專利名稱：移位寄存器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移位寄存器；尤其涉及一種具有更穩(wěn)定的預(yù)充電電位的移位寄存 ο
背景技術(shù)：
請參考圖1。圖1為現(xiàn)有技術(shù)以N型金氧半(metal-oxide-semiconductor ；M0S) 晶體管工藝的移位寄存器的示意圖。如圖所示，移位寄存器100包含輸入端I、節(jié)點Z、節(jié)點 N、輸出端0、預(yù)充電電路110、致能控制器120及三個開關(guān)QN2、Qn3> Qn4。移位寄存器100的 輸入端I用以接收前一級移位寄存器的驅(qū)動信號，輸出端0則用以輸出移位寄存器100的 驅(qū)動信號。致能控制器120包含開關(guān)Qnici及反相器INV115開關(guān)Qnici的第一端耦接于輸入端 I，其控制端用以接收頻率信號CLK，開關(guān)Qnici用以根據(jù)頻率信號CLK將其第一端耦接于其第 二端。反相器INV1的輸入端耦接于開關(guān)Qnici的第二端，其輸出端耦接于節(jié)點N，用以將輸入 端I上所接收的信號反向后輸出至節(jié)點N。預(yù)充電電路110包含開關(guān)QN1。開關(guān)Qni的控制 端耦接于輸入端I，其第一端耦接于輸入端I，其第二端則耦接于節(jié)點Z，用以將輸入端I上 的信號傳送至節(jié)點Z以對節(jié)點Z預(yù)充電。開關(guān)Qn2的控制端耦接于節(jié)點N，其第一端耦接于 節(jié)點Z，其第二端則耦接于輸出端0。開關(guān)Qn3的控制端耦接于節(jié)點Z，其第一端用以接收頻 率信號XCK，其第二端則耦接于輸出端0。頻率信號XCK于高準(zhǔn)位時電壓為7. 5伏特(在此 設(shè)定高準(zhǔn)位電壓為Vdd)，于低準(zhǔn)位時電壓為0伏特。上述高準(zhǔn)位電壓與低準(zhǔn)位電壓可依照 使用者需求予以設(shè)定。在此以高準(zhǔn)位電壓為7. 5伏特與低準(zhǔn)位電壓為0伏特為范例。開關(guān) Qn4包含控制端耦接于節(jié)點N，其第一端耦接于電壓源Vss(在此設(shè)定電壓Vss為0伏特)，其 第二端則耦接于輸出端0。另外，由于移位寄存器100采用N型金氧半晶體管工藝，因此開 關(guān)Qni Qn4、Qnio皆為N型金氧半晶體管。另外，頻率信號CLK與XCK互為反相信號。請參考圖2，圖2為圖1所示移位寄存器100的時序圖。如圖所示，當(dāng)輸入端I接收 到前一級移位寄存器的驅(qū)動信號時(電位提升至電壓VDD，時間長度為半個頻率信號XCK)， 前一級的驅(qū)動信號分別經(jīng)由預(yù)充電電路Iio傳送至節(jié)點Z和經(jīng)由致能控制器120傳送至節(jié) 點N ；此時，頻率信號XCK的前半周期為低準(zhǔn)位。由于預(yù)充電電路110由開關(guān)Qni (N型金氧 半晶體管)所構(gòu)成，因此節(jié)點Z的電位將會被降低一個開關(guān)Qni的源_漏極電壓Vds ；在此情 況下電壓Vds為開關(guān)Qdi的臨界電壓Vthi (在此設(shè)定臨界電壓Vthi為2. 5伏特)。因此，此時 節(jié)點Z的電位為5伏特(Vdd-Vthi)。致能控制器120由開關(guān)Qnici與反相器INV1所構(gòu)成，因此 節(jié)點N將由原本的電壓Vdd下降至電壓0，并維持在一個頻率信號XCK的周期。由于此時節(jié) 點N的電位為0，由圖可知開關(guān)Qn2與Qn4將被關(guān)閉。在頻率信號XCK的后半周期(頻率信 號XCK的電壓維持在高準(zhǔn)位)內(nèi)，開關(guān)QN1、QN2、QN4都為關(guān)閉狀態(tài)，因此在節(jié)點Z上的電荷便 無消散途徑。由于開關(guān)Qn3在其第一端與控制端間有寄生電容C1,因此在當(dāng)開關(guān)Qn3的第一端上的頻率信號XCK的電壓由低準(zhǔn)位上升至高準(zhǔn)位時，節(jié)點Z的電位亦會被再提升一個電 壓Vdd而成為12. 5伏特(2VDD-VTH1 = 2X7. 5-2. 5)。因此，便可將開關(guān)Qn3導(dǎo)通而使輸出端O 的電位被拉升至電壓Vdd(7. 5伏特)以作為移位寄存器100的驅(qū)動信號。的后當(dāng)節(jié)點N的 電壓再度上升至電壓Vdd時，開關(guān)Qn2與Qn4被導(dǎo)通，而才將輸出端O的電壓下拉至電壓Vss (0 伏特)。由上述可知，當(dāng)移位寄存器100輸出驅(qū)動信號時，節(jié)點Z的電位為(2VDD_VTH1)，輸出 端O的電位為VDD，因此開關(guān)Qn3的柵-源極電壓Ves應(yīng)為5伏特(2VDD-VTH1-VDD = Vdd-Vthi = 7. 5-2. 5)。然而，移位寄存器100的輸出端0的驅(qū)動能力與開關(guān)Qn3的柵-源極電壓Ves有 關(guān)(電壓Ves越大則驅(qū)動能力越強)，且工藝的因素會造成開關(guān)的臨界電壓Vth有所變動，因 此根據(jù)上式得出的電壓Ves (Vdd-Vthi)也會隨之變動，進而影響移位寄存器100的驅(qū)動能力。請參考圖3，圖3為現(xiàn)有技術(shù)以P型金氧半晶體管為主的移位寄存器200的示意 圖。如圖所示，移位寄存器200包含輸入端I、節(jié)點Z、節(jié)點N、輸出端0、預(yù)充電電路210、致 能控制器220及三個開關(guān)QP2、Qp3> Qp4。移位寄存器200的輸入端I用以接收前一級移位寄 存器的驅(qū)動信號，移位寄存器200的輸出端0用以輸出移位寄存器200的驅(qū)動信號。致能 控制器220包含開關(guān)Qpici及反相器INV2。開關(guān)Qpici的第一端耦接于輸入端I，其控制端用以 接收頻率信號XCK，開關(guān)Qpici用以根據(jù)頻率信號XCK將其第一端耦接于其第二端。反相器 INV1的輸入端耦接于開關(guān)Qpici的第二端，其輸出端耦接于節(jié)點N，用以將輸入端I上所接收 的信號反向后輸出至節(jié)點N。預(yù)充電電路210包含開關(guān)QP1(I。開關(guān)Qpici的控制端耦接于輸入 端I，其第一端耦接于輸入端I，其第二端耦接于節(jié)點Z，用以將輸入端I上的信號傳送至節(jié) 點Z以對節(jié)點Z預(yù)充電。開關(guān)Qp2的控制端耦接于節(jié)點N，其第一端耦接于節(jié)點Z，其第二端 則耦接于輸出端0。開關(guān)Qp3的控制端耦接于節(jié)點Z，其第一端用以接收頻率信號CLK，其第 二端則耦接于輸出端0。頻率信號CLK于高準(zhǔn)位時電壓為VDD(在此設(shè)定電壓Vdd為7. 5伏 特)，于低準(zhǔn)位時電壓為0。開關(guān)Qp4的控制端耦接于節(jié)點N，其第一端耦接于電壓源Vdd (在 此設(shè)定電壓Vdd為7. 5伏特)，其第二端則耦接于輸出端0。另外，由于移位寄存器200為P 型金氧半晶體管工藝，因此開關(guān)Qpi Qp4及Qpici都為P型金氧半晶體管。請參考圖4，圖4為圖3所示移位寄存器200的時序圖。如圖所示，當(dāng)輸入端I接 收到前一級移位寄存器的驅(qū)動信號時(電位由Vdd下降至0，維持半個頻率信號CLK周期的 長度)，前一級的驅(qū)動信號經(jīng)由預(yù)充電電路210傳送至節(jié)點Z ；前一級的驅(qū)動信號經(jīng)由致能 控制器220傳送至節(jié)點N，此時頻率信號CLK的前半周期為高電位，電壓為VDD。由于預(yù)充電 電路210由開關(guān)Qpi (P型金氧半晶體管)所構(gòu)成，因此節(jié)點Z的電位將會被提升一個開關(guān) Qpi的源漏極電壓Vds，于此情況下電壓Vds為開關(guān)Qpi的臨界電壓Vth2 (設(shè)臨界電壓Vth2為2. 5 伏特)。因此，此時節(jié)點Z的電位為2. 5伏特(VDD-VDD+VTH2)。致能控制器120由開關(guān)Qpiq與 反相器INV2所構(gòu)成，因此節(jié)點N將由原本的電壓0上升至VDD，并維持一個頻率信號CLK的 周期的長度。由于此時節(jié)點N的電位為VDD，由圖可知開關(guān)知與(^將被關(guān)閉。在頻率信號 CLK的后半周期(頻率信號CLK的電壓維持在0伏特)內(nèi)，開關(guān)知力^力^都為關(guān)閉狀態(tài)， 因此在節(jié)點Z上的電荷便無消散途徑。由于開關(guān)Qp3在其第一端與控制端間有寄生電容C2, 因此在當(dāng)開關(guān)Qp3的第一端上的頻率信號CLK的電壓由Vdd下降至0時，節(jié)點Z的電位也會 被再下拉一個電壓Vdd而成為-2. 5伏特(Vthi-Vdd = 2. 5-5)。因此，便可將開關(guān)Qp3導(dǎo)通而 使輸出端0的電位被下拉至0伏特以作為移位寄存器200的驅(qū)動信號。之后當(dāng)節(jié)點N的電壓再度下降至ο伏特時，開關(guān)Qp2與Qp4被導(dǎo)通，而才將輸出端O的電壓提升至VDD。由上述可知，當(dāng)移位寄存器200輸出驅(qū)動信號時，節(jié)點Z的電位為(_VDD+VTH2)， 輸出端0的電位為0伏特，因此開關(guān)Qp3的柵-源極電壓Ves應(yīng)為-5伏特(-VDD+VTH2-0 ="7. 5+2. 5)。然而，移位寄存器200的輸出端0的驅(qū)動能力與開關(guān)Qp3的柵-源極電壓Ves 有關(guān)(電壓Ves越大則驅(qū)動能力越強)，且工藝的因素會造成開關(guān)的臨界電壓Vth變動，因此 根據(jù)上式得出的電壓Ves (-VDD+VTH2)也會隨之變動，進而影響了移位寄存器200的驅(qū)動能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種移位寄存器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)充電 電路的移位寄存器驅(qū)動力差的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明另提供一種移位寄存器。該移位寄存器包含輸入端、輸出 端、致能控制器、預(yù)充電電路、第一開關(guān)、第二開關(guān)及第三開關(guān)。該輸入端用以接收第一驅(qū)動 信號。該輸出端用以輸出一第二驅(qū)動信號。該致能控制器耦接于該移位寄存器的輸入端，用 以于接收到該第一驅(qū)動信號時，輸出致能信號。該致能信號為該第一驅(qū)動信號的反相。該 預(yù)充電電路包含輸入端、輸出端、接收模塊、啟動模塊及重置模塊。該預(yù)充電電路的輸入端 耦接于該移位寄存器的輸入端，用以接收該第一驅(qū)動信號。該預(yù)充電電路的輸出端用以輸 出預(yù)充電信號。該預(yù)充電電路的接收模塊包含輸入端、控制端及輸出端。該預(yù)充電電路的 接收模塊的輸入端耦接于該預(yù)充電電路的輸入端，用以接收該第一驅(qū)動信號。該預(yù)充電電 路的接收模塊的控制端用以接收控制信號。該預(yù)充電電路的接收模塊的輸出端，于該接收 模塊接收到該控制信號時，傳送該第一驅(qū)動信號。該預(yù)充電電路的啟動模塊耦接于該預(yù)充 電電路的接收模塊的輸出端與該預(yù)充電電路的輸出端之間，用以于接收到該第一驅(qū)動信號 時，輸出該預(yù)充電信號。該預(yù)充電電路的重置模塊，耦接于該預(yù)充電電路的接收模塊的輸出 端與該預(yù)充電電路的啟動模塊之間，用以接收重置信號以重置該預(yù)充電信號。該第一開關(guān) 包含第一端、控制端及第二端。該第一開關(guān)的第一端用以接收一頻率信號。該第一開關(guān)的控 制端，耦接于該預(yù)充電電路的輸出端，用以接收該預(yù)充電信號。該第一開關(guān)的第二端，耦接 于該移位寄存器的輸出端，用以于該第一開關(guān)接收到該預(yù)充電信號時，耦接于該第一開關(guān) 的第一端。該第二開關(guān)包含第一端、控制端及第二端。該第二開關(guān)的第一端，耦接于一第一 電壓源。第二開關(guān)的控制端，耦接于該致能控制器的輸出端，用以接收該致能信號。第二開 關(guān)的第二端，耦接于該移位寄存器的該輸出端，用以于該第二開關(guān)接收到該致能信號時，耦 接于該第二開關(guān)的第一端。該第三開關(guān)包含第一端、控制端及第二端。該第三開關(guān)的第一 端，耦接于該預(yù)充電電路的輸出端。該第三開關(guān)的控制端，耦接于該致能控制器的輸出端， 用以接收該致能信號。該第三開關(guān)的第二端，耦接于該移位寄存器的輸出端，用以于該第三 開關(guān)接收到該致能信號時，耦接于該第三開關(guān)的第一端。其中，該啟動模塊包含一第四開關(guān)，包含一第一端，耦接于該預(yù)充電電路的該輸出端；一控制端，耦接于該接收模塊的該輸出端，用以接收該第一驅(qū)動信號；及一第二 端，耦接于一第二電壓源，用以于該第四開關(guān)的該控制端接收到該驅(qū)動信號時，耦接于該第 四開關(guān)的該第一端。其中，該重置模塊包含一第五開關(guān)，包含一第一端，耦接于該接收模塊的該輸出端，用以接收該第一驅(qū)動信號；一控制端，用以接收該重置信號；及一第二端，耦接于該第一偏壓源，用以于該第五開關(guān)接收到該重置信號時，耦接于該第五開關(guān)的該第一端以重置該預(yù)充電信號。其中，該啟動模塊另包含一電容，耦接于該第四開關(guān)的該第一端與該第四開關(guān)的 該控制端之間；一第六開關(guān)，包含一第一端，耦接于該第四開關(guān)的該第一端；一控制端，耦 接于該接收模塊的該輸出端，用以接收該第一驅(qū)動信號；及一第二端，用以于該第六開關(guān)接 收到該第一驅(qū)動信號時，耦接于該第六開關(guān)的該第一端；及一第七開關(guān)，包含一第一端， 耦接于該第六開關(guān)的該第二端；一控制端，用以接收該頻率信號的反相信號；及一第二端， 耦接于該預(yù)充電電路的該輸出端，用以于該第七開關(guān)接收到該頻率信號的反相信號時，耦 接于該第七開關(guān)的該第一端。其中，該啟動模塊另包含一電容，耦接于該第四開關(guān)的該第一端與該第四開關(guān)的 該控制端之間；一第六開關(guān)，包含一第一端，耦接于該第四開關(guān)的該第一端；一控制端，耦 接于該接收模塊的該輸出端，用以接收該第一驅(qū)動信號；及一第二端，用以于該第六開關(guān)接 收到該第一驅(qū)動信號時，耦接于該第六開關(guān)的該第一端；及一第七開關(guān)，包含一第一端， 耦接于該第六開關(guān)的該第二端；一控制端，耦接于該接收模塊的該輸出端，用以接收該第一 驅(qū)動信號；及一第二端，耦接于該預(yù)充電電路的該輸出端，用以于該第七開關(guān)接收到第一驅(qū) 動信號時，耦接于該第七開關(guān)的該第一端。其中，該接收模塊另包含一第八開關(guān)，該第八開關(guān)包含一第一端，耦接該接收模 塊的該輸出端；一控制端，耦接于該接收模塊的該控制端，用以接收該控制信號；及一第二 端，耦接于該接收模塊的該輸入端，用以于該第八開關(guān)接收到該控制信號時，耦接于該第八 開關(guān)的該第一端。其中，該控制信號為該第一驅(qū)動信號或該頻率信號的反相信號。其中，該重置信號為該頻率信號的反相信號或該第二驅(qū)動信號。其中，該致能控制器包含一第九開關(guān)，包含一第一端，耦接于該移位寄存器的 輸入端；一控制端，用以接收該頻率信號的反相信號；及一第二端，用以于該第九開關(guān)接收 到該控制信號時，耦接于該第九開關(guān)的該第一端；及一反相器，包含一輸入端，耦接于該 第九開關(guān)的該第二端；及一輸出端，耦接于該第二開關(guān)的該控制端。而且，本發(fā)明提供一種預(yù)充電電路，該預(yù)充電電路包含輸入端、輸出端、接收模塊、 啟動模塊以及重置模塊。該輸入端用以接收驅(qū)動信號。該輸出端用以輸出預(yù)充電信號。該 接收模塊包含輸入端、控制端及輸出端。該接收模塊的輸入端耦接于該預(yù)充電電路的輸入 端，用以接收該驅(qū)動信號。該接收模塊的控制端用以接收一控制信號。該接收模塊的輸出 端于該接收模塊接收到該控制信號時，傳送該驅(qū)動信號。該啟動模塊，耦接于該接收模塊的 該輸出端與該預(yù)充電電路的輸出端之間，用以于接收到該驅(qū)動信號時，輸出該預(yù)充電信號。 該重置模塊，耦接于該接收模塊的該輸出端與該啟動模塊之間，用以接收重置信號以重置 該預(yù)充電信號。其中，該重置模塊包含一第二開關(guān)，包含一第一端，耦接于該接收模塊的該輸 出端，用以接收該驅(qū)動信號；一控制端，用以接收該重置信號；及一第二端，耦接于一第二 電壓源，用以于該第二開關(guān)接收到該重置信號時，耦接于該第二開關(guān)的該第一端以重置該 預(yù)充電信號。其中，該啟動模塊另包含一第三開關(guān)，包含一第一端，耦接于該第一開關(guān)的該第一端；一控制端，耦接于該接收模塊的該輸出端，用以接收該驅(qū)動信號；及一第二端，用 以于該第三開關(guān)的該控制端接收到該驅(qū)動信號時，耦接于該第三開關(guān)的該第一端；及一第 四開關(guān)，包含一第一端，耦接于該第三開關(guān)的該第二端；一控制端，用以接收一頻率信號； 及一第二端，耦接于該預(yù)充電電路的該輸出端，用以于該第四開關(guān)接收到該頻率信號時，耦 接于該第四開關(guān)的該第一端。其中，該接收模塊另包含一第五開關(guān)，該第五開關(guān)包含一第一端，耦接該接收模 塊的該輸出端；一控制端，耦接于該接收模塊的該控制端，用以接收該控制信號；及一第二 端，耦接于該接收模塊的該輸入端，用以于該第五開關(guān)接收到該控制信號時，耦接于該第五 開關(guān)的該第一端。其中，該控制信號為該驅(qū)動信號或一頻率信號。其中，該重置信號為一頻率信號。 綜上所述，本發(fā)明的預(yù)充電電路不會受到工藝影響，使得利用本發(fā)明的預(yù)充電電 路的移位寄存器能夠有較佳的驅(qū)動力。以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)以N型金氧半晶體管制作的移位寄存器的示意圖；圖2為圖1的移位寄存器的時序圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)以P型金氧半晶體管制作的移位寄存器的示意圖；圖4為圖3所示移位寄存器的時序圖；圖5為本發(fā)明移位寄存器第一實施例的示意圖；圖6為圖5所示移位寄存器的時序圖；圖7為本發(fā)明移位寄存器第二實施例的示意圖；圖8為本發(fā)明移位寄存器第三實施例的示意圖；圖9為本發(fā)明移位寄存器第四實施例的示意圖；圖10為本發(fā)明移位寄存器第五實施例的示意圖；圖11為本發(fā)明移位寄存器第六實施例的示意圖。其中，附圖標(biāo)記100,200,500,700,800,900,1000,1100 移位寄存器110、210、510、710、810、910、1010、1110 預(yù)充電電路120、220 致能控制器511、711、811、911、1011、1111 接收模塊512、712、812、912、1012、1112 啟動模塊513、713、813、913、1013、1113 重置模塊Vdd、Vss:電壓源C1 C5 電容INV1、INV2 反相器RpR2:重置信號E1, E2:控制信號
0 輸出端I 輸入端Z、J、N:節(jié)點Qni QN9、Qnio :N型金氧半晶體管Qpi QP9、Qpio :P型金氧半晶體管
具體實施例方式請參考圖5。圖5為本發(fā)明移位寄存器第一實施例的示意圖。移位寄存器500以 N型金氧半晶體管為例。如圖所示，移位寄存器500包含輸入端I、節(jié)點Z、節(jié)點N、輸出端0、 預(yù)充電電路510、致能控制器120及三個開關(guān)QN2、QN3、QN4。移位寄存器500的輸入端I用以 接收前一級移位寄存器的驅(qū)動信號，移位寄存器500的輸出端0用以輸出移位寄存器500 的驅(qū)動信號。致能控制器120包含開關(guān)Qnici及反相器INV115開關(guān)Qnici的第一端耦接于輸入 端I，其控制端用以接收頻率信號CLK，開關(guān)Qnici用以根據(jù)頻率信號CLK將其第一端耦接于 其第二端。反相器INV1的輸入端耦接于開關(guān)Qnici的第二端，其輸出端耦接于節(jié)點N，用以將 輸入端I上所接收的信號反向后輸出至節(jié)點N。預(yù)充電電路510包含接收模塊511、啟動模 塊512、重置模塊513及節(jié)點J。開關(guān)Qn2的控制端耦接于節(jié)點N，其第一端耦接于節(jié)點Z， 其第二端則耦接于輸出端0。開關(guān)Qn3的控制端耦接于節(jié)點Z，其第一端用以接收頻率信號 XCK，其第二端則耦接于輸出端0。頻率信號XCK于高準(zhǔn)位時電壓為VDD(在此設(shè)定電壓Vdd 為7. 5伏特)，于低準(zhǔn)位時電壓為0。開關(guān)Qn4的控制端耦接于節(jié)點N，其第一端耦接于電壓 源Vss(在此設(shè)定電壓Vss為0伏特)，其第二端則耦接于輸出端0。接收模塊511包含開關(guān)QN5。開關(guān)Qn5的控制端用以接收控制信號E1,其第一端耦 接于輸入端I，其第二端則耦接于節(jié)點J。當(dāng)開關(guān)Qn5接收到控制信號E1時，開關(guān)Qn5的第二 端將耦接于開關(guān)Qn5的第一端，用以將輸入端I上的信號傳送至節(jié)點J。啟動模塊512包含開關(guān)QN6。開關(guān)Qn6的控制端耦接于節(jié)點J，用以接收經(jīng)由接收模 塊511傳送來的信號，其第一端耦接于電壓源VDD，其第二端則耦接于節(jié)點Z。當(dāng)開關(guān)Qn6接 收經(jīng)由接收模塊511傳送來的信號時，開關(guān)Qn6的第二端將耦接于開關(guān)Qn5的第一端而提升 節(jié)點Z的電位至電壓Vdd。重置模塊513包含開關(guān)QN7。開關(guān)Qn7的控制端用以接收重置信號R1,其第一端耦 接于電壓源Vss，其第二端耦接于節(jié)點J。當(dāng)開關(guān)Qn7接收到重置信號R1時，開關(guān)Qn7的第二 端將耦接于開關(guān)Qn5的第一端而將節(jié)點J的電位下拉至Vss，進而使啟動模塊512的開關(guān)Qn6 關(guān)閉而停止提升節(jié)點Z的電位。移位寄存器500以N型金氧半晶體管為例，因此開關(guān)Qn2 QN7、Qnio都為N型金氧半晶體管。請參考圖6。圖6為圖5所示移位寄存器500的時序圖。如圖所示，當(dāng)輸入端I接 收到前一級移位寄存器的驅(qū)動信號時(電位提升至vDD，并維持半個頻率信號XCK的長度)， 前一級的驅(qū)動信號分別經(jīng)由預(yù)充電電路510傳送至節(jié)點Z以及經(jīng)由致能控制器120傳送至 節(jié)點N，此時頻率信號XCK的前半周期為低電位，電壓為0。此時，預(yù)充電電路510中，接收模 塊511的開關(guān)Qn5因為控制信號E1而將前一級的驅(qū)動信號傳送至節(jié)點J。由于開關(guān)Qn5為N 型金氧半晶體管，因此節(jié)點J的電位將會被降低一個開關(guān)Qn5的源漏極電壓Vds，于此情況下電壓Vds為開關(guān)Qn5的臨界電壓Vth5 (在此設(shè)定臨界電壓Vth5為2. 5伏特)。因此，此時節(jié)點 J的電位為5伏特(VDD-VTH5)。啟動模塊512的開關(guān)Qn6因為節(jié)點J的電位上升而導(dǎo)通，而將 節(jié)點Z的電位提升至VDD。節(jié)點Z的電位能于此時被提升至Vdd是因為開關(guān)Qn6由于在節(jié)點 J與Z之間有寄生電容C3，而當(dāng)節(jié)點Z的電壓上升至Vdd時，會對電容C3充電而使得節(jié)點J 的電位再上升至電壓(VDD+VTH6)，如此便能保持開關(guān)Qn6導(dǎo)通而節(jié)點Z的電位維持在VDD。致 能控制器120由反相器INV1所構(gòu)成，因此節(jié)點N將由原本的Vdd下降至電壓0，并維持一個 頻率信號XCK的周期的長度。由于此時節(jié)點N的電位為0，由圖可知開關(guān)Qn2與Qn4將被關(guān) 閉。在頻率信號XCK的后半周期(頻率信號XCK的電壓維持在Vdd)內(nèi)，開關(guān)QN1、QN2、QN4都 為關(guān)閉狀態(tài)，因此于節(jié)點Z上的電荷便無消散途徑。由于開關(guān)Qn3在其第一端與控制端間有 寄生電容C1,因此在當(dāng)開關(guān)Qn3的第一端上的頻率信號XCK的電壓由0上升至Vdd時，節(jié)點Z 的電位也會被再提升一個電壓Vdd而成為15伏特(2Vdd = 2X7. 5)，如此便可將開關(guān)Qn3導(dǎo) 通而使輸出端O的電位被拉升至VDD，以作為移位寄存器500的驅(qū)動信號。之后當(dāng)節(jié)點N的 電壓再度上升至Vdd時，開關(guān)Qn2與Qn4被導(dǎo)通，而才將輸出端O的電壓下拉至Vss。重置模塊 513也于此時接收重置信號R1,將開關(guān)Qn7導(dǎo)通，并且把節(jié)點J的電位下拉，進而關(guān)閉啟動模 塊512的開關(guān)Qn6而停止提升節(jié)點Z的電位。重置信號R1可為頻率信號XCK的反相信號(CLK)或者為移位寄存器500的驅(qū)動 信號(意即將開關(guān)Qn7耦接于輸出端0)；控制信號E1可以用前一級移位寄存器的驅(qū)動信號 (意即耦接于輸入端I)或者為頻率信號XCK的反相信號(CLK)。由上述可知，當(dāng)移位寄存器500輸出驅(qū)動信號時，節(jié)點Z的電位為(2VDD)，輸出端0 的電位為VDD，因此開關(guān)Qn3的柵-源極電壓Ves應(yīng)為7. 5伏特(2Vdd-Vdd = Vdd)。然而，移位 寄存器100的輸出端0的驅(qū)動能力與開關(guān)Qn3的柵-源極電壓Ves有關(guān)，也即電壓Ves越大、 驅(qū)動能力越強；因此，根據(jù)上式得出的電壓Ves (Vdd)不會受工藝關(guān)系所引起的Vth的變動所 影響，因此有高且穩(wěn)定的驅(qū)動能力。請參考圖7。圖7本發(fā)明移位寄存器第二實施例的示意圖。移位寄存器700包含 輸入端I、節(jié)點Z、節(jié)點N、輸出端0、預(yù)充電電路710、致能控制器120及三開關(guān)QN2、Qn3> QN4。 預(yù)充電電路710包含接收模塊711、啟動模塊712、重置模塊713及節(jié)點J。移位寄存器700 與移位寄存器500類似，不同的處在于移位寄存器700的預(yù)充電電路710中的啟動模塊712 較啟動模塊512新增了電容C4和兩個開關(guān)Qn8及QN9。電容C4耦接于節(jié)點J與開關(guān)Qn6的第 二端之間。開關(guān)Qn8的控制端耦接于節(jié)點J，其第一端耦接于開關(guān)Qn6的第二端。開關(guān)Qn9的 控制端耦接于節(jié)點J，其第一端耦接于開關(guān)Qn8的第二端，其第二端則耦接于節(jié)點Z。開關(guān)Qn8 和Qn9都為N型金氧半晶體管。請參考圖8。圖8為本發(fā)明移位寄存器第三實施例的示意圖。移位寄存器800包 含輸入端I、節(jié)點ζ、節(jié)點N、輸出端0、預(yù)充電電路810、致能控制器120及三個開關(guān)QN2、QN3、 Qn4。預(yù)充電電路810包含接收模塊811、啟動模塊812、重置模塊813及節(jié)點J。移位寄存 器800與移位寄存器500類似，不同之處在于移位寄存器800的預(yù)充電電路810中的啟動 模塊812較啟動模塊512新增了電容C4和兩個開關(guān)Qn8及QN9。電容C4耦接于節(jié)點J與開 關(guān)Qn6的第二端之間。開關(guān)Qn8的控制端耦接于節(jié)點J，其第一端耦接于開關(guān)Qn6的第二端。 開關(guān)Qn9的控制端用以接收頻率信號XCK的反相信號(CLK)，其第一端耦接于開關(guān)Qn8的第 二端，其第二端則耦接于節(jié)點Z。開關(guān)QN8、Qn9都為N型金氧半晶體管。
請參考圖9。圖9為本發(fā)明移位寄存器第四實施例的示意圖。移位寄存器900以 P型金氧半晶體管來制作。如圖所示，移位寄存器900包含輸入端I、節(jié)點Z、節(jié)點N、輸出端 0、預(yù)充電電路910、致能控制器220及三個開關(guān)QP2、QP3、QP4。移位寄存器900的輸入端I用 以接收前一級移位寄存器的驅(qū)動信號，移位寄存器900的輸出端0用以輸出移位寄存器900 的驅(qū)動信號。致能控制器220包含開關(guān)Qpici及反相器INV2。開關(guān)Qpici的第一端耦接于輸入 端I，其控制端用以接收頻率信號XCK，開關(guān)Qpici用以根據(jù)頻率信號XCK將其第一端耦接于其 第二端。反相器INV2的輸入端耦接于開關(guān)Qpici的第二端，其輸出端耦接于節(jié)點N，用以將輸 入端I上所接收的信號反向后輸出至節(jié)點N。預(yù)充電電路910包含接收模塊911、啟動模塊 912、重置模塊913及節(jié)點J。開關(guān)Qp2的控制端耦接于節(jié)點N，其第一端耦接于節(jié)點Z，其第 二端則耦接于輸出端0。開關(guān)Qp3的控制端耦接于節(jié)點Z，其第一端用以接收頻率信號CLK， 其第二端則耦接于輸出端0。頻率信號CLK于高準(zhǔn)位時電壓為Vdd(在此設(shè)定Vdd為7. 5伏 特)，于低準(zhǔn)位時電壓為0。開關(guān)Qp4的控制端耦接于節(jié)點N，其第一端耦接于電壓源VDD，其 第二端耦接于輸出端0。接收模塊911包含開關(guān)QP5。開關(guān)Qp5的控制端用以接收控制信號E2,其第一端耦 接于輸入端I，其第二端耦接于節(jié)點J。當(dāng)開關(guān)Qp5接收到控制信號E2時，開關(guān)Qp5的第二端 將耦接于開關(guān)Qp5的第一端，用以將輸入端I上的信號傳送至節(jié)點J。啟動模塊912包含開關(guān)QN6。開關(guān)Qre的控制端耦接于節(jié)點J，用以接收經(jīng)由接收模 塊911傳送來的信號，其第一端耦接于電壓源Vss，其第二端耦接于節(jié)點Z。當(dāng)開關(guān)Qre接收 經(jīng)由接收模塊911傳送來的信號時，開關(guān)Qre的第二端將耦接于開關(guān)Qp5的第一端而下降節(jié) 點Z的電位至Vss。重置模塊913包含開關(guān)QP7。開關(guān)Qp7的控制端用以接收重置信號R2,其第一端耦 接于電壓源VDD，其第二端耦接于節(jié)點J。當(dāng)開關(guān)Qp7接收到重置信號R2時，開關(guān)Qp7的第二 端將耦接于開關(guān)Qp5的第一端而將節(jié)點J的電位降低至電壓Vss(0伏特)，進而使啟動模塊 912的開關(guān)Qre關(guān)閉而停止下拉節(jié)點Z的電位。由于移位寄存器900以P型金氧半晶體管制作，因此開關(guān)Qp2 Qp7和Qpiq都為P 型金氧半晶體管。移位寄存器900的相關(guān)工作原理與移位寄存器500的工作原理相似，因此不再贅 述。重置信號R2可為頻率信號CLK的反相信號(XCK)或者為移位寄存器900的驅(qū)動 信號(也即將開關(guān)Qp7耦接于輸出端0)；控制信號E2可以用前一級移位寄存器的驅(qū)動信號 (也即耦接于輸入端I)或者為頻率信號CLK的反相信號(XCK)。請參考圖10。圖10為本發(fā)明移位寄存器第五實施例的示意圖。移位寄存器1000 包含輸入端I、節(jié)點ζ、節(jié)點N、輸出端0、預(yù)充電電路1010、致能控制器220及三個開關(guān)QP2、 QP3、QP4。預(yù)充電電路1010包含接收模塊1011、啟動模塊1012、重置模塊1013及節(jié)點J。移 位寄存器1000與移位寄存器900類似，不同之處在于移位寄存器1000的預(yù)充電電路1010 中的啟動模塊1012較啟動模塊912新增了電容C5和兩個開關(guān)Qp8及QP9。電容C5耦接于節(jié) 點J與開關(guān)Qre的第二端之間。開關(guān)Qp8的控制端耦接于節(jié)點J，其第一端耦接于開關(guān)Qre的 第二端。開關(guān)Qp9的控制端耦接于節(jié)點J，其第一端耦接于開關(guān)Qp8的第二端，其第二端則耦 接于節(jié)點Z。開關(guān)Qre和Qp9都為P型金氧半晶體管。
請參考圖11。圖11為本發(fā)明移位寄存器第六實施例的示意圖。移位寄存器1100 包含輸入端I、節(jié)點Z、節(jié)點N、輸出端0、預(yù)充電電路1110、致能控制器220及三個開關(guān)QP2、 QP3、QNP4。預(yù)充電電路1110包含接收模塊1111、啟動模塊1112、重置模塊1113及節(jié)點J。移 位寄存器1100與移位寄存器900類似，不同之處在于移位寄存器1100的預(yù)充電電路1110 中的啟動模塊1112較啟動模塊912新增了電容C5和兩個開關(guān)Qp8及QP9。電容C5耦接于節(jié) 點J與開關(guān)Qre的第二端之間。開關(guān)Qp8的控制端耦接于節(jié)點J，其第一端耦接于開關(guān)Qre的 第二端。開關(guān)Qp9的控制端用以接收頻率信號CLK的反相信號(XCK)，其第一端耦接于開關(guān) Qp8的第二端，其第二端耦接于節(jié)點Z。開關(guān)Qp8和Qp9都為P型金氧半晶體管。綜上所述，本發(fā)明的預(yù)充電電路不會受到工藝影響，使得利用本發(fā)明的預(yù)充電電 路的移位寄存器能夠有較佳的驅(qū)動力。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
一種移位寄存器，其特征在于，包含輸入端、輸出端、致能控制器、預(yù)充電電路、第一開關(guān)、第二開關(guān)及第三開關(guān)，其中該輸入端用以接收一第一驅(qū)動信號；該輸出端用以輸出一第二驅(qū)動信號；該致能控制器耦接于該移位寄存器的輸入端，用以于接收到該第一驅(qū)動信號時，輸出一致能信號；該致能信號為該第一驅(qū)動信號的反相；該預(yù)充電電路，包含一輸入端、一輸出端、一接收模塊、一啟動模塊及一重置模塊，其中該輸入端耦接于該移位寄存器的輸入端，用以接收該第一驅(qū)動信號；該輸出端用以輸出一預(yù)充電信號；該接收模塊，包含一輸入端，耦接于該預(yù)充電電路的輸入端，用以接收該第一驅(qū)動信號；一控制端，用以接收一控制信號；及一輸出端，于該接收模塊接收到該控制信號時，傳送該第一驅(qū)動信號；該啟動模塊耦接于該接收模塊的該輸出端與該預(yù)充電電路的輸出端之間，用以于接收到該第一驅(qū)動信號時，輸出該預(yù)充電信號；及該重置模塊耦接于該接收模塊的該輸出端與該啟動模塊之間，用以接收一重置信號以重置該預(yù)充電信號；該第一開關(guān)包含一第一端，用以接收一頻率信號；一控制端，耦接于該預(yù)充電電路的該輸出端，用以接收該預(yù)充電信號；及一第二端，耦接于該移位寄存器的該輸出端，用以于該第一開關(guān)接收到該預(yù)充電信號時，耦接于該第一開關(guān)的該第一端；該第二開關(guān)，包含一第一端，耦接于一第一電壓源；一控制端，耦接于該致能控制器的一輸出端，用以接收該致能信號；及一第二端，耦接于該移位寄存器的該輸出端，用以于該第二開關(guān)接收到該致能信號時，耦接于該第二開關(guān)的該第一端；及該第三開關(guān)，包含一第一端，耦接于該預(yù)充電電路的該輸出端；一控制端，耦接于該致能控制器的該輸出端，用以接收該致能信號；及一第二端，耦接于該移位寄存器的該輸出端，用以于該第三開關(guān)接收到該致能信號時，耦接于該第三開關(guān)的該第一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其特征在于，該啟動模塊包含 一第四開關(guān)，包含一第一端，耦接于該預(yù)充電電路的該輸出端；一控制端，耦接于該接收模塊的該輸出端，用以接收該第一驅(qū)動信號；及 一第二端，耦接于一第二電壓源，用以于該第四開關(guān)的該控制端接收到該驅(qū)動信號時， 耦接于該第四開關(guān)的該第一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其特征在于，該重置模塊包含 一第五開關(guān)，包含一第一端，耦接于該接收模塊的該輸出端，用以接收該第一驅(qū)動信號； 一控制端，用以接收該重置信號；及一第二端，耦接于該第一偏壓源，用以于該第五開關(guān)接收到該重置信號時，耦接于該第 五開關(guān)的該第一端以重置該預(yù)充電信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移位寄存器，其特征在于，該啟動模塊另包含一電容，耦接于該第四開關(guān)的該第一端與該第四開關(guān)的該控制端之間； 一第六開關(guān)，包含一第一端，耦接于該第四開關(guān)的該第一端；一控制端，耦接于該接收模塊的該輸出端，用以接收該第一驅(qū)動信號；及 一第二端，用以于該第六開關(guān)接收到該第一驅(qū)動信號時，耦接于該第六開關(guān)的該第一 端；及一第七開關(guān)，包含一第一端，耦接于該第六開關(guān)的該第二端； 一控制端，用以接收該頻率信號的反相信號；及一第二端，耦接于該預(yù)充電電路的該輸出端，用以于該第七開關(guān)接收到該頻率信號的 反相信號時，耦接于該第七開關(guān)的該第一端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移位寄存器，其特征在于，該啟動模塊另包含 一電容，耦接于該第四開關(guān)的該第一端與該第四開關(guān)的該控制端之間； 一第六開關(guān)，包含一第一端，耦接于該第四開關(guān)的該第一端；一控制端，耦接于該接收模塊的該輸出端，用以接收該第一驅(qū)動信號；及 一第二端，用以于該第六開關(guān)接收到該第一驅(qū)動信號時，耦接于該第六開關(guān)的該第一 端；及一第七開關(guān)，包含一第一端，耦接于該第六開關(guān)的該第二端；一控制端，耦接于該接收模塊的該輸出端，用以接收該第一驅(qū)動信號；及 一第二端，耦接于該預(yù)充電電路的該輸出端，用以于該第七開關(guān)接收到第一驅(qū)動信號 時，耦接于該第七開關(guān)的該第一端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其特征在于，該接收模塊另包含一第八開關(guān)，該 第八開關(guān)包含一第一端，耦接該接收模塊的該輸出端；一控制端，耦接于該接收模塊的該控制端，用以接收該控制信號；及 一第二端，耦接于該接收模塊的該輸入端，用以于該第八開關(guān)接收到該控制信號時，耦 接于該第八開關(guān)的該第一端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其特征在于，該控制信號為該第一驅(qū)動信號或 該頻率信號的反相信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其特征在于，該重置信號為該頻率信號的反相 信號或該第二驅(qū)動信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移位寄存器，其特征在于，該致能控制器包含 一第九開關(guān)，包含一第一端，耦接于該移位寄存器的輸入端； 一控制端，用以接收該頻率信號的反相信號；及一第二端，用以于該第九開關(guān)接收到該控制信號時，耦接于該第九開關(guān)的該第一端；及 一反相器，包含一輸入端，耦接于該第九開關(guān)的該第二端；及 一輸出端，耦接于該第二開關(guān)的該控制端 。
全文摘要
本發(fā)明公開一種移位寄存器，其包含輸入端、輸出端、致能控制器、預(yù)充電電路、第一開關(guān)、第二開關(guān)及第三開關(guān)，其中，該輸入端用以接收一第一驅(qū)動信號；該輸出端用以輸出一第二驅(qū)動信號；該致能控制器耦接于該移位寄存器的輸入端，用以于接收到該第一驅(qū)動信號時，輸出一致能信號；該致能信號為該第一驅(qū)動信號的反相；該預(yù)充電電路包含一輸入端、一輸出端、一接收模塊、一啟動模塊及一重置模塊。接收模塊接收該預(yù)充電電路所接收的驅(qū)動信號并輸出給該啟動模塊。啟動模塊用以于接收到該驅(qū)動信號時，輸出一預(yù)充電信號。重置模塊耦接于該接收模塊與該啟動模塊之間，用以接收一重置信號以重置該預(yù)充電信號。本發(fā)明的移位寄存器能夠有較佳的驅(qū)動力。
文檔編號G11C19/00GK101847444SQ20101020290
公開日2010年9月29日 申請日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月12日
發(fā)明者陳忠君 申請人:友達光電股份有限公司