可實現雙向驅動的柵極掃描移位寄存器的製作方法
2023-06-06 22:38:56
專利名稱：可實現雙向驅動的柵極掃描移位寄存器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種移位寄存器，尤其是一種可實現雙向驅動的移位寄存器。
背景技術：
陰極射線管顯示器已漸漸被相對重量輕且體積小的各種平板顯示器所取代。平板顯示器有液晶顯示器(IXD)、場致發射顯示器(FED)、等離子體顯示面板(PDP)、有機發光二極體(OLED)顯示器等。有機發光二極體是電子和空穴的複合而產生光的，在平板顯示器中，利用有機發光二極體顯示圖像的有機發光二極體顯示器具有快的響應速度，可低功耗驅動，並且具有良好的發光效率、亮度和視角，近年來已受到關注。
通常，根據有機發光二極體的驅動方法，機發光二極體顯示器被分成無源矩陣有機發光二極體(PMOLED)顯示器和有源矩陣有機發光二極體(AMOLED)顯示器兩種。無源矩陣有機發光二極體顯示器利用以彼此交叉的方式形成陽極和陰極並有選擇地驅動陰極線和陽極線的方法驅動，而有源矩陣有機發光二極體顯示器利用在各個像素中集成薄膜電晶體和電容器並通過電容器維持電壓的方法驅動。無源矩陣有機發光二極體顯示器具有結構簡單和成本低等優點，但難以實現大尺寸或高精度的面板。相反，利用有源矩陣有機發光二極體顯示器可實現大尺寸或高精度的面板，但其結構和控制方法複雜，並且成本相對較聞。考慮到解析度、對比度和響應速度等因素，當前的發展趨向有源矩陣型的有機發光二極體顯示器。有源矩陣型有機發光二極體顯示器包括顯示設備，所述顯示設備包括通常布置成矩陣形式的像素、用於向與像素相連接的數據線發送數據信號的數據驅動器，及用於向與像素相連接的掃描線發送掃描信號的柵極掃描移位寄存器。在柵極掃描移位寄存器的驅動方法中，像素被選擇為線單元(即逐條線選擇)，並且掃描信號通過利用包括在掃描移位寄存器中的多個移位寄存器在每個水平時段被順序供應。數據驅動器向被掃描信號選擇為線單元的像素供應數據信號。因此，像素通過向各個有機發光二極體供應與數據信號相對應的電流而顯示與數據信號相對應的圖像。如今，可攜式通信設備或數字圖像設備已經越來越多的使用，這些設備多數需要使用顯示面板，而且面板在設備上的安裝位置也不相同，例如，有的手機面板IC端在手機下部，而有的手機面板IC端在手機上部。然而，上述的掃描移位寄存器向顯示面板的像素髮送掃描信號的順序是單向的，例如從上到下。採用這種單向掃描方法的顯示面板難以應用於面板安裝位置不同的各種可攜式通信設備或數字圖像設備。例如，單向掃面的顯示面板在設備上相對於初始位置在水平面旋轉180度安裝時，若輸入信號無特殊處理，將顯示不正常。為了根據不考慮正向還是反向的雙向驅動方法來驅動掃描移位寄存器，需要以恆定的時間順序向顯示面板的像素髮送從掃描移位寄存器輸出的掃描信號，相應地，需要對這種掃描移位寄存器進行電路設計和開發。另外，傳統的掃描移位寄存器，如果在某級輸出出現問題，接下來的部分屏幕將無法顯示，為有效降低製造成本，提高面板產出率，需要對這種掃描驅動器進行修復。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種可以實現雙向驅動的柵極掃描移位寄存器，以適用於可攜式通信設備或數字圖像設備。為了解決上述技術問題，本發明提供了一種可實現雙向驅動的柵極掃描移位寄存器，包括有多級移位寄存器單元，每級移位寄存器單元包括第一開關薄膜電晶體TFT、第二開關TFT、第三開關TFT、上拉TFT和下拉TFT ;其中，第2n_l級移位寄存器單元的第一開關TFT的柵極和第二開關TFT的柵極分別接收反向時鐘脈衝信號XCK，第2n-l級移位寄存器單元的下拉TFT的源極接收時鐘脈衝信號CK ;第2n級移位寄存器單元的第一開關TFT的柵極和第二開關TFT的柵極分別接收時鐘脈衝信號CK，第2n級移位寄存器單元的下拉TFT的源極接收反向時鐘脈衝信號XCK ;第2n-l級移位寄存器單元的輸出端與第2n級移位寄存器單元的輸入端之間連接有正向掃描開關TFT，第2n-l級移位寄存器單元的輸入端與第 2n級移位寄存器單元的輸出端之間連接有反向掃描開關TFT ;所述η為自然數。進一步地，所述正向掃描開關TFT的源極連接第2η_1級移位寄存器單元的輸出端，漏極連接第2η級移位寄存器單元的輸入端，柵極接收正向掃描控制信號；所述反向掃描開關TFT的源極連接第2η級移位寄存器單元的輸出端，漏極連接第2η-1級移位寄存器單元的輸入端，柵極接收反向掃描控制信號。進一步地，每級移位寄存器單元中的第一開關TFT的源極連接本移位寄存器單元的輸入端，漏極連接所述下拉TFT的柵極；第二開關TFT的源極連接低電位VGL，漏極連接上拉TFT的柵極；第三開關TFT的柵極連接本移位寄存器單元的輸出端，源極連接高電位VGH,漏極連接上拉TFT的柵極；上拉TFT的源極連接VGH，漏極連接本移位寄存器單元的輸出端；下拉TFT的漏極連接本移位寄存器單元的輸出端。進一步地，還包括有修補線，所述修補線連接至移位寄存器單元的輸出端。進一步地，述修補線有多條，每條修補線分別連接至一級移位寄存器單元的輸出端。進一步地，所述修補線包括第一修補線與第二修補線；所述第一修補線接收外部信號；所述第二修補線一端與所述第一修補線虛接，另一端連接至移位寄存器單元的輸出端。進一步地,多條所述第二修補線與同一第一修補線虛接。進一步地，所述第一修補線和第二修補線分別由金屬層構成，兩層金屬層之間設有絕緣層。本發明的移位寄存器可以實現雙向驅動，在使用時無論顯示面板在設備上的安裝位置如何，均可以通過選擇正向驅動或者反向驅動的方式使設備正常顯示，從而可以更廣泛地應用於可攜式通信設備或數字圖像設備，在設計時不需要考慮安裝位置和驅動方向的問題。另外，在某一級移位寄存器單元出現故障導致無輸出或輸出不正常時，本發明可以將出現故障的移位寄存器單元的輸出切斷，而將該行的輸入短接到修補線上，由外部提供信號，從而可以使下面的屏幕部分可以正常顯示，可以有效降低製造成本，提高面板成品率。
圖I是本發明的可實現雙向驅動的柵極掃描移位寄存器一實施例的電路原理圖。圖2是本發明中正向掃描移位寄存器的時序圖。圖3是本發明中反向掃描移位寄存器的時序圖。圖4是本發明的可實現雙向驅動的柵極掃描移位寄存器增加修補線的電路原理圖。
圖5是本發明中修補線的結構原理圖。圖6是本發明中將修補線熔接後的結構原理圖。圖7是本發明中採用修補線修補後的時序圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明並能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。如圖I所示，本發明的可實現雙向驅動的柵極掃描移位寄存器，包括有多級移位寄存器單元，可分為奇數級移位寄存器單元和偶數級移位寄存器單元。下述η取自然數，其中，第2η-1級移位寄存器單元101 (即奇數級移位寄存器單元)包括第一開關薄膜電晶體TFT Tl、第二開關TFT Τ3、第三開關TFT Τ4、上拉TFT Τ5和下拉TFT Τ2。第一開關TFT Tl的柵極接收反向時鐘脈衝信號XCK，受反向時鐘脈衝信號XCK控制，源極連接本移位寄存器單元的輸入端，漏極連接下拉TFT Τ2的柵極，第一開關TFT Tl的源極用來接收輸入信號(SIN信號或上一級移位寄存器單元的輸出信號)，並將輸入信號傳遞到下拉TFT Τ2的柵極；下拉TFT Τ2的源極接收時鐘脈衝信號CK，受時鐘脈衝信號CK控制，漏極連接到本移位寄存器單元的輸出端；第二開關TFT Τ3的柵極接收反向時鐘脈衝信號XCK，受反向時鐘脈衝信號XCK控制，源極連接VGL，漏極連接上拉TFT Τ5的柵極；第三開關TFT Τ4的柵極連接並受控於本移位寄存器單元的輸出端，源極連接VGH，漏極連接上拉TFT Τ5的柵極；上拉TFTΤ5的柵極受控於第二開關TFT Τ3和第三開關TFT Τ4的輸出結果，源極連接VGH，漏極連接本移位寄存器單元的輸出端。第2η級移位寄存器單元102 (即偶數級移位寄存器單元)包括第一開關薄膜電晶體TFT Τ8、第二開關TFT Τ10、第三開關TFT Τ11、上拉TFT Τ12和下拉TFT T9。第一開關TFT Τ8的柵極接收時鐘脈衝信號CK，受時鐘脈衝信號CK控制，源極連接本移位寄存器單元的輸入端，漏極連接下拉TFT T9的柵極，第一開關TFT Τ8的源極用來接收輸入信號，並將輸入信號傳遞到下拉TFT T9的柵極；下拉TFT T9的源極接收反向時鐘脈衝信號XCK，受反向時鐘脈衝信號XCK控制，漏極連接到本移位寄存器單元的輸出端；第二開關TFT TlO的柵極接收時鐘脈衝信號CK，受時鐘脈衝信號CK控制，源極連接VGL，漏極連接上拉TFT Τ12的柵極；第三開關TFT Tll的柵極連接並受控於本移位寄存器單元的輸出端，源極連接VGH，漏極連接上拉TFT Τ12的柵極；上拉TFT Τ12的柵極受控於第二開關TFT TlO和第三開關TFT Tll的輸出結果，源極連接VGH，漏極連接本移位寄存器單元的輸出端。在第2η_1級移位寄存器單元101的輸出端與第2η級移位寄存器單元102的輸入端之間還連接有正向掃描開關TFT Τ6，其中，正向掃描開關TFT Τ6的源極連接第2η-1級移位寄存器單元101的輸出端，漏極連接第2η級移位寄存器單元102的輸入端，柵極接收正向掃描控制信號；在第2n-l級移位寄存器單元101的輸入端與第2n級移位寄存器單元102的輸出端之間連接有反向掃描開關TFT T7，其中，反向掃描開關TFT T7的源極連接第2n級移位寄存器單元102的輸出端，漏極連接第2n-l級移位寄存器單元101的輸入端，柵極接收反向掃描控制信號。正向掃描移位寄存器的時序圖如圖2所示，在tl時間段內，輸入信號SIN(或上一級移位寄存器單兀的輸出信號)處於低電位，而此時反向時鐘脈衝信號XCK也處於低電位，時鐘脈衝信號CK處於高電位，於是此時第一天關TFT Tl導通，下拉TFT T2導通，且輸出電位0UT_2N-1為高電位。此時，第三開關TFT T4關閉，由於第二開關TFT T3的柵極由XCK此時的低電位控制，因此第二開關TFT T3導通，此時上拉TFT T5也導通，輸出高電位VGH。所以在tl時間段內，第2n-l級移位寄存器單元的輸出為VGH。在t2時間段內，時鐘脈衝信號CK變成低電位，反向時鐘脈衝信號XCK變成高電位。第一開關TFT Tl關閉，下拉TFT T2的源極變成低電位，下拉TFT T2的柵極在自身寄生電容Cgs的作用下耦合到相對更低的電位，所以下拉TFT T2導通，輸出低電位VGL。此時第二開關TFT T3關閉，第三開關TFT T4導通，上拉TFT T5關閉。所以t2時間段內的輸出是VGL。在t3時間段內，時鐘脈衝信號 CK變成高電位，反向時鐘脈衝信號XCK變成低電位。此時第一開關TFT Tl導通，下拉TFTT2導通，且輸出電位0UT_2N-1為高電位。此時，第三開關TFT T4關閉，由於第二開關TFTT3的柵極由XCK此時的低電位控制，第二開關TFT T3導通，此時上拉TFT T5也導通，輸出VGH。觀察第2n-l級的輸出0UT_2N-1的輸出波形相對於SIN(或上一級移位寄存器單元的輸出信號)來看，相位平移了 1/2個周期，實現了移位寄存的功能。下一級的移位寄存器和反向掃描移位寄存器各個單元的工作原理也是如此，其中反向掃描移位寄存器的時序圖請參見圖3所示。本發明在第2n_l級移位寄存器單元的輸出端和第2n級移位寄存器單元的輸入端之間串聯了一個正向掃描開關TFT T6，在第2n-l級移位寄存器單元的輸入端和第2n級移位寄存器單兀的輸出端之間串聯了一個反向掃描開關TFT T7,正向掃描時通過正向掃描控制信號將正向掃描開關TFT T6打開，將反向掃描開關TFT T7關閉；反向掃描時通過將反向掃描控制信號將反向掃描開關TFT T7打開，將正向掃描開關TFT T6關閉。本發明的可實現雙向驅動的柵極掃描移位寄存器還有修補線，修補線連接至移位寄存器單元的輸出端。修補線可以有多條，分別連接至一級移位寄存器單元的輸出端。哪級移位寄存器單元輸出不正常就將哪級移位寄存器單元的輸出切斷，而將這一行的輸入短接到修補線上，由外部提供信號。在圖4所示實施例中，修補線包括第一修補線402與第二修補線401 ;第一修補線402接收外部信號；第二修補線401 —端與第一修補線402虛接，另一端連接至移位寄存器單元的輸出端。如圖5所示，第一修補線402和第二修補線401分別由金屬層構成，兩層金屬層之間設有絕緣層403。絕緣層403使第一修補線402和第二修補線401之間形成虛接。如某一級移位寄存器單元輸出異常，先在該級移位寄存器單元與相應的gate line相接的A處將該級移位寄存器與相應的gate line用雷射切斷，然後將第一修補線402與第二修補線401在虛接的B處用雷射做焊接，將兩層金屬熔接在一起。熔接後的結構如圖6所示。如圖7所示，外部信號0UT_2N-1加到修補線上，傳遞給相應行的gate line,並作為下一級的輸入信號。這樣就實現了移位寄存器和整個屏幕的修復。
以上所述實施例僅是為充分說明本發明而所舉的較佳的實施例，本發明的保護範圍不限於此。本技術領域的技術人員在本發明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發明的保護範圍之內。本發明的保護範圍以權利要求 書為準。
權利要求
1.一種可實現雙向驅動的柵極掃描移位寄存器，其特徵在於，包括有多級移位寄存器單元，每級移位寄存器單元包括第一開關薄膜電晶體TFT、第二開關TFT、第三開關TFT、上拉TFT和下拉TFT ;其中，第2n-l級移位寄存器單元的第一開關TFT的柵極和第二開關TFT的柵極分別接收反向時鐘脈衝信號XCK，第2n-l級移位寄存器單元的下拉TFT的源極接收時鐘脈衝信號CK ;第2n級移位寄存器單元的第一開關TFT的柵極和第二開關TFT的柵極分別接收時鐘脈衝信號CK，第2n級移位寄存器單元的下拉TFT的源極接收反向時鐘脈衝信號XCK ;第2n-l級移位寄存器單元的輸出端與第2n級移位寄存器單元的輸入端之間連接有正向掃描開關TFT，第2n-l級移位寄存器單元的輸入端與第2n級移位寄存器單元的輸出端之間連接有反向掃描開關TFT ;所述η為自然數。
2.根據權利要求I所述的可實現雙向驅動的柵極掃描移位寄存器，其特徵在於，所述正向掃描開關TFT的源極連接第2η-1級移位寄存器單元的輸出端，漏極連接第2η級移位寄存器單元的輸入端，柵極接收正向掃描控制信號；所述反向掃描開關TFT的源極連接第2η級移位寄存器單元的輸出端，漏極連接第2η-1級移位寄存器單元的輸入端，柵極接收反向掃描控制信號。
3.根據權利要求I所述的可實現雙向驅動的柵極掃描移位寄存器，其特徵在於，每級移位寄存器單元中的第一開關TFT的源極連接本移位寄存器單元的輸入端，漏極連接所述下拉TFT的柵極；第二開關TFT的源極連接低電位VGL，漏極連接上拉TFT的柵極；第三開關TFT的柵極連接本移位寄存器單元的輸出端，源極連接高電位VGH，漏極連接上拉TFT的柵極；上拉TFT的源極連接VGH，漏極連接本移位寄存器單元的輸出端；下拉TFT的漏極連接本移位寄存器單元的輸出端。
4.根據權利要求I所述的可實現雙向驅動的柵極掃描移位寄存器，其特徵在於，還包括有修補線，所述修補線連接至移位寄存器單元的輸出端。
5.根據權利要求4所述的可實現雙向驅動的柵極掃描移位寄存器，其特徵在於，所述修補線有多條，每條修補線分別連接至一級移位寄存器單元的輸出端。
6.根據權利要求4或5所述的可實現雙向驅動的柵極掃描移位寄存器，其特徵在於，所述修補線包括第一修補線與第二修補線；所述第一修補線接收外部信號；所述第二修補線一端與所述第一修補線虛接，另一端連接至移位寄存器單元的輸出端。
7.根據權利要求6所述的可實現雙向驅動的柵極掃描移位寄存器，其特徵在於，多條所述第二修補線與同一第一修補線虛接。
8.根據權利要求6所述的可實現雙向驅動的柵極掃描移位寄存器，其特徵在於，所述第一修補線和第二修補線分別由金屬層構成，兩層金屬層之間設有絕緣層。
全文摘要
本發明公開了一種可實現雙向驅動的柵極掃描移位寄存器。本發明通過在奇數級移位寄存器單元和偶數級移位寄存器單元之間串接開關TFT，並使奇數級移位寄存器單元和偶數級移位寄存器單元受相反的時鐘脈衝信號的控制，使柵極掃描移位寄存器可以實現雙向驅動，以適用於根據考慮到視角特性的安裝位置而變的各種顯示面板，從而可以更廣泛地應用於可攜式通信設備或數字圖像設備。另外，在某一級移位寄存器單元出現故障導致無輸出或輸出不正常時，本發明可以將出現故障的移位寄存器單元的輸出切斷，而將該行的輸入短接到修補線上，由外部提供信號，從而可以使下面的屏幕部分可以正常顯示，可以有效降低製造成本，提高面板成品率。
文檔編號G09G3/20GK102867477SQ201210368858
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月27日 優先權日2012年9月27日
發明者張婷婷, 黃秀頎, 高孝裕, 羅紅磊 申請人:崑山工研院新型平板顯示技術中心有限公司