收到的輸入信號控制該信號產(chǎn)生電路的第一開關(guān)及第二開關(guān)；重置電路，耦接于該信號產(chǎn)生電路，用來關(guān)閉該信號產(chǎn)生電路的第一開關(guān)及第二開關(guān)以及重置該輸出端輸出的輸出信號；及控制開關(guān)，耦接于該移位寄存器的輸出端，用來重置該輸出端輸出的輸出信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示器，其中該信號產(chǎn)生電路的第一開關(guān)是耦接于前級移位寄存器的反饋端，用來于開啟時根據(jù)該時鐘信號產(chǎn)生輸出信號至該前級移位寄存器的控制開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示器，其中該控制開關(guān)還耦接于后級移位寄存器的信號產(chǎn)生電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示器，其還包含控制電路，耦接于該柵極驅(qū)動電路，用來產(chǎn)生該時鐘信號，以及于該柵極驅(qū)動電路的第一級移位寄存器的輸入端產(chǎn)生起始信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示器，其中該第一開關(guān)及該第二開關(guān)為薄膜晶體管。
全文摘要
一種移位寄存器，包含信號產(chǎn)生電路、驅(qū)動電路、重置電路及控制開關(guān)。信號產(chǎn)生電路包含第一開關(guān)及第二開關(guān)，該第一開關(guān)用來于在開啟時根據(jù)時鐘信號產(chǎn)生第一輸出信號，該第二開關(guān)用于在開啟時根據(jù)該時鐘信號產(chǎn)生第二輸出信號，并傳送至該移位寄存器的輸出端。驅(qū)動電路用來根據(jù)該移位寄存器的輸入端所接收到的輸入信號來控制該信號產(chǎn)生電路的第一開關(guān)及第二開關(guān)。重置電路用來關(guān)閉該信號產(chǎn)生電路的第一開關(guān)及第二開關(guān)以及重置該輸出端所輸出的輸出信號?？刂崎_關(guān)用來重置該輸出端所輸出的輸出信號。
文檔編號G09G3/36GK1889190SQ20061010151
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
發(fā)明者魏俊卿, 林威呈, 羅時勛, 吳仰恩 申請人:友達光電股份有限公司