CN1908750A - 平板显示器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有降低的故障率及改进的图像质量的平板显示器及其制造方法。该平板显示器由栅极驱动电路操作，该栅极驱动电路接收：用于驱动在数据线一端处的第一栅极线的第一选通信号和用于驱动在数据线的另一端处的第二栅极线的第二选通信号。将第一和第二时钟信号提供给栅极驱动电路，并调节第一和第二时钟线的宽度，使得第一选通信号和第二选通信号之间的相位差对应于数据线两端之间的信号延迟时间。集成第一和第二时钟信号线以及栅极线和数据线。

Description

平板显示器及其制造方法
相关的交叉参考
基于35U.S.C§119，该美国非临时专利申请要求于2005年8月3日提交的韩国专利申请第2005-71141号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种平板显示器及其制造方法。
背景技术
安装在电子装置上的显示板形成了典型用户界面单元的不可或缺的部分。为了使用户界面单元成为具有纤细侧面并且重量轻，以及实现低功耗，平板显示器被广泛地用作显示板。平板显示器可以分类为有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)、场致发射显示器(FED)、真空荧光显示器(VFD)、以及等离子显示器(PDP)。如今，平板显示器被用作计算机显示器或TV显示器，以及受益于空间效率和节省功率的轻重量的便携式电子装置。
图1是广泛使用的平板显示器类型的LCD的方框图。
参考图1，LCD包括液晶板100、源极驱动器110、以及栅极驱动器120。
液晶板100包括多条栅极线、多条与栅极线交叉的数据线、以及多个布置在栅极线和数据线的交叉点处的像素。栅极线和数据线基本上成垂直角相交叉，并且因此像素被布置为形成矩阵。每个像素包括薄膜晶体管(TFT)(图中未示出)、液晶电容器(图中未示出)、以及存储电容器(图中未示出)。TFT具有连接到栅极线的栅电极、连接到数据线的源电极、以及连接到液晶电容器和存储电容器的漏电极。在这样的像素结构中，栅极驱动器120顺序地选择栅极线。当将脉冲波形的导通电压施加到所选择的栅极线时，连接到栅极线的TFT导通。然后，源极驱动器110将包括像素信息的电压施加到每条数据线。通过相应像素的TFT将该电压施加到液晶电容器和存储电容器。液晶电容器和存储电容器被驱动，从而实现图像显示操作。
源极驱动器110包括多个源极驱动器IC(集成电路)111至114。响应于RGB数据和从定时控制器(图中未示出)接收的控制信号，源极驱动器110产生用于驱动液晶板100的源极线的信号。
栅极驱动器120包括多个栅极驱动器IC 121至123。响应于从定时控制器接收到的控制信号，栅极驱动器120顺序扫描液晶板100的栅极线。在该扫描操作中，将导通(gate-on)电压顺序地施加在栅极线上，并将对应于施加了该导通电压的栅极线的像素改变成数据可记录状态。
随着高清晰度和大平板显示器的趋势，用于显示一帧的时间量变短了，并且由于数据线的寄生电容的增加，用于对像素进行充电的时间量变得不足了。该问题导致各种显示故障，例如，屏幕图像不均匀、垂直线故障、以及串扰(cross talk)。
具体而言，因为液晶板100的大小的增加而导致的数据线长度及连接到数据线的像素的数量的增加，所以通过数据线传送数据信号所经历的延迟更长。
例如，当数据线具有37.77kΩ电阻及83pF电容时，12.1-英寸(30.734cm)的WXGA(wide extended graphics array，宽屏扩展图形阵列)LCD具有3.62μs的信号延迟时间。
图2A示出了在图1中所示的液晶板的第一位置x1处的数据信号D1和选通信号G1的波形图，以及图2B示出了在图1所示的液晶板的第二位置x2处的数据信号D1和选通信号Gn的波形图。
参考图2A和图2B所示，如果将选通信号G1和Gn的脉冲宽度(其是数据信号D1的延迟时间)减少3.62μs，则由于像素充电时间的减少而导致各种显示故障的增加。
近来，将栅极驱动IC(integrated chip，集成芯片)安装在TCP(tape carrier package，带载封装)结构或COG(chip on glass，玻璃覆晶)结构的LCD中。然而，这种结构在设计结构方面存在局限，并且与LCD的高制造成本有关。
为了克服这些局限，提出一种用非晶硅(a-Si)TFT电路代替栅极驱动IC的无栅极IC结构(gate IC-less structure)。
然而，具有无栅极IC结构的LCD仍然存在由于通过数据线传送的数据信号的延迟而导致的操作问题。
发明内容
本发明的示例性实施例，提供了一种平板显示器，其能够防止由通过数据线传送的数据信号的延迟而导致的故障。
本发明的示例性实施例，还提供了一种能够执行稳定操作的平板显示器。
一方面，本发明提供了一种用于制造能够执行稳定操作的平板显示器的方法。
在一些实施例中，平板显示器包括多条栅极线。与栅极线交叉的至少一条数据线，与栅极线电绝缘，并且在数据线的一端和另一端之间具有预定信号延迟时间。像素阵列形成在栅极线和数据线的交叉点处，以连接到栅极线和数据线。第一时钟线用于传送第一时钟信号。栅极驱动电路响应于通过第一时钟线接收到的第一时钟信号来驱动栅极线。根据数据线的预定信号延迟时间来确定第一时钟线的宽度。
平板显示器进一步包括用于传送第二时钟信号的第二时钟线，并且栅极驱动电路可以响应于第一时钟信号和第二时钟信号驱动栅极线。根据数据线的预定信号延迟时间可以确定第二时钟线的宽度。第二时钟信号可以是关于第一时钟信号的反相信号。
栅极驱动电路可以包括：第一组移位寄存器，其响应于第一时钟信号，输出用于驱动第一组栅极线的第一组选通信号；以及第二组移位寄存器，其响应于第二时钟信号，输出用于驱动第二组栅极线的第二组选通信号。
用于驱动在数据线一端的第一栅极线的选通信号与用于驱动在数据线的另一端的第二栅极线的另一选通信号之间的相位差，对应于预定信号延迟时间。
另一方面，本发明是一种用于制造平板显示器的方法。该方法包括：形成多条栅极线；形成至少一条数据线；以及形成具有第一宽度的第一时钟线，其中第一宽度是根据所测得的数据线的信号延迟时间而确定的。
另一方面，本发明是一种通过测量与多条栅极线交叉、并且与栅极线电绝缘的数据线的一端和另一端之间的信号延迟时间来制造平板显示器的方法。调节用于将第一时钟信号传送到用于驱动栅极线的栅极驱动电路的第一时钟线的宽度，使得用于驱动在数据线一端的第一栅极线的第一选通信号与用于驱动在数据线的另一端的第二栅极线的第二选通信号之间的相位差对应于所测得的数据线的信号延迟时间。将栅极线、数据线、以及第一时钟线集成。
附图说明
附图结合于此提供对本发明的进一步理解，并构成说明书一部分用于示出本发明的实施例，与说明书一起用于解释本发明的原理，其中：
图1是LCD的方框图；
图2A是在图1中所示的液晶板的第一位置处的数据信号和选通信号的波形图；
图2B是在图1中所示的液晶板的第二位置处的数据信号和选通信号的波形图；
图3是根据本发明实施例的LCD的方框图；
图4是图3中所示的栅极驱动电路的详细方框图；
图5是图4中所示的栅极驱动电路的部分线结构的示意图；
图6是通过第一时钟线传送的时钟信号的延迟时间的波形图；以及
图7是示出数据信号的延迟时间以及选通信号之间的延迟的波形图。
具体实施方式
现在参考示出本发明实例的附图，详细说明本发明的优选实施例。然而，本发明不限于下面阐述的实施例，此处的实施例更确切地说是用于提供对本发明的范围及精神的更容易、更完整的理解。
根据本发明的平板显示器包括第一和第二时钟信号线，其线宽被调节，使得用于驱动在数据线一端的栅极线的选通信号与用于驱动在数据线的另一端的另一栅极线的选通信号之间的相位差对应于数据线两端之间的信号延迟时间。从而，平板显示器可以防止信号延迟时间所导致的故障。
图3是根据本发明的优选实施例的LCD的方框图。
参考图3，LCD包括：液晶板300、源极驱动器310、以及栅极驱动电路320。液晶板300包括：多条栅极线；多条数据线，与栅极线垂直交叉；以及多个像素，以矩阵形式布置在栅极线和数据线的交叉点上。数据线与栅极线是电绝缘的。每个像素包括：TFT(图中未示出)、液晶电容器(图中未示出)、以及存储电容器(图中未示出)。TFT具有：连接到栅极线的栅电极、连接到数据线的源电极、以及连接到液晶电容器的漏电极。栅极驱动电路320顺序地选择栅极线。当将脉冲形式的导通电压施加到所选择的栅极线时，连接到栅极线的TFT导通。源极驱动器310将包括像素信息的电压施加到每条数据线。通过对应像素的TFT，将该电压施加到液晶电容器和存储电容器。驱动液晶电容器和存储电容器，从而实现图像显示操作。
源极驱动器310包括多个源极驱动器IC 311至314。响应于RGB数据和从定时控制器(图中未示出)接收的控制信号，源极驱动器310产生用于驱动液晶板300的源极线的信号。
图4是栅极驱动电路320的详细方框图。
参考图4，栅极驱动电路320包括n个移位寄存器411至415以及虚拟移位寄存器(dummy shift register)416。图3中所示的LCD具有COG结构，其中，移位寄存器411至415、虚拟移位寄存器416、以及液晶板形成在同一平面上。
移位寄存器411至416接收电源电压VDD(导通电压(gate-onvoltage))、接地电压VSS(截止电压(gate-off voltage))、对应的时钟信号、以及对应的控制信号，并且相应地输出选通信号G1至Gn。
第一移位寄存器411响应于扫描开始信号(scan start signal)STV而开始工作。其他的移位寄存器412至415以及虚拟移位寄存器416响应于选通信号而工作，其中选通信号是来自于前面寄存器的输出信号。同样，提供来自移位寄存器412至415以及虚拟移位寄存器416的选通信号，作为用于对应的在前寄存器411至415的控制信号。
奇数编号的移位寄存器411和413以及虚拟移位寄存器416接收时钟信号CK，以及偶数编号的移位寄存器412、414以及移位寄存器415接收反相时钟信号CKB。
图5是示出了栅极驱动电路320的部分线结构的示意图。
参考图5，接地电压线520、用于提供时钟信号CK的第一时钟线521、以及用于提供反相时钟信号CKB的第二时钟线522布置在移位寄存器511和514的左侧。
第一和第二时钟线521和522被设计为具有取决于图3中所示的数据线D1中的信号延迟时间的宽度。通过信号线传送的信号的延迟时间与根据信号线的电阻和电容所确定的时间常数成正比。同样，信号线的电阻与信号线的宽度成反比。因此，通过信号线传送的信号的延迟时间可以通过调节信号线的宽度来调节。
例如，当数据线D1具有37.77kΩ电阻和83pF电容时，12.1英寸WXGA LCD具有3.62μs的延迟时间。即，参考图3，数据线D1的起点y1和终点y2之间的信号延迟时间是3.62μs。
调节第一和第二时钟线521和522的线宽，以防止由于起点y1和终点y2之间的信号延迟时间而导致的故障。
图6示出了通过第一时钟线521传送的时钟信号CK的延迟时间TD。
参考图6，在与数据线D1的起点y 1相对应的第一时钟线521上的一点的时钟信号CK和在与数据线D1的终点y2相对应的第一时钟线521上的一点的时钟信号CK之间，存在相位差，其是信号延迟时间TD。当将每个时钟信号CK和反相时钟信号CKB的信号延迟时间TD设置为对应于数据线D1的起点y1和终点y2之间的信号延迟时间时，在选通信号G1和Gn之间产生相位差。时钟信号CK和反相时钟信号CKB的延迟时间TD可通过如上所述调节第一和第二时钟线521和522的宽度来设置。
图7示出了数据信号D1的延迟时间以及选通信号G1和Gn之间的延迟。
参考图7，当起点y1和终点y2之间的数据信号D1的信号延迟时间为3.62μs时，选通信号G1和Gn之间的信号延迟时间为3.62μs。选通信号G1和Gn之间的信号延迟时间可以通过调节用于传送时钟信号CK和反相时钟信号CKB的第一和第二时钟线521和522来改变。此时，选通信号G1和Gn的脉冲宽度保持在20μs。
通常，将选通信号G1和Gn的脉冲宽度减少3.62μs(数据信号D1的延迟时间)，以防止由于数据信号D1的延迟而导致的故障。然而，脉冲宽度的改变产生了不期望的减少像素充电时间的副作用，这也导致了各种显示故障。与传统方法相反，本发明通过调节选通信号G1和Gn之间的相位差来同样实现防止/减少故障率(malfunction rate)。在不改变选通信号G1和Gn的脉冲宽度的情况下，调节第一和第二时钟线521和522的线宽，从而防止由于数据信号D1的延迟而导致的故障。
如上所示，测量数据线D1两端之间的信号延迟时间，根据所测得的数据线D1的信号延迟时间来设置时钟线521和522的线宽，并且将栅极线G1至Gn、数据线D1、以及时钟信号线521和522集成。从而，可能防止由于数据信号线两端之间的信号延迟时间而导致的任何故障，并且可能改善平板显示器的图像质量。
显然，本领域的技术人员应该明白，在不脱离本发明的权利要求或者其等同物的范围的情况下，可以对本发明做出各种修改和改变。

Claims (11)

1.一种平板显示器，包括：
多条栅极线；
至少一条数据线，与所述栅极线交叉，所述数据线与所述栅极线电绝缘，并且在所述数据线的一端和另一端之间具有预定信号延迟时间；
像素阵列，形成在所述栅极线和所述数据线的交叉点处；
第一时钟线，用于传送第一时钟信号；以及
栅极驱动电路，用于响应于通过所述第一时钟线接收的所述第一时钟信号驱动所述栅极线，
其中，所述第一时钟线的宽度是根据所述数据线的所述预定信号延迟时间确定的。
2.根据权利要求1所述的平板显示器，进一步包括第二时钟线，用于传送第二时钟信号，
其中，所述栅极驱动电路响应于所述第一时钟信号和所述第二时钟信号，来驱动所述栅极线。
3.根据权利要求2所述的平板显示器，其中，所述第二时钟线的宽度是根据所述数据线的所述预定信号延迟时间确定的。
4.根据权利要求2所述的平板显示器，其中，所述第二时钟信号是关于所述第一时钟信号的反相信号。
5.根据权利要求2所述的平板显示器，其中，所述栅极驱动电路包括：
第一组移位寄存器，其输出用于响应于所述第一时钟信号来驱动第一组所述栅极线的第一组选通信号；以及
第二组移位寄存器，其输出用于响应于所述第二时钟信号来驱动第二组所述栅极线的第二组选通信号。
6.根据权利要求1所述的平板显示器，其中，用于驱动在所述数据线的一端处的第一栅极线的选通信号和用于驱动在所述数据线的另一端处的第二栅极线的另一选通信号之间的相位差，对应于所述预定信号延迟时间。
7.根据权利要求1所述的平板显示器，其中，所述平板显示器包括液晶显示器。
8.一种制造平板显示器的方法，包括：
形成多条栅极线；
形成至少一条数据线；
形成第一时钟线，其具有根据所述数据线的信号延迟时间确定的第一宽度。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：形成第二时钟线，其具有根据所述数据线的所述信号延迟时间确定的第二宽度。
10.一种制造平板显示器的方法，包括：
测量与多条栅极线交叉的数据线的一端和另一端之间的信号延迟时间，所述数据线与所述栅极线是电绝缘的；
调节用于将第一时钟信号传送到用于驱动所述栅极线的栅极驱动电路的第一时钟线的宽度，使得用于驱动在所述数据线一端处的第一栅极线的第一选通信号与用于驱动在所述数据线的另一端处的第二栅极线的第二选通信号之间的相位差，对应于所测得的所述数据线的所述信号延迟时间；以及
集成所述栅极线、所述数据线、以及所述第一时钟线。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括以下步骤：根据所测得的所述数据线的所述信号延迟时间设置第二时钟线的宽度，所述第二时钟线将第二时钟信号传送到栅极驱动电路，所述栅极驱动电路响应于所述第一时钟信号和所述第二时钟信号来驱动所述栅极线。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20070207