專利名稱：液晶顯示器的柵極線驅動裝置及其修復方法
技術領域：
本發明涉及一種液晶顯示器的柵極線驅動裝置及其修復方法，特別是涉及一 種改善柵極線驅動能力的液晶顯示器的柵極線驅動裝置及其修復方法。
背景技術：
液晶顯示裝置(LCD)是利用夾在液晶分子上電場強度的變化，改變液晶分子 的取向控制透光的強弱來顯示圖像。目前，液晶顯示裝置由于其具有的重量輕、 體積小、厚度薄的特點，已被廣泛用在各種大中小尺寸的終端顯示設備中。 一般 來講， 一塊完整的液晶顯示面板如圖l所示，由電路驅動模塊ll、背光模塊12、 下偏光片13、 TFT(薄膜晶體管)下基板14、液晶分子層15、 CF (彩色濾光板)上 基板16以及上偏光片17等構成。
LCD的驅動系統架構如圖2所示，其包括柵極驅動器21，用于對柵極線GL 進行驅動選通；源極驅動器22，用于對數據線DL進行驅動；柵極驅動器21和源 極驅動器22由時序控制器23驅動。在柵極線GL和數據線DL間交叉的各個區域 中存在液晶，液晶單元Clc在液晶顯示面板中呈矩陣分布；在該交叉的區域中， 存在一個薄膜晶體管TFT，當TFT所處的柵極線GL被選通時，數據線DL的數據信 號充入液晶單元Clc，并由Cs電容保持該數據信號；Cs電容的另一端由一條與柵 極線GL平行的CS電極線連通；液晶單元Clc根據信號來改變液晶的狀態，從而 控制透光率以實現灰階顯示。
現有技術的柵極驅動器一般為安裝了選通驅動器的移位寄存器ic，并且將IC 連接到液晶顯示面板的選通線焊盤上。近年來，為了降低材料成本、工藝步驟和 制造時間，發展了用TFT技術直接將移位寄存器形成在TFT下基板上的方法，簡 稱為G0A (Gate on Array)技術。由于柵極驅動器需要對柵極線進行選通和非選通 操作，因此，GOA技術中的移位寄存器需要兩個必須的TFT驅動單元， 一個為進行 選通操作，即選通柵極線上所有像素TFT的驅動單元，簡稱上拉驅動單元SRU (Shift Register Up);另一個為進行非選通操作，即關閉柵極線上所有像素TFT的驅動 單元，簡稱下拉驅動單元SRD(Shift Register Down)。在現有的GOA技術中，由于上拉驅動和下拉驅動單元集成到同一個移位寄存器單元中，隨著液晶顯示器工 作環境的惡化，容易產生上拉和下拉驅動出現交疊，從而造成驅動能力的惡化。
為了增強GOA技術用于柵極線驅動的能力，需要發展更適合于TFT驅動技術 的柵極驅動裝置，對柵極驅動器的內部構造和連接方式做進一步的發展。中國專 利200810204047. 4公開了一種液晶顯示器的柵極線驅動裝置，請參見圖3，所述 柵極線驅動裝置，包括一時序控制器，提供時鐘信號CKV、時鐘信號CKVB、低電 平信號VL、高電平信號VH、初始脈沖STV和終端脈沖STVB，所述時鐘信號CKV和 時鐘信號CKVB的相位相反；多個上拉驅動單元和下拉驅動單元，分開設置于n行 柵極線的兩端，n為自然數，每個驅動單元包括時鐘輸入端子、高電平端子、低電 平端子、置位端子、復位端子、進位輸出端和柵極線輸出端，每條柵極線的兩端 分別和一個上拉驅動單元和一個下拉驅動單元的柵極線輸出端相連；所述驅動單 元時鐘輸入端子按奇偶行分別和所述時鐘信號CKV和時鐘信號CKVB相連，所述高 電平端子和低電平端子，分別和所述低電平信號VL、高電平信號VH相連；所述多 個上拉驅動單元和多個下拉驅動單元分別串連在一起，其中，第一行驅動單元的 置位端子與初始脈沖STV相連，其余驅動單元的置位端子與前一行驅動單元的進 位輸出端子相連；每一行驅動單元的復位端子與后一行驅動單元的柵極線輸出端 子相連，最后一行驅動單元的復位端子與終端脈沖STVB相連(圖3未示)。采用 圖3的GOA架構實現各柵極線的選通信號輸出波形與時鐘信號CKV、 CKVB波形的 示意圖如圖4所示。由于在GOA架構屮的驅動單元由TFT工藝制作，受TFT的工 藝良率影響，驅動單元中的TFT器件有一定的失效率，從而導致某個驅動單元的 失效。由于多個上拉驅動單元和多個下拉驅動單元分別串連在一起，受失效驅動 單元的影響，其連接的柵極線上無法得到柵極線選通信號，也無法向下一個驅動 單元發生置位信號，從而引發液晶顯示器無法正常顯示。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種液晶顯示器的柵極線驅動裝置及其修 復方法，當某一驅動單元失效時可以進行修復以保證柵極線驅動裝置能夠正常地工作。
本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種液晶顯示器的柵極線驅動裝置，包括一時序控制器，提供時鐘信號CKV、時鐘信號CKVB、低電平信 號VL、高電平信號VH、初始脈沖STV和終端脈沖STVB，所述時鐘信號CKV和時鐘 信號CKVB的相位相反；多個上拉驅動單元和下拉驅動單元，分開設置于n條柵極 線的兩端，n為自然數，每個驅動單元包括時鐘輸入端子、高電平端子、低電平端 子、置位端子、復位端子、進位輸出端和柵極線輸出端，每條柵極線的兩端分別 和一個上拉驅動單元和一個下拉驅動單元的柵極線輸出端相連；所述驅動單元時 鐘輸入端子按奇偶行分別和所述時鐘信號CKV和時鐘信號CKVB相連，所述驅動單 元的高電平端子和低電平端子，分別和所述低電平信號VL、高電平信號VH相連； 所述多個上拉驅動單元和多個下拉驅動單元分別串連在一起，其中，第一行驅動 單元的置位端子與初始脈沖STV相連，其余驅動單元的置位端子與前一行驅動單 元的進位輸出端子相連；每一行驅動單元的復位端子與后一行驅動單元的柵極線 輸出端子相連，最后一行驅動單元的復位端子與終端脈沖STVB相連；所述柵極線 驅動裝置還包括四條修復金屬引線和多個備份驅動單元，每個驅動單元的置位端 子、進位輸出端和柵極線輸出端分別設置有和所述修復金屬引線絕緣交叉的端子 金屬引線。
上述的液晶顯示器的柵極線驅動裝置，其中，所述多個備份驅動單元為兩個 上拉驅動單元和/或兩個下拉驅動單元，兩個類型相同的備份驅動單元的時鐘輸入 端子分別和所述時鐘信號CKV和時鐘信號CKVB相連。
上述的液晶顯示器的柵極線驅動裝置，其中，所述多個備份驅動單元為四個 上拉驅動單元和/或四個下拉驅動單元，兩個類型相同的備份驅動單元設置在第一 行柵極線旁，兩個類型相同的備份驅動單元設置在最后一行柵極線旁，相鄰的兩 個類型相同的備份驅動單元的時鐘輸入端子分別和所述時鐘信號CKV和時鐘信號 CKVB相連。
上述的液晶顯示器的柵極線驅動裝置，其中，所述柵極線驅動裝置通過TFT 技術直接在TFT下基板上形成。
本發明為解決上述技術問題還提供一種上述液晶顯示器的柵極線驅動裝置的 修復方法，當第x行柵極線連接的驅動單元失效，x為自然數，所述修復方法包括 以下步驟
(1)選用與失效驅動單元類型相同且連接到同一時鐘信號的備份驅動單元為修復驅動單元；
(2) 將第x - 1行柵極線連接的驅動單元的Cout端子金屬引線和修復驅動 單元的Set端子金屬引線通過第一修復金屬引線A相連；
(3) 將修復驅動單元的Cout端子金屬引線和第x + l行柵極線連接的驅動 單元的Set端子金屬引線通過第三修復金屬引線C相連；
(4) 將第x _ 1行柵極線連接的驅動單元的Reset端子金屬引線和修復驅動 單元的Gout端子金屬引線通過第二修復金屬引線B相連；
(5) 將修復驅動單元的Reset端子金屬引線和第x + 1行柵極線連接的驅 動單元的Gout端子金屬引線通過第四修復金屬引線D相連。
上述液晶顯示器的柵極線驅動裝置的修復方法，所述將修復驅動單元的端子 金屬引線與修復金屬引線相連，是指用激光脈沖將絕緣交叉的端子金屬引線與所 述修復金屬引線熔接。
本發明對比現有技術有如下的有益效果本發明提供的液晶顯示器的柵極線 驅動裝置及其修復方法，所述柵極線驅動裝置在柵極線的兩端分別設置上拉驅動 單元SRU和下拉驅動單元SRD，本發明通過增加修復金屬引線和多個備份驅動單元， 當某一驅動單元失效時可以進行修復以保證柵極線驅動裝置能夠正常地工作。
圖1是現有技術的液晶顯示面板結構示意圖。 圖2是現有技術的LCD驅動架構示意圖。
圖3是現有上拉驅動單元和下拉驅動單元分置的GOA架構圖。
圖4是圖3的各柵極線的選通信號波形輸出示意圖。
圖5是本發明的液晶顯示器的柵極線驅動裝置結構示意圖。
圖6是本發明的端子金屬引線與修復金屬引線絕緣相交示意圖。
圖7是本發明采用二個備份單元做修復單元的架構圖。
圖8是端子金屬引線與修復金屬引線熔接相交示意圖。
圖9是本發明采用四個備份單元做修復單元的架構圖。
圖中
711電路驅動模塊 12背光模塊 13下偏光片
14薄膜晶體管下基板15液晶分子層 16彩色濾光片上基板
17上偏光片 21柵極驅動器 22源極驅動器
23時序控制器 24端子金屬引線 25絕緣層
26修復金屬引線
具體實施例方式
下面結合附圖及典型實施例對本發明作進一步說明。 圖5是本發明的液晶顯示器的柵極線驅動裝置結構示意圖。 請參見圖2和圖5，本發明提供的柵極線驅動裝置包括時序控制器23，為所 述柵極線驅動裝置提供時鐘信號CKV、時鐘信號CKVB，高電平信號VH、低電平信 號VL、初始脈沖STV和終端脈沖STVB (圖未示)，時鐘信號CKV和時鐘信號CKVB 的相位相反。多個上拉驅動單元(SRUl，SRU2…，SRUn )和下拉驅動單元 (SRDl,SRD2…，SRDn)，分開設置于n條柵極線的兩端，n為自然數；每個驅動單 元包括時鐘輸入端子CLK、置位端子SET、復位端子RESET、高電平輸入端子VGH、 低電平輸入端子VGL、進位輸出端子COUT和柵極線輸出端GOUT，柵極線輸出端子 G0U分別與n條柵極線相連。所述柵極線驅動裝置還包括四條修復金屬引線和多個 備份驅動單元，每個驅動單元的置位端子、進位輸出端和柵極線輸出端分別設置 有和所述修復金屬引線絕緣交叉的端子金屬引線。本發明提供的柵極線驅動裝置 將一個上拉驅動單元SRU和一個下拉驅動單元SRD分開設置于每一條柵極線的兩 端，對應具有n(n為自然數)條柵極線(GLl，2…n-l，n)的液晶顯示面板來說，具 體連接方式如下當n為奇數時，SRU和SRD的時鐘輸入端子CLK與時鐘信號CKV 相連；當n為偶數時，SRU和SRD的時鐘輸入端子CLK與時鐘信號CKVB相連；n 個SRU和SRD的高電平輸入端子VGH均與高電平信號VH相連；n個SRU和SRD的 低電平輸入端子VGL均與低電平信號VL相連；所述多個上拉驅動單元和多個下拉 驅動單元分別串連在一起，第一個SRU的置位端子SET與初始脈沖STV相連，其 余SRU的置位端子SET與前一個SRU的進位輸出端子Cout相連；第一個SRD的置 位端子SET與初始脈沖STV相連，其余SRD的置位端子SET與前一個SRD的進位 輸出端子Cout相連；每一個SRU的復位端子RESET與后一個SRU的柵極線輸出端子Gout相連，最后一個SRU的復位端子RESET與終端脈沖STVB (圖未示)相連； 每一個SRD的復位端子RESET與后一個SRD的柵極線輸出端子Gout相連，最后一 個SRD的復位端子RESET與終端脈沖STVB (圖未示)相連。
本發明提供的柵極線驅動裝置增加了四條修復金屬引線和多個備份驅動單 元，且每個驅動單元(包括備份驅動單元)的置位端子、進位輸出端和柵極線輸 出端分別設置有和所述修復金屬引線絕緣交叉的端子金屬引線。請參見圖7，對每 個驅動單元，端子金屬引線24和修復金屬引線26隔著絕緣層25交叉排列。
下面接著說明本發明的柵極線驅動裝置的修復方法，請參見圖7，在圖7中， 兩個備份驅動單元的時鐘輸入端子CLK分別與時鐘信號CKV和CKVB相連，假設與 第x行柵極線連接的驅動單元失效(NG)，且該失效驅動單元與所述備份驅動單 元類型相同，即都為上拉驅動單元或下拉驅動單元，則修復方法如下1、四條修 復金屬引線分別標識為A、 B、 C和D;在第x行柵極線的上一根柵極線，即第x -1行柵極線連接的驅動單元的Cout端子的金屬引線與第一修復金屬引線A的相交 處，用激光脈沖將兩層金屬熔接，使兩層金屬導通，熔接示意圖如圖8所示；2、 采用與失效驅動單元連接到同一時鐘信號的備份驅動單元進行修復，在圖7中， 失效驅動單元的時鐘輸入端子CLK與時鐘信號CKVB相連，則采用兩個備份驅動單 元中同樣為時鐘輸入端子CLK與時鐘信號CKVB相連的備份驅動單元對該失效驅動 單元進行修復；3、用激光脈沖在所述的用來修復的備份驅動單元的置位輸入端子 SET的金屬引線與第一修復金屬引線A的相交處對兩層金屬進行導通，在所述的用 來修復的備份驅動單元的柵極線輸出端子Gout的金屬引線與第二修復金屬引線B 的相交處對兩層金屬進行導通，在所述的用來修復的備份驅動單元的進位輸出端 子Cout的金屬引線與第三修復金屬引線C的相交處對兩層金屬進行導通，在所述 的用來修復的備份驅動單元的復位端子RESET的金屬引線與第四修復金屬引線D 的相交處對兩層金屬進行導通；4、用激光脈沖在所述的失效驅動單元的柵極線輸 出端子Gout的金屬引線與第二修復金屬引線B的相交處對兩層金屬進行導通；5、 在第x根柵極線的下一根柵極線，即第x + 1行柵極線連接的驅動單元的置位輸入 端子SET的金屬引線與第二修復金屬引線C的相交處，用激光脈沖將兩層使兩層 金屬導通；6、在第x + 1行柵極線連接的驅動單元的Gout端子的金屬引線與第 四修復金屬引線D的相交處，用激光脈沖將兩層使兩層金屬導通。依照上述修復方法，備份驅動單元可以取代失效驅動單元在柵極驅動器的位置和作用，完成對失效驅動單元的修復。上述的備份驅動單元可以為上拉驅動單元和/或下拉驅動單元，即用兩個上拉備份驅動單元，其時鐘輸入端子分別和所述時鐘信號CKV和時鐘信號CKVB相連即可對失效的上拉驅動單元修復；同理，用兩個下拉備份驅動單元，其時鐘輸入端子分別和所述時鐘信號CKV和時鐘信號CKVB相連即可對失效的下拉驅動單元修復。
圖9是本發明采用四個備份單元做修復單元的架構圖。
請參見圖9，圖中的柵極線驅動裝置除了用于柵極線驅動的驅動單元外，還有四個備份驅動單元，用于代替可能出現失效的驅動單元。其中，兩個放置在柵極驅動器的上方，即與第一條柵極線較為接近，兩個放置在柵極驅動器的下方，即與最后一條柵極線較為接近；放置在柵極驅動器的上方的兩個備份驅動單元中，一個單元的時鐘輸入端子與時鐘信號CKV相連，另一個單元的時鐘輸入端子與時鐘信號CKVB相連；放置在柵極驅動器的下方的兩個備份驅動單元中， 一個單元的時鐘輸入端子與時鐘信號CKV相連，另一個單元的時鐘輸入端子與時鐘信號CKVB相連。采用圖9的修復架構對失效的驅動單元進行修復時，可對備份驅動單元進行選擇，即選擇離失效驅動單元最近的備份驅動單元對失效驅動單元進行代替，這可以較大程度地避免修復金屬引線的RC延遲對修復效果的影響。
綜上所述，本發明需要四條修復線，兩個上拉驅動備份，兩個下拉驅動備份，就能且只能對任一個失效驅動單元進行修復，設置八條修復線則可對兩個失效驅動單元進行修復，當然兩個失效驅動單元的類型和時鐘信號連接至少有一個不同。此外，如果設置兩條修復線分別同時鐘信號CKV、 CKVB相連，再將每個驅動單元的CLK端設置與時鐘信號修復線絕緣交叉端子金屬引線，則只要一個上拉驅動備份， 一個下拉驅動備份就能對任一失效單元進行修復。
雖然本發明己以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精祌和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此本發明的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
權利要求
1、一種液晶顯示器的柵極線驅動裝置，包括一時序控制器，提供時鐘信號CKV、時鐘信號CKVB、低電平信號VL、高電平信號VH、初始脈沖STV和終端脈沖STVB，所述時鐘信號CKV和時鐘信號CKVB的相位相反；多個上拉驅動單元和下拉驅動單元，分開設置于n條柵極線的兩端，n為自然數，每個驅動單元包括時鐘輸入端子、高電平端子、低電平端子、置位端子、復位端子、進位輸出端和柵極線輸出端，每條柵極線的兩端分別和一個上拉驅動單元和一個下拉驅動單元的柵極線輸出端相連；所述驅動單元時鐘輸入端子按奇偶行分別和所述時鐘信號CKV和時鐘信號CKVB相連，所述驅動單元的高電平端子和低電平端子，分別和所述低電平信號VL、高電平信號VH相連；所述多個上拉驅動單元和多個下拉驅動單元分別串連在一起，其中，第一行驅動單元的置位端子與初始脈沖STV相連，其余驅動單元的置位端子與前一行驅動單元的進位輸出端子相連；每一行驅動單元的復位端子與后一行驅動單元的柵極線輸出端子相連，最后一行驅動單元的復位端子與終端脈沖STVB相連；其特征在于，所述柵極線驅動裝置還包括四條修復金屬引線和多個備份驅動單元，每個驅動單元的置位端子、進位輸出端和柵極線輸出端分別設置有和所述修復金屬引線絕緣交叉的端子金屬引線。
2、 根據權利要求1所述的液晶顯示器的柵極線驅動裝置，其特征在于，所述多個備份驅動單元為兩個上拉驅動單元和/或兩個下拉驅動單元，兩個類型相同的備份驅動單元的時鐘輸入端子分別和所述時鐘信號CKV和時鐘信號CKVB相連。
3、 根據權利要求1所述的液晶顯示器的柵極線驅動裝置，其特征在于，所述多個備份驅動單元為四個上拉驅動單元和/或四個下拉驅動單元，兩個類型相同的備份驅動單元設置在第一行柵極線旁，兩個類型相同的備份驅動單元設置在最后一行柵極線旁，相鄰的兩個類型相同的備份驅動單元的時鐘輸入端子分別和所述時鐘信號CKV和時鐘信號CKVB相連。
4、 一種如權利要求2所述的液晶顯示器的柵極線驅動裝置的修復方法，其特征在于，當第x行柵極線連接的驅動單元失效，x為自然數，所述修復方法包括以下步驟(1) 選用與失效驅動單元類型相同且連接到同一時鐘信號的備份驅動單元為修復驅動單元；(2) 將第x - 1行柵極線連接的驅動單元的Cout端子金屬引線和修復驅動單元的Set端子金屬引線通過第一修復金屬引線A相連；(3) 將修復驅動單元的Cout端子金屬引線和第x + l行柵極線連接的驅動單元的Set端子金屬引線通過第三修復金屬引線C相連；(4) 將第x - 1行柵極線連接的驅動單元的Reset端子金屬引線和修復驅動單元的Gout端子金屬引線通過第二修復金屬引線B相連；(5) 將修復驅動單元的Reset端子金屬引線和第x + 1行柵極線連接的驅動單元的Gout端子金屬引線通過第四修復金屬引線D相連。
5、 根據權利要求4所述的液晶顯示器的柵極線驅動裝置的修復方法，其特征在于，所述將修復驅動單元的端子金屬引線與修復金屬引線相連，是指用激光脈沖將絕緣交叉的端子金屬引線與所述修復金屬引線熔接。
全文摘要
本發明涉及一種液晶顯示器的柵極線驅動裝置及其修復方法，所述柵極線驅動裝置包括一時序控制器；多個上拉驅動單元和下拉驅動單元，分開設置于n行柵極線的兩端，n為自然數；每個驅動單元包括時鐘輸入端子、高電平端子、低電平端子、置位端子、復位端子、進位輸出端和柵極線輸出端；所述多個上拉驅動單元和多個下拉驅動單元分別串聯在一起；其中，所述柵極線驅動裝置還包括四條修復金屬引線和多個備份驅動單元，每個驅動單元的置位端子、進位輸出端和柵極線輸出端分別設置有和所述修復金屬引線絕緣交叉的端子金屬引線。本發明提供的液晶顯示器的柵極線驅動裝置及其修復方法，當某一驅動單元失效時可以進行修復以保證柵極線驅動裝置能夠正常地工作。
文檔編號G02F1/133GK101510404SQ20091004646
公開日2009年8月19日 申請日期2009年2月23日 優先權日2009年2月23日
發明者朱修劍 申請人:上海廣電光電子有限公司