CN101937718A - 双向移位寄存器 - Google Patents

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Abstract

一种双向移位寄存器，其包含多级串接移位寄存单元，其中：所述多级串接移位寄存单元中一第(n-1)级移位寄存单元依据一第一时钟脉冲信号和一第(n-1)级输入电压来提供一第(n-1)级输出电压；所述多级串接移位寄存单元中一第n级移位寄存单元依据一第二时钟脉冲信号和一第n级输入电压来提供一第n级输出电压；所述多级串接移位寄存单元中一第(n+1)级移位寄存单元依据一第三时钟脉冲信号和一第(n+1)级输入电压来提供一第(n+1)级输出电压。本发明中液晶显示装置的移位寄存器包含多级串接移位寄存单元，每一级移位寄存单元包含具对称结构的输入电路和下拉电路，让液晶显示装置在正向扫描模式和反向扫描模式下皆能运行。

Description

双向移位寄存器
技术领域
本发明涉及一种移位寄存器，尤指一种应用于液晶显示器的双向移位寄存器。
背景技术
液晶显示器(liquid crystal display，LCD)具有低辐射、体积小及低耗能等优点，已逐渐取代传统的阴极射线管显示器(cathode ray tube display，CRT)，因而被广泛地应用在笔记本电脑、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、平面电视，或移动电话等信息产品上。传统液晶显示器的方式是利用外部驱动芯片来驱动面板上的芯片以显示图像，但为了减少元件数目并降低制造成本，近年来逐渐发展成将驱动电路结构直接制作于显示面板上，例如采用将栅极驱动电路(gate driver)整合于液晶面板(gate on array，GOA)的技术。
图1为先前技术中一液晶显示装置100的简化方块示意图。图1仅显示了液晶显示装置100的部分结构，包含多条栅极线GL(1)～GL(N)、一移位寄存器(two-phase shift register)110、一时钟脉冲产生器120和一电源供应器130。时钟脉冲产生器120可提供移位寄存器110运行所需的起始脉冲信号VST和两时钟脉冲信号CK1和CK2，而电源供应器130可提供移位寄存器110运行所需的偏压VDD和VSS。
移位寄存器110包含有多级串接的移位寄存单元SR(1)～SR(N)，其输出端分别耦接于相对应的栅极线GL(1)～GL(N)。依据时钟脉冲信号CK1、CK2和起始脉冲信号VST，移位寄存器110可分别通过移位寄存单元SR(1)～SR(N)依序输出栅极驱动信号GS(1)～GS(N)至相对应的栅极线GL(1)～GL(N)。在先前技术的液晶显示装置100中，每一移位寄存单元皆包含一输入电路、一提升电路(pull-up circuit)、一第一下拉电路(pull-downcircuit)，以及一第二下拉电路。在先前技术的液晶显示装置100中，移位寄存器110为双相位(two-phase)移位寄存器，亦即奇数级移位寄存单元依据时钟脉冲信号CK1来运行，而偶数级移位寄存单元依据时钟脉冲信号CK2来运行，其中时钟脉冲信号CK1和CK2以预定周期在一致能电位和一除能电位之间切换，且在同一时间仅有一时钟脉冲信号具致能电位。
请参考图2，图2为多级移位寄存单元SR(1)～SR(N)中一第n级移位寄存单元SR(n)的示意图(假设n为介于1和N之间的奇数)。先前技术的移位寄存单元SR(n)包含一输出端OUT(n)、一端点Q(n)、一提升电路15、一输入电路25、一第一下拉电路35，以及一第二下拉电路40。移位寄存单元SR(n)可于其输出端OUT(n)输出栅极驱动信号GS(n)至栅极线GL(n)。
提升电路15包含晶体管开关T9，其控制端耦接于端点Q(n)，第一端耦接于时钟脉冲产生器120以接收时钟脉冲信号CK1，而第二端耦接于输出端OUT(n)。输入电路25包含晶体管开关T1，其控制端耦接于第(n-1)级移位寄存单元SR(n-1)的输出端，第一端耦接于电源供应器130以接收偏压VDD，而第二端耦接于端点Q(n)。第一下拉电路35包含晶体管开关T5，其控制端耦接于第(n+1)级移位寄存单元SR(n+1)的输出端，第一端耦接于端点Q(n)，而第二端耦接于电源供应器130以接收偏压VSS。因此，输入电路25可依据第(n-1)级栅极驱动信号GS(n-1)来维持端点Q(n)的电位，而第一下拉电路35可依据第(n+1)级栅极驱动信号GS(n+1)来维持端点Q(n)的电位。当端点Q(n)的电位高于晶体管开关T9的导通电压时，时钟脉冲信号CK1可通过导通的晶体管开关T9传送至输出端OUT(n)以供应栅极驱动信号GS(n)。另一方面，第二下拉电路40用来稳定输出电压。
在先前技术的液晶显示装置100中，移位寄存器110仅能以特定方向进行扫描(例如以正向扫描方式依序驱动栅极线GL(1)～GL(N))，并无法支持其它驱动模式(例如以反向扫描方式依序驱动栅极线GL(N)～GL(1))。
发明内容
为克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种双向移位寄存器，其包含多级串接移位寄存单元，其中该多级串接移位寄存单元中一第(n-1)级移位寄存单元依据一第一时钟脉冲信号和一第(n-1)级输入电压来提供一第(n-1)级输出电压，该多级串接移位寄存单元中一第n级移位寄存单元依据一第二时钟脉冲信号和一第n级输入电压来提供一第n级输出电压，且该多级串接移位寄存单元中一第(n+1)级移位寄存单元依据一第三时钟脉冲信号和一第(n+1)级输入电压来提供一第(n+1)级输出电压。第n级移位寄存单元包含一输出端，用来输出该第n级输出电压；一第n级节点；一提升电路，其依据该第二时钟脉冲信号和该第n级节点的电位来提供该第n级输出电压；一输入电路，用来接收该第(n-1)级输出电压和该第(n+1)级输出电压，并于正向扫描时将该第(n-1)级输出电压作为该第n级输入电压，于反向扫描时将该第(n+1)级输出电压作为该第n级输入电压，并依据该第(n-1)级输出电压和该第(n+1)级输出电压来导通该提升电路；以及一下拉电路，其于正向扫描时依据该多级串接移位寄存单元中一后级移位寄存单元所传来的一第一电压来关闭该提升电路，且于反向扫描时依据该多级串接移位寄存单元中一前级移位寄存单元所传来的一第二电压来关闭该提升电路。
本发明的移位寄存器采用具对称结构的输入电路和下拉电路，让液晶显示装置在正向扫描模式和反向扫描模式下皆能正常运行，因此能提供弹性的驱动方式。
附图说明
图1为先前技术中一液晶显示装置的简化方块示意图。
图2为先前技术的液晶显示装置中一第n级移位寄存单元的示意图。
图3为本发明中一液晶显示装置的简化方块示意图。
图4a～图4d为本发明的液晶显示装置中一第n级移位寄存单元的示意图。
图5a为本发明的液晶显示装置在正向扫描模式下运行时的时序图。
图5b为本发明的液晶显示装置在反向扫描模式下运行时的时序图。
图6为本发明中一液晶显示装置的简化方块示意图。
图7a和图7b为本发明的液晶显示装置中一第n级移位寄存单元的示意图。
图8a为本发明的液晶显示装置在正向扫描模式下运行时的时序图。
图8b为本发明的液晶显示装置在反向扫描模式下运行时的时序图。
其中，附图标记说明如下：
OUT(n)输出端          110、210、310    移位寄存器
Q(n)    端点          120、220、320    时钟脉冲产生器
10、15  提升电路      130、230、330    电源供应器
21～27  输入电路      T1～T9           晶体管开关
100、200、300                          液晶显示装置
30、31、32、35、40                     下拉电路
GL(1)～GL(N)、GL(n-2)～GL(n+2)         栅极线
SR(1)～SR(N)、SR(n-2)～SR(n+2)         移位寄存单元
具体实施方式
请参考图3，图3为本发明中一液晶显示装置200的简化方块示意图。图3仅显示了液晶显示装置200的部分结构，包含多条栅极线GL(1)～GL(N)、一M相位的双向移位寄存器(M-phase bi-directional shift register)210、一时钟脉冲产生器220和一电源供应器230。时钟脉冲产生器220可提供双向移位寄存器210运行所需的起始脉冲信号VST和时钟脉冲信号CK1～CKM，而电源供应器230可提供双向移位寄存器210运行所需的电压。
双向移位寄存器210包含有多级串接的移位寄存单元SR(1)～SR(N)，其输出端分别耦接于相对应的栅极线GL(1)～GL(N)。依据时钟脉冲信号CK1～CKM和起始脉冲信号VST，双向移位寄存器210可分别通过移位寄存单元SR(1)～SR(N)输出栅极驱动信号GS(1)～GS(N)至相对应的栅极线GL(1)～GL(N)。在本发明的液晶显示装置200中，双向移位寄存器210依据具M组相位的时钟脉冲信号CK1～CKM来运行，其中M≥3。图3显示了M＝3的实施例，其中时钟脉冲信号CK1～CK3以预定周期在一致能电位(例如高电位)和一除能电位(例如低电位)之间切换，且在同一时间仅有一时钟脉冲信号具致能电位。假设移位寄存单元SR(n)依据时钟脉冲信号CK2来运行，则移位寄存单元SR(n-2)、SR(n-1)、SR(n+1)和SR(n+2)会分别依据时钟脉冲信号CK3、CK1、CK3和CK1来运行。同时，在本发明的双向移位寄存器210中，每一级移位寄存单元另依据其前后两级移位寄存单元的输出来运行，例如移位寄存单元SR(n)另依据栅极驱动信号GS(n-2)、GS(n-1)、GS(n+1)和GS(n+2)来运行。
请参考图4a～图4d，图4a～图4d为本发明液晶显示装置200中一第n级移位寄存单元SR(n)的示意图(n为介于1和N之间的整数)。在图4a～图4d所示的实施例中，每一移位寄存单元SR(n)各包含一输出端OUT(n)、一端点Q(n)、一提升电路10、一第一下拉电路30，以及一第二下拉电路40，且分别包含输入电路21～24。移位寄存单元SR(n)可于其输出端OUT(n)输出栅极驱动信号GS(n)至栅极线GL(n)。
提升电路10包含一晶体管开关T9，其控制端耦接于端点Q(n)，第一端耦接于时钟脉冲产生器220以接收时钟脉冲信号CK2，而第二端耦接于输出端OUT(n)。当端点Q(n)的电位高于晶体管开关T9的导通电压时，时钟脉冲信号CK2可通过导通的晶体管开关T9传送至输出端OUT(n)以供应栅极驱动信号GS(n)。
在图4a～图4c所示本发明第一至第三实施例中，输入电路21～23各包含晶体管开关T1和T2：晶体管开关T1的控制端耦接于第(n-1)级移位寄存单元SR(n-1)的输出端，而第二端耦接于端点Q(n)；晶体管开关T2的控制端耦接于第(n+1)级移位寄存单元SR(n+1)的输出端，而第二端耦接于端点Q(n)。在图4a所示本发明第一实施例的输入电路21中，晶体管开关T1的第一端耦接于电源供应器230以接收一偏压VDD1，晶体管开关T2的第一端耦接于电源供应器230以接收一偏压VDD2，其中偏压VDD1和VDD2的值高于晶体管开关T9的导通电压；在图4b所示本发明第二实施例的输入电路22中，晶体管开关T1的第一端耦接于时钟脉冲产生器220以接收时钟脉冲信号CK1，晶体管开关T2的第一端耦接于时钟脉冲产生器220以接收时钟脉冲信号CK3，其中时钟脉冲信号CK1和CK3的致能电位高于晶体管开关T9的导通电压；在图4c所示本发明第三实施例的输入电路23中，晶体管开关T1的控制端和第一端皆耦接于第(n-1)级移位寄存单元SR(n-1)的输出端，而晶体管开关T2的控制端和第一端皆耦接于第(n+1)级移位寄存单元SR(n+1)的输出端，其中时钟脉冲信号CK1(对应于栅极驱动信号GS(n-1))和CK3(对应于栅极驱动信号GS(n+1))的致能电位高于晶体管开关T9的导通电压。
在图4d所示本发明第四实施例中，输入电路24包含晶体管开关T1～T4：晶体管开关T1的第一端耦接于第(n-1)级移位寄存单元SR(n-1)的输出端，而第二端耦接于端点Q(n)；晶体管开关T2的第一端耦接于第(n+1)级移位寄存单元SR(n+1)的输出端，而第二端极耦接于端点Q(n)；晶体管开关T3的控制端耦接于第(n-1)级移位寄存单元SR(n-1)的端点Q(n-1)，第一端耦接于时钟脉冲产生器220以接收时钟脉冲信号CK1，而第二端耦接于晶体管开关T1的控制端；晶体管开关T4的控制端耦接于第(n+1)级移位寄存单元SR(n+1)的端点Q(n+1)，第一端耦接于时钟脉冲产生器220以接收时钟脉冲信号CK3，而第二端耦接于晶体管开关T2的控制端。
在图4a～图4d所示的实施例中，第一下拉电路30包含晶体管开关T5和T6：晶体管开关T5的控制端耦接于第(n+2)级移位寄存单元SR(n+2)的输出端，第一端耦接于端点Q(n)，而第二端耦接于电源供应器230以接收一偏压VSS3；晶体管开关T6的控制端耦接于第(n-2)级移位寄存单元SR(n-2)的输出端，第一端耦接于端点Q(n)，而第二端耦接于电源供应器230以接收一偏压VSS4，其中偏压VSS3和VSS4的值低于晶体管开关T9的导通电压。
请参考图5a和图5b，图5a为本发明第一至第四实施例的液晶显示装置200在正向扫描模式下运行时的时序图，而图5b为本发明第一至第四实施例的液晶显示装置200在反向扫描模式下运行时的时序图。图5a和图5b显示了栅极驱动信号GS(n-2)～GS(n+2)、时钟脉冲信号CK1～CK3，以及端点Q(n-2)～Q(n+2)的电位。栅极驱动信号GS(n-2)～GS(n+2)的输出周期(具致能电位的期间)分别由Tn-2～Tn+2来表示，而移位寄存单元SR(n-2)～SR(n+2)分别依据时钟脉冲信号CK3、CK1、CK2、CK3和CK1来运行。
在如图5a所示的正向扫描模式下运行时，液晶显示装置200依序通过移位寄存单元SR(1)～SR(N)来输出栅极驱动信号GS(1)～GS(N)至相对应的栅极线GL(1)～GL(N)。在第(n-1)级输出周期Tn-1时，时钟脉冲信号CK1和栅极驱动信号GS(n-1)具致能电位，第n级移位寄存单元SR(n)的输入电路21～24内的晶体管开关T1会被导通，进而将端点Q(n)的电位拉高至偏压VDD1、时钟脉冲信号CK1或栅极驱动信号GS(n-1)的电位以导通晶体管开关T9，由于时钟脉冲信号CK2此时维持在除能电位，因此第n级栅极驱动信号GS(n)并无输出；在第n级输出周期Tn时，时钟脉冲信号CK2会切换至致能电位并通过导通的晶体管开关T9传送至输出端OUT(n)，此时移位寄存单元SR(n)可输出具致能电位的第n级栅极驱动信号GS(n)至栅极线GL(n)；在第(n+1)级输出周期Tn+1时，时钟脉冲信号CK3和栅极驱动信号GS(n+1)具致能电位，第n级移位寄存单元SR(n)的输入电路21～24内的晶体管开关T2会被导通，进而将端点Q(n)维持在和偏压VDD2、时钟脉冲信号CK3或第(n+1)级栅极驱动信号GS(n+1)相同的电位以导通晶体管开关T9，由于时钟脉冲信号CK2在周期Tn+1时会切换至除能电位，因此此时第n级栅极驱动信号GS(n)并无输出；在第(n+1)级输出周期Tn+2时，第(n+2)级栅极驱动信号GS(n+2)具致能电位，第n级移位寄存单元SR(n)的第一下拉电路30内的晶体管开关T5会被导通，进而将端点Q(n)的电位拉低至偏压VSS3以关闭晶体管开关T9，因此此时第n级栅极驱动信号GS(n)并无输出。
在如图5b所示的反向扫描模式下运行时，液晶显示装置200依序通过移位寄存单元SR(N)～SR(1)来输出栅极驱动信号GS(N)～GS(1)至相对应的栅极线GL(N)～GL(1)。在第(n+1)级输出周期Tn+1时，时钟脉冲信号CK3和栅极驱动信号GS(n+1)具致能电位，第n级移位寄存单元SR(n)的输入电路21～24内的晶体管开关T2会被导通，进而将端点Q(n)的电位拉高至偏压VDD2、时钟脉冲信号CK3或第(n+1)级栅极驱动信号GS(n+1)的电位以导通晶体管开关T9，由于时钟脉冲信号CK2此时维持在除能电位，因此第n级栅极驱动信号GS(n)并无输出；在第n级输出周期Tn时，时钟脉冲信号CK2会切换至致能电位并通过导通的晶体管开关T9传送至输出端OUT(n)，此时移位寄存单元SR(n)可输出具致能电位的第n级栅极驱动信号GS(n)至栅极线GL(n)；在第(n-1)级输出周期Tn-1时，时钟脉冲信号CK1和栅极驱动信号GS(n-1)具致能电位，第n级移位寄存单元SR(n)的输入电路21～24内的晶体管开关T1会被导通，进而将端点Q(n)维持在和偏压VDD1、时钟脉冲信号CK1或栅极驱动信号GS(n-1)的电位以导通晶体管开关T9，由于时钟脉冲信号CK2在周期Tn-1时会切换至除能电位，因此此时第n级栅极驱动信号GS(n)并无输出；在周期Tn-2时，第(n-2)级栅极驱动信号GS(n-2)具致能电位，第n级移位寄存单元SR(n)的第一下拉电路30内的晶体管开关T6会被导通，进而将端点Q(n)的电位拉低至偏压VSS4以关闭晶体管开关T9，因此此时第n级栅极驱动信号GS(n)并无输出。
在本发明的液晶显示装置200中，输入电路21～23采用包含晶体管开关T1和T2的对称结构，输入电路24采用包含晶体管开关T1～T4的对称结构，而第一下拉电路30采用包含晶体管开关T5和T6的对称结构，因此能使液晶显示装置200在正向扫描模式和反向扫描模式下皆能正常运行。同时，第二下拉电路40用来稳定输出电压，其可采用相关领域内熟知技术的不同电路，第4a～4d所示仅为其中一例(其中偏压VDD的电位为时钟脉冲信号CK1～CK3的致能电位)，第二下拉电路40的结构和相关运行并不影响本发明的范畴。另一方面，晶体管开关T1～T9可为金属氧化物半导体晶体管(metal-oxide-semiconductor，MOS)开关，或是具类似功能的元件。
请参考图6，图6为本发明中一液晶显示装置300的简化方块示意图。图6仅显示了液晶显示装置300的部分结构，包含多条栅极线GL(1)～GL(N)、一M相位的双向移位寄存器310、一时钟脉冲产生器320和一电源供应器330。时钟脉冲产生器320可提供双向移位寄存器310运行所需的起始脉冲信号VST和时钟脉冲信号CK1～CKM，而电源供应器330可提供双向移位寄存器310运行所需的电压。
双向移位寄存器310包含有多级串接的移位寄存单元SR(1)～SR(N)，其输出端分别耦接于相对应的栅极线GL(1)～GL(N)。依据时钟脉冲信号CK1～CKM和起始脉冲信号VST，双向移位寄存器310可分别通过移位寄存单元SR(1)～SR(N)输出栅极驱动信号GS(1)～GS(N)至相对应的栅极线GL(1)～GL(N)。在本发明的液晶显示装置300中，双向移位寄存器310依据具M组相位的时钟脉冲信号CK1～CKM来运行，其中M≥2。图6显示了M＝2的实施例，其中时钟脉冲信号CK1和CK2以预定周期在一致能电位和一除能电位之间切换，且在同一时间仅有一时钟脉冲信号具致能电位。假设移位寄存单元SR(n)依据时钟脉冲信号CK1来运行，则移位寄存单元SR(n-1)和SR(n+1)会依据时钟脉冲信号CK2来运行。同时，在本发明的双向移位寄存器310中，每一级移位寄存单元另依据其前后级移位寄存单元的输出来运行，例如移位寄存单元SR(n)另依据栅极驱动信号GS(n-1)和GS(n+1)来运行。
请参考图7a和图7b，图7a和图7b为本发明液晶显示装置300中一第n级移位寄存单元SR(n)的示意图(n为介于1和N之间的整数)。在图7a和7b所示的实施例中，移位寄存单元SR(n)包含一输出端OUT(n)、一端点Q(n)、一提升电路10、一第一输入电路26、一第二输入电路27、一第一下拉电路31、一第二下拉电路32，以及一第三下拉电路40。移位寄存单元SR(n)可于其输出端OUT(n)输出栅极驱动信号GS(n)至栅极线GL(n)。
提升电路10包含一晶体管开关T9，其控制端耦接于端点Q(n)，第一端耦接于时钟脉冲产生器320以接收时钟脉冲信号CK1，而第二端耦接于输出端OUT(n)。当端点Q(n)的电位高于晶体管开关T9的导通电压时，时钟脉冲信号CK1可通过导通的晶体管开关T9传送至输出端OUT(n)以供应栅极驱动信号GS(n)。
第一输入电路26包含晶体管开关T1和T2：晶体管开关T1的第一端耦接于第(n-1)级移位寄存单元SR(n-1)的输出端，而第二端耦接于端点Q(n)；晶体管开关T2的控制端耦接于第(n-1)级移位寄存单元SR(n-1)的端点Q(n-1)，第一端耦接于一第一控制信号，而第二端耦接于晶体管开关T1的控制端。第二输入电路27包含晶体管开关T3和T4：晶体管开关T3的第一端耦接于第(n+1)级移位寄存单元SR(n+1)的输出端，而第二端极耦接于端点Q(n)；晶体管开关T4的控制端耦接于第(n+1)级移位寄存单元SR(n+1)的端点Q(n+1)，第一端耦接于一第二控制信号，而第二端耦接于晶体管开关T3的控制端。
第一下拉电路31包含晶体管开关T5和T6：晶体管开关T5的第一端耦接于端点Q(n)，而第二端耦接于电源供应器330以接收一偏压VSS1，其中偏压VSS1的值低于晶体管开关T9的导通电压；晶体管开关T6的控制端耦接于第(n+1)级移位寄存单元SR(n+1)的输出端，第一端耦接于晶体管开关T5的控制端，而第二端耦接于第一控制信号。第二下拉电路32包含晶体管开关T7和T8：晶体管开关T7的第一端耦接于端点Q(n)，而第二端耦接于电源供应器330以接收一偏压VSS2，其中偏压VSS2的值低于晶体管开关T9的导通电压；晶体管开关T8的控制端耦接于第(n-1)级移位寄存单元SR(n-1)的输出端，第一端耦接于晶体管开关T7的控制端，而第二端耦接于第二控制信号。
图7a所示为液晶显示装置300在正向扫描模式下运行时的实施例，此时第一控制信号可为时钟脉冲产生器320所提供的时钟脉冲信号CK2，而第二控制信号可为电源供应器330所提供的一偏压VSS。图7b所示为液晶显示装置300在反向扫描模式下运行时的实施例，此时第一控制信号可为电源供应器330所提供的偏压VSS，而第二控制信号可为时钟脉冲产生器320所提供的时钟脉冲信号CK2，其中偏压VSS的值低于晶体管开关T1、T3、T5和T7的导通电压。
请参考图8a和图8b，图8a为本发明液晶显示装置300在正向扫描模式下运行时的时序图，而图8b为本发明液晶显示装置300在反向扫描模式下运行时的时序图。图8a和图8b显示了栅极驱动信号GS(n-2)～GS(n+2)、时钟脉冲信号CK1～CK2，以及端点Q(n-2)～Q(n+2)的电位。栅极驱动信号GS(n-2)～GS(n+2)的输出周期(具致能电位的期间)分别由Tn-2～Tn+2来表示，而移位寄存单元SR(n-2)～SR(n+2)分别依据时钟脉冲信号CK1、CK2、CK1、CK2和CK1来运行。
在如图8a所示的正向扫描模式下运行时，液晶显示装置300依序通过移位寄存单元SR(1)～SR(N)来输出栅极驱动信号GS(1)～GS(N)至相对应的栅极线GL(1)～GL(N)。在第(n-1)级输出周期Tn-1时，时钟脉冲信号CK2、端点Q(n-1)和栅极驱动信号GS(n-1)具致能电位，第n级移位寄存单元SR(n)的第一输入电路26内的晶体管开关T1和T2会被导通，进而将端点Q(n)的电位拉高至栅极驱动信号GS(n-1)的电位以导通晶体管开关T9，由于时钟脉冲信号CK1此时维持在除能电位，因此第n级栅极驱动信号GS(n)并无输出；在第n级输出周期Tn时，时钟脉冲信号CK1会切换至致能电位并通过导通的晶体管开关T9传送至输出端OUT(n)，此时移位寄存单元SR(n)可输出具致能电位的第n级栅极驱动信号GS(n)至栅极线GL(n)；在第(n+1)级输出周期Tn+1时，时钟脉冲信号CK2和栅极驱动信号GS(n+1)具致能电位，第n级移位寄存单元SR(n)的第一下拉电路31内的晶体管开关T5和T6会被导通，进而将端点Q(n)拉低至偏压VSS1以关闭晶体管开关T9，因此此时第n级栅极驱动信号GS(n)并无输出。由于偏压VSS的值低于晶体管开关T3和T7的导通电压，因此当液晶显示装置300在正向扫描模式下运行时，第二输入电路27和第二下拉电路32为关闭。
在如图8b所示的反向扫描模式下运行时，液晶显示装置300依序通过移位寄存单元SR(N)～SR(1)来输出栅极驱动信号GS(N)～GS(1)至相对应的栅极线GL(N)～GL(1)。在第(n+1)级输出周期Tn+1时，时钟脉冲信号CK2、端点Q(n+1)和栅极驱动信号GS(n+1)具致能电位，第n级移位寄存单元SR(n)的第二输入电路27内的晶体管开关T3和T4会被导通，进而将端点Q(n)的电位拉高至栅极驱动信号GS(n+1)的电位以导通晶体管开关T9，由于时钟脉冲信号CK1此时维持在除能电位，因此第n级栅极驱动信号GS(n)并无输出；在第n级输出周期Tn时，时钟脉冲信号CK1会切换至致能电位并通过导通的晶体管开关T9传送至输出端OUT(n)，此时移位寄存单元SR(n)可输出具致能电位的第n级栅极驱动信号GS(n)至栅极线GL(n)；在第(n-1)级输出周期Tn-1时，时钟脉冲信号CK2和栅极驱动信号GS(n-1)具致能电位，第n级移位寄存单元SR(n)的第二下拉电路32内的晶体管开关T7和T8会被导通，进而将端点Q(n)拉低至偏压VSS2以关闭晶体管开关T9，因此此时第n级栅极驱动信号GS(n)并无输出。由于偏压VSS的值低于晶体管开关T1和T5的导通电压，因此当液晶显示装置300在反向扫描模式下运行时，第一输入电路26和第一下拉电路31为关闭。
在本发明的液晶显示装置300中，第一输入电路26和第二输入电路27呈对称结构，而第一下拉电路31和第二下拉电路32呈对称结构。因此，通过切换第一和第二控制信号，液晶显示装置300在正向扫描模式和反向扫描模式下皆能正常运行。同时，第三下拉电路40用来稳定输出电压，其可采用相关领域内熟知技术的不同电路，图7a和图7b所示仅为其中一例(其中偏压VDD的电位为时钟脉冲信号CK1～CK2的致能电位)，第三下拉电路40的结构和相关运行并不影响本发明的范畴。另一方面，晶体管开关T1～T9可为MOS开关，或是具类似功能的元件。
本发明的移位寄存器采用具对称结构的输入电路和下拉电路，让液晶显示装置在正向扫描模式和反向扫描模式下皆能正常运行，因此能提供弹性的驱动方式。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (14)

1.一种双向移位寄存器，其包含多级串接移位寄存单元，其中：
所述多级串接移位寄存单元中一第(n-1)级移位寄存单元依据一第一时钟脉冲信号和一第(n-1)级输入电压来提供一第(n-1)级输出电压；
所述多级串接移位寄存单元中一第n级移位寄存单元依据一第二时钟脉冲信号和一第n级输入电压来提供一第n级输出电压；
所述多级串接移位寄存单元中一第(n+1)级移位寄存单元依据一第三时钟脉冲信号和一第(n+1)级输入电压来提供一第(n+1)级输出电压；且
该第n级移位寄存单元包含：
一输出端，用来输出该第n级输出电压；
一第n级节点；
一提升电路，其依据该第二时钟脉冲信号和该第n级节点的电位来提供该第n级输出电压；
一输入电路，用来接收该第(n-1)级输出电压和该第(n+1)级输出电压，并于正向扫描时将该第(n-1)级输出电压作为该第n级输入电压，于反向扫描时将该第(n+1)级输出电压作为该第n级输入电压，并依据该第(n-1)级输出电压和该第(n+1)级输出电压来导通该提升电路；以及
一下拉电路，其于正向扫描时依据所述多级串接移位寄存单元中一后级移位寄存单元所传来的一第一电压来关闭该提升电路，且于反向扫描时依据所述多级串接移位寄存单元中一前级移位寄存单元所传来的一第二电压来关闭该提升电路。
2.如权利要求1所述的移位寄存器，其中该输入电路包含：
一第一开关，其包含：
一第一端，用来接收该第(n-1)级输出电压；
一第二端，耦接于该第n级节点；及
一控制端，耦接于该第一开关的第一端；以及
一第二开关，其包含：
一第一端，用来接收该第(n+1)级输出电压；
一第二端，耦接于该第n级节点；及
一控制端，耦接于该第二开关的第一端。
3.如权利要求1所述的移位寄存器，其中该输入电路包含：
一第一开关，其包含：
一第一端，耦接于一第一偏压，其中该第一偏压的电位高于该提升电路的导通电位；
一第二端，耦接于该第n级节点；及
一控制端，用来接收该第(n-1)级输出电压；以及
一第二开关，其包含：
一第一端，耦接于一第二偏压，其中该第二偏压的电位高于该提升电路的导通电位；
一第二端，耦接于该第n级节点；及
一控制端，用来接收该第(n+1)级输出电压。
4.如权利要求1所述的移位寄存器，其中该输入电路包含：
一第一开关，其包含：
一第一端，用来接收该第(n-1)级输出电压；
一第二端，耦接于该第n级节点；及
一控制端；
一第二开关，其包含：
一第一端，用来接收该第(n+1)级输出电压；
一第二端，耦接于该第n级节点；及
一控制端；
一第三开关，其包含；
一第一端，用来接收该第一时钟脉冲信号；
一第二端，耦接于该第一开关的控制端；及
一控制端，耦接于该第(n-1)级移位寄存单元内的一第(n-1)级节点；以及
一第四开关，其包含；
一第一端，用来接收该第三时钟脉冲信号；
一第二端，耦接于该第二开关的控制端；及
一控制端，耦接于该第(n+1)级移位寄存单元内的一第(n+1)级节点。
5.如权利要求1所述的移位寄存器，其中该下拉电路包含：
一第五开关，其包含：
一第一端，耦接于该第n级节点；
一第二端，耦接于一第三偏压，其中该第三偏压的电位低于该提升电路的导通电位；及
一控制端，用来接收该第一电压；以及
一第六开关，其包含：
一第一端，耦接于该第n级节点；
一第二端，耦接于一第四偏压，其中该第四偏压的电位低于该提升电路的导通电位；及
一控制端，用来接收该第二电压。
6.如权利要求5所述的移位寄存器，其中所述多级串接的移位寄存单元还包含：
一第(n-2)级移位寄存单元，其依据一第四时钟脉冲信号来提供一第(n-2)级输出电压以做为该第二电压；以及
一第(n+2)级移位寄存单元，其依据一第五时钟脉冲信号来提供一第(n+2)级输出电压以做为该第一电压；
其中该第一至第五时钟脉冲信号分别以一预定周期在一致能电位和一除能电位之间切换，且在同一时间该第一至第三时钟脉冲信号中仅有一时钟脉冲信号具该致能电位。
7.如权利要求6所述的移位寄存器，其中该第一和第五时钟脉冲信号相同，且该第三和第四时钟脉冲信号相同。
8.如权利要求1所述的移位寄存器，其还依据一第一控制信号和一第二控制信号来在一第一模式或一第二模式下运行，其中该移位寄存单元在该第一模式下运行时以正向扫描方式驱动所述多级串接移位寄存单元，在该第二模式下运行时以反向扫描方式驱动所述多级串接移位寄存单元，且
该第n级移位寄存单元的该输入电路包含：
一第一输入电路，其于该第一模式下依据该第(n-1)级输出电压和该第一控制信号来导通该提升电路，且于该第二模式下依据该第(n-1)级输出电压和该第二控制信号来运行；及
一第二输入电路，其于该第二模式下依据该第(n+1)级输出电压和该第一控制信号来导通该提升电路，且于该第一模式下依据该第(n+1)级输出电压和该第二控制信号来运行；而
该第n级移位寄存单元的该下拉电路包含：
一第一下拉电路，其于该第一模式下依据该第(n+1)级输出电压和该第一控制信号来关闭该提升电路，且于该第二模式下依据该第(n+1)级输出电压和该第二控制信号来运行；及
一第二下拉电路，其于该第二模式下依据该第(n-1)级输出电压和该第一控制信号来关闭该提升电路，且于该第一模式下依据该第(n-1)级输出电压和该第二控制信号来运行。
9.如权利要求8所述的移位寄存器，其中：
该第一输入电路包含：
一第一开关，其包含：
一第一端，用来接收该第(n-1)级输出电压；
一第二端，耦接于该第n级节点；及
一控制端；
一第二开关，其包含；
一第一端，用来接收该第一控制信号；
一第二端，耦接于该第一开关的控制端；及
一控制端，耦接于该第(n-1)级移位寄存单元内的一第(n-1)级节点；且
该第二输入电路包含：
一第三开关，其包含：
一第一端，用来接收该第(n+1)级输出电压；
一第二端，耦接于该第n级节点；及
一控制端；以及
一第四开关，其包含；
一第一端，用来接收该第二控制信号；
一第二端，耦接于该第三开关的控制端；及
一控制端，耦接于该第(n+1)级移位寄存单元内的一第(n+1)级节点。
10.如权利要求9所述的移位寄存器，其中：
该第一下拉电路包含：
一第五开关，其包含：
一第一端，耦接于该第n级节点；
一第二端，耦接于一第一偏压，其中该第一偏压的电位低于该该提升电路的导通电位；及
一控制端；
一第六开关，其包含：
一第一端，耦接于该第五开关的控制端；
一第二端，用来接收该第一控制信号；及
一控制端，用来接收该第一电压；且
该第二下拉电路包含：
一第七开关，其包含：
一第一端，耦接于该第n级节点；
一第二端，耦接于一第二偏压，其中该第二偏压的电位低于该该提升电路的导通电位；及
一控制端；及
一第八开关，其包含：
一第一端，耦接于该第七开关的控制端；
一第二端，用来接收该第二控制信号；及
一控制端，用来接收该第二电压。
11.如权利要求10所述的移位寄存器，其中该第一控制信号的电位高于该第一开关、该第三开关、该第五开关和该第七开关的导通电位，而该第二控制信号的电位低于该第一开关、该第三开关、该第五开关和该第七开关的导通电位。
12.如权利要求10所述的移位寄存器，其中该第(n+1)级移位寄存单元依据该第三时钟脉冲信号来提供该第(n+1)级输出电压以做为该第一电压，该第(n-1)级移位寄存单元依据该第一时钟脉冲信号来提供该第(n-1)级输出电压以做为该第二电压，该第一至第三时钟脉冲信号分别以一预定周期在一致能电位和一除能电位之间切换，且在同一时间该第一和第二时钟脉冲信号中仅有一时钟脉冲信号具该致能电位，而在同一时间该第二和第三时钟脉冲信号中仅有一时钟脉冲信号具该致能电位。
13.如权利要求12所述的移位寄存器，其中该第一和第三时钟脉冲信号相同。
14.如权利要求1所述的移位寄存器，其中该提升电路包含：
一第九开关，其包含：
一第一端，用来接收该第二时钟脉冲信号；
一第二端，耦接于该输出端；及
一控制端，耦接于该第n级节点。
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