CN103680388B - 用于平板显示的可修复的goa电路及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于平板显示的可修复的GOA电路及显示装置。该可修复的GOA电路包括级联的多个GOA单元,按照第n级GOA单元控制对显示区域第n级水平扫描线充电,在该第n级水平扫描线的两端各连接一该第n级GOA单元,该第n级GOA单元包括上拉电路,下拉电路,下拉维持电路,上拉控制电路,自举电容及第一薄膜晶体管;该第一薄膜晶体管的栅极输入本级时钟信号CK,漏极和源极分别用于连接该栅极信号点和该第n级水平扫描线;当该第n级GOA单元正常工作时,该第一薄膜晶体管的漏极和源极至少其中之一保持与该第n级GOA单元断路。本发明还提供了相应的显示装置。本发明的用于平板显示的可修复的GOA电路能够使GOA电路具有一定的可修复性,提升GOA显示面板的良率。

Description

用于平板显示的可修复的GOA电路及显示装置
技术领域
本发明涉及平板显示技术领域,尤其涉及一种用于平板显示的可修复的GOA(GateDriveronArray,阵列基板行驱动)电路及显示装置。
背景技术
目前主动式平板显示面板水平扫描线的驱动主要由面板外接的IC来完成,外接IC可以控制面板各级像素(pixel)相连的水平扫描线的逐级充电和放电。而GOA技术,即GateDriveronArray(阵列基板行驱动)技术,可以运用平板显示面板的原有制程将水平扫描线的驱动电路制作在显示区周围的基板上,使之代替外接IC来完成水平扫描线的驱动。GOA技术能简化显示面板的制作工序,省去水平扫描线方向的IC绑定(bonding)工艺,有机会提升产能并降低成本,并且可以提升平板显示面板的集成度使之更适合制作窄边框或无边框的显示产品,近年来在平板显示领域受到广泛关注。
现有的GOA电路,通常包括级联的多个GOA单元,每一级GOA单元对应驱动一级水平扫描线。GOA单元的主要结构包括上拉电路(Pull-uppart),上拉控制电路(Pull-upcontrolpart),下传电路(TransferPart),下拉电路(KeyPull-downPart)和下拉维持电路(Pull-downHoldingPart),以及负责电位抬升的自举(Boost)电容。上拉电路主要负责将时钟信号(Clock)输出为栅极(Gate)信号;上拉控制电路负责控制上拉电路的打开时间,一般连接前面级GOA电路传递过来的下传信号或者Gate信号;下拉电路负责在第一时间将Gate拉低为低电位,即关闭Gate信号;下拉维持电路则负责将Gate输出信号和上拉电路的Gate信号(通常称为Q点)维持(Holding)在关闭状态(即负电位),通常有两个下拉维持模块交替作用;自举电容(Cboost)则负责Q点的二次抬升,这样有利于上拉电路的G(N)输出。
但是,目前的GOA技术也有一定局限性,比如,GOA的栅极驱动(GateDriver)电路难以有效修复,局部GateDriver电路的失效可以导致整个显示面板的失效和产品良率的降低。因此,开发具有一定可修复功能的GateDriver电路对于GOA技术的推广具有重要意义。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种用于平板显示的可修复的GOA电路,使GOA电路具有一定的可修复性,提升GOA显示面板的良率。
本发明的另一目的在于提供一种应用上述用于平板显示的可修复的GOA电路的显示装置,提升GOA显示面板的良率。
为实现上述目的,本发明提供了一种用于平板显示的可修复的GOA电路,包括级联的多个GOA单元,按照第n级GOA单元控制对显示区域第n级水平扫描线充电,在该第n级水平扫描线的两端各连接一该第n级GOA单元,该第n级GOA单元包括上拉电路,下拉电路,下拉维持电路,上拉控制电路,自举电容及第一薄膜晶体管;该上拉电路、下拉电路、下拉维持电路及自举电容分别与栅极信号点和该第n级水平扫描线连接,该上拉控制电路与该栅极信号点连接;该第一薄膜晶体管的栅极输入本级时钟信号,漏极和源极分别用于连接该栅极信号点和该第n级水平扫描线;当该第n级GOA单元正常工作时,该第一薄膜晶体管的漏极和源极至少其中之一保持与该第n级GOA单元断路,当该下拉维持电路出现异常时,将该下拉维持电路自该第n级GOA单元隔离,并且将该第一薄膜晶体管完全连接至该第n级GOA单元以完成修复。
其中,该下拉维持电路通过激光熔断的方式自该第n级GOA单元隔离。
其中,该第一薄膜晶体管的漏极或者源极相连的金属线隔着绝缘层与对应的该栅极信号点或者该第n级水平扫描线相连的金属线交叉。
其中,该第一薄膜晶体管通过激光焊接的方式完全连接至该第n级GOA单元。
其中,该上拉控制电路包括:
第二薄膜晶体管,其栅极连接第n-2级水平扫描线,漏极和源极分别连接该第n-2级水平扫描线和该栅极信号点;
第三薄膜晶体管,其栅极连接第n-1级水平扫描线,漏极和源极分别连接该第n-1级水平扫描线和该栅极信号点。
其中,该下拉维持电路包括:
第四薄膜晶体管,其栅极连接第一电路点,漏极和源极分别连接该第n级水平扫描线和输入直流低电压;
第五薄膜晶体管,其栅极连接第二电路点,漏极和源极分别连接该第n级水平扫描线和输入该直流低电压;
第六薄膜晶体管,其栅极连接该第一电路点,漏极和源极分别连接该第n-1级水平扫描线和该栅极信号点;
第七薄膜晶体管,其栅极连接该第二电路点,漏极和源极分别连接该第n-1级水平扫描线和该栅极信号点;
第八薄膜晶体管,其栅极连接该栅极信号点,漏极和源极分别连接该第一电路点和输入该直流低电压;
第九薄膜晶体管,其栅极连接该栅极信号点,漏极和源极分别连接该第二电路点和输入该直流低电压;
第十薄膜晶体管,其栅极输入第一时钟信号,漏极和源极分别输入该第一时钟信号和连接该第一电路点;
第十一薄膜晶体管,其栅极输入第二时钟信号,漏极和源极分别输入该第一时钟信号和连接该第一电路点;
第十二薄膜晶体管,其栅极输入该第二时钟信号,漏极和源极分别输入该第二时钟信号和连接该第二电路点;
第十三薄膜晶体管,其栅极输入该第一时钟信号,漏极和源极分别输入该第二时钟信号和连接该第二电路点;
工作时,该第一时钟信号和该第二时钟信号的频率低于该本级时钟信号,并且该第一电路点和该第二电路点交替受该第一时钟信号和该第二时钟信号充电而处于高电位。
其中,该上拉电路包括:第十四薄膜晶体管,其栅极连接该栅极信号点,漏极和源极分别输入该本级时钟信号和连接该第n级水平扫描线。
其中,该下拉电路包括:第十五薄膜晶体管,其栅极连接第n+2级水平扫描线,漏极和源极分别连接该第n级水平扫描线和输入该直流低电压;第十六薄膜晶体管,其栅极连接该第n+2级水平扫描线,漏极和源极分别连接该栅极信号点和输入该直流低电压。
其中,该第一时钟信号、该第二时钟信号或者该直流低电压分别通过公共的金属线输入所述级联的多个GOA单元。
本发明还提供了一种显示装置,包括如上所述的用于平板显示的可修复的GOA电路。
本发明的用于平板显示的可修复的GOA电路能够使单级GOA电路中半数以上的TFT元件受损时都能通过激光焊接和激光熔断进行修复,因此本发明能够提升GOA显示面板的良率。运用本发明的GOA电路可以制作低成本的窄边框或无边框的平板显示产品,提升GOA显示面板的良率。
附图说明
下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
附图中,
图1为本发明用于平板显示的可修复的GOA电路(单级)一实施例的电路图;
图2为本发明用于平板显示的可修复的GOA电路的多级架构示意图;
图3为应用了本发明用于平板显示的可修复的GOA电路的平板显示装置的结构示意图;
图4为本发明用于平板显示的可修复的GOA电路的修复过程示意图;
图5为采用Eldo-SPICE软件对本发明用于平板显示的可修复的GOA电路的修复功能的检验结果示意图。
具体实施方式
参见图1,其为本发明用于平板显示的可修复的GOA电路(单级)一实施例的电路图。本发明用于平板显示的可修复的GOA电路包括级联的多个GOA单元,按照第n级GOA单元控制对显示区域第n级水平扫描线G(n)充电,在该第n级水平扫描线G(n)的两端各连接一该第n级GOA单元,该第n级GOA单元主要包括上拉电路100,下拉电路200,下拉维持电路300,上拉控制电路400,自举电容500及第一薄膜晶体管T13;该上拉电路100、下拉电路200、下拉维持电路300及自举电容500(Cb)分别与栅极信号点Q(n)和该第n级水平扫描线G(n)连接,该上拉控制电路400与该栅极信号点Q(n)连接;该第一薄膜晶体管T13的栅极输入本级时钟信号CK,漏极和源极分别用于连接该栅极信号点Q(n)和该第n级水平扫描线G(n);当该第n级GOA单元正常工作时,该第一薄膜晶体管T13的漏极和源极至少其中之一保持与该第n级GOA单元断路。
图1所示实施例中,在电路制程上,选择将T13的栅极连接高频时钟信号CK,T13的漏极连接G(n),在图1中虚线圆圈所表示的位置处,T13源极相连的金属线和Q(n)相连的金属线隔着氮化硅(SiNx)绝缘层部分交叉,这样,通常情况下T13的源极不和Q(n)连接,但在修复(激光焊接)后T13的源极可以和Q(n)连接。同理,也可以选择将T13的漏极设为待连接G(n)的状态,T13的源极与Q(n)保持连接。
该上拉电路100包括直接控制给显示区域第n级水平扫描线G(n)进行充电的薄膜晶体管T21,其栅极连接该栅极信号点Q(n),T21的漏极和源极分别输入该第n级时钟信号CK和连接该第n级水平扫描线G(n),T21栅极Q(n)的电位可直接影响CK对G(n)充电。
下拉电路200包含在G(n)充电结束时进行放电的一组薄膜晶体管,包括对G(n)进行放电的T31和对Q(n)进行放电的T41;T31栅极连接第n+2级水平扫描线G(n+2),漏极和源极分别连接该第n级水平扫描线G(n)和输入直流低电压VSS;T41栅极连接该第n+2级水平扫描线G(n+2),漏极和源极分别连接栅极信号点Q(n)和输入直流低电压VSS;T31和T41可以在G(n+2)处于高电位时打开进行放电。
下拉维持电路300包括的一组薄膜晶体管可以在GOA电路非充电时期保持G(n)和Q(n)的低电位。该下拉维持电路300包括:薄膜晶体管T32,其栅极连接第一电路点P,漏极和源极分别连接G(n)和输入直流低电压VSS;薄膜晶体管T33,其栅极连接第二电路点K,漏极和源极分别连接G(n)和输入直流低电压VSS;薄膜晶体管T42,其栅极连接第一电路点P,漏极和源极分别连接G(n-1)和栅极信号点Q(n);薄膜晶体管T43,其栅极连接第二电路点K,漏极和源极分别连接G(n-1)和栅极信号点Q(n);薄膜晶体管T52,其栅极连接栅极信号点Q(n),漏极和源极分别连接第一电路点P和输入直流低电压VSS;薄膜晶体管T62,其栅极连接栅极信号点Q(n),漏极和源极分别连接第二电路点K和输入直流低电压VSS;薄膜晶体管T53,其栅极输入低频时钟信号LC1,漏极和源极分别输入低频时钟信号LC1和连接第一电路点P;薄膜晶体管T54,其栅极输入低频时钟信号LC2,漏极和源极分别输入低频时钟信号LC1和连接第一电路点P;薄膜晶体管T63,其栅极输入低频时钟信号LC2,漏极和源极分别输入低频时钟信号LC2和连接第二电路点K;薄膜晶体管T64,其栅极输入低频时钟信号LC1,漏极和源极分别输入低频时钟信号LC2和连接第二电路点K。
工作时,低频时钟信号LC1和低频时钟信号LC2的频率低于高频时钟信号CK,并且该第一电路点P和该第二电路点K交替受低频时钟信号LC1和低频时钟信号LC2充电而处于高电位,从而交替控制薄膜晶体管T32&T42或T33&T43的打开,以维持G(n)或Q(n)在非充电时期的低电位,并避免薄膜晶体管T32&T42或T33&T43长时间受栅极电压应力的影响。薄膜晶体管T54和T64能根据低频时钟信号LC2和LC1的电位来交替打开以便给P点或K点放电,可以更好的保证T32&T42及T33&T43的交替工作,用以避免薄膜晶体管长时间受栅极电压应力的影响,提高GOA电路的操作寿命。薄膜晶体管T52连接P点和直流低电压Vss,薄膜晶体管T62连接K点和直流低电压Vss,T52和T62可在Q(n)处于高电位时打开而关闭T32、T42、T33和T43,使之不影响Q(n)和G(n)充电。
上拉控制电路400包括薄膜晶体管T11和T12可以控制将前级GOA信号传递给本级GOA电路,使GOA信号可以逐级传递。薄膜晶体管T11,其栅极连接第n-2级水平扫描线G(n-2),漏极和源极分别连接该第n-2级水平扫描线G(n-2)和该栅极信号点Q(n);薄膜晶体管T12,其栅极连接第n-1级水平扫描线G(n-1),漏极和源极分别连接该第n-1级水平扫描线G(n-1)和该栅极信号点Q(n)。本发明的各级GOA电路中增加了1颗薄膜晶体管T12给Q(n)充电,用以弥补Q(n)在自举前的漏电,能使Q(n)在高温下自举前保持得较为稳定。
Q(n)和G(n)之间所连接的有自举功能的电容Cb,可在G(n)电位提升时通过Cb的耦合效应使Q(n)电位提升,从而获得更高的Q(n)电位及更小的GOA充电信号的阻容延迟(RCdelay)。
参见图2,其为本发明用于平板显示的可修复的GOA电路的多级架构示意图。图2给出了本发明的GOA电路的一种多级连接方法,显示区域的每条水平扫描线(gateline,栅极线)的两端连接有GOA单元电路(单级电路的架构参见图1),GOA单元可以从左右两边对水平扫描线进行充电和放电,以获得更均匀的充电效果。低频时钟信号LC1和LC2、直流低电压Vss、CK1~CK4的4个高频时钟信号的金属线放置于各级GOA电路的周边,第n级GOA电路(其内部连接参见图1)分别接受LC1、LC2、Vss、及CK1~CK4中的1个CK信号、第n-2级GOA电路产生的G(n-2)信号、第n-1级GOA电路产生的G(n-1)信号、第n+2级GOA电路产生的G(n+2)信号,并产生G(n)信号。图2所示的电路多级连接方法可以保证GOA信号能逐级传递,并且各级GOA电路可以逐级从左、右两边对显示区的水平扫描线(栅极线)进行充电和放电,使像素开关打开从而可以通过数据线输入数据信号。
本发明的用于平板显示的可修复的GOA电路可以运用平板显示面板的原有制程制作在显示区周围的基板上,使之能替代外接IC来完成平板显示面板各级水平扫描线的驱动。本发明尤其适合制作窄边框或无边框的平板显示产品。
参见图3,其为应用了本发明用于平板显示的可修复的GOA电路的平板显示装置的结构示意图。图3中,平板显示装置具有显示基板10,显示基板10上方的驱动控制板20为显示基板10提供驱动和控制信号,显示基板10左边区域30和右边区域40制作了GOA电路,可从左边和右边两个方向驱动显示区域50的水平扫描线。GOA电路接受驱动控制板20的输入信号并逐级产生水平扫描线的控制信号,可以控制显示区域50中的像素逐行打开。
参见图4,其为本发明用于平板显示的可修复的GOA电路的修复过程示意图,可以结合图1及图2进行理解。对于图4上边所给出的GOA电路,当电路中的T53、T54、T63、T64、T32、T42、T33、T43、T52、T62中的部分薄膜晶体管出现异常时,也就是当下拉维持电路300出现异常时,可以运用激光焊接和激光熔断进行修复,可使原电路变形为图4下边给出的GOA电路。图4中,当该下拉维持电路300出现异常时,通过在虚线圆圈所标记的位置采用激光熔断的方式将该下拉维持电路300自该第n级GOA单元隔离,从而使异常的下拉维持电路300不再影响Q(n)和G(n)的电位,并且在实线圆圈所标记的位置通过激光焊接的方式将薄膜晶体管T13完全连接至该第n级GOA单元以完成修复。对于图4下边的修复后的GOA电路,Q(n)在非充电时期的低电位可以运用薄膜晶体管T13(其栅极连接高频时钟信号CK,其源极和漏极分别连接Q(n)和G(n))进行维持,G(n)在非充电时期的低电位可以通过所需修复的GOA电路在行扫描线(gateline,栅极线)另一侧相连的GOA电路中维持G(n)电位的薄膜晶体管来维持。由于行扫描线左右两端各连接一GOA单元,因此,只要其中一个GOA单元正常工作,即可按照图4对异常的GOA单元进行修复。所以,本发明的GOA电路具有一定的可修复性,单级GOA电路中半数以上的TFT元件出现异常时仍有机会通过激光焊接和激光熔断使GOA电路的功能基本恢复正常。
参见图5,其为采用Eldo-SPICE软件对本发明用于平板显示的可修复的GOA电路的修复功能的检验结果示意图。运用Eldo-SPICE软件模拟多级的GOA电路给水平扫描线充电,假定第21级左边的GOA电路中的T53、T54、T63、T64、T32、T42、T33、T43、T52、T62中的部分薄膜晶体管出现异常,对第21级左边的GOA电路用修复后的电路(修复方法如图4所示)替换。替换后,在27℃和80℃时第21级左边GateDriver电路的输出G(21)_L、其前面的第19级左边GOA电路的输出G(19)_L、及其后面的第23级左边的GOA电路的输出G(23)_L,都和修复前的GOA输出相比仅有微小的偏差,GOA电路的功能基本恢复正常。
综上,本发明的用于平板显示的可修复的GOA电路能够使单级GOA电路中半数以上的TFT元件受损时都能通过激光焊接和激光熔断进行修复,因此本发明能够提升GOA显示面板的良率。运用本发明的GOA电路可以制作低成本的窄边框或无边框的平板显示产品,提升GOA显示面板的良率。
以上所述,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形,而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于平板显示的可修复的GOA电路,其特征在于,包括级联的多个GOA单元,按照第n级GOA单元控制对显示区域第n级水平扫描线(G(n))充电,在该第n级水平扫描线(G(n))的两端各连接一该第n级GOA单元,该第n级GOA单元包括上拉电路(100),下拉电路(200),下拉维持电路(300),上拉控制电路(400),自举电容(500)及第一薄膜晶体管(T13);该上拉电路(100)、下拉电路(200)、下拉维持电路(300)及自举电容(500)分别与栅极信号点(Q(n))和该第n级水平扫描线(G(n))连接,该上拉控制电路(400)与该栅极信号点(Q(n))连接;该第一薄膜晶体管(T13)的栅极输入本级时钟信号(CK),漏极和源极分别用于连接该栅极信号点(Q(n))和该第n级水平扫描线(G(n));当该第n级GOA单元正常工作时,该第一薄膜晶体管(T13)的漏极和源极至少其中之一保持与该第n级GOA单元断路,当该下拉维持电路(300)出现异常时,将该下拉维持电路(300)自该第n级GOA单元隔离,并且将该第一薄膜晶体管(T13)完全连接至该第n级GOA单元以完成修复。
2.如权利要求1所述的用于平板显示的可修复的GOA电路,其特征在于,该下拉维持电路(300)通过激光熔断的方式自该第n级GOA单元隔离。
3.如权利要求1所述的用于平板显示的可修复的GOA电路,其特征在于,该第一薄膜晶体管(T13)的漏极或者源极相连的金属线隔着绝缘层与对应的该栅极信号点(Q(n))或者该第n级水平扫描线(G(n))相连的金属线交叉。
4.如权利要求3所述的用于平板显示的可修复的GOA电路,其特征在于,该第一薄膜晶体管(T13)通过激光焊接的方式完全连接至该第n级GOA单元。
5.如权利要求1所述的用于平板显示的可修复的GOA电路,其特征在于,该上拉控制电路(400)包括:
第二薄膜晶体管(T11),其栅极连接第n-2级水平扫描线(G(n-2)),漏极和源极分别连接该第n-2级水平扫描线(G(n-2))和该栅极信号点(Q(n));
第三薄膜晶体管(T12),其栅极连接第n-1级水平扫描线(G(n-1)),漏极和源极分别连接该第n-1级水平扫描线(G(n-1))和该栅极信号点(Q(n))。
6.如权利要求1所述的用于平板显示的可修复的GOA电路,其特征在于,该下拉维持电路(300)包括:
第四薄膜晶体管(T32),其栅极连接第一电路点(P),漏极和源极分别连接该第n级水平扫描线(G(n))和输入直流低电压(VSS);
第五薄膜晶体管(T33),其栅极连接第二电路点(K),漏极和源极分别连接该第n级水平扫描线(G(n))和输入该直流低电压(VSS);
第六薄膜晶体管(T42),其栅极连接该第一电路点(P),漏极和源极分别连接该第n-1级水平扫描线(G(n-1))和该栅极信号点(Q(n));
第七薄膜晶体管(T43),其栅极连接该第二电路点(K),漏极和源极分别连接该第n-1级水平扫描线(G(n-1))和该栅极信号点(Q(n));
第八薄膜晶体管(T52),其栅极连接该栅极信号点(Q(n)),漏极和源极分别连接该第一电路点(P)和输入该直流低电压(VSS);
第九薄膜晶体管(T62),其栅极连接该栅极信号点(Q(n)),漏极和源极分别连接该第二电路点(K)和输入该直流低电压(VSS);
第十薄膜晶体管(T53),其栅极输入第一时钟信号(LC1),漏极和源极分别输入该第一时钟信号(LC1)和连接该第一电路点(P);
第十一薄膜晶体管(T54),其栅极输入第二时钟信号(LC2),漏极和源极分别输入该第一时钟信号(LC1)和连接该第一电路点(P);
第十二薄膜晶体管(T63),其栅极输入该第二时钟信号(LC2),漏极和源极分别输入该第二时钟信号(LC2)和连接该第二电路点(K);
第十三薄膜晶体管(T64),其栅极输入该第一时钟信号(LC1),漏极和源极分别输入该第二时钟信号(LC2)和连接该第二电路点(K);
工作时,该第一时钟信号(LC1)和该第二时钟信号(LC2)的频率低于该本级时钟信号(CK),并且该第一电路点(P)和该第二电路点(K)交替受该第一时钟信号(LC1)和该第二时钟信号(LC2)充电而处于高电位。
7.如权利要求1所述的用于平板显示的可修复的GOA电路,其特征在于,该上拉电路(100)包括:第十四薄膜晶体管(T21),其栅极连接该栅极信号点(Q(n)),漏极和源极分别输入该本级时钟信号(CK)和连接该第n级水平扫描线(G(n))。
8.如权利要求1所述的用于平板显示的可修复的GOA电路,其特征在于,该下拉电路(200)包括:第十五薄膜晶体管(T31),其栅极连接第n+2级水平扫描线(G(n+2)),漏极和源极分别连接该第n级水平扫描线(G(n))和输入直流低电压(VSS);第十六薄膜晶体管(T41),其栅极连接该第n+2级水平扫描线(G(n+2)),漏极和源极分别连接该栅极信号点(Q(n))和输入该直流低电压(VSS)。
9.如权利要求6所述的用于平板显示的可修复的GOA电路,其特征在于,该第一时钟信号(LC1)、该第二时钟信号(LC2)或者该直流低电压(VSS)分别通过公共的金属线输入所述级联的多个GOA单元。
10.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求1所述的用于平板显示的可修复的GOA电路。
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