[发明专利]移位寄存器

说明书

技术领域

本发明关于一种移位寄存器(shift register)，且特别关于一种将内部信号进行逻辑运算以取代时钟脉冲信号的移位寄存器。

背景技术

现今的移位寄存器已经有广泛的应用，例如应用在薄膜液晶显示面板(thinfilm transistor liquid crystal display panel，简称为TFT LCD面板)的源极驱动器(source driver)和栅极驱动器(gate driver)。移位寄存器是由多个阶级电路串联组成，图1为传统移位寄存器其中一个阶级电路的电路示意图。

图1的阶级电路包括反相器(inverter)I1~I4、三相反相器T1~T4以及与非门(NAND gate)NG。图1的阶级电路(stage circuits)接收来自上一个阶级电路的输入信号IN，在输出使能信号OE使能时提供输出信号OUT。反相器I3接收时钟脉冲信号CK，输出反相的时钟脉冲信号CKB。时钟脉冲信号CK及CKB控制三相反相器T1~T4。三相反相器T3则提供下一个阶级电路的输入信号。

图2为将五个如图1所示的阶级电路串联操作的信号时序图，其中IN为第一个阶级电路的输入信号，CK为时钟脉冲信号，OE为输出使能信号，O1至O5分别为第一至第五个阶级电路的输出信号。如图2所示，输出信号O1~O5可用作TFT LCD面板其中五条扫描线的薄膜晶体管开关信号。

图1的每一个三相反相器都有相同结构，以T1为例，图3为三相反相器T1的电路示意图。三相反相器T1包括P型金属氧化物半导体场效应管(p-channelmetal oxide semiconductor field effect transistor，简称为PMOS场效应管)P1、P2以及N型金属氧化物半导体场效应管(n-channel metal oxidesemiconductor field effect transistor，简称为NMOS场效应管)N1、N2。三相反相器T1有四个端点，分别为输入端SI、输出端SO、第一控制端SC1、以及第二控制端SC2。如图3所示，PMOS场效应管P1电性连接于输入端SI与电压源VDD。PMOS场效应管P2电性连接于控制端SC1、PMOS场效应管P1与输出端SO。NMOS场效应管N1电性连接于输入端SI与接地端GND。最后，NMOS场效应管N2电性连接于控制端SC2、NMOS场效应管N1与输出端SO。由三相反相器T1的电路可推导出如表1所示的输出状态。

表1，三相反相器的输出状态

上述传统移位寄存器的缺点在于三相反相器会因为外部时钟脉冲信号的耦合造成状态的不稳定，进而造成多余的电力损耗，而且由于外部时钟脉冲的震荡频率比移位寄存器的操作频率高出许多，例如若上述移位寄存器应用在320x240解析度的TFT LCD面板的栅极驱动器，则时钟脉冲信号CK及CKB的周期约为50us，而移位寄存器的操作周期约为16.6ms，相差333倍，不必要的高频震荡也会造成多余的电力损耗。如能消除以上的耗电原因，即可降低整个电路的耗电量。

发明内容

本发明的目的是在提供一种低耗电的移位寄存器。

为达成上述及其他目的，本发明提出一种移位寄存器，包括多个阶级电路，每一个上述阶级电路皆包括移位电路，用以接收输入信号并提供输出信号。此输出信号为输入信号经过逻辑运算与延迟而来。除了上述阶级电路当中的第一个以外，每一个阶级电路还包括逻辑电路，用以根据所属阶级电路的内部信号产生至少一个控制信号，以取代对应的移位电路操作所需的时钟脉冲信号当中的至少一个。