電壓比較電路及包括該電壓比較電路的液晶顯示器的制造方法
【專利摘要】一種電壓比較電路及包括該電壓比較電路的液晶顯示器。所述電壓比較電路包括：按第一分壓比率和第二分壓比率對輸入電壓執(zhí)行分壓而生成第一電壓和第二電壓的分壓單元；基于第一電壓和參照電壓輸出第一信號和基于第二電壓和參照電壓輸出第二信號的比較單元；基于第一信號和第二信號輸出輸入電壓是否在預定電壓范圍的結(jié)果信號的邏輯門。
【專利說明】電壓比較電路及包括該電壓比較電路的液晶顯示器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種電壓比較電路及包括該電壓比較電路的液晶顯示器用，更具體地講，涉及一種用于確定電壓是否在預定范圍的電壓比較電路即包括該電壓比較電路的液晶顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002]薄膜晶體管型液晶顯示器（TFT-IXD)是目前常用的液晶顯示器。在TFT-IXD中，每個像素都設有一個半導體開關(guān)（即，晶體管)，每個像素都可以通過點脈沖直接控制，因此每個節(jié)點都相對獨立，并可以連續(xù)控制，不僅提高了顯示屏的反應速度，同時可以精確控制顯示色階。
[0003]在TFT-IXD中，光點顯示持續(xù)時間的控制是依靠像素信號通過一個半導體開關(guān)(即，TFT)對電容充電，依靠電容電壓形成的電場再控制液晶分子的扭曲。在每一個場周期，所述TFT都要導通一次，以便對電容充、放電一次，而導通TFT的電壓就是VGH (S卩，柵極導通電壓)，關(guān)閉TFT的電壓就是VGL。當基于N溝道MOS管實現(xiàn)TFT時，VGH 一般是約10?20V的正電壓以便充分打開，而VGL —般是約-5V的負電壓，以便充分關(guān)閉。
[0004]TFT的VGH是否在預定電壓范圍將直接影響TFT-IXD顯示效果，而TFT的VGH容易受到靜電釋放（ESD)的影響而偏移，因此需要一種能夠檢測TFT的VGH是否在其預定電壓范圍的電路，以確定VGH是否因ESD的影響而偏離了其預定范圍。
實用新型內(nèi)容
[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實用新型提供了一種能夠確定TFT-IXD的柵極導通電壓是否在預定電壓范圍的電壓比較電路和包括該電壓比較電路的液晶顯示器。
[0006]根據(jù)本實用新型的一方面，提供了一種用于確定輸入電壓是否在預定電壓范圍的電壓比較電路，包括：按第一分壓比率和第二分壓比率對輸入電壓執(zhí)行分壓而生成第一電壓和第二電壓的分壓單元；基于第一電壓和參照電壓輸出第一信號和基于第二電壓和參照電壓輸出第二信號的比較單元；基于第一信號和第二信號輸出輸入電壓是否在預定電壓范圍的結(jié)果信號的邏輯門。
[0007]優(yōu)選地，比較單元被構(gòu)造為當參照電壓小于第一電壓而大于第二電壓時輸出具有不同電平的第一信號和第二信號。
[0008]優(yōu)選地，邏輯門為異或邏輯門。
[0009]優(yōu)選地，比較單元為雙比較器芯片，并具有接收第一電壓的第一輸入端、接收第二電壓的第二輸入端、接收參照電壓的參照電壓輸入端、輸出第一電壓與參照電壓的比較結(jié)果的第一信號的第一輸出端和輸出第二電壓與參照電壓的比較結(jié)果的第二信號的第二輸出端。
[0010]優(yōu)選地，比較單元包括：被構(gòu)造為將第一電壓與參照電壓進行比較并輸出第一信號的第一比較器和被構(gòu)造為將第二電壓與參照電壓進行比較并輸出第二信號的第二比較器。
[0011]優(yōu)選地，比較單元包括第一晶體管和第二晶體管，其中，第一晶體管具有接收第一電壓的柵極、連接到地的源極以及接收預定電壓的漏極，第二晶體管具有接收第二電壓的柵極、連接到地的源極以及接收預定電壓的漏極，其中，邏輯門連接到第一晶體管和第二晶體管的漏極以接收第一信號和第二信號。
[0012]優(yōu)選地，第一晶體管和第二晶體管同時是P溝道晶體管或N溝道晶體管。
[0013]優(yōu)選地，分壓單元包括:按第一分壓比率對輸入電壓執(zhí)行分壓而生成第一電壓的第一分壓電路；按第二分壓比率對輸入電壓執(zhí)行分壓而生成第二電壓的第二分壓電路。
[0014]優(yōu)選地，第一分壓電路包括串聯(lián)連接的第一電阻器和第二電阻器，而第二分壓電路包括串聯(lián)連接的第三電阻器和第四電阻器。
[0015]根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種液晶顯示器的電壓比較電路，該電壓比較電路為如上所述的電壓比較電路，用以檢測液晶顯示器的薄膜晶體管的導通電壓。
[0016]根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種液晶顯示器，具有如上所述的電壓比較電路，用以將液晶顯示器的薄膜晶體管的導通電壓作為輸入電壓而檢測其是否在預定范圍之內(nèi)。
[0017]優(yōu)選地，所述液晶顯示器還包括:基于電壓比較電路輸出的結(jié)果信號而控制液晶顯示器的屏幕的刷新操作的控制器。
[0018]根據(jù)本實用新型的電壓比較電路，可通過將諸如TFT-1XD的柵極導通電壓的輸入電壓與參照電壓進行比較來能夠確定輸入電壓是否在其預定電壓范圍。并且，由于能夠通過電阻器等簡單電子元件形成電壓比較電路，其成本也比較低廉。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]通過下面結(jié)合附圖對實施例進行的描述，本實用新型的這些和/或其他方面和優(yōu)點將會變得清楚和更易于理解，其中:
[0020]圖1示出根據(jù)本實用新型的實施例的電壓比較電路的框圖；
[0021]圖2至圖5示出根據(jù)本實用新型的第一實施例至第四實施例的電壓比較電路的簡化電路。
【具體實施方式】
[0022]現(xiàn)在對本實用新型實施例進行詳細的描述，其示例表示在附圖中，其中，相同的標號始終表示相同部件。下面通過參照附圖對實施例進行描述以解釋本實用新型。
[0023]圖1為根據(jù)本實用新型的實施例的電壓比較電路的框圖。如圖1所示，根據(jù)本實用新型的實施例的電壓比較電路可包括分壓單元100、比較單元200、邏輯門300。
[0024]分壓單元100根據(jù)第一分壓比率和第二分壓比率對輸入電壓VIN (例如，TFT-1XD的柵極導通電壓VGH)進行分壓而生成第一電壓VOUTl和第二電壓V0UT2。這里，為了描述方便，假設第一電壓VOUTl大于第二電壓V0UT2，即第一分壓比率小于第二分壓比率。
[0025]同時，為了描述方便，還假設輸入電壓(例如，TFT-1XD的柵極導通電壓)的預定電壓范圍為VTHl至VTH2，其中，VTHl小于VTH2。即，在正常情況下，輸入電壓VIN應滿足如下的數(shù)學式(I)所示:[0026]VTHl < VIN < VTH2 (I)
[0027]另外，分壓單元100的第一分壓比率和第二分壓比率分別被設置呈如下的數(shù)學式(2)和（3)所示：
[0028]rl=VREF/VTHl (2)
[0029]r2=VREF/VTH2(3)
[0030]其中，rl和r2分別為分壓單元100的第一分壓比率和第二分壓比率。而VREF為將在下面描述的比較單元200的參照電壓。
[0031]因此，從分壓單元100輸出的第一電壓VOUTl和第二電壓V0UT2可滿足如下的數(shù)學式（4)和（5)：
[0032]Vouti=VINX rl=VINX VREF/VTH1 (4)
[0033]V0UT2=VIN X r2=VIN X VREF/VTH2(5)
[0034]為此，分壓單元100可包括第一分壓器110和第二分壓器120。第一分壓器可以按第一分壓比率對輸入電壓VIN進行分壓，并輸出第一電壓V0UT1。第二分壓器120可以按第二分壓比率對輸入電壓VIN進行分壓，并輸出第二電壓V0UT2。
[0035]可通過分壓電阻來實現(xiàn)第一分壓器110和第二分壓器120，但是分壓單元100的實現(xiàn)方式不限于此。
[0036]比較單元200輸出基于第一電壓VOUTl和參照電壓VREF的第一比較信號COMl和基于第二電壓V0UT2和參照電壓VREF的第二比較信號COM2。例如，比較單元200可將第一電壓VOUTl和參照電壓VREF進行比較而輸出第一比較信號COMl，并將第二電壓V0UT2和參照電壓VREF進行比較而輸出第二比較信號COM2。
[0037]當?shù)谝浑妷篤OUTl大于VREF時，比較單元200輸出第一電平的第一比較信號COMl，而當?shù)谝浑妷篤OUTl小于VREF時，比較單元200輸出第二電平的第一比較信號COMl。同時，當?shù)诙妷篤0UT2大于VREF時，比較單元200輸出第一電平的第二比較信號COM2，而當?shù)诙妷篤0UT2小于VREF時，比較單元200輸出第二電平的第二比較信號COM2。
[0038]當參照電壓VREF在第一電壓VOUTl與第二電壓V0UT2之間時，比較單元200輸出電平相互不同的第一比較信號COMl和第二比較信號COM2，而當參照電壓VREF大于第一電壓VOUTl和第二電壓V0UT2 二者或小于第一電壓VOUTl和第二電壓V0UT2 二者時，比較單元200輸出電平相同的第一比較信號COMl和第二比較信號COM2。但是，比較單元200所輸出的第一比較信號COMl和第二比較信號COM2的電平形式不限于此。
[0039]這里，可通過專用比較器芯片來實現(xiàn)所述比較單元200，還可以通過諸如晶體管等元件來實現(xiàn)所述比較單元200。
[0040]為此，比較單元200可包括第一比較器210和第二比較器220。
[0041]第一比較器210將第一電壓VOUTl與參照電壓VREF進行比較并輸出作為比較結(jié)果的第一比較信號COMl。即，當?shù)谝浑妷篤OUTl大于VREF時，第一比較器210輸出第一電平的第一比較信號COMl，而當?shù)谝浑妷篤OUTl小于VREF時，第一比較器210輸出第二電平的第一比較信號COMl。
[0042]第二比較器220將第二電壓V0UT2與參照電壓VREF進行比較并輸出作為比較結(jié)果的第二比較信號COM2。即，當?shù)诙妷篤0UT2大于VREF時，第二比較器220輸出第一電平的第二比較信號COM2，而當?shù)诙妷篤0UT2小于VREF時，第二比較器220輸出第二電平的第二比較信號COM2。
[0043]當?shù)谝槐容^器210和第二比較器220通過晶體管實現(xiàn)時，所述參照電壓VREF可以是源極電壓。即，第一比較器210可根據(jù)刪源電壓而導通或截止，從而提供不同電平的信號。
[0044]可通過晶體管來實現(xiàn)第一比較器210和第二比較器220。
[0045]邏輯門300可基于第一比較信號COMl和第二比較信號COM2電平來確定所述輸入電壓是否在預定電壓范圍。即邏輯門可基于第一比較信號COMl和第二比較信號COM2輸出所述輸入電壓是否在預定電壓范圍的結(jié)果信號RES。
[0046]例如，當比較單元200如上所述地被實現(xiàn)為在參照電壓VREF在第一電壓VOUTl與第二電壓V0UT2之間時輸出電平相互不同的第一比較信號COMl和第二比較信號COM2時，邏輯門300可基于第一比較信號COMl和第二比較信號COM2電平是否相同來確定所述輸入電壓是否在預定電壓范圍。此時，邏輯門300可優(yōu)選為異或邏輯門。
[0047]但是，邏輯門300被實現(xiàn)為異或邏輯門僅是示例性實施例，可根據(jù)比較單元200的輸出形式而通過其它類型的邏輯門來實現(xiàn)邏輯門300。
[0048]下面，將結(jié)合圖2至圖5詳細描述根據(jù)本實用新型的實施例的電壓比較電路的電路結(jié)構(gòu)。在下面的描述中，為了避免混淆本實用新型的技術(shù)方案，將省略對于公知常識的描述。
[0049]圖2示出根據(jù)本實用新型的第一實施例的電壓比較電路的簡化電路。如圖2所示，根據(jù)本實用新型的實施例的電壓比較電路可包括第一分壓器110、第二分壓器120、比較單元200、邏輯門300。
[0050]第一分壓器110包括具有滿足數(shù)學式(2)的電阻值的第一分壓電阻器Rl和第二分壓電阻器R2，而第二分壓器120包括具有滿足數(shù)學式(3)的電阻值的第三分壓電阻器R3和第四分壓電阻器R4。
[0051]由第一電阻器Rl和第二電阻器R2組成的第一分壓器110對柵極導通電壓VGH(即，輸入電壓)進行分壓來將第一電壓VOUTl輸出給比較單元200。同時，由第三電阻器R3和第四電阻器R4組成的第二分壓器120對柵極導通電壓VGH進行分壓來將第二電壓V0UT2輸出給比較單元200。
[0052]比較單元200將第一電壓VOUl和第二電壓V0UT2分別與參照電壓VREF進行比較，并輸出作為比較結(jié)果的第一比較信號COMl和第二比較信號COM2。
[0053]邏輯門300基于從比較單元200接收的第一比較信號COMl和第二比較信號COM2，輸出作為結(jié)果信號的信號LCD_ESD_DET以通知柵極導通電壓是否在預定電源范圍。
[0054]由于上面已經(jīng)結(jié)合圖1描述了根據(jù)本實用新型的實施例的電壓比較電路的操作原理，因此在此省略對其的詳細描述。
[0055]圖3示出根據(jù)本實用新型的第二實施例的電壓比較電路的簡化電路。如圖3所示，根據(jù)本實用新型的實施例的電壓比較電路可包括第一分壓器110、第二分壓器120、第一比較器210、第二比較器220和邏輯門300。
[0056]圖3的電壓比較電路與圖2的電壓比較電路的結(jié)構(gòu)基本相似，區(qū)別僅在于圖3的電壓比較電路包括第一比較器210和第二比較器220，以分別將第一電壓VOUTl與參照電壓VREF以及第二電壓V0UT2與參照電壓VREF進行比較。[0057]由于上面已經(jīng)結(jié)合圖1和圖2描述了根據(jù)本實用新型的實施例的電壓比較電路的操作原理，因此在此省略對其的詳細描述。
[0058]圖4示出根據(jù)本實用新型的第三實施例的電壓比較電路的簡化電路。如圖4所示，根據(jù)本實用新型的實施例的電壓比較電路可包括第一分壓器110、第二分壓器120、第一比較器210、第二比較器220和邏輯門300。
[0059]這里，第一比較器210和第二比較器220由N溝道晶體管形成。
[0060]這里，第一比較器210和第二比較器220的參照電壓可以是其導通電壓，因此第一比較器210和第二比較器220可根據(jù)其接收的第一電壓VOUTl和第二電壓V0UT2與源極電壓之差是否大于導通電壓來向邏輯門輸出高電平或低電平信號。即，由于源極電壓等于零，所以第一比較器210和第二比較器220可根據(jù)其接收的第一電壓VOUTl和第二電壓V0UT2是否大于導通電壓來向邏輯門輸出高電平或低電平信號。
[0061]為此，第一比較器210的柵極可接收第一電壓V0UT1，第一比較器210的源極接地，第一比較器210的漏極經(jīng)由電阻器連接到3V的電壓。第二比較器220的柵極可接收第二電壓V0UT2，第二比較器220的源極接地，第二比較器220的漏極經(jīng)由電阻器連接到3V的電壓。
[0062]由于上面已經(jīng)結(jié)合圖1至圖3描述了根據(jù)本實用新型的實施例的電壓比較電路的操作原理，因此在此省略對其的描述。
[0063]圖5示出根據(jù)本實用新型的第四實施例的電壓比較電路的簡化電路。如圖5所示，根據(jù)本實用新型的實施例的電壓比較電路可包括第一分壓器110、第二分壓器120、比較單元200和邏輯門300。
[0064]圖5的比較單元200為包括兩個N溝道晶體管的比較器。
[0065]由于上面已經(jīng)結(jié)合圖1和圖4描述了根據(jù)本實用新型的實施例的電壓比較電路的操作原理，因此在此省略對其的描述。
[0066]根據(jù)本實用新型的電壓比較電路，可通過將諸如TFT-1XD的柵極導通電壓的輸入電壓與參照電壓進行比較來能夠確定輸入電壓是否在其預定電壓范圍。并且，由于能夠通過電阻器等簡單電子元件形成電壓比較電路，其成本也比較低廉。
[0067]盡管參照其典型實施例表示和描述了本實用新型的實施例，以舉例說明本實用新型的原理，但本實用新型并不限于表示和描述的實施例。應該理解，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本實用新型的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可進行各種變動和修改。因此，應該理解，這樣的變動、修改及其等同物全部包括在本實用新型的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于確定輸入電壓是否在預定電壓范圍的電壓比較電路，其特征在于包括： 按第一分壓比率和第二分壓比率對輸入電壓執(zhí)行分壓而生成第一電壓和第二電壓的分壓單元； 基于第一電壓和參照電壓輸出第一信號和基于第二電壓和參照電壓輸出第二信號的比較單元； 基于第一信號和第二信號輸出輸入電壓是否在預定電壓范圍的結(jié)果信號的邏輯門。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電壓比較電路，其中，比較單元被構(gòu)造為當參照電壓小于第一電壓而大于第二電壓時輸出具有不同電平的第一信號和第二信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電壓比較電路，其中，邏輯門為異或邏輯門。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電壓比較電路，其中，比較單元為雙比較器芯片，并具有接收第一電壓的第一輸入端、接收第二電壓的第二輸入端、接收參照電壓的參照電壓輸入端、輸出第一電壓與參照電壓的比較結(jié)果的第一信號的第一輸出端和輸出第二電壓與參照電壓的比較結(jié)果的第二信號的第二輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電壓比較電路，其中，比較單元包括： 第一比較器，被構(gòu)造為將第一電壓與參照電壓進行比較，并且輸出第一信號； 第二比較器，被構(gòu)造為將第二電壓與參照電壓進行比較，并且輸出第二信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電壓比較電路，其中，比較單元包括第一晶體管和第二晶體管， 其中，第一晶體管具有接收第一電壓的柵極、連接到地的源極以及接收預定電壓的漏極，第二晶體管具有接收第二電壓的柵極、連接到地的源極以及接收預定電壓的漏極， 其中，邏輯門連接到第一晶體管和第二晶體管的漏極以接收第一信號和第二信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電壓比較電路，其中，第一晶體管和第二晶體管同時是P溝道晶體管或N溝道晶體管。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電壓比較電路，其中，分壓單元包括： 按第一分壓比率對輸入電壓執(zhí)行分壓而生成第一電壓的第一分壓電路； 按第二分壓比率對輸入電壓執(zhí)行分壓而生成第二電壓的第二分壓電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電壓比較電路，其中，第一分壓電路包括串聯(lián)連接的第一電阻器和第二電阻器，而第二分壓電路包括串聯(lián)連接的第三電阻器和第四電阻器。
10.一種液晶顯示器的電壓比較電路，其特征在于該電壓比較電路為如權(quán)利要求1-9中的任一項權(quán)利要求所述的電壓比較電路，用以檢測液晶顯示器的薄膜晶體管的導通電壓。
11.一種液晶顯示器，其特征在于，具有如權(quán)利要求1-9中的任一項權(quán)利要求所述的電壓比較電路，用以將液晶顯示器的薄膜晶體管的導通電壓作為輸入電壓而檢測其是否在預定范圍之內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液晶顯示器，還包括：基于電壓比較電路輸出的結(jié)果信號而控制液晶顯示器的屏幕的刷新操作的控制器。
【文檔編號】G09G3/36GK203573622SQ201320712824
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】阮思旭, 李振良 申請人:廣州三星通信技術(shù)研究有限公司, 三星電子株式會社