[发明专利]半导体栅极驱动电路及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种栅极驱动电路，特别是涉及一种用于液晶显示器的半 导体栅极驱动电路。

背景技术

液晶显示器9通常包括像素矩阵91、多个栅极驱动电路92和多个源极 驱动电路93，如图1a所示。该像素矩阵91包括多条栅极线、多条数据线 以及位于栅极线与数据线交界处的像素单元(未示出)。每一栅极驱动电路 92通过栅极线耦接一列像素单元，用以向该像素矩阵91顺序提供扫描信 号；该源极驱动电路93通过数据线连接一行像素单元，用以向该扫描信号 所接通的列的各像素提供要显示的灰度级电压。

为使液晶显示器所显示的画质更清晰，液晶显示器的分辨率快速地被 提升，因此所需驱动电路的数目增加，导致制造成本也同时提高。请参照 第1b图所示，现有技术中可通过将液晶显示器9’的栅极驱动电路与像素矩 阵91同时制作于同一基板，将其称为半导体栅极驱动电路92’，由此降低 制作成本。然而，由于一块基板上同时形成有为数众多的栅极线、数据线 以及像素单元，可供形成栅极驱动电路的空间有限，因此该半导体栅极驱 动电路92’的结构须尽可能简化，以提高生产率。

一种现有技术的半导体栅极驱动电路，如美国专利第5,222,082所公开 的“用作液晶显示器的选择线扫描器的移位寄存器(Shift register useful as a select line scanner for liquid crystal display)”，其包括多个串联连接的驱动 级。每一驱动级包括输入端、输出端及输出电路，该输出电路用以使该输 出端的电压在高电位与低电位之间切换。第一节点根据输入信号切换该输 出端，第二节点在该输入频率和一频率之间将该输出端保持为低电位。然 而，由于该移位寄存器的每一驱动级仍包括有六个薄膜晶体管，具有较复 杂的结构并需要较大的制作空间。

因此，本发明提供一种半导体栅极驱动电路，其可大幅降低电路结构 复杂度、减少制作空间及降低成本。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种半导体栅极驱动电路，其中每一驱动 单元仅需要两个开关组件，因而具有较简单的电路结构、较低的制作成本 及较少的电路空间。

本发明的另一目的在于提供一种半导体栅极驱动电路，其中每一驱动 单元输出电压的充放电通过同一开关组件进行，可消除开关组件临界电压 偏移的问题。

本发明的再一目的在于提供一种半导体栅极驱动电路，其中每一驱动 单元可另外配合有稳压电路，以稳定该半导体栅极驱动电路的输出电压。

为了达到上述目的，本发明提供一种半导体栅极驱动电路，其接收多 个频率信号并包括多个串联连接的驱动单元。每一驱动单元用于驱动负载 并包括信号输入端、输出端、第一开关及第二开关。该第一开关具有耦接 该信号输入端的第一端、耦接一第一节点的第二端及接收第一频率信号的 控制端，且该第一开关在所述第一频率信号为高电位时接通。该第二开关 具有接收第二频率信号的第一端、耦接该输出端的第二端及耦接该第一节 点的控制端，其中当该第一节点为高电位时，该第二频率信号通过该第二 开关对该负载进行充电及放电；其中每一驱动单元的输出端耦接至下一级 驱动单元的信号输入端。

本发明的半导体栅极驱动电路可另外包括耦接于该第一开关的第二端 与该第二开关的第二端之间的电容以及耦接于该第二开关的第二端与该输 出端之间的稳压电路。

根据本发明的另一特点，本发明还提供一种栅极驱动电路，其具有信 号输入端及输出端并由第一开关及第二开关组成。该第一开关具有耦接该 信号输入端的第一端、耦接一节点的第二端及接收第一频率信号的控制端， 该第一开关在所述第一频率信号为高电位时接通。该第二开关具有接收第 二频率信号的第一端、耦接该输出端的第二端及耦接该节点的控制端，其 中该第二开关在所述节点为高电位时接通，以将该第二频率信号耦接至该 输出端。

根据本发明的另一特点，本发明还提供一种用于驱动负载的栅极驱动 电路。该栅极驱动电路包括信号输入端、输出端、第一开关及第二开关。 该第一开关具有耦接该信号输入端的第一端、耦接一节点的第二端及接收 第一频率信号的控制端，该第一开关在所述第一频率信号为高电位时接通。 该第二开关具有接收第二频率信号的第一端、耦接该输出端的第二端及耦 接该节点的控制端，其中当该节点为高电位时，该第二频率信号通过该第 二开关对该负载进行充电及放电。