專利名稱：供電單元和包括所述供電單元的液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器，尤其涉及一種具有根據(jù)溫度線性地補(bǔ)償柵極高壓的線性低溫補(bǔ)償電路的供電單元和包括所述供電單元的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
近來，隨著信息時(shí)代的發(fā)展，對(duì)顯示器的各種形式的需求正在增加。此外，正在研究諸如液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示面板(PDP)以及有機(jī)發(fā)光二級(jí)管(OLED)等體積薄、 重量輕和功耗低的各種平板顯示器(FPD)。在各種FPD中，液晶顯示(IXD)設(shè)備是應(yīng)用最廣的FPD之一。IXD設(shè)備包括分別具有像素電極和公共電極的兩個(gè)基板，和在所述兩個(gè)基板之間的液晶層。在LCD設(shè)備中，根據(jù)施加給像素電極和公共電極的電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)確定液晶層的液晶分子的取向方向，通過根據(jù)取向方向控制入射光的偏振方向來顯示圖像。此外，因?yàn)镮XD設(shè)備具有諸如對(duì)比度高和在顯示運(yùn)動(dòng)圖像方面的優(yōu)越性等優(yōu)點(diǎn)， LCD設(shè)備已取代陰極射線管(CRT)用作計(jì)算機(jī)或電視的顯示器以及移動(dòng)終端的顯示單元。IXD設(shè)備包括將柵極信號(hào)提供給顯示面板的柵極驅(qū)動(dòng)單元。近來，柵極驅(qū)動(dòng)單元集成在顯示面板中的面板內(nèi)柵極(GIP)型LCD設(shè)備已被廣泛利用。因?yàn)镚IP型LCD設(shè)備的柵極驅(qū)動(dòng)單元包括非晶硅薄膜晶體管(a-Si TFT)，所以相比于包括含單晶硅TFT的驅(qū)動(dòng)集成電路(D-IC)的柵極驅(qū)動(dòng)單元的傳統(tǒng)LCD，GIP型LCD設(shè)備易受溫度影響。特別地，隨著溫度下降，像素TFT的ON電流減小。因?yàn)楫?dāng)像素TFT導(dǎo)通時(shí)，數(shù)據(jù)信號(hào)不足以提供給每個(gè)像素， 所以IXD設(shè)備的顯示質(zhì)量惡化。為了防止顯示質(zhì)量的惡化，已提出了一種包括低溫補(bǔ)償電路的IXD設(shè)備，所述低溫補(bǔ)償電路用來在環(huán)境溫度低于參考溫度時(shí)提供導(dǎo)通像素TFT的升高的柵極高壓。圖1是顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器的供電單元的框圖。在圖1中，供電單元 10包括電源集成電路(IC) 20、電荷泵部件30以及低溫補(bǔ)償部件40。為液晶顯示器(IXD)的各個(gè)單元產(chǎn)生多個(gè)電壓的電源IC 20包括產(chǎn)生源電壓 VDD的升壓部件22和根據(jù)時(shí)序控制單元(未示出)的控制信號(hào)將柵極高壓VGH順序提供給柵極驅(qū)動(dòng)單元的電平移位部件對(duì)。電荷泵部件30提高源電壓VDD并根據(jù)溫度產(chǎn)生具有不同電壓的柵極高壓VGH。低溫補(bǔ)償部件40控制電荷泵部件30，以便電荷泵部件30可根據(jù)環(huán)境溫度產(chǎn)生具有不同電壓的柵極高壓VGH。例如，當(dāng)環(huán)境溫度等于或高于參考溫度時(shí)，電荷泵部件30根據(jù)低溫補(bǔ)償部件40的控制，可產(chǎn)生兩倍于源電壓VDD的柵極高壓VGH。此外，當(dāng)環(huán)境溫度低于參考溫度時(shí)，電荷泵部件30根據(jù)低溫補(bǔ)償部件40的控制，可產(chǎn)生三倍于源電壓VDD的柵極高壓VGH。
于是，電源IC 20在較低的環(huán)境溫度下提供更高的柵極高壓VGH，以便通過用經(jīng)由像素TFT的數(shù)據(jù)信號(hào)補(bǔ)償每個(gè)像素的電荷來防止顯示質(zhì)量的惡化。圖2是顯示從根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器的供電單元輸出的柵極高壓的示圖。在圖2中，供電單元10(圖1)在環(huán)境溫度等于或高于參考溫度Tref時(shí)輸出第一電壓Vl的柵極高壓VGH，而在環(huán)境溫度低于參考溫度Tref時(shí)輸出第二電壓V2的柵極高壓VGH。第一電壓Vl可以是源電壓VDD的兩倍(VI = 2VDD)，而第二電壓V2可以是源電壓VDD的三倍(V2 = 3VDD)。隨著柵極高壓VGH從第一電壓Vl增加至第二電壓V2，像素薄膜晶體管(TFT)的 ON電流增加。因?yàn)檠a(bǔ)償了低溫環(huán)境中像素TFT的ON電流，每個(gè)像素在短時(shí)間內(nèi)由數(shù)據(jù)信號(hào)充分充電，從而防止顯示質(zhì)量的惡化。然而，因?yàn)橛砂姾杀貌考?0 (圖1)和低溫補(bǔ)償部件40 (圖1)的現(xiàn)有技術(shù)供電單元10產(chǎn)生的柵極高壓VGH局限于分別是源電壓VDD的兩倍和三倍的第一電壓Vl和第二電壓V2中的一個(gè)，所以存在提供不必要的電壓的問題。當(dāng)像素TFT在低溫環(huán)境中導(dǎo)通時(shí)， 用數(shù)據(jù)信號(hào)充分充電每個(gè)像素所需要的柵極高壓隨著環(huán)境溫度的下降而增加。然而，因?yàn)楣╇妴卧?0提供的柵極高壓VGH局限于第一電壓Vl和第二電壓V2中的一個(gè)，所以LCD設(shè)備中耗費(fèi)了過量的柵極高壓，從而LCD設(shè)備的功耗增加。例如，在圖2中環(huán)境溫度低于參考溫度Tref的線性部分，所需要的柵極高壓VGH 隨著環(huán)境溫度的降低線性增加到第二電壓V2之下，而供電單元10提供第二電壓V2的柵極高壓VGH。結(jié)果，產(chǎn)生了對(duì)應(yīng)于所供應(yīng)的柵極高壓和所需要的柵極高壓之間的差值的功率損耗，從而引起LCD設(shè)備的功耗增加。此外，因?yàn)榈蜏匮a(bǔ)償部件40單獨(dú)形成在電源IC 20外部，IXD設(shè)備的制造成本增加。而且，當(dāng)環(huán)境溫度急劇改變時(shí)，柵極高壓VGH不能迅速地從第一電壓Vl轉(zhuǎn)換成第二電壓V2。結(jié)果，出現(xiàn)諸如塊模糊之類的顯示質(zhì)量惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種降低了功耗和制造成本的供電單元和包括所述供電單元的液晶
顯不器。本發(fā)明的其它的優(yōu)點(diǎn)、目的和特點(diǎn)在下面的描述中將部分地列出，且在一定程度上所述優(yōu)點(diǎn)、目的和特點(diǎn)從描述是顯而易見的，或者可從本發(fā)明的實(shí)踐中領(lǐng)會(huì)到。通過書面說明書、權(quán)利要求書以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，并依照本發(fā)明的意圖，正如此處具體描述和概括描述的，一種液晶顯示器的供電單元包括用來產(chǎn)生源電壓和補(bǔ)償電壓的電源集成電路和利用源電壓和補(bǔ)償電壓產(chǎn)生柵極高壓的電荷泵部件，所述補(bǔ)償電壓根據(jù)環(huán)境溫度而線性地變化，所述柵極高壓在環(huán)境溫度低于參考溫度時(shí)線性地變化。在另一方面，一種液晶顯示器包括顯示圖像的液晶面板、將數(shù)據(jù)信號(hào)提供給液晶面板的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元、將RGB數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)控制信號(hào)提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元的時(shí)序控制單元以及將柵極高壓提供給液晶面板的供電單元，其中供電單元包括用來產(chǎn)生源電壓和補(bǔ)償電壓的電源集成電路、以及利用源電壓和補(bǔ)償電壓產(chǎn)生柵極高壓的電荷泵部件，所述補(bǔ)償電壓根據(jù)環(huán)境溫度而線性地變化的，所述柵極高壓在環(huán)境溫度低于參考溫度時(shí)線性地變化。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明前面的概括性描述和下面的詳細(xì)描述都是示例性的和說明性的，意在對(duì)要求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。


附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方式并且與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理，所述附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解并且并入并構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分。在附圖中圖1是顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器的供電單元的框圖；圖2是顯示從根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器的供電單元輸出的柵極高壓的示圖；圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示器的示圖；圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示器的供電單元的框圖；圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的供電單元的電路圖；以及圖6是顯示從根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示器的供電單元輸出的柵極高壓的示圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在詳細(xì)地參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，在附圖中示出了實(shí)施方式的一些例子。圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示器的示圖；在圖3中，液晶顯示(IXD)設(shè)備110包括液晶面板120、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元130、時(shí)序控制單元140以及供電單元150。液晶面板120包括利用柵極信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)顯示圖像的顯示單元122和利用多個(gè)柵極控制信號(hào)產(chǎn)生柵極信號(hào)的柵極驅(qū)動(dòng)單元124。顯示單元122 包括多條柵極線GL、多條數(shù)據(jù)線DL、像素薄膜晶體管(TFT)(未示出)、液晶電容器(未示出)和存儲(chǔ)電容器(未示出)。多條柵極線GL與多條數(shù)據(jù)線DL相交以限定多個(gè)像素區(qū)域 (未示出)。此外，像素TFT連接到柵極線GL和數(shù)據(jù)線DL，液晶電容器和存儲(chǔ)電容器連接到像素TFT。盡管未示出，液晶面板120可包括彼此相對(duì)并隔開的第一基板和第二基板以及在第一基板和第二基板之間的液晶層。例如，多條柵極線GL、多條數(shù)據(jù)線DL以及像素TFT可形成在第一基板上。此外，柵極驅(qū)動(dòng)單元1 可連同多條柵極線GL和多條數(shù)據(jù)線DL—起形成在第一基板上。例如，柵極驅(qū)動(dòng)單元1 可包括移位寄存器。柵極驅(qū)動(dòng)單元1 集成在液晶面板120中的IXD設(shè)備110可稱為面板內(nèi)柵極(GIP)型IXD設(shè)備。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元130利用多個(gè)數(shù)據(jù)控制信號(hào)產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號(hào)并將數(shù)據(jù)信號(hào)提供給液晶面板120。例如，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元130可包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)集成電路(D-IC)，所述多個(gè)D-IC可通過玻璃上芯片(COG)方法附接到第一基板上。時(shí)序控制單元140從諸如圖形卡和電視系統(tǒng)之類的外部系統(tǒng)接收原始圖像信號(hào)和諸如數(shù)據(jù)使能信號(hào)、垂直同步信號(hào)、水平同步信號(hào)以及時(shí)鐘信號(hào)之類的多個(gè)控制信號(hào)， 并利用原始圖像信號(hào)和多個(gè)控制信號(hào)產(chǎn)生RGB數(shù)據(jù)、多個(gè)柵極控制信號(hào)和多個(gè)數(shù)據(jù)控制信號(hào)。此外，時(shí)序控制單元140將RGB數(shù)據(jù)和多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元130，并將多個(gè)柵極控制信號(hào)提供給柵極驅(qū)動(dòng)單元124。進(jìn)一步，時(shí)序控制單元140可產(chǎn)生電源控制信號(hào)并將電源控制信號(hào)提供給供電單元150。供電單元150利用電源控制信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓，并將多個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元130和液晶面板120。特別地，供電單元150產(chǎn)生用來導(dǎo)通液晶面板120的像素 TFT的柵極高壓VGH，并將柵極高壓VGH提供給柵極驅(qū)動(dòng)單元124。例如，供電單元150可根據(jù)環(huán)境溫度線性地改變柵極高壓VGH的大小來補(bǔ)償柵極高壓VGH，并將補(bǔ)償?shù)臇艠O高壓VGH 提供給柵極驅(qū)動(dòng)單元124。進(jìn)一步，柵極驅(qū)動(dòng)單元IM可利用柵極高壓VGH產(chǎn)生柵極信號(hào)。圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示器的供電單元的框圖。在圖4中，供電單元150包括電源集成電路(IC) 160和電荷泵部件180。電源 IC 160產(chǎn)生多個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓。例如，電源IC 160可產(chǎn)生源電壓VDD并將源電壓VDD提供給電荷泵部件180。此外，電源IC 160可從電荷泵部件180接收柵極高壓VGH，并通過開關(guān) (switching)將柵極高壓VGH提供給柵極驅(qū)動(dòng)部件124(圖3)。電源IC 160包括用來產(chǎn)生源電壓VDD的升壓(boosting)部件162、根據(jù)環(huán)境溫度線性地補(bǔ)償柵極高壓VGH的線性低溫補(bǔ)償部件164、根據(jù)反饋電壓VFB (圖5)調(diào)節(jié)補(bǔ)償?shù)臇艠O高壓VGH并在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定柵極高壓VGH的反饋部件170、以及根據(jù)時(shí)序控制單元 140的電源控制信號(hào)開關(guān)柵極高壓VGH并將柵極高壓VGH輸出給柵極驅(qū)動(dòng)單元124的電平移位部件172。此外，線性低溫補(bǔ)償部件164包括產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于環(huán)境溫度的補(bǔ)償控制電壓VCPC的補(bǔ)償控制部件166、和根據(jù)補(bǔ)償控制電壓VCPC產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于環(huán)境溫度的補(bǔ)償電壓VCP的低溫補(bǔ)償部件168。電荷泵部件180提高電源IC 160的源電壓VDD，并通過把提高的源電壓VDD和補(bǔ)償電壓VCP相加來產(chǎn)生柵極高壓VGH。結(jié)果，電荷泵部件180產(chǎn)生補(bǔ)償?shù)臇艠O高壓VGH，所述補(bǔ)償?shù)臇艠O高壓VGH隨著線性部分中的環(huán)境溫度而線性地變化。例如，當(dāng)環(huán)境溫度等于或高于參考溫度Tref時(shí)，電荷泵部件180可產(chǎn)生第一電壓 Vl的柵極高壓VGH。進(jìn)一步，當(dāng)環(huán)境溫度處在低于參考溫度Tref的線性部分中時(shí)，電荷泵部件180可隨著環(huán)境溫度的降低產(chǎn)生具有線性變化的電壓的柵極高壓VGH，而當(dāng)環(huán)境溫度處在低于參考溫度Tref的線性部分之外時(shí)，電荷泵部件180可產(chǎn)生高于第一電壓Vl的第二電壓V2的柵極高壓VGH。在線性部分中，柵極高壓VGH在第一電壓Vl和第二電壓V2之間線性地變化。此外，第一電壓Vl可以是源電壓VDD的兩倍(VI = 2VDD)，第二電壓V2可以是源電壓VDD的三倍(V2 = 3VDD)。因?yàn)楣╇妴卧?50提供的柵極高壓VGH的電壓在線性部分中隨著環(huán)境溫度的降低在第二電壓V2之內(nèi)線性地增加，因此可防止由環(huán)境溫度降低引起的顯示質(zhì)量惡化，并且可降低IXD設(shè)備110的制造成本。此外，利用反饋電壓VFB快速穩(wěn)定了補(bǔ)償?shù)臇艠O高壓VGH， 即使當(dāng)環(huán)境溫度急劇變化或負(fù)載急劇變化時(shí)，也能防止顯示質(zhì)量惡化。圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的供電單元的電路圖。在圖5中，供電單元150(圖4)的電源IC 160包括第一比較器0P1、第二比較器 0P2、第一反相器INV1、第二反相器INV2、第一晶體管Tl以及第二晶體管T2。例如，第一比較器OPl可對(duì)應(yīng)于補(bǔ)償控制部件166(圖4)，第一晶體管Tl可對(duì)應(yīng)于低溫補(bǔ)償部件168。進(jìn)一步，第二比較器0P2和第二晶體管T2可對(duì)應(yīng)于反饋部件170。第一比較器OPl將對(duì)應(yīng)于環(huán)境溫度的第一感測(cè)電壓VSEl與第一參考電壓Vrefl 進(jìn)行比較以輸出補(bǔ)償控制電壓VCPC。第一比較器OPl連接到用來產(chǎn)生第一感測(cè)電壓VSEl的第一溫度感測(cè)部件和第一晶體管Tl。例如，第一溫度感測(cè)部件可包括串聯(lián)在數(shù)字源電壓VCC和接地電壓之間的第一電阻Rl和第一溫度感測(cè)器NTCTl。此外，第一比較器OPl可包括運(yùn)算放大器(OP AMP)，第一溫度感測(cè)器NTCTl可包括具有負(fù)的溫度系數(shù)(NTC)的熱敏電阻(電熱調(diào)節(jié)器)以使電阻隨著環(huán)境溫度降低而增加。在第一電阻Rl和第一溫度感測(cè)器NTCTl之間的連接節(jié)點(diǎn)的第一感測(cè)電壓VSEl輸入給第一比較器OPl的負(fù)端(-)，而第一參考電壓Vrefl輸入給第一比較器OPl的正端(+)。 當(dāng)?shù)谝粶囟雀袦y(cè)器NTCTl的電阻隨著環(huán)境溫度的降低而增加時(shí)，在第一電阻Rl和第一溫度感測(cè)器NTCTl之間的連接節(jié)點(diǎn)的第一感測(cè)電壓VSEl增加。例如，當(dāng)環(huán)境溫度變得低于參考溫度Tref時(shí)，第一感測(cè)電壓VSEl可變得大于第一參考電壓Vrefl。結(jié)果，第一比較器OPl 輸出高電平的補(bǔ)償控制電壓VCPC，而高電平的補(bǔ)償控制電壓VCPC通過第一反相器INVl輸入給第一晶體管Tl的柵極。第一晶體管Tl根據(jù)第一比較器OPl的補(bǔ)償控制電壓VCPC通過開關(guān)來輸出對(duì)應(yīng)于環(huán)境溫度的補(bǔ)償電壓VCP。第一晶體管Tl連接到用來產(chǎn)生第二感測(cè)電壓VSE2的第二溫度感測(cè)部件和電荷泵部件180。例如，第二溫度感測(cè)部件可包括串聯(lián)在源電壓VDD和接地電壓之間的第二電阻 R2和第二溫度感測(cè)器NTCT2。此外，第二溫度感測(cè)器NTCT2可包括具有負(fù)的溫度系數(shù)(NTC) 的熱敏電阻(電熱調(diào)節(jié)器)以使電阻隨著環(huán)境溫度降低而增加，并且第一晶體管Tl可為正 (positive)型。在第二電阻R2和第二溫度感測(cè)器NTCT2之間的連接節(jié)點(diǎn)的第二感測(cè)電壓VSE2輸入給第一晶體管Tl的源極。當(dāng)?shù)诙囟雀袦y(cè)器NTCT2的電阻隨著環(huán)境溫度的降低而增加時(shí)，在第二電阻R2和第二溫度感測(cè)器NTCT2之間的連接節(jié)點(diǎn)的第二感測(cè)電壓VSE2增加。例如，當(dāng)環(huán)境溫度變得低于參考溫度Tref時(shí)，高電平的補(bǔ)償控制電壓VCPC可通過第一反相器 INVl輸入給第一晶體管Tl的柵極，從而可導(dǎo)通第一晶體管Tl。結(jié)果，輸入給第一晶體管Tl 的源極的第二感測(cè)電壓VSE2作為補(bǔ)償電壓VCP從第一晶體管Tl的漏極輸出，并且該補(bǔ)償電壓VCP被儲(chǔ)存在第三電容器C3中。當(dāng)環(huán)境溫度等于或高于參考溫度Tref時(shí)，第一比較器OPl輸出低電平的補(bǔ)償控制電壓VCPC，從而第一晶體管Tl被低電平的補(bǔ)償控制電壓VCPC關(guān)斷。于是，作為補(bǔ)償電壓 VCP的第二感測(cè)電壓VSE2沒有被儲(chǔ)存在第三電容器C3中。此外，當(dāng)環(huán)境溫度低于參考溫度 Tref時(shí)，第一比較器OPl輸出高電平的補(bǔ)償控制電壓VCPC，從而第一晶體管Tl被高電平的補(bǔ)償控制電壓VCPC導(dǎo)通。于是，作為補(bǔ)償電壓VCP的第二感測(cè)電壓VSE2被儲(chǔ)存在第三電容器C3中。對(duì)應(yīng)于第二感測(cè)電壓VSE2的補(bǔ)償電壓VCP可具有在接地電壓至源電壓VDD范圍內(nèi)的電壓。例如，當(dāng)環(huán)境溫度處在低于參考溫度Tref的線性部分中時(shí)，補(bǔ)償電壓VCP隨著環(huán)境溫度下降而線性增加，當(dāng)環(huán)境溫度處在低于參考溫度Tref的線性部分之外時(shí)，補(bǔ)償電壓VCP具有與源電壓VDD大體相同的恒定電壓。第二比較器0P2將來自電荷泵部件180且對(duì)應(yīng)于補(bǔ)償?shù)臇艠O高壓VGH的第三感測(cè)電壓VSE3和第二參考電壓Vref2進(jìn)行比較以輸出反饋電壓VFB。第二晶體管T2根據(jù)反饋電壓VFB控制并穩(wěn)定來自第一晶體管Tl的補(bǔ)償電壓VCP。第二比較器0P2連接到用來產(chǎn)生第三感測(cè)電壓VSE3的電荷泵部件180和第二晶體管T2，并且第二晶體管T2連接到用來產(chǎn)生補(bǔ)償電壓VCP的第一晶體管Tl。例如，第二比較器0P2可包括運(yùn)算放大器(OP AMP)，第二晶體管T2可為負(fù)(negative)型。
在第三電阻R3和第四電阻R4之間的連接節(jié)點(diǎn)的第三感測(cè)電壓VSE3輸入到第二比較器0P2的負(fù)端(_)，而第二參考電壓Vref 2輸入到第二比較器0P2的正端(+)。此外，從第二比較器0P2輸出的反饋電壓VFB通過第二反相器INV2輸入給第二晶體管T2的柵極， 并且第二晶體管T2的漏極連接到第一晶體管Tl的源極和第三電容器C3。在第三電阻R3和第四電阻R4之間的連接節(jié)點(diǎn)的第三感測(cè)電壓VSE3可與來自電荷泵部件180的補(bǔ)償柵極高壓VGH成比例地變化。當(dāng)在低溫環(huán)境中的電荷泵部件180的補(bǔ)償柵極高壓VGH偏離預(yù)設(shè)目標(biāo)值時(shí)，第三感測(cè)電壓VSE3也偏離預(yù)設(shè)的第二參考電壓Vref2， 并且第二比較器0P2輸出對(duì)應(yīng)于第三感測(cè)電壓VSE3和第二參考電壓Vref2之間差值的反饋電壓VFB。反饋電壓VFB通過第二反相器INV2輸入給第二晶體管T2的柵極以導(dǎo)通第二晶體管T2。因?yàn)榉答侂妷篤FB對(duì)應(yīng)于第三感測(cè)電壓VSE3和第二參考電壓Vref2之間的差值，來自第一晶體管Tl的補(bǔ)償電壓VCP的柵極高壓VGH被第二晶體管T2的ON電流調(diào)節(jié)以達(dá)到目標(biāo)值。電荷泵部件180包括第一至第四二極管Dl至D4、第一至第四電容器Cl至C4以及第三電阻R3和第四電阻R4。第一至第四二極管Dl至D4以及第三電阻R3和第四電阻R4 串聯(lián)在源電壓VDD和接地電壓之間。第一電容器Cl連接到第一和第二二極管Dl和D2之間的連接節(jié)點(diǎn)，第二電容器C2連接到第二和第三二極管D2和D3之間的連接節(jié)點(diǎn)。此外， 第三電容器C3連接到第三和第四二極管D3和D4之間的連接節(jié)點(diǎn)，第四電容器C4連接到第四二極管D4。第一電容器Cl和第二電容器C2的每一個(gè)被充電至源電壓VDD，并且儲(chǔ)存在第一電容器Cl和第二電容器C2的每一個(gè)中的源電壓VDD通過開關(guān)(switches)(未示出)傳輸?shù)降谒碾娙萜鰿4。于是，第四電容器C4被充電至兩倍于源電壓VDD的電壓QVDD)。第三電容器C3被充電至對(duì)應(yīng)于環(huán)境溫度的電壓。例如，因?yàn)樵诃h(huán)境溫度等于或高于參考溫度Tref時(shí)第一晶體管Tl關(guān)斷，所以第三電容器C3不會(huì)被充電。此外，因?yàn)樵诃h(huán)境溫度低于參考溫度Tref時(shí)第一晶體管Tl導(dǎo)通，所以第三電容器C3可被充電至對(duì)應(yīng)于環(huán)境溫度的作為補(bǔ)償電壓VCP的第二感測(cè)電壓VSE2。儲(chǔ)存在第三電容器C3中的補(bǔ)償電壓VCP 通過開關(guān)(未示出)傳輸并儲(chǔ)存在第四電容器C4中。結(jié)果，第四電容器C4被充電的電壓是儲(chǔ)存在第一電容器Cl至第三電容器C3中的電壓之和。例如，當(dāng)環(huán)境溫度等于或高于參考溫度Tref時(shí)，第四電容器C4可被充電至兩倍于源電壓VDD的電壓OVDD)。此外，當(dāng)環(huán)境溫度低于參考溫度Tref時(shí)，第四電容器C4被充電的電壓可以是源電壓VDD的兩倍和補(bǔ)償電壓VCP之和QVDD+VCP)。儲(chǔ)存在第四電容器 C4中的電壓作為柵極高壓VGH輸出給電源IC 160的電平移位部件172(圖4)。根據(jù)電壓分布、通過第四二極管D4和第三電阻R3之間的連接節(jié)點(diǎn)的柵極高壓VGH 確定第三電阻R3和第四電阻R4之間的連接節(jié)點(diǎn)的第三感測(cè)電壓VSE3。結(jié)果，第三感測(cè)電壓VSE3與柵極高壓VGH成比例地變化。第二比較器0P2對(duì)第三感測(cè)電壓VSE3和第二參考電壓Vref 2進(jìn)行比較，從而根據(jù)作為比較結(jié)果的反饋電壓VFB調(diào)整補(bǔ)償電壓VCP。于是，在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定了柵極高壓 VGH。圖6是顯示從根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示器的供電單元輸出的柵極高壓的示圖。在圖6中，當(dāng)環(huán)境溫度等于或高于參考溫度Tref時(shí)，從供電單元150 (圖4)輸出的柵極高壓VGH具有恒定的第一電壓VI。當(dāng)環(huán)境溫度低于參考溫度Tref時(shí)，供電單元150輸出補(bǔ)償?shù)臇艠O高壓VGH。例如，在環(huán)境溫度低于參考溫度Tref的線性部分中，柵極高壓VGH 的電壓可隨著環(huán)境溫度降低從第一電壓Vl線性增加至高于第一電壓Vl的第二電壓V2。此夕卜，在線性部分之外的飽和部分，柵極高壓VGH可具有恒定的第二電壓V2。參考溫度Tref 可以是約30°C，第一電壓Vl和第二電壓V2可分別為約17V和約34V。在另一實(shí)施方式中， 可根據(jù)使用IXD設(shè)備的環(huán)境調(diào)整線性部分、飽和部分、參考溫度Tref、第一電壓Vl和第二電壓V2。結(jié)果，在根據(jù)本發(fā)明的供電單元和包括所述供電單元的LCD設(shè)備中，因?yàn)橥ㄟ^利用線性低溫補(bǔ)償電路提供了隨著環(huán)境溫度降低而線性增加的柵極高壓，于是降低了功耗。 此外，因?yàn)榫€性低溫補(bǔ)償電路集成在電源IC中，于是降低了制造成本。進(jìn)一步，因?yàn)橥ㄟ^利用反饋電路快速穩(wěn)定了來自線性低溫補(bǔ)償電路的柵極高壓，于是提高了顯示質(zhì)量。在不偏離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可對(duì)本發(fā)明的供電單元和包括供電單元的液晶顯示器進(jìn)行各種修改和變型，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。因而，意在使本發(fā)明覆蓋落入所附權(quán)利要求及其等價(jià)物范圍內(nèi)的本發(fā)明的這些修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器的供電單元，包括電源集成電路，所述電源集成電路用來產(chǎn)生源電壓和補(bǔ)償電壓，所述補(bǔ)償電壓根據(jù)環(huán)境溫度而線性地變化；以及電荷泵部件，所述電荷泵部件利用所述源電壓和所述補(bǔ)償電壓產(chǎn)生柵極高壓，所述柵極高壓在所述環(huán)境溫度低于參考溫度時(shí)線性地變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電單元，其中所述電源集成電路包括 升壓部件，所述升壓部件用來產(chǎn)生源電壓；線性低溫補(bǔ)償部件，所述線性低溫補(bǔ)償部件用來產(chǎn)生所述補(bǔ)償電壓；以及電平移位部件，所述電平移位部件通過開關(guān)而輸出所述柵極高壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電單元，其中所述線性低溫補(bǔ)償部件包括補(bǔ)償控制部件，所述補(bǔ)償控制部件產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所述環(huán)境溫度的補(bǔ)償控制電壓；以及低溫補(bǔ)償部件，所述低溫補(bǔ)償部件根據(jù)所述補(bǔ)償控制電壓產(chǎn)生所述補(bǔ)償電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的供電單元，其中所述補(bǔ)償控制部件包括第一溫度感測(cè)部件，所述第一溫度感測(cè)部件包括串聯(lián)在數(shù)字源電壓和接地電壓之間的第一電阻和第一溫度感測(cè)器，所述第一溫度感測(cè)部件輸出來自所述第一電阻和所述第一溫度感測(cè)器之間的第一連接節(jié)點(diǎn)的第一感測(cè)電壓；以及第一比較器，所述第一比較器通過將所述第一感測(cè)電壓和第一參考電壓進(jìn)行比較來輸出所述補(bǔ)償控制電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的供電單元，其中所述低溫補(bǔ)償部件包括第二溫度感測(cè)部件，所述第二溫度感測(cè)部件包括串聯(lián)在所述源電壓和所述接地電壓之間的第二電阻和第二溫度感測(cè)器，所述第二溫度感測(cè)部件輸出來自所述第二電阻和所述第二溫度感測(cè)器之間的第二連接節(jié)點(diǎn)的第二感測(cè)電壓；以及第一晶體管，所述第一晶體管根據(jù)所述補(bǔ)償控制電壓通過開關(guān)來輸出作為所述補(bǔ)償電壓的所述第二感測(cè)電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的供電單元，其中所述第一溫度感測(cè)器和所述第二溫度感測(cè)器中的至少一個(gè)包括具有負(fù)的溫度系數(shù)的熱敏電阻，并且所述第一晶體管為正型。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電單元，其中所述電源集成電路進(jìn)一步包括反饋部件，所述反饋部件利用對(duì)應(yīng)于所述柵極高壓的反饋電壓來控制所述柵極高壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的供電單元，其中所述反饋部件包括第二比較器，所述第二比較器通過將對(duì)應(yīng)于所述柵極高壓的第三感測(cè)電壓和第二參考電壓進(jìn)行比較來輸出所述反饋電壓；以及第二晶體管，所述第二晶體管根據(jù)所述反饋電壓通過開關(guān)來調(diào)節(jié)所述補(bǔ)償電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電單元，其中所述電荷泵部件包括第一至第四二極管，所述第一至第四二極管串聯(lián)在所述源電壓和接地電壓之間；以及第一至第四電容器，所述第一電容器連接在所述第一和第二二極管之間，所述第二電容器連接至所述第二和第三二極管，所述第三電容器連接在所述第三和第四二極管之間， 所述第四電容器連接至所述第四二極管。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的供電單元，其中所述第一電容器和第二電容器中的至少一個(gè)被充電至所述源電壓，其中所述第三電容器被充電至所述補(bǔ)償電壓，其中所述第四電容器被充電至所述源電壓的兩倍和所述補(bǔ)償電壓之和。
11.一種液晶顯示器，包括 液晶面板，所述液晶面板顯示圖像；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元將數(shù)據(jù)信號(hào)提供給所述液晶面板； 時(shí)序控制單元，所述時(shí)序控制單元將RGB數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)控制信號(hào)提供給所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)單元；以及供電單元，所述供電單元將柵極高壓提供給所述液晶面板， 其中所述供電單元包括電源集成電路，所述電源集成電路用來產(chǎn)生源電壓和補(bǔ)償電壓，所述補(bǔ)償電壓根據(jù)環(huán)境溫度而線性地變化；以及電荷泵部件，所述電荷泵部件利用所述源電壓和所述補(bǔ)償電壓產(chǎn)生所述柵極高壓，所述柵極高壓在所述環(huán)境溫度低于參考溫度時(shí)線性地變化。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液晶顯示器，其中所述液晶面板包括 顯示單元，所述顯示單元顯示所述圖像；以及柵極驅(qū)動(dòng)單元，所述柵極驅(qū)動(dòng)單元利用所述柵極高壓產(chǎn)生柵極信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示器，其中所述顯示單元包括像素薄膜晶體管，所述柵極高壓對(duì)應(yīng)于用來導(dǎo)通所述像素薄膜晶體管的電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種供電單元和包括所述供電單元的液晶顯示器。所述供電單元包括電源集成電路和電荷泵部件，所述電源集成電路用來產(chǎn)生源電壓和補(bǔ)償電壓，所述補(bǔ)償電壓根據(jù)環(huán)境溫度而線性地變化，所述電荷泵部件利用源電壓和補(bǔ)償電壓產(chǎn)生柵極高壓，所述柵極高壓在環(huán)境溫度低于參考溫度時(shí)線性地變化。
文檔編號(hào)G09G3/36GK102543022SQ20111046125
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者徐昇杓, 河成喆, 金顯祐 申請(qǐng)人:樂金顯示有限公司