TW200419528A

TW200419528A - Bi-directional shift register

Info

Publication number: TW200419528A
Application number: TW092106612A
Authority: TW
Inventors: Shi-Hsiang Lu; Jian-Shen Yu
Original assignee: Au Optronics Corp
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2004-10-01
Also published as: US20040190672A1; TWI289292B; US6788757B1

Description

200419528

【發明所屬之技術領域】本發明係有關於一種移位暫存電路，特種能夠切換輸出信號順序之雙向移位暫存^路疋有關於【先前技術】在液晶顯示器中，由於一幀晝面係由多個之陣列共同形成，因此連續脈衝列便成為在二=所構成器時必需使用之基本信號，連續脈衝列係 =晶顯示存電路（―則所產生，因此；成為液晶顯示器中之常用驅動電路之元件。 <

第1圖係顯示傳統用於液晶顯示器之移位暫存電路。為了說明之簡潔，第1圖中僅以三級移位暫存單元為例，

複數串接之移位暫存單元即可構成完整之移位暫存^電路’。如第1圖所示，第（N-1 )級移位暫存單元100之輸入信號為第（N-2 )級移位暫存單元之輸出信號（N_2 ) 〇υτ以及第（Ν )級移位暫存單元1 〇2之輸出信號（Ν ) 〇υτ。第（Ν )級移位暫存單元102之輸入信號為第（Ν—ι )級移位暫存單元100之輸出信號（Ν-1 ) OUT以及第（Ν + 1 )級移位暫存單元104之輸出信號（N + l ) OUT。而第（Ν + 1 )級移位暫存單元1 0 4之輸入信號為第（Ν )級移位暫存單元之輸出信號 (N ) OUT以及第（Ν + 2)級移位暫存單元之輸出信號（Ν + 2 )OUT。另外，相鄰各級移位暫存單元所接收之時脈信號 (CK或CK* )係互為反相的。簡而言之，各級移位暫存單

〇632-8927TWF(nl) ： AU91219 ； Robert.ptd 第5頁 200419528 五、發明說明（2) __ 5m前—級以及下一級移位暫存單元之輸出而掉作，、’配。日守脈信號CK以及反相時脈信號CK木而輸出資料。暫存單亓輸出，（N)〇UT代表移位輸出。如B所之輸出，而（N+1)〇UT代表移位暫存單元1〇4之丄移位暫存單元之輸出信號均相差半個％脈週期的時間，符合移位暫存電路之要求。 + 然而，由於使用液晶顯示器之產漸…單-方向之掃晦順序已不“ L;有；些數位相機之顯示2 有旋轉液晶顯能而器也具 ϊ晶ΞΠ据ϊ ’若要提供可切換掃晦方向之之頁棱仏可改變輸出訊號順序之移位暫存電路y

MaekawaK1 999年提出一種雙向移位 ^觸5,894,296 )，具有可改變串接之移存I路/專利出貧料順序之效果。㈢存早元輸【發明内容】具有複有鑑於此，本發明提出另一種移位暫數串接級之移位暫存單元，各移位電路，于早疋分別耦接於前第6頁 0632-8927TWF(nl) ； AU91219 ； Robeit.ptd 五、發明說明（3) —一 —____ 級以及後級之'' :— 刀、開關及其控制沪，兀，藉由控制各移位暫存單元之資料之順序。而，即可改變各串接移位暫存單元輸出為獲致上路，適用於根控制^號以及脈資料。第一制端以及第一位暫存單元，之第二級輪入輸出第二輪出級輸出端以及輸出信號以及元。第三移位端以及第三級係耦接於掃瞄時，則電性連到反向掃瞄控二級控制端。述之目據掃目苗反向掃移位暫級輪出具有耦端、第信號，弟三級第三輪暫存單輸出端順序控接第三制信號的，本發順序控制瞄控制信存單元具端，用以接於第一二級控制其中第二輸出端之出信號之元，具有，用以輸制電路，級輪出端時，則電明提出電路所號而以有第一輸出第級輸出端以及級控制第三級出第三當接收以及第性連接一種雙向移位暫存電選擇輸出之正向掃瞄不同掃瞄順序輪出時級輸入端、第一級控一輸出信號。第二移 ^以及第三級輸出端第二級輸出端，用以端係選擇_接於第一並根據所接收之第一失能弟二移位暫存單輸入端、第三級控制輸出信號。切換電路到正向掃瞄控制信號一級控制端，當接收第一級輸出端以及第串接较本” 一種雙向移位暫存電路，具有複數移位智户时位暫存單元。或邏輯閘係耦接於前一串接級之存皁元的輸出端所輸出之輸出信號以及後一串接級〇632-8927WF(nl)；AU91219 ;Robert.ptd 第7頁 200419528 五、發明說明（4) 之移位暫存單元的輪出端所輸出之邏輯信號。PM0S電晶體具有第—閘極出匕，並輸出或間源極，上述第一源、;及極以及第一 ;器編妾於第一源:：㈡：：，號。第-反體具有第二閘極、第二汲極以及第二源二。f —NM0S電晶接於第-閘極，第二汲極係耦接於二、及朽弟二閘極係耦用以選擇輸出前-串接級之移位暫存單：二切換電路係之輸出信號以及後-串接級之移的輪出端所輸出出之輸出信號。S:反相器係用以反相=輪出端所，唬。及邏輯閘係耦接於第一汲極以及第、：！之輸出仏出及閘邏輯信號。第二_s電晶體具有；；盗’：以輸 ^ 弟一源極，苐三閘極係耦接於及邏輯閘，镇-％粍係ϋ接於時脈信號。電容器係 j ^二放, 二：電晶體具有第四閘極、第四汲極以及第四相日年脈t , ^ 、二甲〗極，弟四汲極係耦接於反 :第=。弟四瞻電晶體具有第五閑極、第五汲極以 =極=極；”於第一源極，第五汲嶋在Σ ΐ，、有弟六閘極、第六汲極以及第六源極，第六閘極係轉接於第四源極’第六汲極係耗接於第二源極，而第六源極係耦接於接地電源。第三反相器為一反相輸出端，^ 接於第三源極，用以輸出反相輸出信號。第四反相器為一輸出端，耦接於第一反相器，用以輸出一輸出信號。’、、'

200419528 五、發明說明（5) 【實施方式】第3A圖與第3B圖分別顯示根據本發明實 :移位暫存電路。圖示中虛線部分代表斷路單元即可構成完整之移位暫存電路串接之私位暫存如第3A圖戶斤示，帛（Μ)、級移位暫存單元⑽ 鳊所接收之信號為經由或邏輯閘31〇接收自第（n_

位暫存單元3 0 0與f (N)級移位暫存單元3〇4之輸出端移輸出^輸出信號，經由邏輯運算後而輸出之或閘邏輯信號。第（N)級移位暫存單元3〇4之輸入端所接收之作铲，由或邏輯閘312接收自第（NH )級移位暫存單元if與、第（N + 1 )級移位暫存單元3〇6之輸出端所輸出之輸出信號，經由邏輯運算後而輸出之或閘邏輯信號。第級移位暫存單元3 0 6之輸入端所接收之信號為經由或邏輯閘314接收自第（N )級移位暫存單元3 04與第（N + 2 )級移位暫存單元30 8之輸出端所輸出之輸出信號，經由邏輯運算後而輸出之或閘邏輯信號。另外，各級移位暫存單元之控制端係透過切換開關而搞接於前級以及後級之移位暫存單元的輸出端。例如，第（N )級移位暫存單元3 〇 4之控帝端係分別透過切換開關 322A與322B而耦接於第（N — 1)級移位暫存單元30 2與第（N + 1)級移位暫存單元3〇6之輸出端0

200419528

200419528 五、發明說明（7) 一 —- 暫存單元所輸出信號之影響。一 j下係描述各移位暫存單元之内部結構。第4圖係顯 =根據本發明實施例所述之移位暫存單元之電路結構圖。輸入=路40包括PM0S電晶體P401與NM0S電晶體N401以及一反相杰40 3。反相器4〇3係耦接於pMOS電晶體p4〇1之閘極以 ^源極之間，而PM0S電晶體P4〇1之源極係耦接於或邏輯閘 404之邏輯輸出端，而或邏輯閘4〇4之輸入端係接收前一級以及下一級移位暫存單元所輸出之信號。pM〇s電晶體Μ Μ 與NM0S電晶體Ν401之閘極與汲極係分別彼此耦接。控制電路42係由一反相器421與一及邏輯閘422 以第3Α圖之移位暫存單元3〇4為例，反相器421之輸入端係共同耦接於切換開關322Α與32“。及邏輯閘“2之入端係耦接於PM0S電晶體Ρ401與關⑽電晶體Ν4〇丨之汲1 接點以及反相器4 2 1之輸出端。曰曰暫存電路44包括下列元件。關os電晶體Ν441之耦接於及邏輯閘422之輸出端，其汲極係耦接於 CK。電容器443係耦接於NM〇s電晶體Ν441之閘極盥源間。在此，電容器443可為NM〇S電晶體Ν441之寄^雷'—式另行設置皆可。NM0S電晶體Ν442之閘極係輪接於隨〇^或體N441之閘極，而其汲極係耦接於時脈信號。時脈信號CK與CK*係互為反相。〜。在此

200419528 五、發明說明（8) NM0S 電極，其汲極耦接於接地晶體N 4 4 2之極，而其源反相輸出端反相輸出信接於反相器信號。 a曰體N445之閘極係耦接於PM0S電晶體p4〇1之源係輕接於NM0S電晶體N441之源極，而其源極;^ 電源。NM0S電晶體N446之閘極係耦接於關⑽電源極，其汲極係耦接於.os電晶體N4〇1之源極同樣耦接於接地電源。反相器46 A在此作為，其I禺接於NM0S電晶體N445之汲極，用以輪出號，而反相器46B係作為輸出端，其輸入端1 之輸出端46A，用以輸出移位暫存單元之輸出根據本發明實施例所述之移位暫存單元之電路下。百先，切換開關322A與322B之一者將合導iS : ν 秒仔冤路將以第（N—丨）級移位 ⑴，暫存單元304、第（N+1)級移二 t順序依序輸出仏號。反之，當切換開關32 %切換開關32_閉，因此移位暫存二此級移位暫存單湖、第（N)級移位暫存單元 (N 1 )級移位暫存單元3〇2之順序依序輸出 ^ 制切換開關之導通與關i即可控制暫‘稭由控號輸出順序。秒位臀存早兀之信路之信以切換開關322B導通時為例，此時移位暫存電 1 第12頁 0632-8927TWF(nl) ； AU91219 ； Robert.ptd 200419528 五、發明說明（9) 號順序依次為：第（N —1 )級移位暫存單元3〇2、第（N ) 級移位暫存單元304、第（N+1)級移位暫存單元3〇6。當移位暫存單元（第N級）之及邏輯閘4 0 4接收到前級移位暫存單元（第級）所輸出之信號，及邏輯閘4〇4將會輸出一高位準邏輯信號。當PM0S電晶體P4〇1之源極接收到高位準邏輯信號時，此時PM0S電晶體P4〇丨之閘極接收到反相器40 3所輸出之低位準信號，故pm〇S電晶體P4〇i導通，並由〉及極輸出高位準信號。再者，由於切換開關3 2 2 B 為導通狀態，而下一級移位暫存單元（第N + 1級）尚未輸出信號，因此反相器421輸出高位準信號。因此，反相器 4 2 1與P M O S電晶體p 4 〇 1之及極所輸出之高位準信號輸入及邏輯閘422，而及邏輯閘422輸出高位準之邏輯信號，並對電容器443充電。第5圖係顯示根據本發明實施例所述之移位暫存電路之時序圖。由於此時NM0S電晶體Ν441&Ν445導通，參閱第 5圖，時脈信號CK為低位準，因此電容器443與關⑽電晶體 Ν441及Ν445之連接點為低位準，而另一端之位準係逐漸增加，因此於電容器443兩端形成電位差。接著，當前率接級（Ν-1級）之移位暫存單元所輸出之信號轉變為低位準時，下 .^ , 、别® 六。口-上土认且下一串接級（N+1級）之移位暫存早兀尚未輸出面位準作赛，干1口资u ’因此或邏輯閘4 〇 4輸出低位

200419528 五、發明說明（ίο) 準信號至PM0S電晶體P4〇 1之源極，而此時PM0S電晶體P4〇 1 之閘極接收到高位準信號，故pM〇S電晶體P401關閉，同時’關03電晶體“45也關閉。然而，先前於電容器443兩端所形成之電位差將導通NM〇s電晶體N441與N442。、當⑽㈧電晶體N441此時被導通，時脈信號CK已為高位準，故反相器46A輸出低位準信號，而反相器46]&於輸出端輸出高位準信號至下一級移位暫存單元（圖未顯示）。在此之時’時脈信號ck*為低位準，因此NM0S電晶體N446關閉，縱使此時NM0S電晶體N4〇 1導通，仍可避免電容器兩端之電位差降低。再者，當下一級移位暫存單元致能時，其輸出耦接至 322B使421的輸出為低位準邏輯信號，因此及邏輯閘2 出低位準邏輯信號，故於電容器44 3所儲存之電動勢μ 放:因此一移位暫存單元於輸出端46β之輸出回到低位，第5圖不中，標號αγ所示之信號時序分別第4圖中標示對應標號之節點的位準變化。

$ S圖所示’根據本發明實施例所述之移 f，其中U-OfUT代表移位暫存單元3〇2之輸出，（H :表=位暫存單元3 04之輪出’而（Ν+ι)ουτ代表移位暫存早兀306之輸出。如圖所示，各 — 存號均相差半個時脈週期的時間；再者，第5圖=::

200419528 五、發明說明（11) 暫存電路以一既定順序輸出信號之情形，若改變切換電路之=換開關導通狀態，則移位暫存電路能夠以相反於上述 =二順序輸出信號’因此’根據本發明實施例所述之移位切拖=路各、及移位暫存單^輸出信號之輸出順序係受到控制，不但符合移位暫存電路之輸出特性，更器之產品的操作要求序以滿足各種使用液晶顯示本發明雖以較佳實施例揭兩本發明的範圍，任何熟習此項：，然其並非用以限定精神和範圍内，當可做些的^ :不脫離本發明之保護範圍當視後附之申請專利以;斤=者=本發明之

〇632-8927TWF(nl) ； AU91219 ； Robeit.ptd 第15頁 200419528 圖式簡單說明為使本發明之上述目的、特徵和優點下文特舉一較佳實施例，並配合所附 =顯易懂，下圖示說明丁：作坪細說明如弟1圖係顯示傳統用於液晶顯示器之移位斬第2圖係顯不傳統移位暫存電路輸出資料之萨庠路。第3A圖與第3B圖分別顯示根據本發明實施例圖。向移位暫存電路。連之雙第4圖係顯示根據本發明實施例所述之移位暫存單一之電路結構圖。 _ 弟5圖係顯示根據本發明實施例所述之移攸暫存單元電路之時序圖。符號說明： 100、102、104、300、3 0 2、304、306、308 〜移位暫存單元； 310、312、314、404 〜或邏輯閘； 32 0A、3 2 0B、3 2 2A、322B、32 4A、324B 〜切換開關； 40〜輸入電路； 40 3、421、46A、46B 〜反相器； 4 2〜控制電路； 4 2 2〜及邏輯閘； 44〜暫存電路； 443〜電容器； CK、CK*〜時脈信號；

-----J 200419528

0632-8927TWF(nl) ； AU91219 ； Robeit.ptd 第17頁

Claims

200419528 六、申請專利範園 1 · 一種雙向移位暫存、制電路所選擇輪出之一，適用於根據一掃^ 控制信號而以不同；掃晦控制信號以及序控 —第〆移位暫存單元，^出呀脈貢料，包括：級控制端以及一第一具有一第一級輸入端號；級輪出端，用以輪出-第第- 輪出信一第二移位暫存單元，且 :及-第三級輪出端之第二級於上j第〜級輪出端㊁一f二級輸出端，用以輸出級控制端以第二級控制端係選擇耦接淤輪出#唬，其中上述輸出端之-者’並根據所接收：上：、J f J端以及第三級三輸出信號之一者而失能述弟一輸出信號以及第 -第三移位暫存單；U二f位暫存單元；級控制端以及上述第三級輪弟一級輸入端、—第三信號；以及輸出知’用以輸出上述第三輸出一切換電路，耦接於上述掃瞄順序到上述正向掃瞄控制信號時，則電性^ 路，當接收端以及上述第二級控制端，者 ^上述第三級輸出棒則電性連接上述第輸出端以端。上延弟二級控制更包2括如申請專利範圍第1項所述之雙向移位暫存電路’ 上述二之接於

0632-8927TWF(nl) > AU91219 ； Robert.ptd 第18頁六、申請專利範圍三級輸具有輕接於上述第-級輸出端以及第輸入第二邏輯輸出端；以及輕接於上迷第二級上述；，具有複數第三邏輯輪入端以及耗接於、輸入碥之第三邏輯輸出端。其中上範圍第2項所述之雙向移位暫存電路，輯蘭。彻、第二邏輯閘以及第三邏輯閑為或邏 4·如申請專利範圍第1項所述之雙其中當上述切換電路接收到上述正白夕二日存電路， =資料係以第一級輪出端、第二級’上級輸出端之順序依序輸出。 Μ出‘、以及第三 # + ^如申請專利範圍第1項所述之雙向_ ^ ^ + 其中當上述切換電路接收到上述反述日守脈資料係以第三級輸出端、第二制信號時，上級輸出端之順序依序輪出。、、輪出端、以及第一 6 ·如申請專利範圍第丨項所述之其中上述切換電路包括·· ° #位暫存電路，二第一傳送閘以及一第二傳送閘，八一級輸入端與上述第一級控制端之間以二，耦，於上述第 &與上述弟一級控制端之間；述弟一級輸出一第二傳送閘以及一第四傳送閘，八二級輸入端與上述第二級控制端之間以:，耦接於上述第端與上述第二級控制端之間；以及述第二級輸出

200419528 六、申請專利範圍 - @二弟五傳送閘以及—第六傳送閘，分別_接於μ ς級，入端與上述第三另」=上述第早兀之一第四級輪屮嫂伽l利續一 4 久弟四移位暫存 7如申咬奎，鳊~上述第一、及控制端之間。置中上述：::利範圍第6項所述之雙向移位暫存電路 :二切換電路接收到正向掃路’ 「：口衷第四傳送閘以及第六傳送則上其中上述：：=;!第6項所述：雙向移位暫存電路，述第-傳送：；接：到上述反，猫控制信號時，則上 9 弟一傳达閘以及弟五傳送閘係導通。豆中上述利範圍第6項所述之雙向移位暫存電路， ::中上5弟一傳送閘、第二傳送閘、路閘以及第六傳送閘係分別由以及一NM0S電晶體所組成。电日日體塹二〇、一種雙向移位暫存電路，具有複數串接級之r办 [:早T :3!用於一時脈信號、一反相時脈信號以及‘地電源，上述移位暫存單元包括·· 次接地一或邏輯閘，耦接於前一串接級之移位暫存單元出端所輸出之輸出信號以及後一串接級之移位的輪輸出端所輸出之輸出㈣，並輸卜或子早凡的一PM0S電晶體，具有—莖一叫托、_…W 1口現，第一源極，上述第一源極係_ ϋ ^及極以及一間;-第-反相器’輕接於上述第-源極以及極之 -第-匪電晶體，具有—第二閉極、一第二沒極以

0632-8927TWF(nl) ； AU91219 ； Robert.ptd 第20頁 200419528 六、申請專利範圍及一第二源極，上述第二閘極述第二汲極係耦接於上述第—汲^接於上述弟一閑極，上一切換電路，用以選擇輪屮么元的輸出端所輸出之輸出信# :二串接級之移位暫存單單元的輸出端所輸出之輸；及後-串接級之移位暫存一第二反相器，用以反相卜 -及邏輯間，耗接於上以=電路之輸f信號；器，用以輸出一及閘邏輯信號；/ ^以及上述第一反相一第二NM0S電晶體，具有一一# 一及一第三源極，上述第三閘極厂甲1才° 、一弟二汲極以述苐二汲極係耦接於上述時脈信號· 竹甲j 上一電谷器，糕接於上述第二 -第三_電晶體，imf三源極之間；及-第四源極，上述第四閘極伟閘極、-第四汲極以 d—、间極係輕接於上述第三閘極，卜述弟四沒極係麵接於上述反相時脈信號；一第四NM0S電晶體，具有_裳^^ Ά i ,、+、_ 啕弟五閘極、一第五汲極以及-弟五源極’上述弟五閘極係叙接 :第五沒極係搞接於上述第三源極，；接於上述接地電源； nm 及一：！ i?os電晶體’具有-第六閘極、-第六沒極以 /w'、查，上述第六閘極係耦接於上述第四源極，上述第六汲極係耦接於上述第-、、原托 ^ ^ ^ 接於上述接地電源；原極，而上述第六源極制禺 -第三反相器，作為一反相輸出#，耦接於上述第三

〇632-8927TWF(nl) ； AU91219 ； Robeit.ptd 第21頁 200419528

0632-8927TWF(nl) ； AU91219 ； Robert.ptd