驱动信号产生电路及其信号产生方法
专利名称：驱动信号产生电路及其信号产生方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动信号产生电路及其信号产生方法，特别涉及
显示器的扫描信号(scan signal)产生电路及其信号产生方法。
背景技术：
显示器包含像素阵列(pixel array)。每一列的像素对应于扫描信 号(scansignal),并且同一行的像素共享数据信号(datasignal)。该 扫描信号用于驱动所对应的列像素以接收数据信号。播放画面
(frame)时，需要由上而下轮流驱动各列像素以接收数据信号并显 示数据信号所对应的色阶。若希望播放多个画面所组成的影像，则需 要反复地轮流驱动各列像素。
图1是传统的驱动信号产生装置，即一般所熟知的汤姆生
(Thomson)电路。此装置包括NMOS晶体管102~108，以及电容 110、 112。图中IN、 OUT、 RES及COM分别代表输入端、输出端、 复位信号及共同电位，而CLK1及CLK2分别代表两个不同的脉冲信 号。
输入端IN输入一个脉冲信号，且此输入信号与脉冲信号CLK1 二者的脉波使能期间相同，而脉冲信号CLK1及CLK2 二者的脉波使 能期间互不相同。在脉冲信号CLK1为高电位而脉冲信号CLK2为低 电位的时候，此装置需要利用电容110与112来保持NMOS晶体管 104的栅源极电压，进而使NMOS晶体管104维持导通状态。如此一 来，脉冲信号CLK2转变为高电位B寸，此电路的输出端OUT亦随着 脉冲信号CLK2转变为高电位。在像素阵列的驱动应用上，该输入端 IN所接收的信号为上一列像素的驱动信号，而输出端OUT所输出的 信号将被用来驱动当前的像素列。
由于这种驱动信号产生装置，必须采用两个被动元件电容(no
7与112)来协助操作，而一般电容面积都较大，而且这种电路有高输 出噪声(Noise)问题，连带使得制造成本难以降低。
发明内容
为此，本发明提供一种驱动信号产生电路及其信号产生方法。本 发明所提供的一种驱动信号产生电路包括第一、第二与第三开关、以 及电容。第一开关具有用于接收输入信号的第一端、用于耦合第一节 点的第二端、以及用于接收第一脉冲信号的控制端。第一开关在第一 脉冲信号为高准位时导通。第二开关具有用于接收第二脉冲信号的第 一端、用于耦合第二节点的第二端、以及用于耦合第一节点的控制端。 第二开关在第一节点的电位为高准位时导通。第二脉沖信号与第一脉 冲信号彼此反相。第三开关具有用于耦合第二节点的第一端、用于耦 合到第一电压源的第二端、以及用于接收第一脉冲信号的控制端。第 三开关在第一脉冲信号为高准位时导通。第一电容负责将第一节点耦 合到接地端。在本发明的一种实施方式中，第二节点耦合到驱动信号 产生电路的输出端，其信号即驱动信号产生电路所产生的驱动信号。 本发明的另一种实施方式进一步包括缓冲器，用于避免下一级驱动信 号产生电路内的信号影响本级驱动信号产生电路内的信号。
本发明所公开的另一种驱动信号产生电路包括第一、第二、第三 以及第四开关。第一开关具有用于接收输入信号的第一端、用于耦合 第一节点的第二端、以及用于接收第一脉冲信号的控制端。第一开关 在第一脉冲信号为高准位时导通。第二开关具有用于接收第二脉冲信 号的第一端、用于耦合第二节点的第二端、以及用于耦合第一节点的 控制端。第二开关在第一节点的电位为高准位时导通。第二脉冲信号 与第一脉冲信号彼此反相。第三开关具有用于耦合到第二电压源的第 一端、用于耦合第三节点的第二端、以及用于合第二节点的控制端耦。 第三开关在第二节点的电位为高准位时导通。第四开关具有用于耦合 第三节点的第一端、用于耦合第一电压源的第二端、以及用于接收第 一脉冲信号的控制端。第四开关在第一脉冲信号为高准位时导通。
在本发明所公开的一种驱动信号产生电路的信号产生方法中，驱
8动信号产生电路包括第一开关、第二开关、第三开关、以及第一电容。 信号产生方法包括将第一脉冲信号耦合到第一开关，在第一脉冲信 号使能时，导通第一开关以将输入信号耦合到第一节点；以第一节点
的电位控制第二开关的导通状态，以在第一节点的电位为使能准位 时，导通第二开关以将第二脉冲信号耦合到第二节点，其中第二脉冲
信号与第一脉冲信号反相；用第一脉冲信号控制第三开关的导通状
态，以在第一脉冲信号使能时导通第三开关，将第二节点耦合到第一
电压源；以及用第一电容将第一节点耦合到接地端。
在本发明所公开的另一种驱动信号产生电路的信号产生方法中，
驱动信号产生电路包括第一开关、第二开关、第三开关、以及第四开
关。信号产生方法包括将第一脉冲信号耦合到第一开关，在第一脉
冲信号使能时，导通第一开关以将输入信号耦合到第一节点；用第一
节点的电位控制第二开关的导通状态，在第一节点的电位为使能准位
时，导通第二开关以将第二脉冲信号耦合到第二节点，其中第二脉冲 信号与第一脉冲信号反相；用第二节点的电位控制第三开关的导通状
态，在第二节点的电位为使能准位时，导通第三开关以将第三节点耦 合到第二电压源；以及将第一脉冲信号耦合到第四开关，以在第一脉
冲信号使能时导通第四开关，将第三节点耦合到第二电压源。
为使本发明能更明显易懂，下文特举出多个实施例，并结合附图 式进行详细说明。
图1是公知的驱动信号产生电路；
图2是根据本发明的驱动信号产生电路的一种实施方式； 图3举例说明根据本发明的输入信号IN与输出端OUT的信号的 关系；
图4是根据本发明的驱动信号产生电路的另一种实施方式； 图5是根据本发明的驱动信号产生电路的另一种实施方式； 图6是根据本发明的驱动信号产生电路的另一种实施方式； 图7是根据本发明的驱动信号产生装置的一种实施方式；图8是根据本发明的驱动信号产生装置的另一种实施方式；以及 图9是根据本发明的驱动信号产生装置的另一种实施方式。
具体实施例方式
图2是本发明的驱动信号产生电路的一种实施方式，以下叙述其 结构与其信号产生方法。该驱动信号产生电路包括第一开关M1、第 二开关M2、以及第三开关M3。当该驱动信号产生电路应用于显示 器时，例如平面液晶显示器，输出端OUT所输出的信号即驱动列像 素的扫描信号。第一开关M1的导通状态由第一脉冲信号CK1控制。 第一脉冲信号CK1为高准位(使能状态)时，导通第一开关Ml,将 输入信号in传递到第一节点tl。第二开关M2的导通状态由第一节
点tl的电位控制。第一节点tl的准位为高准位(使能准位)时，导 通第二开关M2，将第二脉冲信号CK2传递到输出端OUT;其中， 第二脉冲信号CK2与第一脉冲信号CK1彼此反相。第三开关M3耦 合在低电压源Vss与输出端OUT之间；且其导通状态由第一脉冲信 号CK1控制，在第一脉冲信号CK1为高准位时导通，以将输出端 OUT耦合到低电压源Vss。
图3举例说明输入信号IN与输出端的信号(标示为OUT)的关 系。输入信号IN仅在时间Tl时为高准位，其余时间均维持在低准 位(非使能状态)。在时间T1中，第一脉冲信号CK1为高准位，导 通第一开关Ml,使高准位的输入信号IN传递到第一节点tl,以导 通第二开关M2。此时，低准位的第二脉冲信号CK2将经由导通的第 二开关M2传递到输出端OUT。此外，高准位的第一脉冲信号CK1 在时间Tl亦导通第三开关M3，使输出端的信号OUT复位到低准位。 在时间T2中，第一脉冲信号CK1为低准位，第一开关M1不导通。 然而，通过第二开关M2的寄生电容，第一节点tl的电位仍维持在 高准位，使得第二开关M2持续导通，将高准位的第二脉冲信号CK2 传递到输出端OUT。观察图3，可发现输出端信号OUT为输入信号 IN的延迟信号。
该实施例所提及的开关装置可以用薄膜场效应晶体管(TFT)或其他半导体元件等方式实现。与传统技术相较，图2的实施例大幅减 少了晶体管与电容的数量，进而縮小电路面积；此外，本发明可以仅 用前一级的输出端(OUT)的信号作为输入信号，并不需要下一级提 供反馈信号感应信号的影响，以及感应元件对触控或施加外力的灵敏 度。
然而，由于此实施例的电路是用于产生扫描信号以驱动像素接收 数据，故电路中所采用的薄膜场效应晶体管面积通常相当大。大面积 的薄膜场效应晶体管拥有较大的寄生电容，比如Cgs、 Cgd;寄生电 容将产生信号耦合作用，导致输出端OUT的信号随着上述脉冲信号 CK1与CK2偏移。为了改善上述信号耦合效应，本发明进一步提出 一种实施方式，其详细电路绘于图4。与图2相比较，此实施方式进 —步包括第一电容Cl与第二电容C2。第一电容Cl耦合在第一节点 tl与接地端子间。第二电容C2耦合在第二节点t2与此接地端之间， 其中第二节点t2配置在第二开关M2、第三开关M3以及输出端OUT 之间，并与第二开关M2、第三开关M3及输出端OUT相耦合。然本 发明在某些实施方式中，可仅包括第一电容C1，不包括第二电容C2。
图5是本发明驱动信号产生电路的另一种实施方式，其功能进一 步包括避免下一级驱动信号产生电路的第一开关M1将其控制端所接 收的第一脉冲信号CK1耦合到当前的驱动信号产生电路的输出端 OUT;以下叙述其结构与其信号产生方法。与图4相比较，图5进一 步包括缓冲器502。图5的第二与第三开关M2与M3耦合在第二节 点t2，并经配置在第二节点与输出端OUT间的缓冲器502耦合到输 出端OUT。缓冲器502包括第四开关M4与第五开关M5。第四开关 M4具有用于耦合到高电压源Vdd的第一端、用于耦合驱动信号产生 电路的输出端OUT的第二端、以及用于耦合第二节点t2的控制端。 第四开关M4在第二节点t2的电位为高准位时导通。第五开关M5 具有用于耦合输出端OUT的第一端、用于耦合到低电压源Vss的第 二端、以及用于接收第一脉冲信号CK1的控制端。第五开关M5在 第一脉冲信号CK1为高准位时导通。
参阅图5，使用者可以将第二节点t2的信号作为下一级驱动信号
ii产生电路的输入信号IN，并且将经过缓冲器502处理过的信号(OUT 端)，作为实际驱动与此级驱动信号产生电路所对应的像素列的扫描 信号。在另一种实施方式中，使用者亦可以将经过缓冲器502处理的 信号(OUT端)作为下一级驱动信号产生电路的输入信号IN，并且 令第二节点t2的信号为实际驱动与此级驱动信号产生电路所对应的 像素列的扫描信号。
图6是本发明驱动信号产生电路的另一种实施方式，其功能进一 步包括确保所产生的扫描信号的驱动能力；以下叙述其结构与其信号 产生方法。其中包括第一、第二、第三以及第四开关(M1 M4)。第 一开关Ml具有第一端接收输入信号IN、第二端耦合第一节点tl、 以及控制端接收第一脉冲信号CK1。第一开关Ml在第一脉冲信号 CK1为高准位(使能状态)时导通，以令第一节点tl的信号随输入 信号IN改变。第二开关M2具有第一端接收第二脉冲信号CK2、第 二端耦合第二节点t2、以及控制端耦合第一节点tl。第二开关M2在 第一节点tl的电位为高准位时导通，以令第二节点t2的信号随第二 脉冲信号CK2改变；其中，第二脉冲信号CK2与第一脉冲信号CK1 彼此反相。第三开关M3具有第一端耦合到高电压源Vdd、第二端耦 合第三节点t3、以及控制端耦合第二节点t2。第三开关M3在第二节 点t2的电位为高准位时导通，以确定将第三节点t3的信号提升到高 准位(Vdd的准位)。第四开关M4具有第一端耦合第三节点t3、第 二端耦合低电压源Vss、以及控制端接收第一脉冲信号CK1。第四开 关M4在第一脉冲信号CK1为高准位时导通，以确定将第三节点t3 的信号下拉到低准位(Vss的准位)。如图所示，此实施例以第三节 点t3的信号作为驱动所对应的像素列的驱动信号。输出端OUT信号 在高准位时，将经由第三开关M3确定提升到Vdd，其驱动能力将大 幅提升。
在图6的实施方式中，第一电容Cl耦合在第二节点t2与接地端 之间之间。第二电容C2耦合在第三节点t3与此接地端之间之间。
同样地，上述各实施例中所提及的开关装置可以用薄膜场效晶体 管(TFT)或其他半导体元件等方式实现。
12本发明进一步基于上述驱动信产生号电路提出一种驱动信号产
生装置。如图7所示，其中包括逻辑电路802与串接的多个驱动信号 产生电路SR1 SRN。逻辑电路802将接收开始信号S与反馈信号804， 并且输出画面开始信号806。画面开始信号806在开始信号S或反馈 信号804中任意一个为高准位时为高准位。逻辑电路802可为或逻辑 栅(ORgate)。驱动信号产生电路SR1 SRN可以第2、 4、或6图等 实施方式实现。画面开始信号806为第一级的驱动信号产生电路SR1 的输入信号IN。反馈信号804即为最后一级的驱动信号产生电路SRN 的输出端OUT的信号。
希望开始播放影像时，系统CPU将令开始信号S为脉冲。经逻 辑电路802处理后，画面开始信号806呈脉冲状。驱动信号产生电路 SR1延迟该脉冲以产生第一列像素的扫描信号Gl。扫描信号Gl继 而输入下一级驱动信号产生电路SR2，并由驱动信号产生电路SR2 延迟以产生第二列像素的扫描信号G2。同理，第N-1列像素的扫描 信号GN-1经输入驱动信号产生电路SRN延迟后，将产生第N列像 素的扫描信号GN。上述扫描信号G1 GN将轮流驱动各列像素，以 输出画面(frame)。第N列像素的扫描信号GN将作为反馈信号804 传送回逻辑电路802，以令画面开始信号806再次呈脉冲状，以驱动 该等驱动信号产生电路SR1 SRN再次产生扫描信号G1 GN驱动像 素阵列显示下一个画面。
为避免下一级驱动信号产生电路的第一开关M1将其控制端所接 收的第一脉冲信号CK1耦合到当前的驱动信号产生电路的输出端 OUT，图8将各级电路所产生的扫描信号G1 GN进一步经缓冲器 B1 BN处理后，才输入下一级电路。图9是另一种实施方式，其中 采用缓冲器B1 BN来区别该等扫描信号G1 GN与输入下一级电路 的信号。上述缓冲器B1 BN可由图5的缓冲器502实现。
虽然通过多个实施例来公开了本发明，然而该实施例并非用于限 定本发明的范围，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和 范围情况下，当可做出多种的修改与添加，因此本发明的保护范围应 由所附的权利要求的范围所界定。
1权利要求
1、一种驱动信号产生电路，包括第一开关，其具有用于接收输入信号的第一端、用于耦合第一节点的第二端、以及用于接收第一脉冲信号的控制端，所述第一开关在所述第一脉冲信号为高准位时导通；第二开关，其具有用于接收第二脉冲信号的第一端、用于耦合第二节点的第二端、以及用于耦合所述第一节点的控制端，所述第二开关在所述第一节点的电位为高准位时导通，所述第二脉冲信号与所述第一脉冲信号彼此反相；第三开关，其具有用于耦合所述第二节点的第一端、用于耦合到第一电压源的第二端、以及用于接收所述第一脉冲信号的控制端，所述第三开关在所述第一脉冲信号为高准位时导通；以及第一电容，其将所述第一节点耦合到接地端。
2、 如权利要求1所述的驱动信号产生电路，其中所述第二节点 耦合到所述驱动信号产生电路的输出端。
3、 如权利要求2所述的驱动信号产生电路，其中进一步包括第 二电容，用于将所述第二节点耦合到所述接地端。
4、 如权利要求1所述的驱动信号产生电路，其中进一步包括缓 冲器，所述缓冲器包括-第四开关，其具有用于耦合到第二电压源的第一端、用于耦合到 所述驱动信号产生电路的输出端的第二端、以及用于耦合所述第二节 点的控制端，所述第四开关在所述第二节点的电位为高准位时导通； 以及第五开关，其具有用于耦合所述输出端的第一端、用于耦合到所 述第一电压源的第二端、以及用于接收所述第一脉冲信号的控制端， 所述第五开关在所述第一脉冲信号为高准位时导通。
5、 如权利要求4所述的驱动信号产生电路，其中进一步包括 第二电容，用于将所述第二节点耦合到所述接地端。
6、 如权利要求4所述的驱动信号产生电路，其中所述第一电压 源的电位低于所述第二电压源的电位。
7、 一种驱动信号产生电路，包括第一开关，其具有用于接收输入信号的第一端、用于耦合第一节 点的第二端、以及用于接收第一脉冲信号的控制端，所述第一开关在 所述第一脉冲信号为高准位时导通；第二开关，其具有用于接收第二脉冲信号的第一端、用于耦合第 二节点的第二端、以及用于耦合所述第一节点的控制端，所述第二开 关在所述第一节点的电位为高准位时导通，所述第二脉冲信号与所述 第一脉冲信号彼此反相；第三开关，其具有用于耦合到第一电压源的第一端、用于耦合第 三节点的第二端、以及用于耦合所述第二节点的控制端，所述第三开 关在所述第二节点的电位为高准位时导通；以及第四开关，其具有用于耦合所述第三节点的第一端、用于耦合第 二电压源的第二端、以及用于接收所述第一脉冲信号的控制端，所述 第四开关在所述第一脉冲信号为高准位时导通。
8、 如权利要求7所述的驱动信号产生电路，其中所述第三节点 耦合到所述驱动信号产生电路的输出端。
9、 如权利要求8所述的驱动信号产生电路，其中进一步包括-用于将所述第二节点耦合到接地端的第一电容、以及用于将所述第三 节点耦合到所述接地端的第二电容。
10、 如权利要求7所述的驱动信号产生电路，其中所述第一电压源的电位高于所述第二电压源的电位。
11、 一种驱动信号产生电路的信号产生方法，其中所述驱动信号 产生电路包括第一幵关、第二开关、第三开关、以及第一电容，所述 信号产生方法包括将第一脉冲信号耦合到所述第一开关，以在所述第一脉冲信号使 能时导通所述第一开关将输入信号耦合到第一节点；用所述第一节点的电位控制所述第二开关的导通状态，以在所述 第一节点的电位为使能准位时导通所述第二开关，将第二脉冲信号耦 合到第二节点，其中所述第二脉冲信号与所述第一脉冲信号反相；用所述第一脉冲信号控制所述第三开关的导通状态，以在所述第 一脉冲信号使能时导通所述第三开关，用于将所述第二节点耦合到第 一电压源；以及用所述第一电容将所述第一节点耦合到接地端。
12、 如权利要求11所述的驱动信号产生电路的信号产生方法， 其中进一步包括将所述第二节点耦合到所述驱动信号产生电路的输 出端。
13、 如权利要求12所述的驱动信号产生电路的信号产生方法， 其中进一步包括提供第二电容，用于将所述第二节点耦合到所述接 地端。
14、 如权利要求11所述的驱动信号产生电路的信号产生方法， 其中进一步包括提供第四开关，所述第四开关具有用于耦合到第二 电压源的第一端、用于耦合所述驱动信号产生电路的输出端的第二 端、以及用于耦合^f述第二节点的控制端，其中，所述第四开关在所 述第二节点的电位为使能准位时导通。
15、 如权利要求14所述的驱动信号产生电路的信号产生方法，其中进一步包括提供第五开关，所述第五开关具有用于耦合所述输 出端的第一端，用于耦合到所述第一电压源的第二端、以及用于接收 所述第一脉冲信号的控制端，所述第五开关在所述第一脉冲信号使能 时导通。
16、 如权利要求15所述的驱动信号产生电路的信号产生方法， 其中进一步包括提供第二电容，用于将所述第二节点耦合到所述接 地端。
17、 如权利要求15所述的驱动信号产生电路的信号产生方法， 其中所述第一电压源的电位低于所述第二电压源的电位。
18、 一种驱动信号产生电路的信号产生方法，其中所述驱动信号产生电路包括第一开关、第二开关、第三开关、以及第四开关，所述信号产生方法包括将第一脉冲信号耦合到所述第一开关，以在所述第一脉冲信号使能时导通所述第一开关，将输入信号耦合到第一节点；用所述第一节点的电位控制所述第二开关的导通状态，以在所述 第一节点的电位为使能准位时导通所述第二开关，将第二脉冲信号耦合到第二节点，其中所述第二脉冲信号与所述第一脉冲信号反相； 用所述第二节点的电位控制所述第三开关的导通状态，以在所述第二节点的电位为使能准位时导通所述第三开关，将第三节点耦合到第一电压源；以及将所述第一脉冲信号耦合到所述第四开关，以在所述第一脉冲信号使能时导通所述第四开关，将所述第三节点耦合到第二电压源。
19、 如权利要求18所述的驱动信号产生电路的信号产生方法， 其中进一步包括将所述第三节点耦合到所述驱动信号产生电路的输 出端。
20、 如权利要求19所述的驱动信号产生电路的信号产生方法，其中进一步包括提供用于将所述第二节点耦合到接地端的第一电容、以及提供用于将所述第三节点耦合到所述接地端的第二电容。
21、 如权利要求18所述的驱动信号产生电路的信号产生方法， 其中所述第一电压源的电位高于所述第二电压源的电位。
全文摘要
本发明提供一种驱动信号产生电路及其信号产生方法，通过包含第一、第二和第三开关以及电容的驱动信号产生电路，输出驱动信号以驱动像素。第一开关将在第一脉冲信号使能时导通，以将输入信号耦合到第一节点。第一节点的准位控制第二开关的导通状态，以在高准位时将第二脉冲信号耦合到该驱动信号产生电路的输出端；其中，第二脉冲信号与第一脉冲信号彼此反相。第三开关在第一脉冲信号使能时导通，用于将输出端耦合到第一电压源。上述第一节点经由该电容耦合到接地端。
文档编号G09G5/00GK101471058SQ20071016011
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月24日 优先权日2007年12月24日
发明者叶玉琼, 王宏仁, 陈彦州, 陈昱廷 申请人:瀚宇彩晶股份有限公司
技术领域：
本发明涉及一种驱动信号产生电路及其信号产生方法，特别涉及
显示器的扫描信号(scan signal)产生电路及其信号产生方法。
背景技术：
显示器包含像素阵列(pixel array)。每一列的像素对应于扫描信 号(scansignal),并且同一行的像素共享数据信号(datasignal)。该 扫描信号用于驱动所对应的列像素以接收数据信号。播放画面
(frame)时，需要由上而下轮流驱动各列像素以接收数据信号并显 示数据信号所对应的色阶。若希望播放多个画面所组成的影像，则需 要反复地轮流驱动各列像素。
图1是传统的驱动信号产生装置，即一般所熟知的汤姆生
(Thomson)电路。此装置包括NMOS晶体管102~108，以及电容 110、 112。图中IN、 OUT、 RES及COM分别代表输入端、输出端、 复位信号及共同电位，而CLK1及CLK2分别代表两个不同的脉冲信 号。
输入端IN输入一个脉冲信号，且此输入信号与脉冲信号CLK1 二者的脉波使能期间相同，而脉冲信号CLK1及CLK2 二者的脉波使 能期间互不相同。在脉冲信号CLK1为高电位而脉冲信号CLK2为低 电位的时候，此装置需要利用电容110与112来保持NMOS晶体管 104的栅源极电压，进而使NMOS晶体管104维持导通状态。如此一 来，脉冲信号CLK2转变为高电位B寸，此电路的输出端OUT亦随着 脉冲信号CLK2转变为高电位。在像素阵列的驱动应用上，该输入端 IN所接收的信号为上一列像素的驱动信号，而输出端OUT所输出的 信号将被用来驱动当前的像素列。
由于这种驱动信号产生装置，必须采用两个被动元件电容(no
7与112)来协助操作，而一般电容面积都较大，而且这种电路有高输 出噪声(Noise)问题，连带使得制造成本难以降低。
发明内容
为此，本发明提供一种驱动信号产生电路及其信号产生方法。本 发明所提供的一种驱动信号产生电路包括第一、第二与第三开关、以 及电容。第一开关具有用于接收输入信号的第一端、用于耦合第一节 点的第二端、以及用于接收第一脉冲信号的控制端。第一开关在第一 脉冲信号为高准位时导通。第二开关具有用于接收第二脉冲信号的第 一端、用于耦合第二节点的第二端、以及用于耦合第一节点的控制端。 第二开关在第一节点的电位为高准位时导通。第二脉沖信号与第一脉 冲信号彼此反相。第三开关具有用于耦合第二节点的第一端、用于耦 合到第一电压源的第二端、以及用于接收第一脉冲信号的控制端。第 三开关在第一脉冲信号为高准位时导通。第一电容负责将第一节点耦 合到接地端。在本发明的一种实施方式中，第二节点耦合到驱动信号 产生电路的输出端，其信号即驱动信号产生电路所产生的驱动信号。 本发明的另一种实施方式进一步包括缓冲器，用于避免下一级驱动信 号产生电路内的信号影响本级驱动信号产生电路内的信号。
本发明所公开的另一种驱动信号产生电路包括第一、第二、第三 以及第四开关。第一开关具有用于接收输入信号的第一端、用于耦合 第一节点的第二端、以及用于接收第一脉冲信号的控制端。第一开关 在第一脉冲信号为高准位时导通。第二开关具有用于接收第二脉冲信 号的第一端、用于耦合第二节点的第二端、以及用于耦合第一节点的 控制端。第二开关在第一节点的电位为高准位时导通。第二脉冲信号 与第一脉冲信号彼此反相。第三开关具有用于耦合到第二电压源的第 一端、用于耦合第三节点的第二端、以及用于合第二节点的控制端耦。 第三开关在第二节点的电位为高准位时导通。第四开关具有用于耦合 第三节点的第一端、用于耦合第一电压源的第二端、以及用于接收第 一脉冲信号的控制端。第四开关在第一脉冲信号为高准位时导通。
在本发明所公开的一种驱动信号产生电路的信号产生方法中，驱
8动信号产生电路包括第一开关、第二开关、第三开关、以及第一电容。 信号产生方法包括将第一脉冲信号耦合到第一开关，在第一脉冲信 号使能时，导通第一开关以将输入信号耦合到第一节点；以第一节点
的电位控制第二开关的导通状态，以在第一节点的电位为使能准位 时，导通第二开关以将第二脉冲信号耦合到第二节点，其中第二脉冲
信号与第一脉冲信号反相；用第一脉冲信号控制第三开关的导通状
态，以在第一脉冲信号使能时导通第三开关，将第二节点耦合到第一
电压源；以及用第一电容将第一节点耦合到接地端。
在本发明所公开的另一种驱动信号产生电路的信号产生方法中，
驱动信号产生电路包括第一开关、第二开关、第三开关、以及第四开
关。信号产生方法包括将第一脉冲信号耦合到第一开关，在第一脉
冲信号使能时，导通第一开关以将输入信号耦合到第一节点；用第一
节点的电位控制第二开关的导通状态，在第一节点的电位为使能准位
时，导通第二开关以将第二脉冲信号耦合到第二节点，其中第二脉冲 信号与第一脉冲信号反相；用第二节点的电位控制第三开关的导通状
态，在第二节点的电位为使能准位时，导通第三开关以将第三节点耦 合到第二电压源；以及将第一脉冲信号耦合到第四开关，以在第一脉
冲信号使能时导通第四开关，将第三节点耦合到第二电压源。
为使本发明能更明显易懂，下文特举出多个实施例，并结合附图 式进行详细说明。
图1是公知的驱动信号产生电路；
图2是根据本发明的驱动信号产生电路的一种实施方式； 图3举例说明根据本发明的输入信号IN与输出端OUT的信号的 关系；
图4是根据本发明的驱动信号产生电路的另一种实施方式； 图5是根据本发明的驱动信号产生电路的另一种实施方式； 图6是根据本发明的驱动信号产生电路的另一种实施方式； 图7是根据本发明的驱动信号产生装置的一种实施方式；图8是根据本发明的驱动信号产生装置的另一种实施方式；以及 图9是根据本发明的驱动信号产生装置的另一种实施方式。
具体实施例方式
图2是本发明的驱动信号产生电路的一种实施方式，以下叙述其 结构与其信号产生方法。该驱动信号产生电路包括第一开关M1、第 二开关M2、以及第三开关M3。当该驱动信号产生电路应用于显示 器时，例如平面液晶显示器，输出端OUT所输出的信号即驱动列像 素的扫描信号。第一开关M1的导通状态由第一脉冲信号CK1控制。 第一脉冲信号CK1为高准位(使能状态)时，导通第一开关Ml,将 输入信号in传递到第一节点tl。第二开关M2的导通状态由第一节
点tl的电位控制。第一节点tl的准位为高准位(使能准位)时，导 通第二开关M2，将第二脉冲信号CK2传递到输出端OUT;其中， 第二脉冲信号CK2与第一脉冲信号CK1彼此反相。第三开关M3耦 合在低电压源Vss与输出端OUT之间；且其导通状态由第一脉冲信 号CK1控制，在第一脉冲信号CK1为高准位时导通，以将输出端 OUT耦合到低电压源Vss。
图3举例说明输入信号IN与输出端的信号(标示为OUT)的关 系。输入信号IN仅在时间Tl时为高准位，其余时间均维持在低准 位(非使能状态)。在时间T1中，第一脉冲信号CK1为高准位，导 通第一开关Ml,使高准位的输入信号IN传递到第一节点tl,以导 通第二开关M2。此时，低准位的第二脉冲信号CK2将经由导通的第 二开关M2传递到输出端OUT。此外，高准位的第一脉冲信号CK1 在时间Tl亦导通第三开关M3，使输出端的信号OUT复位到低准位。 在时间T2中，第一脉冲信号CK1为低准位，第一开关M1不导通。 然而，通过第二开关M2的寄生电容，第一节点tl的电位仍维持在 高准位，使得第二开关M2持续导通，将高准位的第二脉冲信号CK2 传递到输出端OUT。观察图3，可发现输出端信号OUT为输入信号 IN的延迟信号。
该实施例所提及的开关装置可以用薄膜场效应晶体管(TFT)或其他半导体元件等方式实现。与传统技术相较，图2的实施例大幅减 少了晶体管与电容的数量，进而縮小电路面积；此外，本发明可以仅 用前一级的输出端(OUT)的信号作为输入信号，并不需要下一级提 供反馈信号感应信号的影响，以及感应元件对触控或施加外力的灵敏 度。
然而，由于此实施例的电路是用于产生扫描信号以驱动像素接收 数据，故电路中所采用的薄膜场效应晶体管面积通常相当大。大面积 的薄膜场效应晶体管拥有较大的寄生电容，比如Cgs、 Cgd;寄生电 容将产生信号耦合作用，导致输出端OUT的信号随着上述脉冲信号 CK1与CK2偏移。为了改善上述信号耦合效应，本发明进一步提出 一种实施方式，其详细电路绘于图4。与图2相比较，此实施方式进 —步包括第一电容Cl与第二电容C2。第一电容Cl耦合在第一节点 tl与接地端子间。第二电容C2耦合在第二节点t2与此接地端之间， 其中第二节点t2配置在第二开关M2、第三开关M3以及输出端OUT 之间，并与第二开关M2、第三开关M3及输出端OUT相耦合。然本 发明在某些实施方式中，可仅包括第一电容C1，不包括第二电容C2。
图5是本发明驱动信号产生电路的另一种实施方式，其功能进一 步包括避免下一级驱动信号产生电路的第一开关M1将其控制端所接 收的第一脉冲信号CK1耦合到当前的驱动信号产生电路的输出端 OUT;以下叙述其结构与其信号产生方法。与图4相比较，图5进一 步包括缓冲器502。图5的第二与第三开关M2与M3耦合在第二节 点t2，并经配置在第二节点与输出端OUT间的缓冲器502耦合到输 出端OUT。缓冲器502包括第四开关M4与第五开关M5。第四开关 M4具有用于耦合到高电压源Vdd的第一端、用于耦合驱动信号产生 电路的输出端OUT的第二端、以及用于耦合第二节点t2的控制端。 第四开关M4在第二节点t2的电位为高准位时导通。第五开关M5 具有用于耦合输出端OUT的第一端、用于耦合到低电压源Vss的第 二端、以及用于接收第一脉冲信号CK1的控制端。第五开关M5在 第一脉冲信号CK1为高准位时导通。
参阅图5，使用者可以将第二节点t2的信号作为下一级驱动信号
ii产生电路的输入信号IN，并且将经过缓冲器502处理过的信号(OUT 端)，作为实际驱动与此级驱动信号产生电路所对应的像素列的扫描 信号。在另一种实施方式中，使用者亦可以将经过缓冲器502处理的 信号(OUT端)作为下一级驱动信号产生电路的输入信号IN，并且 令第二节点t2的信号为实际驱动与此级驱动信号产生电路所对应的 像素列的扫描信号。
图6是本发明驱动信号产生电路的另一种实施方式，其功能进一 步包括确保所产生的扫描信号的驱动能力；以下叙述其结构与其信号 产生方法。其中包括第一、第二、第三以及第四开关(M1 M4)。第 一开关Ml具有第一端接收输入信号IN、第二端耦合第一节点tl、 以及控制端接收第一脉冲信号CK1。第一开关Ml在第一脉冲信号 CK1为高准位(使能状态)时导通，以令第一节点tl的信号随输入 信号IN改变。第二开关M2具有第一端接收第二脉冲信号CK2、第 二端耦合第二节点t2、以及控制端耦合第一节点tl。第二开关M2在 第一节点tl的电位为高准位时导通，以令第二节点t2的信号随第二 脉冲信号CK2改变；其中，第二脉冲信号CK2与第一脉冲信号CK1 彼此反相。第三开关M3具有第一端耦合到高电压源Vdd、第二端耦 合第三节点t3、以及控制端耦合第二节点t2。第三开关M3在第二节 点t2的电位为高准位时导通，以确定将第三节点t3的信号提升到高 准位(Vdd的准位)。第四开关M4具有第一端耦合第三节点t3、第 二端耦合低电压源Vss、以及控制端接收第一脉冲信号CK1。第四开 关M4在第一脉冲信号CK1为高准位时导通，以确定将第三节点t3 的信号下拉到低准位(Vss的准位)。如图所示，此实施例以第三节 点t3的信号作为驱动所对应的像素列的驱动信号。输出端OUT信号 在高准位时，将经由第三开关M3确定提升到Vdd，其驱动能力将大 幅提升。
在图6的实施方式中，第一电容Cl耦合在第二节点t2与接地端 之间之间。第二电容C2耦合在第三节点t3与此接地端之间之间。
同样地，上述各实施例中所提及的开关装置可以用薄膜场效晶体 管(TFT)或其他半导体元件等方式实现。
12本发明进一步基于上述驱动信产生号电路提出一种驱动信号产
生装置。如图7所示，其中包括逻辑电路802与串接的多个驱动信号 产生电路SR1 SRN。逻辑电路802将接收开始信号S与反馈信号804， 并且输出画面开始信号806。画面开始信号806在开始信号S或反馈 信号804中任意一个为高准位时为高准位。逻辑电路802可为或逻辑 栅(ORgate)。驱动信号产生电路SR1 SRN可以第2、 4、或6图等 实施方式实现。画面开始信号806为第一级的驱动信号产生电路SR1 的输入信号IN。反馈信号804即为最后一级的驱动信号产生电路SRN 的输出端OUT的信号。
希望开始播放影像时，系统CPU将令开始信号S为脉冲。经逻 辑电路802处理后，画面开始信号806呈脉冲状。驱动信号产生电路 SR1延迟该脉冲以产生第一列像素的扫描信号Gl。扫描信号Gl继 而输入下一级驱动信号产生电路SR2，并由驱动信号产生电路SR2 延迟以产生第二列像素的扫描信号G2。同理，第N-1列像素的扫描 信号GN-1经输入驱动信号产生电路SRN延迟后，将产生第N列像 素的扫描信号GN。上述扫描信号G1 GN将轮流驱动各列像素，以 输出画面(frame)。第N列像素的扫描信号GN将作为反馈信号804 传送回逻辑电路802，以令画面开始信号806再次呈脉冲状，以驱动 该等驱动信号产生电路SR1 SRN再次产生扫描信号G1 GN驱动像 素阵列显示下一个画面。
为避免下一级驱动信号产生电路的第一开关M1将其控制端所接 收的第一脉冲信号CK1耦合到当前的驱动信号产生电路的输出端 OUT，图8将各级电路所产生的扫描信号G1 GN进一步经缓冲器 B1 BN处理后，才输入下一级电路。图9是另一种实施方式，其中 采用缓冲器B1 BN来区别该等扫描信号G1 GN与输入下一级电路 的信号。上述缓冲器B1 BN可由图5的缓冲器502实现。
虽然通过多个实施例来公开了本发明，然而该实施例并非用于限 定本发明的范围，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和 范围情况下，当可做出多种的修改与添加，因此本发明的保护范围应 由所附的权利要求的范围所界定。
1权利要求
1、一种驱动信号产生电路，包括第一开关，其具有用于接收输入信号的第一端、用于耦合第一节点的第二端、以及用于接收第一脉冲信号的控制端，所述第一开关在所述第一脉冲信号为高准位时导通；第二开关，其具有用于接收第二脉冲信号的第一端、用于耦合第二节点的第二端、以及用于耦合所述第一节点的控制端，所述第二开关在所述第一节点的电位为高准位时导通，所述第二脉冲信号与所述第一脉冲信号彼此反相；第三开关，其具有用于耦合所述第二节点的第一端、用于耦合到第一电压源的第二端、以及用于接收所述第一脉冲信号的控制端，所述第三开关在所述第一脉冲信号为高准位时导通；以及第一电容，其将所述第一节点耦合到接地端。
2、 如权利要求1所述的驱动信号产生电路，其中所述第二节点 耦合到所述驱动信号产生电路的输出端。
3、 如权利要求2所述的驱动信号产生电路，其中进一步包括第 二电容，用于将所述第二节点耦合到所述接地端。
4、 如权利要求1所述的驱动信号产生电路，其中进一步包括缓 冲器，所述缓冲器包括-第四开关，其具有用于耦合到第二电压源的第一端、用于耦合到 所述驱动信号产生电路的输出端的第二端、以及用于耦合所述第二节 点的控制端，所述第四开关在所述第二节点的电位为高准位时导通； 以及第五开关，其具有用于耦合所述输出端的第一端、用于耦合到所 述第一电压源的第二端、以及用于接收所述第一脉冲信号的控制端， 所述第五开关在所述第一脉冲信号为高准位时导通。
5、 如权利要求4所述的驱动信号产生电路，其中进一步包括 第二电容，用于将所述第二节点耦合到所述接地端。
6、 如权利要求4所述的驱动信号产生电路，其中所述第一电压 源的电位低于所述第二电压源的电位。
7、 一种驱动信号产生电路，包括第一开关，其具有用于接收输入信号的第一端、用于耦合第一节 点的第二端、以及用于接收第一脉冲信号的控制端，所述第一开关在 所述第一脉冲信号为高准位时导通；第二开关，其具有用于接收第二脉冲信号的第一端、用于耦合第 二节点的第二端、以及用于耦合所述第一节点的控制端，所述第二开 关在所述第一节点的电位为高准位时导通，所述第二脉冲信号与所述 第一脉冲信号彼此反相；第三开关，其具有用于耦合到第一电压源的第一端、用于耦合第 三节点的第二端、以及用于耦合所述第二节点的控制端，所述第三开 关在所述第二节点的电位为高准位时导通；以及第四开关，其具有用于耦合所述第三节点的第一端、用于耦合第 二电压源的第二端、以及用于接收所述第一脉冲信号的控制端，所述 第四开关在所述第一脉冲信号为高准位时导通。
8、 如权利要求7所述的驱动信号产生电路，其中所述第三节点 耦合到所述驱动信号产生电路的输出端。
9、 如权利要求8所述的驱动信号产生电路，其中进一步包括-用于将所述第二节点耦合到接地端的第一电容、以及用于将所述第三 节点耦合到所述接地端的第二电容。
10、 如权利要求7所述的驱动信号产生电路，其中所述第一电压源的电位高于所述第二电压源的电位。
11、 一种驱动信号产生电路的信号产生方法，其中所述驱动信号 产生电路包括第一幵关、第二开关、第三开关、以及第一电容，所述 信号产生方法包括将第一脉冲信号耦合到所述第一开关，以在所述第一脉冲信号使 能时导通所述第一开关将输入信号耦合到第一节点；用所述第一节点的电位控制所述第二开关的导通状态，以在所述 第一节点的电位为使能准位时导通所述第二开关，将第二脉冲信号耦 合到第二节点，其中所述第二脉冲信号与所述第一脉冲信号反相；用所述第一脉冲信号控制所述第三开关的导通状态，以在所述第 一脉冲信号使能时导通所述第三开关，用于将所述第二节点耦合到第 一电压源；以及用所述第一电容将所述第一节点耦合到接地端。
12、 如权利要求11所述的驱动信号产生电路的信号产生方法， 其中进一步包括将所述第二节点耦合到所述驱动信号产生电路的输 出端。
13、 如权利要求12所述的驱动信号产生电路的信号产生方法， 其中进一步包括提供第二电容，用于将所述第二节点耦合到所述接 地端。
14、 如权利要求11所述的驱动信号产生电路的信号产生方法， 其中进一步包括提供第四开关，所述第四开关具有用于耦合到第二 电压源的第一端、用于耦合所述驱动信号产生电路的输出端的第二 端、以及用于耦合^f述第二节点的控制端，其中，所述第四开关在所 述第二节点的电位为使能准位时导通。
15、 如权利要求14所述的驱动信号产生电路的信号产生方法，其中进一步包括提供第五开关，所述第五开关具有用于耦合所述输 出端的第一端，用于耦合到所述第一电压源的第二端、以及用于接收 所述第一脉冲信号的控制端，所述第五开关在所述第一脉冲信号使能 时导通。
16、 如权利要求15所述的驱动信号产生电路的信号产生方法， 其中进一步包括提供第二电容，用于将所述第二节点耦合到所述接 地端。
17、 如权利要求15所述的驱动信号产生电路的信号产生方法， 其中所述第一电压源的电位低于所述第二电压源的电位。
18、 一种驱动信号产生电路的信号产生方法，其中所述驱动信号产生电路包括第一开关、第二开关、第三开关、以及第四开关，所述信号产生方法包括将第一脉冲信号耦合到所述第一开关，以在所述第一脉冲信号使能时导通所述第一开关，将输入信号耦合到第一节点；用所述第一节点的电位控制所述第二开关的导通状态，以在所述 第一节点的电位为使能准位时导通所述第二开关，将第二脉冲信号耦合到第二节点，其中所述第二脉冲信号与所述第一脉冲信号反相； 用所述第二节点的电位控制所述第三开关的导通状态，以在所述第二节点的电位为使能准位时导通所述第三开关，将第三节点耦合到第一电压源；以及将所述第一脉冲信号耦合到所述第四开关，以在所述第一脉冲信号使能时导通所述第四开关，将所述第三节点耦合到第二电压源。
19、 如权利要求18所述的驱动信号产生电路的信号产生方法， 其中进一步包括将所述第三节点耦合到所述驱动信号产生电路的输 出端。
20、 如权利要求19所述的驱动信号产生电路的信号产生方法，其中进一步包括提供用于将所述第二节点耦合到接地端的第一电容、以及提供用于将所述第三节点耦合到所述接地端的第二电容。
21、 如权利要求18所述的驱动信号产生电路的信号产生方法， 其中所述第一电压源的电位高于所述第二电压源的电位。
全文摘要
本发明提供一种驱动信号产生电路及其信号产生方法，通过包含第一、第二和第三开关以及电容的驱动信号产生电路，输出驱动信号以驱动像素。第一开关将在第一脉冲信号使能时导通，以将输入信号耦合到第一节点。第一节点的准位控制第二开关的导通状态，以在高准位时将第二脉冲信号耦合到该驱动信号产生电路的输出端；其中，第二脉冲信号与第一脉冲信号彼此反相。第三开关在第一脉冲信号使能时导通，用于将输出端耦合到第一电压源。上述第一节点经由该电容耦合到接地端。
文档编号G09G5/00GK101471058SQ20071016011
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月24日 优先权日2007年12月24日
发明者叶玉琼, 王宏仁, 陈彦州, 陈昱廷 申请人:瀚宇彩晶股份有限公司
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