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CN103021359B - 一种阵列基板及其驱动控制方法和显示装置 - Google Patents

一种阵列基板及其驱动控制方法和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种阵列基板及其驱动控制方法和显示装置，其中，阵列基板包括多条栅线，相邻的两根栅线中的第一栅线连接第一开关装置，第二栅线连接第二开关装置；所述第一开关装置和所述第二开关装置与同一根控制线连接，并和同一栅级驱动输出通道连接；所述控制线控制所述第一开关装置导通时，所述第二开关装置闭合；所述控制线控制所述第二开关装置导通时，所述第一开关装置闭合。本发明的方案能够有效的减少栅极驱动IC使用的数量，降低成本。

Description

一种阵列基板及其驱动控制方法和显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，特别是指一种阵列基板及其驱动控制方法和显示装置。
背景技术
如图1、2和3所示，传统的液晶面板驱动架构，每一个亚像素（如亚像素R、亚像素G或者亚像素B）对应1根源极驱动线，1根栅极驱动线，采用逐行扫描的方式，栅极驱动线依次传输开启电压给该行所在的TFT（薄膜晶体管）开关，使对应的源极的电压可以加载到液晶两侧。
对于高分辨率的面板，可以采用如图1所示的传统的单栅极驱动的液晶面板驱动架构，也可以采用如图2所示的dual-gate（双栅极驱动）的液晶面板驱动架构，也可以采用如图3所示的triple-gate（三栅极驱动）等技术，如图1、2、3所示，很大程度上增加了栅极驱动线的数量，对应的栅极驱动IC（电路）数量也会增加。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种阵列基板及其驱动控制方法和显示装置，能够减少栅极驱动线的数量，对于大尺寸面板、dual-gate（双栅极驱动）的显示面板或者triple-gate（三栅极驱动）的显示面板，具有明显的技术效果。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种阵列基板，包括多条栅线，相邻的两根栅线中的第一栅线连接第一开关装置，第二栅线连接第二开关装置；
所述第一开关装置和所述第二开关装置与同一根控制线连接，并和同一栅级驱动输出通道连接；
所述控制线控制所述第一开关装置导通时，所述第二开关装置闭合；所述控制线控制所述第二开关装置导通时，所述第一开关装置闭合。
其中，所述第一开关装置包括：第一薄膜晶体管；所述第一薄膜晶体管的栅级与所述控制线连接；
所述第二开关装置包括：非门及第二薄膜晶体管；所述非门的输入端与所述控制线连接，所述非门的输出端与所述第二薄膜晶体管的栅极连接。
其中，所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管的源极均与所述栅级驱动输出通道连接；
所述第一薄膜晶体管的漏极与所述第一栅线连接；
所述第二薄膜晶体管的漏极与所述第二栅线连接。
其中，所述第一开关装置包括PMOS晶体管；
所述第二开关装置包括：NMOS晶体管；
所述PMOS晶体管和所述NMOS晶体管的栅极均与所述控制线连接。
其中，所述PMOS晶体管和所述NOMS晶体管的源极均与所述栅级驱动输出通道连接；
所述PMOS晶体管的漏极与所述第一栅线连接；
所述NOMS晶体管的漏极与所述第二栅线连接。
其中，所述第一栅线和所述第二栅线均与所述阵列基板的亚像素的薄膜晶体管连接，所述亚像素的薄膜晶体管还与所述阵列基板的数据线以及像素电极连接。
其中，同一条数据线连接同一颜色的亚像素，相邻的两条数据线连接不同颜色的亚像素；
所述第一栅线与相邻的两个相同颜色的亚像素中的第一亚像素的薄膜晶体管连接，所述第二栅线与相邻的两个相同颜色的亚像素中的第二亚像素的薄膜晶体管连接。
其中，相邻的两个不同颜色的亚像素连接同一数据线；
所述第一栅线与相邻的两个不同颜色的亚像素中的第一亚像素的薄膜晶体管连接，所述第二栅线与相邻的两个不同颜色的亚像素中的第二亚像素的薄膜晶体管连接。
其中，相邻的两个不同颜色的亚像素连接同一数据线；
所述第一栅线连接相同颜色的亚像素，并与相邻的两个不同颜色的亚像素中的第一亚像素的薄膜晶体管连接；
所述第二栅线连接相同颜色的亚像素，并与相邻的两个不同颜色的亚像素中的第二亚像素的薄膜晶体管连接。
其中，所述控制线向所述第一开关装置和所述第二开关装置输出的控制信号的时序与时钟脉冲垂直信号的时序相同；
栅极驱动输出通道的控制信号的脉冲宽度为所述时钟脉冲垂直信号的脉冲的2倍。
本发明的实施例还提供一种阵列基板的驱动控制方法，应用于如上所述的阵列基板，包括：
通过控制线向第一开关装置和所述第二开关装置输出一电压信号，其中，所述电压信号使所述第一开关装置导通时，所述第二开关装置闭合；或者所述电压信号使所述第二开关装置导通时，所述第一开关装置闭合；
在所述电压信号使所述第一开关装置或者所述第二开关装置导通时，与所述第一开关装置和所述第二开关装置连接的栅级驱动输出通道输出的电压信号加载到相应的亚像素的薄膜晶体管。
其中，所述控制线向所述第一开关装置和所述第二开关装置输出的控制信号的时序与时钟脉冲垂直信号的时序相同或者控制信号的脉冲宽度为所述时钟脉冲垂直信号的脉冲的2倍。
本发明的实施例还提供一种显示装置，包括如上所述的阵列基板。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，通过相邻的两根栅线中的第一栅线连接第一开关装置，第二栅线连接第二开关装置；所述第一开关装置和所述第二开关装置与同一根控制线连接，并和同一栅级驱动输出通道连接；所述控制线控制所述第一开关装置导通时，所述第二开关装置闭合；所述控制线控制所述第二开关装置导通时，所述第一开关装置闭合。从而可以使原有source线数量不变的前提下，能够将栅极驱动线数量减少一半，对于大尺寸面板以及双栅结构的面板、三栅结构的面板等有明显的效果。
附图说明
图1为现有技术中传统液晶面板驱动架构示意图；
图2为现有技术中传统液晶面板双栅驱动架构示意图；
图3为现有技术中传统液晶面板三栅驱动架构示意图；
图4为本发明的面板的第一实施例栅驱动电路示意图；
图5为本发明的面板的栅驱动电路的第一控制时序示意图；
图6为本发明的面板的栅驱动电路的第二控制时序示意图；
图7为本发明的面板的第二实施例的栅驱动电路示意图；
图8为本发明的液晶面板驱动架构示意图；
图9为本发明的液晶面板的双栅驱动架构示意图；
图10为本发明的液晶面板的三栅驱动架构示意图；
图11为本发明的栅驱动电路中的控制线的信号时序示意图；
图12为本发明的栅驱动电路中栅极驱动输出通道的信号时序示意图；
图13为本发明的面板的像素的信号时序示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明的实施例提供一种阵列基板，包括多条栅线，相邻的两根栅线中的第一栅线连接第一开关装置，第二栅线连接第二开关装置；所述第一开关装置和所述第二开关装置与同一根控制线连接，并和同一栅级驱动输出通道连接；所述控制线控制所述第一开关装置导通时，所述第二开关装置闭合；所述控制线控制所述第二开关装置导通时，所述第一开关装置闭合。
本发明的该实施例通过一根控制线实现对相邻栅线的控制，可以使原有数据线的驱动线数量不变的前提下，能够将栅极驱动线数量减少一半，对于大尺寸面板以及双栅结构的面板、三栅结构的面板等有明显的效果。
其中，如图4所示，本发明的第一实施例中，所述第一开关装置包括：第一薄膜晶体管（TFT）11；所述第一薄膜晶体管11的栅级B与所述控制线10连接；
所述第二开关装置包括：非门13及第二薄膜晶体管（TFT）12；所述非门13的输入端与所述控制线10连接，所述非门13的输出端与所述第二薄膜晶体管12的栅极D连接。
另外，所述第一薄膜晶体管11和所述第二薄膜晶体管12的源极A均与所述栅级驱动输出通道G1连接；所述第一薄膜晶体管11的漏极C与所述第一栅线G11连接；所述第二薄膜晶体管12的漏极E与所述第二栅线G12连接。
在上述结构的栅极驱动电路中，每两根相邻的栅线G11和G12分别通过额外的两个TFT开关（即上述第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管）连接到一根栅级驱动输出通道G1上，这两个TFT使用控制线的控制信号控制其栅极是否打开。
由于这两条栅线对应的像素需要依次打开，所以在时序控制上，在偶数行像素的控制线的控制信号与TFT之间增加反相的非门电路，这样可以保证提供1个控制线的控制信号，对应的两行栅线的像素可以分别依次打开，即时序如图5或者图6中点B（即上述第一薄膜晶体管的栅级）与和点D（即上述第二薄膜晶体管的栅级）。控制线10的控制信号的时序即与点B的时序是相同的。
在上述阵列基板的结构中，所述第一栅线G11和所述第二栅线G12均与所述阵列基板的亚像素（如R、G、B亚像素）的薄膜晶体管21和22连接，所述亚像素的薄膜晶体管还与所述阵列基板的数据线D1以及像素电极连接。
如图5所示，点A（即两个TFT的源极或者漏极）中为栅极驱动的输出信号，其包含两个亚像素的薄膜晶体管（TFT）开启的信号，分别代表与之相连的两行栅极驱动线。
当控制线10的控制信号为高电平信号时，奇数行增加的第一薄膜晶体管11开启，栅极驱动输出通道G1的信号加载到对应的亚像素的薄膜晶体管21的栅极；当控制线10的控制信号为低电平信号时，偶数行增加的第二薄膜晶体管12由于反相电路的作用开启，栅极驱动输出通道G1的信号加载到偶数行对应的亚像素的薄膜晶体管22的栅极。最终实现了1个栅极驱动输出通道控制2行栅线驱动的目的。
采用这样的架构，能在传统液晶驱动电路架构的基础上大幅度减少栅极驱动IC（集成电路）数量，如图7、8、9所示；
其中，如图7所示，该阵列基板中，同一条数据线连接同一颜色的亚像素，相邻的两条数据线连接不同颜色的亚像素；所述第一栅线与相邻的两个相同颜色的亚像素中的第一亚像素的薄膜晶体管连接，所述第二栅线与相邻的两个相同颜色的亚像素中的第二亚像素的薄膜晶体管连接。
如图8所示，该种双栅驱动架构的阵列基板中，同一数据线连接不同颜色的亚像素；所述第一栅线与相邻的两个不同颜色的亚像素中的第一亚像素的薄膜晶体管连接，所述第二栅线与相邻的两个不同颜色的亚像素中的第二亚像素的薄膜晶体管连接。
如图9所示，该种三栅驱动架构的阵列基板中，同一数据线连接不同颜色的亚像素；所述第一栅线连接相同颜色的亚像素，并与相邻的两个不同颜色的亚像素中的第一亚像素的薄膜晶体管连接；所述第二栅线连接相同颜色的亚像素，并与相邻的两个不同颜色的亚像素中的第二亚像素的薄膜晶体管连接。
与图1、2、3对比，栅极驱动电路数量减少至原来的一半，同时不改变源极驱动电路的架构，最终可以有效的减少栅极驱动IC的数量，降低成本。
以4行像素为例，该驱动电路信号的时序如图10所示，所述控制线10向所述第一开关装置和所述第二开关装置输出的控制信号的时序与时钟脉冲垂直信号（CPV信号）的时序相同；CPV与OE均为常用的栅极控制信号，二者相应的时序设定，可以使栅极驱动输出通道G1的信号输出如图11中所示的波形，新增加的控制线的控制信号的时序设定由CPV信号产生，相位与其完全相同，仅需经过电平开关将其高低电平进行转化，变成可以驱动TFT开启的电压信号即可，搭配阵列基板上的原有电路设计，即可实现时序图12中所示的像素驱动的信号时序，达到与传统驱动电路相同的效果。
当然，上述栅极驱动输出通道G1的信号的时序还可以如图6所示，栅极驱动输出通道G1的信号的脉冲宽度为所述CPV信号的脉冲的2倍；
将原有2行像素控制视为1行进行控制，即A点信号的脉冲宽度变为原来的两倍，由外部控制线的信号控制的2行亚像素依次开启，即前一半时间控制线的控制信号为高电平，第一行TFT开启，后一半时间控制线的控制信号切换为低电平，第二行TFT开启，同样可以达到预期的减少栅极驱动电路的目的。
另外，如图13所示，在本发明的第二实施例中，所述第一开关装置包括PMOS晶体管111；所述第二开关装置包括：NMOS晶体管121；所述PMOS晶体管111的栅极B与所述控制线10连接，所述NMOS晶体管121的栅极D与所述控制线10连接。
其中，所述PMOS晶体管111和所述NOMS晶体管121的源极A均与所述栅级驱动输出通道G1连接；所述PMOS晶体管的漏极C与所述第一栅线G11连接；所述NOMS晶体管的漏极E与所述第二栅线G12连接。
该种结构驱动电路，在控制线的基础上，分别采用P/N两种MOS进行控制，上方为PMOS，下方为NMOS。当控制其他行开启时，当前A点源极为低电平，与亚像素的TFT的栅级驱动电平一致，控制线的控制信号不会影响其工作状态；当需要该行开启时，A点输出高电平信号，当控制线的控制信号为高电平时，PMOS导通，A点开启电压加载到C点，驱动第一行像素的TFT开启；当控制线的控制信号为低电平时，PMOS关断，NMOS导通，开启电压加载到C点，驱动第二行像素的TFT开启。该驱动电路简化了原有电路设计，同时达到与上述第一实施例相同的技术效果。
本发明的实施例还提供一种阵列基板的驱动控制方法，应用于如上所述的阵列基板，包括：
通过控制线向第一开关装置和所述第二开关装置输出一电压信号，其中，所述电压信号使所述第一开关装置导通时，所述第二开关装置闭合；或者所述电压信号使所述第二开关装置导通时，所述第一开关装置闭合；
在所述电压信号使所述第一开关装置或者所述第二开关装置导通时，与所述第一开关装置和所述第二开关装置连接的栅级驱动输出通道输出的电压信号加载到相应的亚像素的薄膜晶体管。
其中，所述控制线向所述第一开关装置和所述第二开关装置输出的控制信号的时序与时钟脉冲垂直CPV信号的时序相同；
栅极驱动输出通道的控制信号的脉冲宽度为所述CPV信号的脉冲宽度的2倍。
本发明的实施例还提供一种显示装置，包括如上所述的阵列基板，其中，该显示装置可以是如图7、8、9所示的显示装置，当然还可以是更大面积且更高分辨率的显示装置。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种阵列基板，包括多条栅线，其特征在于，
相邻的两根栅线中的第一栅线连接第一开关装置，第二栅线连接第二开关装置；
所述第一开关装置和所述第二开关装置与同一根控制线连接，并和同一栅级驱动输出通道连接；
所述控制线控制所述第一开关装置导通时，所述第二开关装置闭合；所述控制线控制所述第二开关装置导通时，所述第一开关装置闭合；所述控制线向所述第一开关装置和所述第二开关装置输出的控制信号由时钟脉冲垂直信号产生，且时序与时钟脉冲垂直信号的时序相同；
所述第一开关装置包括：第一薄膜晶体管；所述第一薄膜晶体管的栅级与所述控制线连接；
所述第二开关装置包括：非门及第二薄膜晶体管；所述非门的输入端与所述控制线连接，所述非门的输出端与所述第二薄膜晶体管的栅极连接。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，
所述第一薄膜晶体管和所述第二薄膜晶体管的源极均与所述栅级驱动输出通道连接；
所述第一薄膜晶体管的漏极与所述第一栅线连接；
所述第二薄膜晶体管的漏极与所述第二栅线连接。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述第一栅线和所述第二栅线均与所述阵列基板的亚像素的薄膜晶体管连接，所述亚像素的薄膜晶体管还与所述阵列基板的数据线以及像素电极连接。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，同一条数据线连接同一颜色的亚像素，相邻的两条数据线连接不同颜色的亚像素；
所述第一栅线与相邻的两个相同颜色的亚像素中的第一亚像素的薄膜晶体管连接，所述第二栅线与相邻的两个相同颜色的亚像素中的第二亚像素的薄膜晶体管连接。
5.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，相邻的两个不同颜色的亚像素连接同一数据线；
所述第一栅线与所述相邻的两个不同颜色的亚像素中的第一亚像素的薄膜晶体管连接，所述第二栅线与所述相邻的两个不同颜色的亚像素中的第二亚像素的薄膜晶体管连接。
6.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，相邻的两个不同颜色的亚像素连接同一数据线；
所述第一栅线连接相同颜色的亚像素，并与相邻的两个不同颜色的亚像素中的第一亚像素的薄膜晶体管连接；
所述第二栅线连接相同颜色的亚像素，并与相邻的两个不同颜色的亚像素中的第二亚像素的薄膜晶体管连接。
7.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，
栅极驱动输出通道输出的电压信号的脉冲宽度为所述时钟脉冲垂直信号的脉冲的2倍。
8.一种阵列基板的驱动控制方法，应用于如权利要求1－7任一项所述的阵列基板，其特征在于，包括：
通过控制线向第一开关装置和所述第二开关装置输出一控制信号，其中，所述控制信号使所述第一开关装置导通时，所述第二开关装置闭合；或者所述控制信号使所述第二开关装置导通时，所述第一开关装置闭合；
在所述控制信号使所述第一开关装置或者所述第二开关装置导通时，与所述第一开关装置和所述第二开关装置连接的栅级驱动输出通道输出的电压信号加载到相应的亚像素的薄膜晶体管；
其中，所述控制线向所述第一开关装置和所述第二开关装置输出的控制信号由时钟脉冲垂直信号产生，且时序与时钟脉冲垂直信号的时序相同。
9.根据权利要求8所述的阵列基板的驱动控制方法，其特征在于，栅极驱动输出通道输出的电压信号的脉冲宽度为所述时钟脉冲垂直信号的脉冲的2倍。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1－7任一项所述的阵列基板。
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