CN100397442C

CN100397442C - 有源矩阵显示装置

Info

Publication number: CN100397442C
Application number: CNB2004100274309A
Authority: CN
Inventors: 谢朝桦; 彭家鹏
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Innolux Corp
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Innolux Corp
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2024-05-28
Also published as: CN1704992A

Abstract

一种有源矩阵显示装置包括一基板、扫描线、信号线、开关元件、像素单元和栅极驱动IC，该扫描线和信号线排列在该基板上，该开关元件和像素单元相连并位于扫描线和信号线的交叉处并与之相连，其中，一多路驱动电路包括一低电平直流信号源、n条致能控制信号线和2n个薄膜晶体管，其中，n为整数且大于1，该2n个薄膜晶体管中每两个薄膜晶体管的栅极与该每一致能控制信号线相连构成一组，该低电平直流信号源与该每组中的一薄膜晶体管的源极相连以传送低电平信号，该每组中的另一薄膜晶体管的源极与该栅极驱动IC的一输出引脚相连以传送驱动信号，该每一薄膜晶体管的漏极与该扫描线相连以传送该驱动信号。

Description

有源矩阵显示装置

【技术领域】

本发明是关于一种有源矩阵显示装置。

【背景技术】

众所周知，平面显示器现阶段逐渐成为显示介面的主流，不论电浆显示器(Plasma Display Panel，PDP)、液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，LCD)、有机电致发光显示器(Organic electroluminescenceDisplay，OLED)、场发射显示器(Field Emission Display，FED)或应用反射式液晶技术(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)的显示器，在各个应用领域，由手机用的小尺寸到家庭或视讯电视使用的大尺寸，都具有很大的发展潜力。为满足高画质和高精细度的品质要求，未来有源矩阵方式将成为平面显示器的主力。有源矩阵驱动方式不论通过外部驱动IC(Integrated Circuit，集成电路)或采用玻璃上系统(System On Glass，SOG)技术将驱动IC直接整合在玻璃基板上，都需要提供相对应的足够信号信道来满足主动驱动的需求。

请参阅图1和图2，图1是一种现有技术的有源矩阵显示装置1，其包括一基板25、栅极驱动IC 20和源极驱动IC 40，该基板25上具有多个呈行列矩阵排列的扫描线12和信号线14，位于扫描线12和信号线14交叉处的像素10。该栅极驱动IC 20和源极驱动IC 40的引脚分别与该扫描线12和信号线14相连以传送驱动信号。图2是图1的栅极驱动波形示意图。在T1-Tn时间内，栅极驱动IC 20按时序逐行对该多个扫描线12进行扫描，S1、S2、......Sn表示是每个引脚的波形，G1、G2、......Gn分别是引脚S1、S2、......Sn所对应的扫描线12的波形。该种驱动方式是一对一的方式，即一个引脚接至一条扫描线，在同一时间内其波形完全相同。

该有源矩阵显示装置1所需的驱动IC 20的个数由显示器的分辨率决定，以SXGA(1280×3×1024)产品而言，数据线侧需要3840条信道，而栅极线侧需要1024条扫描信道。一般驱动IC在整体产品成本中占据一定的比例，因此该种驱动电路无法降低驱动IC布线数量和驱动IC的使用数量从而无法降低显示器外购材料的成本。

【发明内容】

为了克服现有技术中有源矩阵显示装置无法降低驱动IC的使用数量的问题，本发明提供一种驱动IC使用数量较少的有源矩阵显示装置。

本发明还提供一种降低驱动IC布线数量的多路驱动电路。

本发明解决技术问题所采用的方案是：提供一种有源矩阵显示装置，其包括一基板、扫描线、信号线、开关元件、像素单元和栅极驱动IC，该扫描线和信号线排列在该基板上，该开关元件和像素单元相连并位于扫描线和信号线的交叉处并与之相连，其中，该有源矩阵显示装置还包括一多路驱动电路，其包括一低电平直流信号源、n条致能控制信号线和2n个薄膜晶体管，其中，n为整数且大于1，该2n个薄膜晶体管中每两个薄膜晶体管的栅极与该每一致能控制信号线相连构成一组，该低电平直流信号源与该每组中的一薄膜晶体管的源极相连以传送低电平信号，该每组中的另一薄膜晶体管的源极与该栅极驱动IC的一输出引脚相连以传送驱动信号，该每一薄膜晶体管的漏极与该扫描线相连以传送该驱动信号。

本发明的多路驱动电路，其包括一低电平直流信号源、n条致能控制信号线和2n个薄膜晶体管，其中，n为整数且大于1，该2n个薄膜晶体管中每两个薄膜晶体管的栅极与该每一致能控制信号线相连构成一组，该低电平直流信号源与该每组中的一薄膜晶体管的源极相连以传送低电平信号，该每组中的另一薄膜晶体管的源极与该栅极驱动IC的一输出引脚相连以传送驱动信号，该每一薄膜晶体管的漏极与该扫描线相连以传送该驱动信号。

相较于现有技术，本发明的有源矩阵显示装置包括一多路驱动电路，其将栅极驱动IC的输出引脚扩展为更多的输出引脚，从而减少栅极驱动IC的使用数量，从而有效降低显示器的成本。

【附图说明】

图1是现有技术的有源矩阵显示装置示意图。

图2是图1的栅极驱动波形示意图。

图3是本发明有源矩阵显示装置示意图。

图4是图3中控制线和各接线部分信号波形图。

【具体实施方式】

请参阅图3，是本发明有源矩阵显示装置的示意图。该有源矩阵显示装置2包括一基板250、多个扫描线120、多个信号线140、多个像素单元100、一栅极驱动IC 200、一源极驱动IC 400、一多路驱动电路210。该多个扫描线120和多个信号线140呈行列状排列在该基板250上，该多个像素单元100位于扫描线120和信号线140的交叉处，该栅极驱动IC 200包括多个输出引脚S1、S2、......Sn-1、Sn(n1，n是整数)。该多路驱动电路210包括一致能控制信号线220、另一致能控制信号线230、一低电平直流信号源240和多个薄膜晶体管作为开关，分别是薄膜晶体管M1、薄膜晶体管M2......薄膜晶体管M(4n-1)、薄膜晶体管M4n(n≥1，n是整数)，该多路驱动电路210将该栅极驱动IC 200的n个输出引脚扩展是2n个输出引脚G1、G2、G3、G4......G(2n-1)、G2n(n≥1，n是整数)。该致能控制信号线220和致能控制信号线230用在控制该多个薄膜晶体管栅极的开启与关闭。

该多个薄膜晶体管中每四个构成一组，以第一组举例说明，其余各组同理。薄膜晶体管M1和薄膜晶体管M2的栅极与致能控制信号线220相连，薄膜晶体管M3和薄膜晶体管M4的栅极与致能控制信号线230相连，薄膜晶体管M2和薄膜晶体管M3的源极与低电平直流信号源240相连以传送低电平信号，薄膜晶体管M1和薄膜晶体管M4的源极作为输入端与栅极驱动IC 200的输出引脚S1、S2、......S(n-1)、Sn相连以传送驱动信号。薄膜晶体管M1和薄膜晶体管M3的漏极相连作为一个输出引脚G1与该有源矩阵显示装置2的一扫描线120相连以提供栅极驱动IC 200的扫描信号，薄膜晶体管M2和薄膜晶体管M4的漏极相连作为另一个输出引脚G2与该有源矩阵显示装置2的下一扫描线120相连以提供栅极驱动IC 200的下一扫描信号。

请一起参阅图4，是图3中控制线和各接线部分信号波形图。图中所示是栅极驱动IC 200在一个扫描周期的信号波形图。脉冲信号E1提供给致能控制信号线220以控制薄膜晶体管M1和薄膜晶体管M2的栅极，与脉冲信号E1相位相反的脉冲信号E2提供给致能控制信号线230以控制薄膜晶体管M3和薄膜晶体管M4的栅极，Vg是低电平直流信号，S1、S2......S(n-1)、Sn是驱动IC 200通过其n个输出引脚所输出的n个扫描信号，G1、G2、......G(2n-1)和G2n是驱动IC200提供给2n个扫描线120的扫描信号。

驱动IC 200连续输出扫描信号提供给扫描线120，在t1至t2时间内扫描第一条扫描线120。在t1时间内，E1是高电平，因此薄膜晶体管M1和薄膜晶体管M2打开，E2是低电平，因此薄膜晶体管M3和薄膜晶体管M4关闭；S1是高电平，通过M1将信号传输到G1，因此G1输出是高电平，其值是S1；Vg是低电平，通过薄膜晶体管M2将信号传输到G2，G2输出是低电平，其值是Vg。在t2时间内，E2是高电平，因此薄膜晶体管M3和薄膜晶体管M4打开，E1是低电平，因此薄膜晶体管M1和薄膜晶体管M2关闭；S1是高电平，通过薄膜晶体管M4将信号传输到G2，因此G2输出是高电平，其值是S1；Vg始终是低电平，通过薄膜晶体管M 3将信号传输到G1，G1输出是低电平，其值是Vg。同理，在t3至t4时间内，驱动IC 200扫描第二条扫描线，在t3时间内G3输出是高电平而G4输出是低电平，在t4时间内G4输出是高电平而G3输出是低电平。在t(2n-1)至t2n时间内，驱动IC 200扫描第n条扫描线，在t(2n-1)时间内G(2n-1)输出是高电平而G2n输出是低电平，在t2n时间内G2n输出是高电平而G(2n-1)输出是低电平。

以上过程是一个扫描周期的全过程，在本发明中，当致能控制信号220和230依序开启薄膜晶体管M1、薄膜晶体管M2和薄膜晶体管M3、薄膜晶体管M4时，若该致能控制信号220还没结束而致能控制信号230已经开始扫描，那么薄膜晶体管M1、薄膜晶体管M2、薄膜晶体管M3和薄膜晶体管M4会同时开启，由于薄膜晶体管M2和薄膜晶体管M3的源极都与低电平直流信号源500连接，此时G1和G2输出是低电平，直至致能控制信号220扫描截止为止，不会出现图像串扰的情况。因此，本发明中的多路驱动电路210既能够实现减少驱动IC的使用数量从而减少生产成本，同时该电路较稳定也能够提高显示画面质量。

驱动IC 200的每个输出引脚S1-Sn通过多路驱动电路210驱动两条扫描线120，是一对二的方式。本发明多路驱动电路450也能够实现一对多的方式，例如若要实现一对四的方式，则需要四条致能控制信号线和八个薄膜晶体管即可，要实现一对n(n≥2，n是2的整数倍)的方式，则需要n条致能控制信号线和2n个薄膜晶体管即可实现。其中的接线方式与本发明的电路接线方式相同。因此，只要增加致能控制信号线的数量和薄膜晶体管的数量即可实现一对多的方式。另外，多路驱动电路210中的薄膜晶体管是采用低温多晶硅(LowTemperature Poly Silicon，LTPS)制成，可以是N型薄膜晶体管或P型薄膜晶体管；本发明的多路驱动电路中的薄膜晶体管也可采用非晶硅(Amorphous Silicon，α-Si)制成，是N型薄膜晶体管。

Claims

1.一种有源矩阵显示装置，其包括一基板、扫描线、信号线、开关元件、像素单元和栅极驱动IC，该扫描线和信号线排列在该基板上，该开关元件和像素单元相连并位于扫描线和信号线的交叉处并与之相连，其特征在于：该有源矩阵显示装置还包括一多路驱动电路，其包括一低电平直流信号源、n条致能控制信号线和2n个薄膜晶体管，其中，n为整数且大于1，该2n个薄膜晶体管中每两个薄膜晶体管的栅极与该每一致能控制信号线相连构成一组，该低电平直流信号源与该每组中的一薄膜晶体管的源极相连以传送低电平信号，该每组中的另一薄膜晶体管的源极与该栅极驱动IC的一输出引脚相连以传送驱动信号，该每一薄膜晶体管的漏极与该扫描线相连以传送该驱动信号。

2.如权利要求1所述的有源矩阵显示装置，其特征在于：该多个开关元件是薄膜晶体管。

3.如权利要求2所述的有源矩阵显示装置，其特征在于：该2n个薄膜晶体管是采用低温多晶硅制成。

4.如权利要求3所述的有源矩阵显示装置，其特征在于：该2n个薄膜晶体管是N型薄膜晶体管。

5.如权利要求3所述的有源矩阵显示装置，其特征在于：该2n个薄膜晶体管是P型薄膜晶体管。

6.如权利要求2所述的有源矩阵显示装置，其特征在于：该2n个薄膜晶体管是采用非晶硅制成。

7.如权利要求6所述的有源矩阵显示装置，其特征在于：该2n个薄膜晶体管是N型薄膜晶体管。

8.如权利要求1所述的有源矩阵显示装置，其特征在于：该n条致能控制信号线的n值是2。

9.如权利要求1所述的有源矩阵显示装置，其特征在于：该n条致能控制信号线的n值是4。

10.一种多路驱动电路，其特征在于：包括一低电平直流信号源、n条致能控制信号线和2n个薄膜晶体管，其中，n为整数且大于1，该2n个薄膜晶体管中每两个薄膜晶体管的栅极与该每一致能控制信号线相连构成一组，该低电平直流信号源与该每组中的一薄膜晶体管的源极相连以传送低电平信号，该每组中的另一薄膜晶体管的源极与该栅极驱动IC的一输出引脚相连以传送驱动信号，该每一薄膜晶体管的漏极与该扫描线相连以传送该驱动信号。

11.如权利要求10所述的多路驱动电路，其特征在于：该2n个薄膜晶体管是采用低温多晶硅制成。

12.如权利要求11所述的多路驱动电路，其特征在于：该2n个薄膜晶体管是N型薄膜晶体管。

13.如权利要求11项所述的多路驱动电路，其特征在于：该2n个薄膜晶体管是P型薄膜晶体管。

14.如权利要求10所述的多路驱动电路，其特征在于：该n条致能控制信号线的n值是2。

15.如权利要求10所述的多路驱动电路，其特征在于：该n条致能控制信号线的n值是4。