CN101510404B - 液晶显示器的栅极线驱动装置及其修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液晶显示器的栅极线驱动装置及其修复方法，所述栅极线驱动装置包括一时序控制器；多个上拉驱动单元和下拉驱动单元，分开设置于n行栅极线的两端，n为自然数；每个驱动单元包括时钟输入端子、高电平端子、低电平端子、置位端子、复位端子、进位输出端和栅极线输出端；所述多个上拉驱动单元和多个下拉驱动单元分别串连在一起；其中，所述栅极线驱动装置还包括四条修复金属引线和多个备份驱动单元，每个驱动单元的置位端子、进位输出端和栅极线输出端分别设置有和所述修复金属引线绝缘交叉的端子金属引线。本发明提供的液晶显示器的栅极线驱动装置及其修复方法，当某一驱动单元失效时可以进行修复以保证栅极线驱动装置能够正常地工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器的栅极线驱动装置及其修复方法，特别是涉及一种改善栅极线驱动能力的液晶显示器的栅极线驱动装置及其修复方法。
背景技术
液晶显示装置(LCD)是利用夹在液晶分子上电场强度的变化，改变液晶分子的取向控制透光的强弱来显示图像。目前，液晶显示装置由于其具有的重量轻、体积小、厚度薄的特点，已被广泛用在各种大中小尺寸的终端显示设备中。一般来讲，一块完整的液晶显示面板如图1所示，由电路驱动模块11、背光模块12、下偏光片13、TFT(薄膜晶体管)下基板14、液晶分子层15、CF(彩色滤光板)上基板16以及上偏光片17等构成。
LCD的驱动系统架构如图2所示，其包括：栅极驱动器21，用于对栅极线GL进行驱动选通；源极驱动器22，用于对数据线DL进行驱动；栅极驱动器21和源极驱动器22由时序控制器23驱动。在栅极线GL和数据线DL间交叉的各个区域中存在液晶，液晶单元Clc在液晶显示面板中呈矩阵分布；在该交叉的区域中，存在一个薄膜晶体管TFT，当TFT所处的栅极线GL被选通时，数据线DL的数据信号充入液晶单元Clc，并由Cs电容保持该数据信号；Cs电容的另一端由一条与栅极线GL平行的CS电极线连通；液晶单元Clc根据信号来改变液晶的状态，从而控制透光率以实现灰阶显示。
现有技术的栅极驱动器一般为安装了选通驱动器的移位寄存器IC，并且将IC连接到液晶显示面板的选通线焊盘上。近年来，为了降低材料成本、工艺步骤和制造时间，发展了用TFT技术直接将移位寄存器形成在TFT下基板上的方法，简称为GOA(Gate on Array)技术。由于栅极驱动器需要对栅极线进行选通和非选通操作，因此，GOA技术中的移位寄存器需要两个必须的TFT驱动单元，一个为进行选通操作，即选通栅极线上所有像素TFT的驱动单元，简称上拉驱动单元SRU(ShiftRegister Up)；另一个为进行非选通操作，即关闭栅极线上所有像素TFT的驱动单元，简称下拉驱动单元SRD(Shift Register Down)。在现有的GOA技术中，由于上拉驱动和下拉驱动单元集成到同一个移位寄存器单元中，随着液晶显示器工作环境的恶化，容易产生上拉和下拉驱动出现交叠，从而造成驱动能力的恶化。
为了增强GOA技术用于栅极线驱动的能力，需要发展更适合于TFT驱动技术的栅极驱动装置，对栅极驱动器的内部构造和连接方式做进一步的发展。中国专利200810204047.4公开了一种液晶显示器的栅极线驱动装置，请参见图3，所述栅极线驱动装置，包括一时序控制器，提供时钟信号CKV、时钟信号CKVB、低电平信号VL、高电平信号VH、初始脉冲STV和终端脉冲STVB，所述时钟信号CKV和时钟信号CKVB的相位相反；多个上拉驱动单元和下拉驱动单元，分开设置于n行栅极线的两端，n为自然数，每个驱动单元包括时钟输入端子、高电平端子、低电平端子、置位端子、复位端子、进位输出端和栅极线输出端，每条栅极线的两端分别和一个上拉驱动单元和一个下拉驱动单元的栅极线输出端相连；所述驱动单元时钟输入端子按奇偶行分别和所述时钟信号CKV和时钟信号CKVB相连，所述高电平端子和低电平端子，分别和所述低电平信号VL、高电平信号VH相连；所述多个上拉驱动单元和多个下拉驱动单元分别串连在一起，其中，第一行驱动单元的置位端子与初始脉冲STV相连，其余驱动单元的置位端子与前一行驱动单元的进位输出端子相连；每一行驱动单元的复位端子与后一行驱动单元的栅极线输出端子相连，最后一行驱动单元的复位端子与终端脉冲STVB相连(图3未示)。采用图3的GOA架构实现各栅极线的选通信号输出波形与时钟信号CKV、CKVB波形的示意图如图4所示。由于在GOA架构中的驱动单元由TFT工艺制作，受TFT的工艺良率影响，驱动单元中的TFT器件有一定的失效率，从而导致某个驱动单元的失效。由于多个上拉驱动单元和多个下拉驱动单元分别串连在一起，受失效驱动单元的影响，其连接的栅极线上无法得到栅极线选通信号，也无法向下一个驱动单元发生置位信号，从而引发液晶显示器无法正常显示。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种液晶显示器的栅极线驱动装置及其修复方法，当某一驱动单元失效时可以进行修复以保证栅极线驱动装置能够正常地工作。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种液晶显示器的栅极线驱动装置，包括一时序控制器，提供时钟信号CKV、时钟信号CKVB、低电平信号VL、高电平信号VH、初始脉冲STV和终端脉冲STVB，所述时钟信号CKV和时钟信号CKVB的相位相反；多个上拉驱动单元和下拉驱动单元，分开设置于n条栅极线的两端，n为自然数，每个驱动单元包括时钟输入端子、高电平端子、低电平端子、置位端子、复位端子、进位输出端和栅极线输出端，每条栅极线的两端分别和一个上拉驱动单元和一个下拉驱动单元的栅极线输出端相连；所述驱动单元时钟输入端子按奇偶行分别和所述时钟信号CKV和时钟信号CKVB相连，所述驱动单元的高电平端子和低电平端子，分别和所述低电平信号VL、高电平信号VH相连；所述多个上拉驱动单元和多个下拉驱动单元分别串连在一起，其中，第一行驱动单元的置位端子与初始脉冲STV相连，其余驱动单元的置位端子与前一行驱动单元的进位输出端子相连；每一行驱动单元的复位端子与后一行驱动单元的栅极线输出端子相连，最后一行驱动单元的复位端子与终端脉冲STVB相连；所述栅极线驱动装置还包括四条修复金属引线和多个备份驱动单元，每个驱动单元的置位端子、进位输出端和栅极线输出端分别设置有和所述修复金属引线绝缘交叉的端子金属引线。
上述的液晶显示器的栅极线驱动装置，其中，所述多个备份驱动单元为两个上拉驱动单元和/或两个下拉驱动单元，两个类型相同的备份驱动单元的时钟输入端子分别和所述时钟信号CKV和时钟信号CKVB相连。
上述的液晶显示器的栅极线驱动装置，其中，所述多个备份驱动单元为四个上拉驱动单元和/或四个下拉驱动单元，两个类型相同的备份驱动单元设置在第一行栅极线旁，两个类型相同的备份驱动单元设置在最后一行栅极线旁，相邻的两个类型相同的备份驱动单元的时钟输入端子分别和所述时钟信号CKV和时钟信号CKVB相连。
上述的液晶显示器的栅极线驱动装置，其中，所述栅极线驱动装置通过TFT技术直接在TFT下基板上形成。
本发明为解决上述技术问题还提供一种上述液晶显示器的栅极线驱动装置的修复方法，当第x行栅极线连接的驱动单元失效，x为自然数，所述修复方法包括以下步骤：
(1)选用与失效驱动单元类型相同且连接到同一时钟信号的备份驱动单元为修复驱动单元；
(2)将第x-1行栅极线连接的驱动单元的Cout端子金属引线和修复驱动单元的Set端子金属引线通过第一修复金属引线A相连；
(3)将修复驱动单元的Cout端子金属引线和第x+1行栅极线连接的驱动单元的Set端子金属引线通过第三修复金属引线C相连；
(4)将第x-1行栅极线连接的驱动单元的Reset端子金属引线和修复驱动单元的Gout端子金属引线通过第二修复金属引线B相连；
(5)将修复驱动单元的Reset端子金属引线和第x+1行栅极线连接的驱动单元的Gout端子金属引线通过第四修复金属引线D相连。
上述液晶显示器的栅极线驱动装置的修复方法，所述将修复驱动单元的端子金属引线与修复金属引线相连，是指用激光脉冲将绝缘交叉的端子金属引线与所述修复金属引线熔接。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的液晶显示器的栅极线驱动装置及其修复方法，所述栅极线驱动装置在栅极线的两端分别设置上拉驱动单元SRU和下拉驱动单元SRD，本发明通过增加修复金属引线和多个备份驱动单元，当某一驱动单元失效时可以进行修复以保证栅极线驱动装置能够正常地工作。
附图说明
图1是现有技术的液晶显示面板结构示意图。
图2是现有技术的LCD驱动架构示意图。
图3是现有上拉驱动单元和下拉驱动单元分置的GOA架构图。
图4是图3的各栅极线的选通信号波形输出示意图。
图5是本发明的液晶显示器的栅极线驱动装置结构示意图。
图6是本发明的端子金属引线与修复金属引线绝缘相交示意图。
图7是本发明采用二个备份单元做修复单元的架构图。
图8是端子金属引线与修复金属引线熔接相交示意图。
图9是本发明采用四个备份单元做修复单元的架构图。
图中：
11 电路驱动模块 12 背光模块 13 下偏光片
14 薄膜晶体管下基板 15 液晶分子层 16 彩色滤光片上基板
17 上偏光片 21 栅极驱动器 22 源极驱动器
23 时序控制器 24 端子金属引线 25 绝缘层
26 修复金属引线
具体实施方式
下面结合附图及典型实施例对本发明作进一步说明。
图5是本发明的液晶显示器的栅极线驱动装置结构示意图。
请参见图2和图5，本发明提供的栅极线驱动装置包括时序控制器23，为所述栅极线驱动装置提供时钟信号CKV、时钟信号CKVB，高电平信号VH、低电平信号VL、初始脉冲STV和终端脉冲STVB(图未示)，时钟信号CKV和时钟信号CKVB的相位相反。多个上拉驱动单元(SRU1，SRU2…，SRUn)和下拉驱动单元(SRD1，SRD2…，SRDn)，分开设置于n条栅极线的两端，n为自然数；每个驱动单元包括时钟输入端子CLK、置位端子SET、复位端子RESET、高电平输入端子VGH、低电平输入端子VGL、进位输出端子COUT和栅极线输出端GOUT，栅极线输出端子GOU分别与n条栅极线相连。所述栅极线驱动装置还包括四条修复金属引线和多个备份驱动单元，每个驱动单元的置位端子、进位输出端和栅极线输出端分别设置有和所述修复金属引线绝缘交叉的端子金属引线。本发明提供的栅极线驱动装置将一个上拉驱动单元SRU和一个下拉驱动单元SRD分开设置于每一条栅极线的两端，对应具有n(n为自然数)条栅极线(GL1，2…n-1，n)的液晶显示面板来说，具体连接方式如下：当n为奇数时，SRU和SRD的时钟输入端子CLK与时钟信号CKV相连；当n为偶数时，SRU和SRD的时钟输入端子CLK与时钟信号CKVB相连；n个SRU和SRD的高电平输入端子VGH均与高电平信号VH相连；n个SRU和SRD的低电平输入端子VGL均与低电平信号VL相连；所述多个上拉驱动单元和多个下拉驱动单元分别串连在一起，第一个SRU的置位端子SET与初始脉冲STV相连，其余SRU的置位端子SET与前一个SRU的进位输出端子Cout相连；第一个SRD的置位端子SET与初始脉冲STV相连，其余SRD的置位端子SET与前一个SRD的进位输出端子Cout相连；每一个SRU的复位端子RESET与后一个SRU的栅极线输出端子Gout相连，最后一个SRU的复位端子RESET与终端脉冲STVB(图未示)相连；每一个SRD的复位端子RESET与后一个SRD的栅极线输出端子Gout相连，最后一个SRD的复位端子RESET与终端脉冲STVB(图未示)相连。
本发明提供的栅极线驱动装置增加了四条修复金属引线和多个备份驱动单元，且每个驱动单元(包括备份驱动单元)的置位端子、进位输出端和栅极线输出端分别设置有和所述修复金属引线绝缘交叉的端子金属引线。请参见图7，对每个驱动单元，端子金属引线24和修复金属引线26隔着绝缘层25交叉排列。
下面接着说明本发明的栅极线驱动装置的修复方法，请参见图7，在图7中，两个备份驱动单元的时钟输入端子CLK分别与时钟信号CKV和CKVB相连，假设与第x行栅极线连接的驱动单元失效(NG)，且该失效驱动单元与所述备份驱动单元类型相同，即都为上拉驱动单元或下拉驱动单元，则修复方法如下：1、四条修复金属引线分别标识为A、B、C和D；在第x行栅极线的上一根栅极线，即第x-1行栅极线连接的驱动单元的Cout端子的金属引线与第一修复金属引线A的相交处，用激光脉冲将两层金属熔接，使两层金属导通，熔接示意图如图8所示；2、采用与失效驱动单元连接到同一时钟信号的备份驱动单元进行修复，在图7中，失效驱动单元的时钟输入端子CLK与时钟信号CKVB相连，则采用两个备份驱动单元中同样为时钟输入端子CLK与时钟信号CKVB相连的备份驱动单元对该失效驱动单元进行修复；3、用激光脉冲在所述的用来修复的备份驱动单元的置位输入端子SET的金属引线与第一修复金属引线A的相交处对两层金属进行导通，在所述的用来修复的备份驱动单元的栅极线输出端子Gout的金属引线与第二修复金属引线B的相交处对两层金属进行导通，在所述的用来修复的备份驱动单元的进位输出端子Cout的金属引线与第三修复金属引线C的相交处对两层金属进行导通，在所述的用来修复的备份驱动单元的复位端子RESET的金属引线与第四修复金属引线D的相交处对两层金属进行导通；4、用激光脉冲在所述的失效驱动单元的栅极线输出端子Gout的金属引线与第二修复金属引线B的相交处对两层金属进行导通；5、在第x根栅极线的下一根栅极线，即第x+1行栅极线连接的驱动单元的置位输入端子SET的金属引线与第三修复金属引线C的相交处，用激光脉冲将两层使两层金属导通；6、在第x+1行栅极线连接的驱动单元的Gout端子的金属引线与第四修复金属引线D的相交处，用激光脉冲将两层使两层金属导通。
依照上述修复方法，备份驱动单元可以取代失效驱动单元在栅极驱动器的位置和作用，完成对失效驱动单元的修复。上述的备份驱动单元可以为上拉驱动单元和/或下拉驱动单元，即用两个上拉备份驱动单元，其时钟输入端子分别和所述时钟信号CKV和时钟信号CKVB相连即可对失效的上拉驱动单元修复；同理，用两个下拉备份驱动单元，其时钟输入端子分别和所述时钟信号CKV和时钟信号CKVB相连即可对失效的下拉驱动单元修复。
图9是本发明采用四个备份单元做修复单元的架构图。
请参见图9，图中的栅极线驱动装置除了用于栅极线驱动的驱动单元外，还有四个备份驱动单元，用于代替可能出现失效的驱动单元。其中，两个放置在栅极驱动器的上方，即与第一条栅极线较为接近，两个放置在栅极驱动器的下方，即与最后一条栅极线较为接近；放置在栅极驱动器的上方的两个备份驱动单元中，一个单元的时钟输入端子与时钟信号CKV相连，另一个单元的时钟输入端子与时钟信号CKVB相连；放置在栅极驱动器的下方的两个备份驱动单元中，一个单元的时钟输入端子与时钟信号CKV相连，另一个单元的时钟输入端子与时钟信号CKVB相连。采用图9的修复架构对失效的驱动单元进行修复时，可对备份驱动单元进行选择，即选择离失效驱动单元最近的备份驱动单元对失效驱动单元进行代替，这可以较大程度地避免修复金属引线的RC延迟对修复效果的影响。
综上所述，本发明需要四条修复线，两个上拉驱动备份，两个下拉驱动备份，就能且只能对任一个失效驱动单元进行修复，设置八条修复线则可对两个失效驱动单元进行修复，当然两个失效驱动单元的类型和时钟信号连接至少有一个不同。此外，如果设置两条修复线分别同时钟信号CKV、CKVB相连，再将每个驱动单元的CLK端设置与时钟信号修复线绝缘交叉端子金属引线，则只要一个上拉驱动备份，一个下拉驱动备份就能对任一失效单元进行修复。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (4)
1.一种液晶显示器的栅极线驱动装置，包括：
一时序控制器，提供时钟信号CKV、时钟信号CKVB、低电平信号VL、高电平信号VH、初始脉冲STV和终端脉冲STVB，所述时钟信号CKV和时钟信号CKVB的相位相反；
多个上拉驱动单元和下拉驱动单元，分开设置于n条栅极线的两端，n为自然数，每个驱动单元包括时钟输入端子、高电平端子、低电平端子、置位端子、复位端子、进位输出端和栅极线输出端，每条栅极线的两端分别和一个上拉驱动单元和一个下拉驱动单元的栅极线输出端相连；
所述驱动单元时钟输入端子按奇偶行分别和所述时钟信号CKV和时钟信号CKVB相连，所述驱动单元的高电平端子和高电平信号VH相连，低电平端子和低电平信号VL相连；
所述多个上拉驱动单元和多个下拉驱动单元分别串连在一起，其中，第一行驱动单元的置位端子与初始脉冲STV相连，其余驱动单元的置位端子与前一行驱动单元的进位输出端子相连；每一行驱动单元的复位端子与后一行驱动单元的栅极线输出端子相连，最后一行驱动单元的复位端子与终端脉冲STVB相连；
其特征在于，所述栅极线驱动装置还包括四条修复金属引线和多个备份驱动单元，每个驱动单元的置位端子、复位端子、进位输出端和栅极线输出端分别设置有和所述修复金属引线绝缘交叉的端子金属引线。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器的栅极线驱动装置，其特征在于，所述多个备份驱动单元为两个上拉驱动单元和/或两个下拉驱动单元，两个类型相同的备份驱动单元的时钟输入端子分别和所述时钟信号CKV和时钟信号CKVB相连。
3.根据权利要求1所述的液晶显示器的栅极线驱动装置，其特征在于，所述多个备份驱动单元为四个上拉驱动单元和/或四个下拉驱动单元，两个类型相同的备份驱动单元设置在第一行栅极线旁，两个类型相同的备份驱动单元设置在最后一行栅极线旁，相邻的两个类型相同的备份驱动单元的时钟输入端子分别和所述时钟信号CKV和时钟信号CKVB相连。
4.一种如权利要求2所述的液晶显示器的栅极线驱动装置的修复方法，其特征在于，当第x行栅极线连接的驱动单元失效，x为自然数且x＞1，所述修复方法包括以下步骤：
(1)选用与失效驱动单元类型相同且连接到同一时钟信号的备份驱动单元为修复驱动单元；
(2)将第x-1行栅极线连接的驱动单元的进位输出端金属引线和修复驱动单元的置位端子金属引线通过第一修复金属引线A相连；
(3)将修复驱动单元的进位输出端金属引线和第x+1行栅极线连接的驱动单元的置位端子金属引线通过第三修复金属引线C相连；
(4)将第x-1行栅极线连接的驱动单元的复位端子金属引线和修复驱动单元的栅极线输出端金属引线通过第二修复金属引线B相连；
(5)将修复驱动单元的复位端子金属引线和第x+1行栅极线连接的驱动单元的栅极线输出端金属引线通过第四修复金属引线D相连。
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- 2009-02-23 CN CN2009100464611A patent/CN101510404B/zh not_active Expired - Fee Related
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