栅极导通电压发生器、驱动装置和显示设备的制作方法

专利名称：栅极导通电压发生器、驱动装置和显示设备的制作方法
技术领域：
本发明的公开涉及一种栅极导通电压发生器、 一种驱动装置以及一种具 有该栅极导通电压发生器和驱动装置的显示设备。
背景技术：
通常，液晶显示器包括液晶显示面板，具有多条栅极线和多条数据线； 栅极驱动器，向多条^f册极线提供栅极驱动信号；数据驱动器，向多条数据线 提供数据信号。为了实现小型化和提高可制造性，近来已经研发了这样一种 结构，在该结构中，将具有多个栅极驱动IC的栅极驱动器集成在液晶面板的 预定区域上。
形成在液晶面板上的栅极驱动器包括至少一个具有多个薄膜晶体管 (TFT)的级(stage )。 TFT的驱动能力根据环境温度而变化。即，如果环境 温度降低，则栅极驱动器的TFT的电流驱动能力降低，从而输出的栅极导通 电压的电压电平不足以驱动像素阵列中的TFT。结果，会降低液晶显示器的 显示品质。
因此，需要提供一种能够在低温下提高显示品质的栅极导通电压发生器、 一种驱动装置和具有该栅极导通电压发生器和驱动装置的液晶显示设备。

发明内容
本发明的示例性实施例提供了一种可以在低温下提高显示品质的栅极导 通电压发生器。
本发明的示例性实施例提供了一种可以在低温下提高显示品质的驱动装置。
本发明的示例性实施例提供了一种具有在低温下提高显示品质的驱动装 置的显示设备。
在下面的对示例性实施例的描述中将描述本发明的这些和其它目标，或 从下面的对示例性实施例的描述中，本发明的这些和其它目标将是清楚的。
根据本发明的示例性实施例，提供了一种栅极导通电压发生器，包括 温度传感器，具有运算放大器并被构造为接收驱动电压并产生基于温度可变
的电压，所述基于温度可变的电压的电平随着环境温度而变化；电荷泵单元， 将所述基于温度可变的电压变化脉冲信号的大小，并产生栅极导通电压。
根据本发明的示例性实施例，提供了一种驱动装置，包括升压变换器， 其接收第一输入电压并使第一输入电压升高，然后输出驱动电压和脉沖信号， 所述驱动电压和所述脉冲信号的大小不受环境温度的影响；栅极导通电压发 生器，包括温度传感器和电荷泵单元，所述温度传感器包括运算放大器并被 构造为接收所述驱动电压并产生基于温度可变的电压，所述基于温度可变的 电压的电平随着所述环境温度而变化，所述电荷泵单元将所述基于温度可变 的电压变化所述脉冲信号的电压电平，并产生栅极导通电压；栅极截止电压 发生器，将第二输入电压的电压电平变化所述脉冲信号的电压电平并产生栅 极截止电压；开关单元，产生预定压差在所述栅极导通电压和所述栅极截止 电压之间摆动的时钟信号。
根据本发明的另一示例性实施例，提供了一种驱动装置，所述驱动装置 包括升压变换器、栅极导通电压发生器、栅极截止电压发生器和开关单元。 所述升压变换器接收第一输入电压并使第一输入电压升高，然后输出驱动电 压和脉冲信号，其中，所述驱动电压和所述脉冲信号的大小不受环境温度的 影响。所述栅极导通电压发生器包括第一温度传感器，其输出第一基于温 度可变的电压；第一电荷泵单元，将所述第一基于温度可变的电压变化所述 脉冲信号的大小并输出栅极导通电压，其中，所述第一基于温度可变的电压 与所述环境温度成反比地变化。所述栅极截止电压发生器包括第二温度传 感器，其输出第二基于温度可变的电压；第二电荷泵单元，将所述第二基于 温度可变的电压变化所述脉冲信号的大小并输出栅极导通电压，其中，所述 第二基于温度可变的电压与所述环境温度成比例地变化。所述开关单元输出 在所述栅极导通电压和所述栅极截止电压之间摆动的时钟信号。
根据本发明的示例性实施例，提供了一种显示设备，包括驱动装置； 栅极驱动器，接收时钟信号并输出栅极驱动信号，所述时钟信号和所述栅极 驱动信号均具有当环境温度下降时增大和当环境温度升高时减小的大小；栅 极驱动器，提供与图像数据对应的灰度电压；显示面板，响应所述栅极驱动 信号显示与所述灰度电压对应的图像。所述驱动装置包括包括升压变换
器，其接收第一输入电压并使第一输入电压升高，然后输出驱动电压和脉冲 信号，所述驱动电压和所述脉沖信号的大小不受环境温度的影响；栅极导通 电压发生器，包括温度传感器和电荷泵单元，所述温度传感器接收所述驱动 电压并产生基于温度可变的电压，所述基于温度可变的电压的电平随着所述
信号的大小，并产生栅极导通电压；栅极截止电压发生器，将第二输入电压 的电压电平变化所述脉冲信号的大小并产生栅极截止电压；开关单元，产生 压差在所述栅极导通电压和所述栅极截止电压之间摆动的时钟信号。


通过下面结合附图进行的描述，本发明的示例性实施例将会被更详细地 理解，其中
图1是根据本发明的示例性实施例的液晶显示器的框图2是在根据本发明的示例性实施例的液晶显示器中的像素的等效电路
图3是根据本发明的示例性实施例的驱动装置的框图； 图4是示出在图3中示出的装置中使用的温度传感器的内部电路图； 图5是示出在图3中示出的装置中使用的电荷泵单元和栅极截止电压发 生器的内部电路图6是用于解释图3中示出的开关单元的输出的曲线图7是示出在图3中示出的装置中使用的升压变换器的内部电路图8是示出在图1中示出的显示器中使用的栅极驱动器的框图9是示出在图6中示出的变换器的第一级的电路图10是示出根据本发明的示例性实施例的驱动装置的温度传感器的电
路图11是根据本发明的示例性实施例的驱动装置的电路图； 图12是用于解释图11中示出的驱动装置的输出的曲线图。
具体实施例方式
通过参照以下对示例性实施例和附图进行的详细描述，可更容易地理解 本发明的优点和特征以及实现本发明的方法。然而，本发明可以以多种不同
的形式实施，并不应该被理解为限于在此提出的示例性实施例。相反，提供
充分地传达给本领域的技术人员，并且本发明将仅由权利要求限定。在说明 书和附图中，相同的标号始终表示相同的元件。
为了简洁，现在将通过示例的方式对于LCD来描述根据本发明的示例性
实施例的显示设备，但是本发明不限于此。
图1是根据本发明示例性实施例的液晶显示器10的框图，图2是在根据 本发明示例性实施例的液晶显示器中的像素的等效电路图，图3是根据本发 明实施例的驱动装置的框图。
参照图l,根据本发明示例性实施例的液晶显示器10包括液晶面板300、 栅极驱动器500、数据驱动器600和驱动装置400。
液晶面板300包括第一板，具有多条栅极线GrGn、多条数据线D广Dm、 开关元件(未示出)和像素电极(未示出)；第二板，具有滤色器(未示出) 和共电极(CE)(未示出)。第一板100延伸得稍^t比第二板200宽一些。
栅极线GrGn基本上沿着行方向延伸并相互平行，而数据线D广Dm基本 上沿着列方向延伸并相互平行。
参照图2，可在设置在第二板200上的共电极(CE)的预定区域上形成 滤色器(CF )，使得滤色器(CF )面向设置在第一板100上的像素电极(PE )。 例如，像素PX包括连接到信号线Gi和Dj的开关元件Q、连接到该像素的液 晶电容器a和存储电容器Qt。如果期望，可以省略存储电容器Ca。开关元 件Q是由非晶硅(a-Si)制成的TFT。
图1中的栅极驱动器500安装在第一板100的延伸区域中。栅极驱动器 500从驱动装置400接收时钟信号CKV、互补时钟(clock - bar)信号CKVB 和栅极截止电压Voff，从时序控制器(未示出)接收表示垂直扫描开始的垂 直起始信号STV，并向多条栅极线GrGn提供栅极驱动信号。
数据驱动器600连接到多条数据线DrDm并向多条数据线D,-Dm提供数 据信号。
驱动装置400从外部电路(未示出)接收第一输入信号Vinl和第二输入 信号Vin2，并向一册极驱动器500提供时钟信号CKV、互补时钟信号CKVB 和栅极截止电压Voff。时钟信号CKV、互补时钟信号CKVB和栅极截止电压 Voff是用于控制多条栅极线GrGn的导通/截止状态的信号。然而，与图l中
所示出的不同，驱动装置400可被构造为对栅极驱动器500仅提供时钟信号 CKV。在这种情况下，栅极驱动器500将时钟信号CKV转换成互补时钟信 号CKVB以驱动多条栅极线G广Gn。
如图3所示，根据本发明示例性实施例的驱动装置400包括升压变换器 (boost converter) 410、栅极导通电压发生器440、栅极截止电压发生器450 和开关单元460。
升压变换器410接收第一输入信号Vinl并使第一输入信号Vinl升高， 从而产生驱动电压AVDD和脉冲信号PULSE。升压变换器410可以是DC-DC 变换器或其它类型的变换器。后面将参照图7对升压变换器410进行描述。
栅极导通电压发生器440从升压变换器410接收驱动电压AVDD和脉冲 信号PULSE,并产生栅极导通电压Von。根据环境温度来调整栅极导通电压 Von的电平。
更具体地讲，栅极导通电压发生器440包括温度传感器420和电荷泵单 元(charge pumping unit) 430。温度传感器420产生基于温度可变的电压 VARV，当环境温度升高时，所述的基于温度可变的电压VARV的电平升高； 反之亦然。电荷泵单元430接收基于温度可变的电压VARV和脉冲信号 PULSE，将可变电压VARV电平变化脉冲信号PULSE的大小，然后产生栅 极导通电压Von。更具体地讲，当环境温度降低时，^fr极导通电压发生器440 产生具有增大的电压电平的栅极导通电压Von。相反，当环境温度升高时， 栅极导通电压发生器440产生具有降低的电压电平的栅极导通电压Von。以 下，将参照图4和图5分别更详细地描述温度传感器420和电荷泵单元430。
栅极截止电压发生器450接收第二输入信号Vin2并从升压变换器410接 收脉冲信号PULSE，然后产生栅极截止电压Voff。不管环境温度如何变化， 栅极截止电压Voff保持在固定的值。后面将参照图5更详细地描述栅极截止 电压发生器450。
开关单元460产生在栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff之间摆动的 时钟信号CKV和互补时钟信号CKVB。也就是说，时钟信号CKV的高电平 对应栅极导通电压Von的电压电平，时钟信号CKV的低电平对应于栅极截止 电压Voff的电压电平。时钟信号CKV的相位与互补时钟信号CKVB的相位 不同。例如，时钟信号CKV和互补时钟信号CKVB具有彼此相反的相位。
这里，开关单元460从时序控制器(未示出)接收控制信号，并在两个
输出信号CKV和CKVB之间执行切换操作。
因此，当环境温度降低时，驱动装置400输出具有大小增大的时钟信号 CKV和与时钟信号CKV对应的相位不同的互补时钟信号CKVB。相反，当 环境温度升高时，驱动装置400输出具有大小减小的时钟信号CKV和与时钟 信号CKV对应的并具有不同相位的互补时钟信号CKVB。根据取决于环境温 度的变化的栅极导通电压Von的电压电平的变化来调整时钟信号CKV和互补 时钟信号CKVB的大小。
图4是示出图3中示出的温度传感器420的电路图。
参照图4，温度传感器420包括比较电压发生器421,根据环境温度改 变驱动电压AVDD的电压电平并产生比4交电压Vcpr;基准电压发生器422, 将驱动电压AVDD分压并产生基准电压Vref;放大器423,将比较电压Vcpr 和基准电压Vref之间的差放大。
比较电压发生器421包括一个或多个二极管Dl、 D2和D3，每个二极管 具有可变的阈值电压。例如，二极管D1、 D2和D3的阈值电压基本上与环境 温度的变化成反比。更具体地讲，比较电压发生器421包括固定电阻器Rl, 连接在第一节点N1和第二节点N2之间； 一个或多个二极管D1、 D2和D3， 连接在第二节点N2和第三节点N3之间。将为正电压的驱动电压AVDD施加 到第一节点N1，经第二节点N2输出比较电压Vcpr。由于二^l管Dl、 D2和 D3具有与环境温度成反比而变化的阈值电压，所以比较电压Vcpr也随着环 境温度而变化。例如，假定驱动电压AVDD为大约12V， 二极管D1、 D2和 D3中的每个的阈值电压在室温下为大约0.57V,如果环境温度下降，则比较 电压Vcpr的电平升高至大约2V,这是由于二极管D1、 D2和D3的每个的阈 值电压的增大而导致的。
基准电压发生器422可为电压分压器。也就是说，基准电压发生器422 产生从被多个串^:连接的电阻器R2和R3分压的驱动电压AVDD得到的基准 电压Vref。由于电阻器的电阻不随温度变化并且驱动电压AVDD是固定的， 所以不管环境温度如何变化，基准电压Vref的都保持在固定值。基准电压Vref 不受限于通过将驱动电压AVDD分压而获得的电压，因此，可以是任意的电 压。
放大器423将比较电压Vcpr和基准电压Vref之间的差放大，并输出基 于温度可变的电压VARV。例如，假定基准电压Vref在大约1.7V和大约2V
之间随着环境温度而改变，然而，基于温度可变的电压VARV在大约0V和 大约12V之间而变化。作为差分放大器的放大器423包括两对用于确定电压 增益的电阻器R4和R5和运算放大器OP。放大器423不限于差分放大器。 温度传感器420还可包括如图10所示的緩冲器426，实际上，该緩冲器426 对放大器423提供比较电压Vcpr。如果通过将驱动电压AVDD分压来获得基 准电压Vref，则温度传感器420还可以包括实际上向放大器423提供基准电 压Vref的緩冲器(未示出)。
现在将参照图5更详细地描述电荷泵单元430和栅极截止电压发生器 450，图5是示出图3中示出的电荷泵单元430和栅极截止电压发生器450的 电路图。
电荷泵单元430包括第四二极管D4和第五二极管D5以及第一电容器 Cl和第二电容器C2。将基于温度可变的电压VARV供应到第四二极管D4 的阳极端，第四二极管D4的阴极端连接到第四节点N4。第一电容器C1连 接在第四节点N4和第五节点N5之间，脉冲信号PULSE被施加到第五节点 N5。第五二极管D5的阳极端连接到第四节点N4,在第五二极管D5的阴极 端输出栅极导通电压Von。第二电容器C2连接在第四二极管D4的阳极端和 第五二极管D5的阴极端之间。尽管示例性实施例已经通过示例的方式示出 了电荷泵单元430包括两个二极管和两个电容器，但是本发明限于示出的实 施例，并且可通过组合三个或多个二极管以及三个或多个电容器来构造电荷 泵单元430。
在电荷泵单元430的操作中，当将脉冲信号PULSE施加到第一电容器 Cl时，第四节点N4输出增大了脉冲信号PULSE的电压电平的高电压电平的 脉冲。第五二极管D5和第二电容器C2将第四节点N4的电压嵌位，然后输 出栅极导通电压Von。换言之，栅极导通电压Von是从基于温度可变的电压 VARV变换大约脉沖信号PULSE的大小而得到的DC电压。筒而言之，由于 基于温度可变的电压VARV与温度成反比地变化，所以栅极导通电压Von也 与温度成反比地变化。
栅极截止电压发生器450包括第六二极管D6和第七二极管D7以及第三 电容器C3和第四电容器C4。将第二输入电压Vin2施加到第六二极管D6的 阴极端，第六二极管D6的阳极端连接到第六节点N6。第三电容器C3连接 在第六节点N6和第五节点N5之间，将脉冲信号PULSE施加到第五节点N5。
第七二极管D7的阴极端连接到第六节点N6并在第七二极管D7的阳极端输 出栅极截止电压Voff。第四电容器C4连接在第六二极管D6的阴极端和第七 二极管D7的阳极端之间。尽管示例性实施例已经通过示例的方式示出了栅 极截止电压发生器450包括两个二极管和两个电容器，但是本发明不限于示 出的示例，并且可以通过组合三个或多个二极管以及三个或多个电容器来构 造栅极截止电压发生器450。
在栅极截止电压发生器450的操作中，当将脉冲信号PULSE施加到第三 电容器C3时，第六节点N6输出降低了脉冲信号PULSE的电压电平的低电 压电平的脉冲。第六二极管D6和第四电容器C4将第六节点N6的电压嵌位， 然后输出栅极截止电压Voff。换言之，栅极截止电压Voff是从第二输入电压 Vin2变化大约脉冲信号PULSE的大小而得到的DC电压。这里，第二输入电 压Vin2可为地电压。如果脉冲信号PULSE不受温度影响，则栅极截止电压 Voff可为负电压，并且也不会受温度影响。
图6示出了利用栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff获得的时钟信号 CKV和互补时钟信号CKVB。即，在高温下，时钟信号CKV和互补时钟信 号CKVB均在栅极导通电压Von一H和栅极截止电压Voff之间摆动；而在低 温下，时钟信号CKV和互补时钟信号CKVB均在栅极导通电压Von—L和栅 极截止电压Voff之间摆动，其中，4册极导通电压Von—L高于4册极导通电压 Von—H。
图7示出了在图3中示出的驱动装置400中使用的升压变换器410的电路图。
参照图7，升压变换器410包括电感器L,第一输入电压Vinl被施加 到电感器L;第八二极管D8，第八二极管D8的阳极端连接到电感器L,第 八二极管D8的阴极端连接到驱动电压AVDD的输出端；第六电容器C6，连 接在第八二极管D8的阴极和接地端之间；开关元件SW，连接在第八二极管 D8的阳极和接地端之间；脉宽调制(PWM)信号发生器415，连接到开关元 件SW的栅极。
在升压变换器410的操作中，当从PWM信号发生器415输出的PWM 信号PWM为高电平时，开关元件SW导通。电感器L的端部通过开关元件 SW连接到接地端，并且流过电感器L的电流L与施加到电感器L的相对的 端部的第一输入电压Vinl成比例，并且该电流随着电感器L的电流和电压特
性而慢慢增大。
如果从PWM信号发生器415输出的PWM信号PWM为低电平，则会 使开关元件SW截止，电流It会经第八二极管D8流过电感器L,根据第六 电容器C6的电流和电压特性而对第六电容器C6充电。因此，第一输入电压 Vinl被升压到预定的电压电平，然后作为驱动电压AVDD被输出。在示例性 实施例中，脉冲信号PULSE在驱动电压AVDD和地电压之间摆动。即，驱 动电压AVDD和脉冲信号PULSE的大小可不受温度的影响。
可将驱动电压AVDD提供到灰度电压发生器(未示出)。灰度电压发生 器可包括多个电阻器，以通过将驱动电压AVDD的电压电平分压而产生灰度 电压，其中，多个电阻器中的每个连接在被施加驱动电压的节点的每个和接 地端之间。灰度电压发生器的内部电路不限于上述的示例，并可以做出各种 更改和改变。
现在将参照图8和图9来描述图1中示出的显示器中的栅极驱动器500
的操作。
图8是示出图1中示出的栅极驱动器500的框图，图9是示出图8中示 出的第一级的电路图。
参照图8，栅极驱动器500包括多个级SRd..... SRCn,所述多个级
SRC,.....SRCn相互级联连接。更具体地讲，第一至第n级SRd.....SRCn
均包括SR锁存器(SR广SRJ和AND门。另外，多个级SRd..... SRCn
分别连接到如图1所示的栅极线GrGn。
各个SR锁存器SRrSRn由从前一级供给的高电平的栅极驱动信号 Gout,-Goutn设置，即激活，并且由从下一级或后一级反馈的高电平的栅极驱
动信号Gout广Goutn重置，即，去激活。当级SRd..... SRCn的每个的各自
的AND门被设置，并且将高电平的时钟信号CVK或互补时钟信号CKVB供 给到AND门时，产生栅极驱动信号Gout广Goutn。
更具体地讲，将时钟信号CKV施加到奇数的级SRC(2i.D (i=l、 2、...) 的每个，将具有与时钟信号CKV的相位不同的相位的互补时钟信号CKVB 施加到偶数的级SRC(2j) (j = 1、 2、...)的每个。例如，时钟信号CKV和互 补时钟信号CKVB可具有彼此相反的相位。
因此，在奇数的级SRCpi力(i=l、 2..... n)的AND门中，当SR锁
存器SR(2w) (i = 1、 2.....n)被设置并且高电平的时钟信号CKV被供给到
AND门时，产生栅极驱动信号Gout(2i.D (i= 1、 2、 ...、 n)。按照这种方式， 栅极驱动器500顺序地将高电平的时钟信号CKV或互补时钟信号CKVB输 出到栅极线GrGn。
参照图9,各个级SRQ..... SRCn中的每个包括多个晶体管Tl-T4和
第五电容器C5。在下面的描述中，将通过示例的方式关于第一级SRQ的操 作来解释本发明的示例性实施例。
当高电平的垂直起始信号STV被馈给至第七节点N7，然后经第一晶体 管Tl (其中，所述第一晶体管Tl为被二极管连接的晶体管)被供给到第五 电容器C5时，对第五电容器C5充入电压。当第八节点N8被提供有上述电 压时，第二晶体管T2导通。在这种情况下，当将高电平的时钟信号CKV供 应到第二晶体管T2时，时钟信号CKV被输出作为栅极驱动信号Gout"输 出的为高电平的时钟信号CKV的栅极驱动信号Go叫是栅极导通电压Von。
在第二级SRC2中，当将高电平的栅极驱动信号Gout2施加到第三晶体管 T3和第四晶体管T4的栅极端时，第三晶体管T3导通以使得在第五电容器 C5中充入的电压放电，并且第四晶体管T4也导通以将输出的高电平的栅极 驱动信号Gouti下拉到栅极截止电压Voff的电压电平。因此，栅极驱动信号 Gout,下降到4册极截止电压Voff。
尽管示例性实施例已经通过示例的方式示出了第一至第四晶体管Tl-T4 为NMOSTFT，但是本发明不限于示出的示例，并且第一至第四晶体管Tl-T4 可为由非晶硅(a-Si)制成的PMOSTFT。
在温度低于室温的情况下，图2中的像素的开关元件Q和由oc-Si制成 的第二晶体管T2的电流驱动能力降低，导致显示品质的劣化。然而，由于图 1中的驱动装置400提供了在低温下大小增大的时钟信号CKL,所以可以提 高显示品质而不会劣化显示品质。
更具体地讲，图1中示出的栅极线G广Gn具有几百pF的寄生电容。如果 在低温下第二晶体管T2的电流驱动能力降低，则被供应以对栅极线GrG。的 寄生电容器进行充电的电荷的量减少预定的时间。结果，用于驱动图2中像 素中的开关元件Q的栅极导通电压Von减小。在这种情况下，显示品质会劣 化。同时，当环境温度低时，栅极导通电压发生器440产生高电平的栅极导 通电压并且基于高电平的栅极导通电压的时钟信号CKV被供应到栅极驱动 器500。因此，第二晶体管T2的源极和栅极之间的压差增大。因此，由于第
二晶体管T2的电流驱动能力增大并且开关元件，即，图2中的像素的开关元
件Q响应高电平的栅极驱动信号Go叫导通，所以提供了显示品质。
以下，将参照图10详细地描述根据本发明的示例性实施例的栅极电压发 生器、驱动装置和包括该栅极电压发生器和该驱动装置的显示设备。图10是 根据本发明的示例性实施例的包括在驱动装置中的温度传感器470的电路 图。在说明书和附图中，相同的标号始终表示相同的元件，因此，将略过对 其的详细描述。
参照图10，将负电压施加到比较电压发生器421的第三节点N3。可通 过将栅极截止电压Voff分压来获得负电压。为此，温度传感器470可包括分 压器471,该分压器471将负的栅极截止电压Voff分压并将通过分压所获得 的电压提供到第三节点N3。
当将负电压施加到比较电压发生器421的第三节点N3时，比较电压Vcpr 的变化范围改变。例如，比较电压Vcpr可高于OV或可为负电压。第三节点 N3的电压可随着分压器471的电阻器R6和R7的电阻而变化。
以下，将参照图11和图12详细地描述根据本发明的示例性实施例的栅 极电压发生器、驱动装置和包括该栅极电压发生器和该驱动装置的显示设备。 图11是根据本发明实施例的驱动装置400，的电路图，图12是用于解释图11 中示出的驱动装置400，的输出的曲线图。在说明书和附图中，相同的标号始 终表示相同的元件，因此，将略过对其的详细描述。
在本发明的示例性实施例中，与前一示例性实施例不同，栅极截止电压 Voff随温度而变化。因此，随着温度降低，时钟信号CKV和互补时钟信号 CKVB的大小增大。
参照图11,驱动装置400，包括栅极导通电压发生器、栅极截止电压发生 器和开关单元。栅极导通电压发生器包括第一温度传感器421、 426和427以 及第一电荷泵单元430。栅极截止电压发生器包括第二温度传感器421、 426 和428以及第二电荷泵单元450。即，第一温度传感器421、 426和427与第 二温度传感器421、 426和428可共享比较电压发生器421和緩冲器426。可 将地电压施加到比较电压发生器421的第三节点N3，但是本发明不限于此。 即，可将通过将栅极截止电压Voff分压而获得的负电压施加到比较电压发生 器421的第三节点N3。
第一温度传感器421、 426和427接收比较电压Vcpr并输出第一基于温
度可变的电压VARV1。随着温度升高，第一基于温度可变的电压VARV1降 低。另一方面，随着温度降低，第一基于温度可变的电压VARV1升高。第一 温度传感器421、 426和427可包括非反相放大器427。非反相放大器427接 收与温度成反比地变化的比较电压Vcpr，并通过将比较电压Vcpr放大来产 生第 一基于温度可变的电压VARV1 。
第二温度传感器421、 426和428接收比较电压Vcpr，并输出第二基于 温度可变的电压VARV2。随着温度升高，第二基于温度可变的电压VARV2 升高。另一方面，随着温度降低，第二基于温度可变的电压VARV2降低。第 二温度传感器421、 426和428可包括反相放大器428。反相》t大器428被提 供有与温度成比例变化地比较电压Vcpr,并通过将比较电压Vcpr放大同时 将比较电压Vcpr的相位反相来产生第二基于温度可变的电压VARV2。
第一电荷泵单元430和第二电荷泵单元450分别接收第一基于温度可变 的电压VARV1和第二基于温度可变的电压VARV2,并分别输出随着温度变 化的栅极导通电压Von和4册极截止电压Voff。
图3中的开关单元460利用栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff来产 生时钟信号CKV和互补时钟信号CKVB。图12示出了时钟信号CKV和互 补时钟信号CKVB。参照图12，在高温下，时钟信号CKV和互补时钟信号 CKVB在栅极导通电压Von—H和栅极截止电压Voff—H之间摆动；而在低温 下，时钟信号CKV和互补时钟信号CKVB在栅极导通电压Von—L和栅极截 止电压Voff—L之间摆动，其中，栅极导通电压Von—L高于栅极导通电压 Von_H,栅极截止电压Voff一L低于4册极截止电压Voff—H。
简而言之，驱动装置400，可提供大小随着温度而增大的时钟信号CKV 和互补时钟信号CKVB。因此，包括驱动装置400，的显示设备即使在低温下 也可以提高图像的显示品质。
在总结的详细描述中，本领域的普通技术人员应该理解，在基本上不脱 离本发明的原理的情况下，可以对示例性实施例做出很多变化和修改。因此， 本发明的公开的示例性实施例仅用于一般和描述的意思，并不是限制的目的。
权利要求
1、一种栅极导通电压发生器，包括温度传感器，包括运算放大器，所述温度传感器被构造为接收驱动电压并产生基于温度可变的电压，所述基于温度可变的电压的电平随着环境温度而变化；电荷泵单元，将所述基于温度可变的电压改变馈给至所述电荷泵单元的脉冲信号的大小，并产生栅极导通电压。
2、 根据权利要求1所述的栅极导通电压发生器，其中，当所述环境温度 降低时，所述基于温度可变的电压的电压电平升高，当所述环境温度升高时， 所述基于温度可变的电压的电压电平降低。
3、 根据权利要求2所述的栅极导通电压发生器，其中，所述温度传感器 包括一个或多个二极管，每个二极管具有随着所述环境温度的改变而变化的 可变阈值电压。
4、 根据权利要求2所述的栅极导通电压发生器，其中，所述运算放大器 增大所述基于温度可变的电压随着所述环境温度的改变而发生的变化。
5、 根据权利要求2所述的栅极导通电压发生器，其中，所述温度传感器 包括比较电压发生器，包括一个或多个二极管，并根据所述环境温度产生具 有可变电压电平的比较电压，其中，每个二极管具有随着所述环境温度的改 变而变化的可变阈值电压；放大器，包括所述运算放大器，将所述比较电压和基准电压之间的差放大。
6、 根据权利要求5所述的栅极导通电压发生器，其中，所述比较电压发 生器还包括固定电阻器，连接在第一节点和第二节点之间；二极管，串联 连接在所述第二节点和第三节点之间，其中，将正电压施加到所述第一节点， 经所述第二节点输出所述比较电压，将地电压施加到所述第三节点。
7、 根据权利要求5所述的栅极导通电压发生器，其中，所述比较电压发 生器还包括固定电阻器，连接在第一节点和第二节点之间；二极管，串联 连接在所述第二节点和第三节点之间，其中，将正电压施加到所述第一节点， 经所述第二节点输出所述比较电压，将负电压施加到所述第三节点。
8、 根据权利要求5所述的栅极导通电压发生器，其中，所述温度传感器还包括緩冲器，所述缓冲器对所述放大器提供没有任何改变的所述比较电压。
9、 根据权利要求1所述的栅极导通电压发生器，其中，所述驱动电压和 所述脉冲信号的大小不受所述环境温度的影响。
10、 一种驱动装置，包括升压变换器，其接收第一输入电压并使第一输入电压升高，然后输出驱 动电压和脉冲信号，所述驱动电压和所述脉冲信号的大小与环境温度无关；栅极导通电压发生器，包括温度传感器和电荷泵单元，所述温度传感器 设置有运算放大器并被构造为接收所述驱动电压并产生基于温度可变的电 压，所述基于温度可变的电压的电平随着所述环境温度而变化，所述电荷泵电压；栅极截止电压发生器，将第二输入电压的电压电平变化所述脉冲信号的 大小并产生栅极截止电压；开关单元，产生压差在所述栅极导通电压和所述栅极截止电压之间摆动 的时钟信号。
11、 根据权利要求IO所述的驱动装置，其中，当所述环境温度降低时， 所述基于温度可变的电压的电压电平升高，当所述环境温度升高时，所述基 于温度可变的电压的电压电平降低。
12、 根据权利要求11所述的驱动装置，所述运算放大器增大所述基于温 度可变的电压随着所述环境温度的改变而发生的变化。
13、 根据权利要求11所述的驱动装置，其中，所述温度传感器包括 比较电压发生器，包括一个或多个二极管，并根据所述环境温度产生具有可变电压电平的比较电压，其中，每个二极管具有随着所述环境温度的改 变而变化的可变阈值电压；放大器，包括所述运算放大器，将所述比较电压和基准电压之间的差放大。
14、 根据权利要求13所述的驱动装置，其中，所述比较电压发生器还包 括固定电阻器，连接在第一节点和第二节点之间；二极管，串联连接在所 述第二节点和第三节点之间，其中，将正电压施加到所述第一节点，经所述 第二节点输出所述比较电压，将地电压施加到所述第三节点。
15、 根据权利要求13所述的驱动装置，其中，所述比较电压发生器还包 括固定电阻器，连接在第一节点和第二节点之间；二极管，串联连接在所 述第二节点和第三节点之间，其中，将正电压施加到所述第一节点，经所述 第二节点输出所述比较电压，将负电压施加到所述第三节点。
16、 根据权利要求15所述的驱动装置，其中，所述温度传感器还包括分节点。 、 ' 、
17、 根据权利要求13所述的驱动装置，其中，所述温度传感器还包括緩
18、 一种驱动装置，包括升压变换器，其接收第一输入电压并使第一输入电压升高，然后输出驱 动电压和脉冲信号，所述驱动电压和所述脉冲信号的大小不受环境温度的影 响；栅极导通电压发生器，包括第一温度传感器，其输出第一基于温度可 变的电压；第一电荷泵单元，将所述第一基于温度可变的电压变化所述脉冲 信号的大小并输出栅极导通电压，所述第一基于温度可变的电压与所述环境 温度成反比地变化；栅极截止电压发生器，包括第二温度传感器，其输出第二基于温度可 变的电压；第二电荷泵单元，将所述第二基于温度可变的电压变化所述脉冲 信号的大小并输出栅极截止电压，所述第二基于温度可变的电压与所述环境 温度成比例地变化；开关单元，其输出在所述栅极导通电压和所述栅极截止电压之间摆动的 时钟信号。
19、 根据权利要求18所述的驱动装置，其中，所述第一温度传感器包括 比较电压发生器，包括一个或多个二极管，并提供随着所述环境温度而变化的比较电压，其中，所述一个或多个二极管具有与所述环境温度成反比 变化的可变阈值电压；非反相放大器，接收所述比较电压并增大所述第一基于温度可变的电压 随着所述环境温度而变化的范围。
20、 根据权利要求19所述的驱动装置，其中，所述比较电压发生器还包 括固定电阻器，连接在第一节点和第二节点之间；二极管，串联连接在所 述第二节点和第三节点之间，其中，将所述驱动电压施加到所述第一节点， 经所述第二节点输出所述比较电压，将负电压施加到所述第三节点。
21、 根据权利要求19所述的驱动装置，其中，所述比较电压发生器还包 括固定电阻器，连接在第一节点和第二节点之间；二极管，串联连接在所 述第二节点和第三节点之间，其中，将所述驱动电压施加到所述第一节点， 经所述第二节点输出所述比较电压，将地电压施加到所述第三节点。
22、 根据权利要求18所述的驱动装置，其中，所述第二温度传感器包括 比较电压发生器，包括一个或多个二极管，并提供随着所述环境温度的改变而变化的比较电压，其中，所述一个或多个二极管具有与所述环境温度 成比例变化的可变阈值电压；非反相放大器，接收所述比较电压并增大所述第二基于温度可变的电压 随着所述环境温度而变化的范围。
23、 一种显示设备，包括 驱动装置，包括升压变换器，其接收第一输入电压并使第一输入电压升高，然后输 出驱动电压和脉冲信号，所述驱动电压和所述脉冲信号的大小不受环境温度 的影响；栅极导通电压发生器，包括温度传感器和电荷泵单元，所述温度传 感器接收所述驱动电压并产生基于温度可变的电压，所述基于温度可变的电 压的电平随着所述环境温度而变化，所述电荷泵单元将所述基于温度可变的 电压变化所述脉冲信号的大小，并产生栅极导通电压；栅极截止电压发生器，将第二输入电压的电压电平变化所述脉冲信 号的大小并产生栅极截止电压；开关单元，产生压差在所述栅极导通电压和所述栅极截止电压之间 摆动的时钟信号；栅极驱动器，接收所述时钟信号并输出所述栅极驱动信号，所述时钟信 号和所述栅极驱动信号均具有当所述环境温度下降时增大和当所述环境温度 升高时减小的大小；数据驱动器，提供与图像数据对应的灰度电压；显示面板，响应所述栅极驱动信号显示与所述灰度电压对应的图像。
24、 根据权利要求23所述的显示设备，其中，当所述环境温度降低时， 所述基于温度可变的电压的电压电平升高，当所述环境温度升高时，所述基 于温度可变的电压的电压电平降低。
25、 根据权利要求20所述的显示设备，其中，所述栅极驱动器包括一个 或多个级，所述一个或多个级接收所述时钟信号并输出所述栅极驱动信号， 所述级中的每个包括接收所述时钟信号的a-Si薄膜晶体管。
26、 根据权利要求21所述的显示设备，其中，所述温度传感器包括 比较电压发生器，被设置有一个或多个二极管，并根据所述环境温度产生具有可变的电压电平的比较电压，其中，每个二极管具有随着所述环境温 度的改变而变化的可变阈值电压；放大器，包括所述运算放大器，用于将所述比较电压和所述基准电压之 间的差放大。
27、 根据权利要求26所述的显示设备，其中，所述温度传感器还包括 固定电阻器，连接在第一节点和第二节点之间； 一个或多个二极管，串联连 接在所述第二节点和第三节点之间，其中，将所述驱动电压施加到所述第一 节点，经所述第二节点输出所述比较电压，将地电压施加到所述第三节点。
28、 根据权利要求26所述的显示设备，其中，所述温度传感器还包括 固定电阻器，连接在第一节点和第二节点之间； 一个或多个二极管，串联连 接在所述第二节点和第三节点之间，其中，将所述驱动电压施加到所述第一 节点，经所述第二节点输出所述比较电压，将负电压施加到所述第三节点。
29、 根据权利要求28所述的显示设备，其中，所述温度传感器还包括分 压器，所述分压器将所述栅极截止电压分压并将所述负电压提供到所述第三节点e
30、 根据权利要求26所述的显示设备，其中，所述温度传感器还包括緩 冲器，所述緩冲器对所述放大器提供没有任何改变的所述比较电压。
全文摘要
本发明提供了一种可以提高在低温下的显示品质的栅极导通电压发生器、驱动装置和具有所述栅极导通电压发生器和驱动装置的显示设备，其中，所述栅极导通电压发生器包括温度传感器，具有运算放大器并被构造为接收驱动电压并产生基于温度可变的电压，所述基于温度可变的电压的电平随着环境温度的改变而变化；和电荷泵单元，将所述基于温度可变的电压变化脉冲信号的电压电平，并产生栅极导通电压。
文档编号G09G3/36GK101105923SQ20071013627
公开日2008年1月16日 申请日期2007年7月12日 优先权日2006年7月13日
发明者崔允硕, 李龙淳 申请人:三星电子株式会社