移位寄存器制造技术

技术编号:8960014 阅读:151 留言:0更新日期:2013-07-25 19:29
本发明专利技术为一种移位寄存器。移位寄存器包含:驱动晶体管、上拉单元、第一下拉单元与第二下拉单元。当动作信号动作时,利用上拉单元开启驱动晶体管。当停止信号动作时,第一下拉单元利用第一低电压来关闭驱动晶体管。当驱动晶体管关闭时,利用第二下拉单元接收停止信号与第二低电压,而驱动晶体管以第二低电压作为输出信号。当驱动晶体管开启时,驱动晶体管输出时钟信号。第一低电压小于等于第二低电压。当环境温度大于第一阈值温度时,增加该等低电压之间的差值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种移位寄存器,且特别是有关于一种根据阈值温度而改变电压的移位寄存器。
技术介绍
随着面板技术的发展,阵列基板行驱动技术(Gate on Panel,简称为GOP)的使用也越见普及。显示面板经常利用移位寄存器产生选通脉冲(gate pulse)来驱动像素。然而,移位寄存器内的驱动晶体管在一般操作环境下,虽然可以正常工作,但在环境温度为高温、低温的情况时,却容易发生漏电流、链波(ripple)等问题。请参见图1,其于不同的环境温度下,晶体管的导通电流相对应于跨压变化的示意图。需注意的是,在此附图中,电流数值的大小以对数(log)表示,因此,在纵轴上的每一个刻度,均代表电流值在一个数量级的变化。附图中以虚线标示的曲线代表在温度为摄氏80度时,晶体管的栅-源电压压差(Vgs)与驱动晶体管的漏电流的关系。而附图中相对右侧且较粗的曲线,则代表在环境温度为摄氏25度时,漏电流与驱动晶体管的栅-源压差Vgs之间的关系变化。此外,由图1可知,当驱动晶体管的栅-源压差Vgs = O伏特时,驱动晶体管虽然应该处于关闭的状态,但是在实际上在源极、漏极之间却存在漏电流。当驱动晶体管的栅-源压差Vgs = O伏特时,若环境温度=80度,流经驱动晶体管的漏电流为1.8Θ-9安培;对照于环境温度=25度时,流经驱动晶体管的漏电流为3.3e_10安培。可以看出,环境温度的高低对于漏电流的影响很大。当显示电路存在漏电流时,显示面板的稳定性相当容易受到影响。特别是因为移位寄存器会使用前、后级的输出信号,导致漏电流对电路操作形成递回的影响。亦即,即使驱动晶体管的栅-漏极之间的电压 维持不变,但是在温度越高时,驱动晶体管的漏电流情形却更严重。再者,当驱动晶体管操作在线性区时,导通驱动晶体管的电流公式可以表示为:Ι = —μχ — [2vgs - vth )Vds -Vjs I根据此公式可以得知,当温度变高时,电子的漂移特性(mobility)增强,此时导通电流Id会变大。在低温时,由于电子的漂移特性变小,导通电电流Id会变小。然而,对于显示面板来说,其输出端信号out_n会传送至后端使用。因此,当驱动晶体管在低温下操作时,由于导通电流较小的关系,相对容易受到信号递回的影响,导致位于后级的移位寄存器所产生的输出电流偏弱,使得显示画面无法正常被显示。由此可知,目前显示器所使用的移位寄存器的设计仍不理想,而可能导致画面显示时,容易受到环境温度的影响而产生异常动作。因此,如何在不同温度环境下,提供稳定操作的移位寄存器,便成为一个重要而待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术有关于一种移位寄存器,包含:驱动晶体管,包括栅极、漏极接收时钟信号,以及源极产生输出信号;上拉单元,电连接于该栅极并接收该动作信号,当该动作信号动作时,开启该驱动晶体管;第一下拉单元,电连接于该栅极、接收该停止信号与第一低电压,当该停止信号动作时,提供该第一低电压以关闭该驱动晶体管;第二下拉单元,电连接于该漏极,其接收该停止信号与第二低电压,其中,当该驱动晶体管关闭时,该输出信号为该第二低电压;当该驱动晶体管开启时,将该时钟信号作为该输出信号,且该第一低电压小于等于该第二低电压,其中,当环境温度大于第一阈值温度时,增加该第一低电压与该第二低电压之间的差值。为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下:附图说明图1,其于不同的环境温度下,晶体管的导通电流相对应于跨压变化的示意图。图2A,其描绘根据本专利技术构想的移位寄存器电路架构的示意图。图2B,其根据本专利技术构想的移位寄存器中,动作信号、停止信号、栅极电压、输出信号与时钟信号的波形图。图3A,其根据本专利技术构想的第一种较佳实施例,因应温度变化而调整下拉单元所使用的低电压的示意图。图3B,其根据本专利技术构想的第二种较佳实施例,因应温度变化而调整下拉单元所使用的低电压的示意图。图3C,其根据本专利技术构想的第三种较佳实施例,因应温度变化而调整下拉单元所使用的低电压的示意图。图3D,其根据本专利技术构想的第四种较佳实施例,因应温度变化而调整下拉单元所使用的低电压的示意图。图4,其控制产生输出电压变化的电路架构示意图。主要元件符号说明上拉单元201第一下拉单元203第二下拉单元205偏压控制电路311箝制电路312定电流源控制器313比较器314缓冲器315放大器3 16偏压产生单元30具体实施例方式请参照图2AF,其描绘根据本专利技术构想的移位寄存器电路架构的示意图。移位寄存器20被用来接收由前级移位寄存器所输出的动作信号(out_n-2),以及由后级移位寄存器所输出的停止信号(out_n+2)。当然,此处的动作信号(out_n-2),以及停止信号(out_n+2)是为了举例说明而假设的。其中动作信号(out_n-2)假设由上上级的移位寄存器产生,停止信号(out_n+2)假设由下下级的移位寄存器产生。然而,在实际应用时,动作信号与停止信号的来源并不以此为限。在此较佳实施例中,移位寄存器20包含:驱动晶体管TFT1、上拉单元201、第一下拉单元203,以及第二下拉单元205。以下简要说明在移位寄存器20内部各元件与信号之间的连带关系,而各信号彼此间的影响则请参见图2B的说明。驱动晶体管TFTl的栅极根据上拉单元201、第一下拉单元203的控制而决定是否开启驱动晶体管TFTl。驱动晶体管TFTl的漏极用来接收时钟信号CLK。驱动晶体管TFTl的源极则根据驱动晶体管TFTl是否被开启、驱动而产生输出信号(out_n)。此外,在驱动晶体管TFTl的栅极与源极之间,还有一个耦合电容C。首先,上拉单元201电连接于驱动晶体管TFTl的栅极,并用来接收由前级移位寄存器所输出的动作信号(out_n-2)。当动作信号(out_n-2)动作时,开启驱动晶体管TFTl。根据本专利技术构想的移位寄存器20包含了两个下拉单元。其中第一下拉单元203电连接于第一低电压VGL_G0P、第二下拉单元205电连接于第二低电压VGL_AA,而第一低电压VGL_G0P小于或等于第二低电压VGL_AA。此外,第一低电压VGL_G0P与第二低电压VGL_AA之间的电压差会因应环境温度的不同而调整,且第一低电压VGL_G0P与第二低电压VGL_AA的电压电平均低于一接地电压(GND)。除了与第一低电压VGL_G0P相连接外,第一下拉单元203亦电连接于驱动晶体管TFTl的栅极。第一下拉单元203被用来接收由后级移位寄存器所输出的停止信号(out_n+2)。当停止信号动作(out_n+2)时,提供第一低电压VGL_G0P以关闭驱动晶体管TFTl。第二下拉单元205电连接于驱动晶体管TFTl的漏极与第二低电压VGL_AA,第二下拉单元205亦接收由后级移位寄存器所输出的停止信号(out_n+2)。当驱动晶体管TFTl关闭时,驱动晶体管TFTl在源极产生的输出信号为第二低电压VGL_AA ;当驱动晶体管TFTl开启时,漏极与源极将导通,因而利用漏极所接收的时钟信号CLK作为输出信号。请参见图2B,其根据本专利技术构想的移位寄存器中,动作信号、停止信号、栅极电压、输出信号与时钟信号的波形图。为了便于说明,以下以附图中的第一期间Tl、第二期间T本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种移位寄存器,包含:驱动晶体管,包括栅极、漏极接收时钟信号,以及源极产生输出信号;上拉单元,电连接于该栅极并接收动作信号,当该动作信号动作时,开启该驱动晶体管;第一下拉单元,电连接于该栅极、接收停止信号与第一低电压,当该停止信号动作时,提供该第一低电压以关闭该驱动晶体管;第二下拉单元,电连接于该漏极,其接收该停止信号与第二低电压,其中,当该驱动晶体管关闭时,该输出信号为该第二低电压;当该驱动晶体管开启时,将该时钟信号作为该输出信号,且该第低电压小于等于该第二低电压,其中,当环境温度大于第一阈值温度时,增加该第一低电压与该第二低电压之间的差值。

【技术特征摘要】
1.一种移位寄存器,包含: 驱动晶体管,包括栅极、漏极接收时钟信号,以及源极产生输出信号; 上拉单元,电连接于该栅极并接收动作信号,当该动作信号动作时,开启该驱动晶体管; 第一下拉单元,电连接于该栅极、接收停止信号与第一低电压,当该停止信号动作时,提供该第一低电压以关闭该驱动晶体管; 第二下拉单元,电连接于该漏极,其接收该停止信号与第二低电压, 其中,当该驱动晶体管关闭时,该输出信号为该第二低电压;当该驱动晶体管开启时,将该时钟信号作为该输出信号,且该第低电压小于等于该第二低电压, 其中,当环境温度大于第一阈值温度时,增加该第一低电压与该第二低电压之间的差值。2.如权利要求1所述的移位寄存器,其中当该环境温度大于该第一阈值温度时,降低该第一低电压的电平,并维持该第二低电压的电平。3.如权利要求1 所述的移位寄存器,其中当该环境温度大于该第一阈值温度时,维持该第一低电压的电平,并提升该第二低电压的电平。4.如权利要求1所述的移位寄存器,其中当该环境温度大于该第一阈值温度时,降低该第一低电压的电平,并提升该第二低电压的电平。5.如权利要求1所述的移位寄存器,其中当该环境温度大于该第一阈值温度时,提升该第一低电压、该第二低电压的电平,且该第一低电压的电压升幅小于该第二低电压的电压升幅。6.如权利要求1所述的移位寄存器,其中当该环境温度小于第二阈值温度时,减少该第一低电压与该第二低电压之间的差值,其中该第二阈值温度低于第一阈值温度。7.如权利要求6所述的移位寄存器,其中当该环境温度小于该第二阈值温度时,维持...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡易宬
申请(专利权)人:群康科技深圳有限公司奇美电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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