专利名称：可减少栅极驱动电路数量的电路及液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电路结构及包含这种电路结构的液晶显示装置，尤其涉 及一种可将栅极驱动电路(Gate IC)的使用数量减少一半的电路及包含这种电路 的液晶显示装置。
背景技术：
液晶显示器是当前平板显示装置中使用最为广泛的类型之一。液晶显示器通 常包括两个基板一阵列基板和彩色滤光基板以及介于两个面板之间的液晶层，所述 两个面板具有用于产生电场的像素电极和公共电极。液晶显示器通过将电压施加于 电场产生电极以在液晶层中产生电场而显示图像。这个电场确定了液晶层中液晶分 子的配向并控制入射光的偏振，从而控制透过彩色滤光基板上的偏光板后的光线的 亮度，实现不同的显示阶调。
图1示出了现有的液晶显示装置的结构。液晶显示装置包括液晶显示板组件 10，连接于液晶显示板组件10的一对栅极驱动器20以及数据驱动器30，集成在 数据驱动器30的灰阶电压发生器，以及用于控制上述部件的定时控制器。
如在图1的等效电路中所看到的，液晶显示板组件10包括多个像素Pixel, 所述像素连接于多条显示信号线且以矩阵排列。另外液晶显示面板还包括相互面对 的下面板阵列基板和上面板彩色滤光片基板，以及夹在两块基板之间的液晶层。
扫描信号线是用于传输栅极信号的多条栅极线GL1到GLn，还有用于传输数据 信号的多条数据线DL1到DLra，栅极线GLl到GLn在基板第一方向上彼此平行延伸， 数据线DL1到DLm基本上垂直于第一方向上的第二方向上彼此平行延伸。
在图1的示出显示信号线和像素的等效电路图示意图中，除了栅极线和数据 线以外，显示信号还包括基本上平行于栅极线的存储电极线VCom。 VCom存储电极 线一般平行于栅极线线(就是GLl-GLn)，是起到基准电压作用的金属线，其上面只 有一种电压，在图1中相当于TFT开关连接的电容下面的三角形。由于VCom的功
能类似于电路中的接地，所以采用了类似电路中接地的符号来表示。
每个像素Pixel包括像素电极(像素电极相当于和TFT开关相连的液晶电容 Clc的上电极)，以及连接于像素电极的开关器件TFT，多条栅极线，所述栅极线 的第一栅极线连接于像素电极；以及多条数据线，所述数据线与栅极线交叉并传输 数据电压，所述数据线之一连接于开关器件，以及存储电极线VCom的存储电容Cst ， 还有液晶电容Clc，其中存储电容和存储电极线根据需要可以被省略。
像素中的开关器件可以用薄膜晶体管来构造，每个开关器件是三端口器件， 其具有连接于栅极线的控制端口、连接于数据线的输入端口以及连接于液晶电容 Clc和存储电容Cst的输出端口。
为了实现彩色显示，每个像素唯一地显示指定的原色，通过不同原色的组合 形成不同的颜色，原色通常包括红色绿色和蓝色。
栅极驱动器20连接于栅极线从而将以栅极开启电压和栅极关断电压的组合形 成的栅极信号施加到栅极线上。
灰度电压发生器产生对应于像素透射率的灰度电压集，灰度电压被施加于像 素电极。
数据驱动器30连接于液晶显示板的数据线，从而选取灰度发生器的两灰度电 压集中的一个灰度电压作为数据信号施加给像素，数据驱动器30通过划分参考灰 度电压来产生的灰度电压中选择数据电压。
下面描述液晶显示器的显示操作。
定时控制器40把从外部接收的图像信号R、 G和B以及用于控制显示的输入 控制信号，这些图像信号代表了每个像素的亮度信息，也就是特定的灰阶，输入控 制信号一般包括垂直同步和水平同步信号，以及数据使能信号DE。定时控制器40 接收这些信号以后产生栅极控制信号和数据控制信号，并且会分别传给栅极驱动器 20和数据驱动器30。
栅极控制信号包括用于表示一帧扫描开始的信号和用于控制栅极线打开时间 的信号。数据控制信号包括用于表示一行子像素的数据传输的水平起始信号，用于 向像素提供充电电压的负载信号，以及数据时钟信号和极性反转信号等。
响应来自定时控制器40的数据控制信号，数据驱动器30接收用于一组字像 素的图像数据，并且选取来自灰阶电压发生器的两个灰阶电压集之一，并且从中选
取图像数据所对应的灰阶电压，将所得到的电压施加到相关的数据线上。
近年来为了降低成本出现了将栅极驱动电路全部做到阵列基板上的做法，但 是由于栅极驱动电路比较复杂。如果将全部栅极驱动电路做到阵列基板上的话，会 造成所占用的玻璃基板的面积过大等问题。
发明内容
本实用新型的目的在于解决上述问题，提供了一种可减少栅极驱动电路数量
的电路，可达到减少一半栅极驱动电路(Gate IC)的目的。
本实用新型的另一目的在于提供了一种液晶显示装置，在将栅极驱动电路做 到阵列基板上的情况下，可减少一半的栅极驱动电路。
本实用新型的技术方案为本实用新型揭示了一种可减少栅极驱动电路数量 的电路，包括
多条源极数据线；
多条栅极驱动线；
第一控制信号线和第二控制信号线；
第一薄膜晶体管开关和第二薄膜晶体管开关，其中该第一薄膜晶体管开关的 栅极连接该第一控制信号线，源极连接该一栅极驱动线，漏极通过该栅极驱动线的 上一条相邻的栅极驱动线连接该第二薄膜晶体管开关的源极，该第二薄膜晶体管开 关的栅极连接该第二控制线，漏极连接一提供低电平电压的信号线；
其中在该栅极驱动线施加栅极打开信号的前半段时间内，该第一控制信号线 被施加栅极打开信号，该第二控制信号线被施加栅极关闭信号，此时该第一薄膜晶 体管开关打开，该第二薄膜晶体管开关关闭，使该上一条栅极驱动线被施加栅极打 开信号，其所在行的像素电极由该源极数据线施加数据电压，同时使该栅极驱动线 也被施加栅极打开信号，其所在行的像素电极被施加与上一行相同的数据电压；在 该栅极驱动线施加栅极打开信号的后半段时间内，该第二控制信号线被施加栅极打 开信号，该第一控制信号线被施加栅极关闭信号，此时该第一薄膜晶体管开关关闭， 该第二薄膜晶体管开关打开，使该栅极驱动线被施加栅极打开信号，其所在行的像 素电极被施加数据电压，而该上一条栅极驱动线被施加栅极关闭信号。
本实用新型还揭示了一种液晶显示装置，包括
液晶显示面板，包括 多条源极数据线； 多条栅极驱动线；
第一控制信号线和第二控制信号线；
第一薄膜晶体管开关和第二薄膜晶体管开关，其中该第一薄膜晶体管开 关的栅极连接该第一控制信号线，源极连接该一栅极驱动线，漏极通过该栅极驱动 线的上一条相邻的栅极驱动线连接该第二薄膜晶体管开关的源极，该第二薄膜晶体 管开关的栅极连接该第二控制线，漏极连接一提供低电平电压的信号线； 时序控制器，产生时序控制信号；
源极驱动器，在该时序控制信号的控制下对该液晶显示面板的源极数据线进 行驱动；
栅极驱动器，在该时序控制信号的控制下对该液晶显示面板的栅极驱动线进 行驱动选通；
其中在该栅极驱动线施加栅极打开信号的前半段时间内，该第一控制信号线 被施加栅极打开信号，该第二控制信号线被施加栅极关闭信号，此时该第一薄膜晶 体管开关打开，该第二薄膜晶体管开关关闭，使该上一条栅极驱动线被施加栅极打 开信号，其所在行的像素电极由该源极数据线施加数据电压，同时使该栅极驱动线 也被施加栅极打开信号，其所在行的像素电极被施加与上一行相同的数据电压；在 该栅极驱动线施加栅极打开信号的后半段时间内，该第二控制信号线被施加栅极打 开信号，该第一控制信号线被施加栅极关闭信号，此时该第一薄膜晶体管开关关闭， 该第二薄膜晶体管开关打开，使该栅极驱动线被施加栅极打开信号，其所在行的像 素电极被施加数据电压，而该上一条栅极驱动线被施加栅极关闭信号。
本实用新型对比现有技术，有如下的有益效果本实用新型通过控制做在阵 列基板上的薄膜晶体管的开关，将一个通道的栅极输出分成两个通道分别施加到栅 极线上。对比现有技术，本实用新型能减少一半的栅极驱动电路(Gate IC)。
图1是传统的液晶显示装置的结构示意图。
图2是本实用新型的可减少栅极驱动电路数量的电路的较佳实施例的结构图。
图3是本实用新型的栅极驱动线信号和控制信号线信号的波形示意图。 图4是图2实施例的某一状态的等效电路图。
图5是图2实施例的另一状态的等效电路图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
图2示出了本实用新型的可减少栅极驱动电路数量的电路的较佳实施例的结 构。请参见图2，电路包括多条源极数据线SourceLine，多条栅极驱动线例如是 G—2n-1 G—2n+2等，第一控制信号线Control—Signal—1 、第二控制信号线 Control—Signal—2、第一薄膜晶体管开关例如是TFT-nA和TFT-n+lA，第二薄膜晶 体管开关例如是TFT-nB和TFT-n+lB。
第一薄膜晶体管开关TFT-nA的栅极连接第一控制信号线Control—Signal—1， 源极连接栅极驱动线G—2n，漏极通过栅极驱动线G—2n-1连接第二薄膜晶体管 TFT-nB的源极。第二薄膜晶体管开关TFT-nB的栅极连接第二控制信号线 Control—Signal—2，漏极连接提供低电平电压的信号线VGL。
在图3所示的控制信号的作用下，在栅极驱动线Gn被施加栅极打开信号的前 半段时间内，第一控制信号线Control—singal—1也被施加栅极打开信号，第二控 制信号线Control—singal—2被施加栅极关闭信号，将第一薄膜晶体管开关TFT-nA 打开，将第二薄膜晶体管开关TFT-nB关闭，此时栅极驱动线G一2n-1被施加栅极打 开信号，该行的像素电极被施加正确的数据电压，同时栅极驱动线G—2n行也处于 打开状态，该行的像素电极会被施加栅极驱动线G—2n-l行的数据电压。图4是此 状态下的等效电路。
在栅极驱动线Gn被施加栅极打开信号的后半段时间内，第二控制信号线 Control—singal—2被施加栅极打开信号，第一控制信号线Control—singal—1被施 加栅极关闭信号，此时第一薄膜晶体管开关TFT-nA被关闭，而第二薄膜晶体管开 关TFT-nB被打开，栅极驱动线G—2n-l被施加栅极关闭信号，此时只有栅极驱动线 G—2n被施加栅极打开信号，该行像素电极被施加G—2n行的正确的数据电压。这样 一个通道的栅极驱动被分成了两个通道，从而减少了GateIC的使用数量，降低了 成本。图5是此状态下的等效电路。
将上述的电路设计在液晶显示装置中以形成新的液晶显示装置。液晶显示装 置包括传统的位于液晶显示面板上的源极数据线、栅极驱动线、时序控制器、源极 驱动器以及栅极驱动器。其中时序控制器产生时序控制信号，源极驱动器在该时序 控制信号的控制下对液晶显示面板的源极数据线进行驱动，栅极驱动器在该时序控 制信号的控制下对液晶显示面板的栅极驱动线进行驱动选通。
液晶显示装置还包括第一控制信号线Control—Signal—1、第二控制信号线 Control—Signal—2、第一薄膜晶体管开关例如是TFT-nA和TFT-n+lA，第二薄膜晶 体管开关例如是TFT-nB和TFT-n+lB。
第一薄膜晶体管开关TFT-nA的栅极连接第一控制信号线Control—Signal—1， 源极连接栅极驱动线G—2n，漏极通过栅极驱动线G一2n-1连接第二薄膜晶体管 TFT-nB的源极。第二薄膜晶体管开关TFT-nB的栅极连接第二控制信号线 Control—Signal—2，漏极连接提供低电平电压的信号线VGL。
在图3所示的控制信号的作用下，在栅极驱动线Gn被施加栅极打开信号的前 半段时间内，第一控制信号线Control—singal一l也被施加栅极打开信号，第二控 制信号线Control—singal—2被施加栅极关闭信号，将第一薄膜晶体管开关TFT-nA 打开，将第二薄膜晶体管开关TFT-nB关闭，此时栅极驱动线G—2n-l被施加栅极打 开信号，该行的像素电极被施加正确的数据电压，同时栅极驱动线G—2n行也处于 打开状态，该行的像素电极会被施加栅极驱动线G一2n-l行的数据电压。图4是此 状态下的等效电路。
在栅极驱动线Gn被施加栅极打开信号的后半段时间内，第二控制信号线 Control—singal—2被施加栅极打开信号，第一控制信号线Control—singal—1被施 加栅极关闭信号，此时第一薄膜晶体管开关TFT-nA被关闭，而第二薄膜晶体管开 关TFT-nB被打开，栅极驱动线G—2n-l被施加栅极关闭信号，此时只有栅极驱动线 G一2n被施加栅极打开信号，该行像素电极被施加G—2n行的正确的数据电压。这样 一个通道的栅极驱动被分成了两个通道，从而减少了GateIC的使用数量，降低了 成本。图5是此状态下的等效电路。
上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本实用新型的，本 领域普通技术人员可在不脱离本实用新型的发明思想的情况下，对上述实施例 做出种种修改或变化，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而
应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
权利要求1、一种可减少栅极驱动电路数量的电路，其特征在于，包括多条源极数据线；多条栅极驱动线；第一控制信号线和第二控制信号线；第一薄膜晶体管开关和第二薄膜晶体管开关，其中该第一薄膜晶体管开关的栅极连接该第一控制信号线，源极连接该一栅极驱动线，漏极通过该栅极驱动线的上一条相邻的栅极驱动线连接该第二薄膜晶体管开关的源极，该第二薄膜晶体管开关的栅极连接该第二控制线，漏极连接一提供低电平电压的信号线；其中在该栅极驱动线施加栅极打开信号的前半段时间内，该第一控制信号线被施加栅极打开信号，该第二控制信号线被施加栅极关闭信号，此时该第一薄膜晶体管开关打开，该第二薄膜晶体管开关关闭，使该上一条栅极驱动线被施加栅极打开信号，其所在行的像素电极由该源极数据线施加数据电压，同时使该栅极驱动线也被施加栅极打开信号，其所在行的像素电极被施加与上一行相同的数据电压；在该栅极驱动线施加栅极打开信号的后半段时间内，该第二控制信号线被施加栅极打开信号，该第一控制信号线被施加栅极关闭信号，此时该第一薄膜晶体管开关关闭，该第二薄膜晶体管开关打开，使该栅极驱动线被施加栅极打开信号，其所在行的像素电极被施加数据电压，而该上一条栅极驱动线被施加栅极关闭信号。
2、 一种液晶显示装置，其特征在于，包括 液晶显示面板，包括多条源极数据线； 多条栅极驱动线；第一控制信号线和第二控制信号线；第一薄膜晶体管开关和第二薄膜晶体管开关，其中该第一薄膜晶体管开 关的栅极连接该第一控制信号线，源极连接该一栅极驱动线，漏极通过该栅极驱动 线的上一条相邻的栅极驱动线连接该第二薄膜晶体管开关的源极，该第二薄膜晶体 管开关的栅极连接该第二控制线，漏极连接一提供低电平电压的信号线； 时序控制器，产生时序控制信号；源极驱动器，在该时序控制信号的控制下对该液晶显示面板的源极数据线进 行驱动；栅极驱动器，在该时序控制信号的控制下对该液晶显示面板的栅极驱动线进 行驱动选通；其中在该栅极驱动线施加栅极打开信号的前半段时间内，该第一控制信号线 被施加栅极打开信号，该第二控制信号线被施加栅极关闭信号，此时该第一薄膜晶 体管开关打开，该第二薄膜晶体管开关关闭，使该上一条栅极驱动线被施加栅极打 开信号，其所在行的像素电极由该源极数据线施加数据电压，同时使该栅极驱动线 也被施加栅极打开信号，其所在行的像素电极被施加与上一行相同的数据电压；在 该栅极驱动线施加栅极打开信号的后半段时间内，该第二控制信号线被施加栅极打 开信号，该第一控制信号线被施加栅极关闭信号，此时该第一薄膜晶体管开关关闭， 该第二薄膜晶体管开关打开，使该栅极驱动线被施加栅极打开信号，其所在行的像 素电极被施加数据电压，而该上一条栅极驱动线被施加栅极关闭信号。
专利摘要本实用新型公开了一种可减少栅极驱动电路数量的电路和包含该电路的液晶显示装置，可达到减少一半栅极驱动电路(Gate IC)的目的。其技术方案为装置包括多条源极数据线；多条栅极驱动线；第一控制信号线和第二控制信号线；第一薄膜晶体管开关和第二薄膜晶体管开关，其中第一薄膜晶体管开关的栅极连接第一控制信号线，源极连接一栅极驱动线，漏极通过栅极驱动线的上一条相邻的栅极驱动线连接第二薄膜晶体管开关的源极，第二薄膜晶体管开关的栅极连接第二控制线，漏极连接一提供低电平电压的信号线。通过控制做在阵列基板上的薄膜晶体管的开关，将一个通道的栅极输出分成两个通道分别施加到栅极线上。本实用新型应用于液晶显示设备的领域。
文档编号G09G3/36GK201204027SQ20082005581
公开日2009年3月4日 申请日期2008年2月29日 优先权日2008年2月29日
发明者沈奇奇, 王志军 申请人:上海广电光电子有限公司