平面显示器的驱动电路、方法及其显示面板 【技术领域】
本发明涉及一种平面显示器的驱动电路，特别是涉及于一种具有预充电功能的平面显示器驱动电路。
背景技术
一般传统主动式驱动组件包括一栅极线、数据线以及矩阵像素。每一个像素都由薄膜晶体管所控制，低温多晶硅制造工艺将垂直时序扫描位移缓存器与横向时序扫描位移缓存器整合于玻璃基板上，垂直时序扫描位移缓存器由位移缓存器与栅极线组成，而横向时序扫描位移缓存器由位移缓存器、开关与数据线组成，两者讯号组合可决定被充电像素的位置。随着分辨率的增加，相对像素充电时间下降，易造成充电不足的现象。
对于上述现象的解决方法，有许多专利提供了解决方法，图1A至图1C以及图2A与图2B所示分别为美国专利第5,892,493号及第6,731,266号的发明实施例，其利用外加预充电电路(方框所标示处)，在正确讯号输入前，让像素提早充电，等到正确讯号输入时，由于电压压差较小，便很容易充电到定位。然而，外加的预充电电路，一般需要额外的预充电控制讯号和预充电电压，因而需要较多的薄膜晶体管，使得结构变得较为复杂。
图3A所示为一传统的横向时序扫描位移缓存器结构，其由位移缓存器SR1～SR3、双向切换电路Bi-direc、传输门TG构成，起始脉冲信号HST先送入双向切换电路Bi-direc，由双向切换电路Bi-direc进行扫描方向的选择，接着输入位移缓存器SR1～SR3，使输出脉冲比输入脉冲产生一定量的位移(一个时钟的宽度)，此输出脉冲(如HSR1、HSR2、HSR3...)将依序打开开关，使得RGB信号线将数据电平储存到像素内。
然而上述的传统横向时序扫描位移缓存器结构并无法提供预充电地功能，因此无法提升显示器的性能，如果要增加预充电的功能，便需在数据线端额外增加具有预充电功能的电路方块，如图3B所示。
【发明内容】
本发明的实施例提供一种平面显示器的驱动电路，包括多级基本扫描位移缓存器单元、一对互补时钟讯号线以及一横向起始信号产生器。每一级基本扫描位移缓存器单元包括一双向切换电路、一位移缓存器、一传输门以及一数据线，位移缓存器耦接至该双向切换电路，传输门耦接至该位移缓存器，并接收一RGB信号输入，数据线耦接至该传输门；互补时钟讯号线分别耦接至该多级基本扫描位移缓存器单元内的所述位移缓存器；横向起始信号产生器产生一横向起始信号给第一级与另一级基本扫描位移缓存器单元内的所述双向切换电路；其中，每一级基本扫描位移缓存器单元内的该位移缓存器产生一输出信号给其后一级基本扫描位移缓存器单元内的该双向切换电路，同时每一级基本扫描位移缓存器单元内的该双向切换电路亦接收其后一级基本扫描位移缓存器单元内的该位移缓存器所产生的输出信号。
本发明的实施例亦提供一种平面显示器的驱动方法，包括：利用一横向起始信号使一双向控制电路的输出脉冲宽度变为原来的两倍宽，以及依据该双向控制电路的该输出脉冲产生双脉冲的扫描脉冲。
本发明可利用三端点的与非门产生双扫描脉冲的电路，可将单扫描脉冲转为双扫描脉冲，藉由第一个脉冲可进行预充电，而第二个脉冲则可用以将正确的像素电压输入，此方式不需要额外的预充电电路方块，以不需要额外的驱动信号线，且仅需多加三个薄膜晶体管即可实现，结构简单。
【附图说明】
为使本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并结合附图详细说明如下。
图1A至图1C为美国专利第5,892,493号的发明实施例示意图。
图2A与图2B为美国专利第6,731,266号的发明实施例示意图。
图3A为一传统的横向时序扫描位移缓存器结构的示意图。
图3B为一传统的横向时序扫描位移缓存器结构外加预充电功能的电路方块的示意图。
图4为依据本发明实施例的横向时序扫描位移缓存器结构的示意图。
图5为依据本发明实施例的基本扫描位移缓存器单元内的双向切换电路。
图6为本发明实施例的横向时序扫描位移缓存器结构所需的各信号波形。
附图符号说明
BC1～BC3：多级基本扫描位移缓存器单元；
HCK/XHCK：互补时钟讯号线；
HST：横向起始信号产生器；
Bi-direc：双向切换电路；
SR1～SR3：位移缓存器；
TG：传输门；
DL：数据线；RGB：RGB信号；
S1～S3：P型金属氧化物半导体晶体管串联组；
TN1～TN3：N型金属氧化物半导体晶体管；
INV：反相器；
P1：第一端点；
P2：第二端点；
TN：N型金属氧化物半导体晶体管；
TP：P型金属氧化物半导体晶体管；
XHSR1：位移缓存器SR1的输出信号；
XHSR2：位移缓存器SR2所产生的输出信号；
XHSR3：位移缓存器SR3所产生的输出信号；
IN：反相器INV的输入端；
OUT：反相器INV的输出端；
Pc：预充电脉冲。
【具体实施方式】
图4所示为依据本发明实施例的横向时序扫描位移缓存器结构，包括多级基本扫描位移缓存器单元(图中分别以BC1～BC3表示)、一对互补时钟讯号线HCK/XHCK以及一横向起始信号产生器HST。每一级基本扫描位移缓存器单元(图中分别以BC1～BC3表示)包括一双向切换电路Bi-direc以及一位移缓存器(图中分别以SR1～SR3表示)，双向切换电路Bi-direc依据一左右控制信号L/R进行操作，位移缓存器(图中分别以SR1～SR3表示)耦接至该双向切换电路Bi-direc，第二级之后的基本扫描位移缓存器单元(图中分别以BC2、BC3表示)还包括一传输门TG以及一数据线DL，传输门TG耦接至该位移缓存器(图中分别以SR1～SR3表示)，并接收一RGB信号输入，数据线DL耦接至该传输门TG；互补时钟讯号线HCK/XHCK分别耦接至该多级基本扫描位移缓存器单元(图中分别以BC1～BC3表示)内的所述位移缓存器(图中分别以SR1～SR3表示)；横向起始信号产生器HST产生一横向起始信号给第一级基本扫描位移缓存器单元BC1与另一级基本扫描位移缓存器单元(BC2或BC3)内的所述双向切换电路Bi-direc；其中，每一级基本扫描位移缓存器单元(图中分别以BC1～BC3表示)内的该位移缓存器(图中分别以SR1～SR3表示)产生一输出信号给其后一级基本扫描位移缓存器单元(图中分别以BC2、BC3表示)内的该双向切换电路Bi-direc，同时每一级基本扫描位移缓存器单元(图中分别以BC1～BC3表示)内的该双向切换电路Bi-direc亦接收其后一级基本扫描位移缓存器单元(图中分别以BC2、BC3表示)内的该位移缓存器(图中分别以SR1-SR3表示)所产生的输出信号。最好是，该另一级基本扫描位移缓存器单元为第二级基本扫描位移缓存器单元BC2。
前述的另一级基本扫描位移缓存器单元内的双向切换电路Bi-direc可以图5所示的电路构成，该双向切换电路包括第一、第二与第三P型金属氧化物半导体晶体管串联组S1～S3、一第一N型金属氧化物半导体晶体管TN1、一第二N型金属氧化物半导体晶体管TN2、一第三N型金属氧化物半导体晶体管TN3以及一反相器INV。第一、第二与第三P型金属氧化物半导体晶体管串联组S1～S3分别由两个栅级共接的P型金属氧化物半导体晶体管所串联形成，该第一与第二P型金属氧化物半导体晶体管串联组S1、S2的第一端点P1接收该左右控制信号的左向控制信号L，该第三P型金属氧化物半导体晶体管串联组S3的第一端点P1接收该左右控制信号的右向控制信号R，该第一P型金属氧化物半导体晶体管串联组S1的共接栅极端点接收前一级基本扫描位移缓存器单元内的该位移缓存器SR1所产生的输出信号XHSR1，该第二P型金属氧化物半导体晶体管串联组S2的共接栅极端点接收该横向起始信号XHST，该第三P型金属氧化物半导体晶体管串联组S3的共接栅极端点接收后一级基本扫描位移缓存器单元内的该位移缓存器SR3所产生的输出信号XHSR3，该第一、第二与第三P型金属氧化物半导体晶体管串联组S1～S3的第二端点P2相互连接；一第一N型金属氧化物半导体晶体管TN1其漏极与所述P型金属氧化物半导体晶体管串联组S1～S3的第二端点P2连接，栅极与该第三P型金属氧化物半导体晶体管串联组S3的共接栅极端点连接；一第二N型金属氧化物半导体晶体管TN2，其漏极与该第一N型金属氧化物半导体晶体管TN1的源极连接，栅极与该第二P型金属氧化物半导体晶体管串联组S2的共接栅极端点连接；第三N型金属氧化物半导体晶体管TN3，其漏极与该第二N型金属氧化物半导体晶体管TN2的源极连接，栅极与该第一P型金属氧化物半导体晶体管串联组S1的共接栅极端点连接，源极连接至一第一直流电压；反相器INV，有一输入端IN与输出端OUT，该输入端IN与所述P型金属氧化物半导体晶体管串联组的第二端点P2连接。最好是，该第一直流电压为一VSS电位。
再者，反相器INV可包括一N型金属氧化物半导体晶体管TN以及一P型金属氧化物半导体晶体管TP；N型金属氧化物半导体晶体管TN的源极连接至该第一直流电压，栅极连接至该反相器INV的该输入端IN，漏极连接至该反相器INV的该输出端OUT，P型金属氧化物半导体晶体管TP的源极连接至一第二直流电压，栅极连接至该反相器INV的该输入端IN，漏极连接至该反相器INV的该输出端OUT。最好是，该第二直流电压为一VDD电位。
以起始脉冲信号XHST送入第二级基本扫描位移缓存器单元BC2的双向切换电路Bi-direc为例，图6为本发明实施例所需的各信号波形，起始脉冲信号XHST、第一级基本扫描位移缓存器单元BC1的位移缓存器SR1所产生的输出信号XHSR1以及第三级基本扫描位移缓存器单元BC3的位移缓存器SR3所产生的输出信号XHSR3分别送入第二级基本扫描位移缓存器单元BC2的双向切换电路Bi-direc，其输出脉冲的宽度会变为两倍宽，则从第二级基本扫描位移缓存器单元BC2开始会产生双扫描脉冲向后传递，前一个脉冲为预充电脉冲Pc，可用以进行预充电的功能，而后面的扫描脉冲则可用以将正确的RGB信号电压储存至像素电容。
本发明的实施例亦提供一种平面显示器的驱动方法，包括利用一横向起始信号使一双向控制电路的输出脉冲宽度变为原来的两倍宽，以及依据该双向控制电路的该输出脉冲产生双脉冲的扫描脉冲。
本发明可利用三端点的与非门产生双扫描脉冲的电路，可将单扫描脉冲转为双扫描脉冲，藉由第一个脉冲可进行预充电，而第二个脉冲则可用以将正确的像素电压输入，此方式不需要额外的预充电电路方块，亦不需要额外的驱动信号线，且仅需多加三个薄膜晶体管即可实现，结构简单。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作若干的更动与润饰，因此本发明的保护范围以本发明的权利要求为准。