專利名稱：柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生器、柵極截止電壓發(fā)生器和液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路、柵極截止電壓發(fā)生電路以及具有這 些電路的液晶顯示(LCD)裝置。尤其是，本發(fā)明涉及能夠使柵極導(dǎo)通電壓和柵
集成在LCD面板上而提高產(chǎn)量的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路、柵極截止電壓發(fā)生 電路以及具有這些電路的LCD裝置。
背景技術(shù)：
典型地，LCD裝置包括通過液晶單元陣列顯示圖像的LCD面板、照射 LCD面板的背光組件、和用于驅(qū)動LCD面板的面板驅(qū)動電路。LCD面板根 據(jù)為各個液晶單元充電的電壓改變液晶的透光率而在屏幕上顯示圖像。LCD 裝置廣泛應(yīng)用于從小型設(shè)備到大型設(shè)備的許多領(lǐng)域，諸如移動通信終端、筆 i己本電腦和LCD電視機(jī)。
面板驅(qū)動電路包括柵極驅(qū)動器，用于將掃描信號提供到LCD面板的多 條柵極線；數(shù)據(jù)驅(qū)動器，用于將與同步于掃描信號的視頻數(shù)據(jù)的亮度值對應(yīng) 的數(shù)據(jù)信號提供到LCD面板的多條數(shù)據(jù)線；定時控制器，用于將控制信號提 供到柵極驅(qū)動器和數(shù)據(jù)驅(qū)動器，以及將視頻信號提供到數(shù)據(jù)驅(qū)動器；和電源， 用于將電壓提供到所述柵極驅(qū)動器和所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器以及所述定時控制器。
柵極驅(qū)動器順序?qū)艠O導(dǎo)通電壓和柵極截止電壓提供到柵極線。當(dāng)從柵 極驅(qū)動器提供柵極導(dǎo)通電壓時，數(shù)據(jù)驅(qū)動器順序?qū)亩〞r控制器提供的視頻 信號提供到液晶單元的子像素從而在LCD面板上呈現(xiàn)圖像。
電源將柵極導(dǎo)通電壓和柵極截止電壓提供到柵極驅(qū)動器并將模擬電壓提 供到數(shù)據(jù)驅(qū)動器。典型地，電源獨(dú)立地設(shè)置在印刷電路板上。 然而，常規(guī)的LCD需要利用非常復(fù)雜的、用于產(chǎn)生高電壓的電路來實(shí)現(xiàn) 電源，這導(dǎo)致整個制造成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于提供一種具有穩(wěn)定柵極導(dǎo)通電壓和柵極截止電壓并且通過將 柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路和4冊極截止電壓發(fā)生電路集成在LCD面板上而提高 產(chǎn)量的LCD裝置。
在本發(fā)明的示范性實(shí)施例中，提供一種液晶顯示器的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生 電路，包括第一電容器，由第一控制信號和第一參考電壓充電，用以根據(jù) 第一控制信號通過第一輸出節(jié)點(diǎn)輸出第一充電電壓；第二電容器，由第二控 制信號和第一參考電壓充電，用以根據(jù)第二控制信號輸出第二充電電壓；第
一開關(guān)器件，互連在第一電容器和第一輸出節(jié)點(diǎn)之間，用以選擇性地將第一 充電電壓輸出到第一輸出節(jié)點(diǎn)；第二開關(guān)器件，由第二充電電壓接通從而將 第 一參考電壓提供到第 一 電容器，第 一開關(guān)器件和第二開關(guān)器件排他性地被 接通和關(guān)斷；以及第三開關(guān)器件，由第一充電電壓接通從而將第一參考電壓 提供到第二電容器并且通過將第 一參考電壓提供到第 一開關(guān)器件和第二開關(guān) 器件而接通第一開關(guān)器件并同時關(guān)斷第二開關(guān)器件。 在一些實(shí)施例中，第一開關(guān)器件是P型晶體管。 在一些實(shí)施例中，第二開關(guān)器件和第三開關(guān)器件是N型晶體管。 在一些實(shí)施例中，第二開關(guān)器件在第一充電電壓被輸出時由施加到柵極 電極的第一參考電壓關(guān)斷。
在一些實(shí)施例中，通過提升到所述第 一參考電壓之上來輸出所述第 一充 電電壓。
在本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例中，提供一種柵極截止電壓發(fā)生電路，包 括第三電容器，由第一控制信號和第二參考電壓充電，用以根據(jù)第一控制 信號通過第二輸出節(jié)點(diǎn)輸出第三充電電壓；第四電容器，由第二控制信號和 第二參考電壓充電，用以才艮據(jù)第二控制信號輸出第四充電電壓；第四開關(guān)器
件，連接在第三電容器和第二輸出節(jié)點(diǎn)之間，用以選擇性地將第三充電電壓 輸出到第二輸出節(jié)點(diǎn)；第五開關(guān)器件，由第四充電電壓接通從而將第二參考 電壓提供到第三電容器，第四開關(guān)器件和第五開關(guān)器件排他性地被接通和關(guān) 斷；以及第六開關(guān)器件，由第三充電電壓接通從而將第二參考電壓提供到第四電容器，以及通過將第二參考電壓提供到第四開關(guān)器件和第五開關(guān)器件而 接通第四開關(guān)器件并同時關(guān)斷第五開關(guān)器件。
在一些實(shí)施例中，第四開關(guān)器件是N型晶體管。
在一些實(shí)施例中，第五開關(guān)器件和第六開關(guān)器件是P型晶體管。
在一些實(shí)施例中，第五開關(guān)器件在第三充電電壓被輸出時由施加到柵極 電極的第二參考電壓來關(guān)斷。
在一些實(shí)施例中，通過降低到第二參考電壓以下而輸出第三充電電壓。
在本發(fā)明的另一些示范性實(shí)施例中，提供一種液晶顯示裝置，包括用 于顯示圖像的液晶顯示面板；柵極驅(qū)動電路，形成在液晶顯示面板上，用于 驅(qū)動液晶顯示面板的柵極線；數(shù)據(jù)驅(qū)動器，形成在液晶顯示面板上，用于驅(qū) 動液晶顯示面板的數(shù)據(jù)線；定時控制器，用于將控制信號提供到柵極驅(qū)動器 和數(shù)據(jù)驅(qū)動器以及將視頻信號提供到數(shù)據(jù)驅(qū)動器；上述柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電 路，集成地形成在液晶顯示面板上；以及，用于將第一參考電壓提供到柵極 導(dǎo)通電壓發(fā)生電^各的電源
在本發(fā)明的示范性實(shí)施例中，通過這樣的液晶顯示裝置能夠?qū)崿F(xiàn)上述和 其它目的，該液晶顯示裝置包括用于顯示圖像的液晶顯示面板；柵極驅(qū)動 電路，形成在液晶顯示面板上，用于驅(qū)動液晶顯示面板的柵極線；數(shù)據(jù)驅(qū)動 器，形成在液晶顯示面板上，用于驅(qū)動液晶顯示面板的數(shù)據(jù)線；定時控制器， 用于將控制信號提供到柵極驅(qū)動器和數(shù)據(jù)驅(qū)動器以及將視頻信號提供到數(shù)據(jù) 驅(qū)動器；集成地形成在液晶顯示面板上的上述柵極截止電壓發(fā)生電路；以及 用于將第二參考電壓提供到柵極截止電壓發(fā)生電路的電源。
在本發(fā)明的示范性實(shí)施例中，通過這樣的液晶顯示裝置能夠?qū)崿F(xiàn)上述和 其它目的，該液晶顯示裝置包括用于顯示圖像的液晶顯示面板；柵極驅(qū)動 電路，形成在液晶顯示面板上，用于驅(qū)動液晶顯示面板的柵極線；數(shù)據(jù)驅(qū)動 器，形成在液晶顯示面板上，用于驅(qū)動液晶顯示面板的數(shù)據(jù)線；定時控制器, 用于將控制信號提供到柵極驅(qū)動器和數(shù)據(jù)驅(qū)動器以及將視頻信號提供到數(shù)據(jù) 驅(qū)動器；集成地形成在液晶顯示面板上的上述柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路；集成 地形成在液晶顯示面板上的上述柵極截止電壓發(fā)生電路；以及用于將第一參
生電路的電源。


在結(jié)合附圖考慮時，通過參考下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它特
點(diǎn)以及優(yōu)點(diǎn)將變得更直觀，其中
圖1是圖解根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的LCD裝置的示意方框圖2是圖解圖1的柵極電壓發(fā)生器的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路的電路圖3圖解了圖2的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路的CKB和CK的電壓波形以及
節(jié)點(diǎn)A和B上的電壓；
圖4是組織根據(jù)圖2的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路的TFT晶體管的導(dǎo)通電流
的輸出電壓電平的圖5是圖解圖2的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路的TFT晶體管的輸出電壓隨輸
出電流的變化的曲線圖6是圖解圖1的柵極電壓發(fā)生器的柵極截止電壓發(fā)生電路的電路和
圖7是圖解圖6的柵極截止電壓發(fā)生電路的CKB和CK的電壓波形以及 節(jié)點(diǎn)C和D上的電壓的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖對本發(fā)明的示范性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。在整個附圖中，相同 的附圖標(biāo)記將被用于表示相同或相似的部分。為了避免使本發(fā)明的主題模糊， 可能省略對在此包含的公知功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述。
雖然本發(fā)明可以有許多不同形式的實(shí)施例，但是在附圖中示出并且在此 詳細(xì)描述其特定實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解本公開將被認(rèn)為是本發(fā)明原理的范例并 且不希望將本發(fā)明限制于所圖解的特定實(shí)施例。
圖1是圖解根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的LCD裝置的示意方框圖。
參考圖1，根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的LCD裝置包括具有多條柵極線 GL和與所述多條柵極線GL交叉的多條數(shù)據(jù)線DL的LCD面板、用于將掃 描信號提供到柵極線GL的柵極驅(qū)動器50、用于將數(shù)據(jù)信號提供到數(shù)據(jù)線DL 的數(shù)據(jù)驅(qū)動器60、集成在LCD面板上并將柵極導(dǎo)通電壓VON和柵極截止電 壓VOFF提供到柵極驅(qū)動器50的柵極電壓發(fā)生器30、用于將柵極控制信號 提供到柵極驅(qū)動器50以及將像素控制信號和數(shù)據(jù)控制信號提供到數(shù)據(jù)驅(qū)動 器60的定時控制器40、以及用于將電壓提供到數(shù)據(jù)驅(qū)動器60、定時控制器
40和柵極電壓發(fā)生器30的電源70。
LCD面板包括具有TFT陣列的薄膜晶體管(TFT)基板(未示出)、與TFT 基板相對的濾色器基板(未示出)、和夾入并容納在TFT基板和濾色器基板之 間的液晶層(未示出)。
濾色器基板包括用于防止漏光的黑矩陣(black matrix)、用于表達(dá)色彩的 濾色器矩陣、以及用于將公共電壓施加到液晶層的公共電極。液晶層由向其 提供數(shù)據(jù)信號的像素電極和向其提供充當(dāng)參考電壓的公共電壓的公共電極之 間的電壓差驅(qū)動。液晶分子根據(jù)電壓差旋轉(zhuǎn)以便改變?nèi)肷涔獾耐干渎省?br> TFT基板包括多條柵極線GL和與所述多條柵極線GL交叉的多條數(shù)據(jù) 線DL、多個由柵極線GL和數(shù)據(jù)線DL限定的像素區(qū)、多個TFT以及多個像 素電極，所述多個TFT的每一個都連接到柵極線GL和數(shù)據(jù)線DL，所述多個 像素電極的每一個都連接到TFT。
柵極線GL。柵極驅(qū)動器50集成地形成在TFT基板上。也就是說，當(dāng)TFT形 成在TFT基板的顯示區(qū)域中時，通過使用多晶硅TFT，柵極驅(qū)動器50被形 成為串聯(lián)和并聯(lián)連接的多個TFT的移位寄存器。柵極驅(qū)動器50響應(yīng)于從定
的柵極導(dǎo)通電壓VON和柵極截止電壓VOFF提供到柵極線GL。
數(shù)據(jù)驅(qū)動器60響應(yīng)于來自定時控制器40的控制信號，每當(dāng)有柵極導(dǎo)通 電壓VON提供到柵極線GL就將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)據(jù)信號并將該數(shù)據(jù)信 號提供到數(shù)據(jù)線DL。數(shù)據(jù)驅(qū)動器60包括移位寄存器、鎖存器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器 和輸出緩沖器。移位寄存器根據(jù)數(shù)據(jù)移位時鐘D—CPV順序地偏移來自定時控 制器40的數(shù)據(jù)起始脈沖D—STV，以產(chǎn)生采樣控制信號。鎖存器響應(yīng)于采樣 控制信號順序而鎖存從定時控制器40輸入的數(shù)據(jù)并在數(shù)據(jù)的水平線被鎖存 時將鎖存的數(shù)據(jù)同時輸入到數(shù)模轉(zhuǎn)換器。數(shù)模轉(zhuǎn)換器從多個伽馬電壓中選取 與來自鎖存器的數(shù)據(jù)對應(yīng)的一個并將為模擬數(shù)據(jù)信號的所選伽馬電壓輸出到 輸出緩沖器。輸出緩沖器將來自數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)信號提供到數(shù)據(jù)線DL。數(shù) 據(jù)驅(qū)動器60可以作為獨(dú)立芯片連接到TFT或者可以直接安裝在TFT基板上。 定時控制器40設(shè)置從外面輸入的紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)像素數(shù)據(jù)信 號并將所設(shè)置的像素數(shù)據(jù)信號提供到數(shù)據(jù)驅(qū)動器60。定時控制器40產(chǎn)生控 制信號，所述控制信號用于根據(jù)諸如點(diǎn)時鐘(dot clock, DCLK)、數(shù)據(jù)使能信號(DE)、垂直同步信號(VSYC)和水平同步信號(HSYC)之類的多個同步信號控 制柵極驅(qū)動器50和數(shù)據(jù)驅(qū)動器60的驅(qū)動定時。同步信號與像素數(shù)據(jù)信號一 起從外部輸入。例如，定時控制器40產(chǎn)生包括柵極起始脈沖(STV)、柵極移 位時鐘(CPV)和輸出控制信號(OE)的控制信號并將這些控制信號輸出到柵極 驅(qū)動器50。定時控制器40供應(yīng)包括數(shù)據(jù)起始脈沖(D—STV)、數(shù)據(jù)移位時鐘 (D—CPV)和極性控制信號(POL)的數(shù)據(jù)控制信號，并將這些控制信號提供給數(shù) 據(jù)驅(qū)動器60。定時控制器40將時鐘信號CK和反相時鐘信號CKB提供給產(chǎn) 生柵極導(dǎo)通電壓VON和柵極截止電壓VOFF的柵極電壓發(fā)生器30。時鐘信 號CK和反相時鐘信號CKB根據(jù)由電源70提供的第 一參考電壓VDD和第二 參考電壓VSS而交替輸出。
電源70分別將第 一參考電壓VDD和第二參考電壓VSS提供到柵極電壓 發(fā)生器30并將模擬電壓AVDD提供到數(shù)據(jù)驅(qū)動器60。電源70產(chǎn)生用于驅(qū)動 定時控制器40的參考電壓。電源70產(chǎn)生5V和OV的DC電壓作為柵極電壓 發(fā)生器30的第一參考電壓VDD和第二參考電壓VSS。例如，5V的第一參 考電壓VDD和OV的第二參考電壓VSS被提供給定時控制器40和柵極電壓 發(fā)生器30。
柵極電壓發(fā)生器30包括用于根據(jù)如圖2所示的第一參考電壓VDD產(chǎn)生 柵極導(dǎo)通電壓VON的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路10、和用于根據(jù)如圖6所示的 第二參考電壓VSS產(chǎn)生柵極截止電壓VOFF的柵極截止電壓發(fā)生電路20。柵 極電壓發(fā)生器30與柵極驅(qū)動器50 —起被集成地形成在TFT基板的非顯示區(qū) 域中。
圖2是圖解圖1的柵極電壓發(fā)生器30的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路10的電 路圖，圖3圖解了圖2的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路10的CKB和CK的電壓波 形和節(jié)點(diǎn)A和B上的電壓。
參考圖2和3，第一電容器C1由第一控制信號CKB和通過晶體管TR2 的第一參考電壓VDD充電并將第 一充電電壓輸出到第 一輸出節(jié)點(diǎn)VOUT1 。 第二電容器C2由第二控制信號CK和通過晶體管TR3的第一參考電壓VDD 充電并輸出第二充電電壓。設(shè)置在第一電容器C1和第一輸出節(jié)點(diǎn)VOUT1之 間的第一開關(guān)裝置TR1根據(jù)第一參考電壓VDD和第二充電電壓而選擇性地 將第一充電電壓輸出到第一輸出節(jié)點(diǎn)VOUTl。第二開關(guān)裝置TR2由第二充 電電壓接通并將第一參考電壓VDD提供給第一電容器Cl 。第一開關(guān)裝置TR1和第二開關(guān)裝置TR2排它地被接通和關(guān)斷。第三開關(guān)裝置TR3具有連接到 NODE-A的柵極并在CKB為高時接通，如圖3中的時間段T1所示，并將第 一參考電壓VDD提供給第二電容器C2。當(dāng)電壓CK在時間段T1內(nèi)處于電平 VSS時，開關(guān)裝置TR1被接通，而第二開關(guān)裝置TR2被關(guān)斷。第一到第三開 關(guān)裝置TR1 、 TR2和TR3可以被實(shí)現(xiàn)為集成地形成在LCD面板的TFT基板 上的多晶硅TFT。
具體來說，第一電容器C1由第一控制信號CKB(即定時控制器40提供 的反相時鐘信號CKB )和電源70提供的第一參考電壓VDD充電，對電壓(即 將所充的反相時鐘信號的高電平電壓VDD與第 一參考電壓VDD相加得到的 第一充電電壓)放電，并將第一充電電壓提供到第一晶體管TR1的源極電極。 通過將第一參考電壓VDD與反相時鐘信號CKB相加而得到施加到第一開關(guān) 裝置TR1的源極的第一充電電壓，其中第一參考電壓VDD經(jīng)由第二開關(guān)裝 置TR2提供給C1。第一電容器C1的一個節(jié)點(diǎn)(NODE-A)連接到定時控制器 40的一個節(jié)點(diǎn)，第一電容器Cl的另一節(jié)點(diǎn)公共地連接到第一晶體管TR1的 源極電極、第三晶體管TR3的柵極電極、和第二晶體管TR2的源極電極。
第二電容器C2在時間段T1期間由從定時控制器40提供的時鐘信號CK 和從電源70通過第三晶體管TR3提供的第一參考電壓VDD充電，從而提供 由時鐘信號CK的高電平電壓VDD和第 一參考電壓VDD相加而得到的第二 充電電壓，結(jié)果是電壓升高為2VDD。第二充電電壓是第一參考電壓VDD的 兩倍并與第一充電電壓相同。第二電容器C2的一個節(jié)點(diǎn)連接到定時控制器 40的一個節(jié)點(diǎn)，而另一節(jié)點(diǎn)(NODE-B)公共地連接到第一晶體管TR1的柵極 電極、第二晶體管TR2的柵極電極、和第三晶體管TR3的漏極電極。
第一晶體管TR1控制從第一電容器Cl輸出的第一充電電壓(即柵極導(dǎo) 通電壓VON)的輸出定時。第一晶體管TR1的柵極電極和第二晶體管TR2 的柵極電極共同地連接到節(jié)點(diǎn)B。第一晶體管TR1的源極電極連接到第一電 容器C1。第一晶體管TR1的漏極電極連接到第一輸出節(jié)點(diǎn)VOUTl。第一晶 體管TR1形成為摻雜有P型雜質(zhì)的P型TFT。
第二晶體管TR2根據(jù)從第二電容器C2提供的第二充電電壓來導(dǎo)通并將 第 一參考電壓VDD提供給第 一 電容器C1 。第二晶體管TR2根據(jù)在第三晶體 管TR3被導(dǎo)通時所提供的第一參考電壓VDD而截止，以便可以防止在第一 晶體管TR1將第一充電電壓提供給第一輸出節(jié)點(diǎn)VOUT1時第一充電電壓倒
流回電源70。為此，第二晶體管TR2的柵極電極連接到第二電容器C2的一 端和第三晶體管TR3的漏極電極。第二晶體管TR2的源極電極連接到提供第 一參考電壓VDD的電源70，而第二晶體管TR2的漏極電極連接到第一電容 器C1的一端。第二晶體管TR2形成為摻雜有N型雜質(zhì)的N型TFT。
第三晶體管TR3響應(yīng)于第一充電電壓而導(dǎo)通并同時將第一參考電壓 VDD提供給第一晶體管TR1和第二晶體管TR2。相應(yīng)地，第一晶體管TR1 導(dǎo)通以便將第一充電電壓提供給第一輸出節(jié)點(diǎn)V0UT1，并使第二晶體管TR2 截止。第三晶體管TR3的柵極電極連接到第一電容器C1的一個節(jié)點(diǎn)。第三 晶體管TR3的源極電極連接到提供第一參考電壓VDD的電源70,第三晶體 管TR3的漏極電極公共地連接到第一晶體管TR1和第二晶體管TR2的柵極 電極。
為了利用第一充電電壓使第三晶體管TR3導(dǎo)通，第三晶體管TR3被實(shí)現(xiàn) 為與第二晶體管TR2相同的N型TFT。第二晶體管TR2的導(dǎo)通電壓(即第 二晶體管TR2的偏壓值)可以利用第三晶體管TR3提供的第一參考電壓VDD 來恒定維持。由于第二晶體管TR2的偏壓值通過第三晶體管TR3提供的第一 參考電壓VDD來固定維持，所以能夠防止第二晶體管TR2在第一充電電壓 提供給第一輸出節(jié)點(diǎn)VOUT1時被異常導(dǎo)通。相應(yīng)地，能夠防止將第一充電 電壓提供給第二晶體管TR2。
參考圖3，當(dāng)在第一電容器C1上所充的第一充電電壓在T1期間被提供 給節(jié)點(diǎn)A時，連接到節(jié)點(diǎn)A的第三晶體管TR3被導(dǎo)通。當(dāng)?shù)谌w管TR3 被導(dǎo)通時，連接到第三晶體管TR3的源極電極的第一參考電壓VDD被提供 給第一晶體管TR1和第二晶體管TR2的柵極電極。第一晶體管TR1通過第 一參考電壓VDD來導(dǎo)通，同時第二晶體管TR2被截止。相應(yīng)地，第一充電 電壓通過第一晶體管TR1被輸出到第一輸出節(jié)點(diǎn)VOUTl。此時，第二電容 器C2由通過晶體管TR3的第一參考電壓VDD充電。
同時，當(dāng)?shù)诙潆婋妷涸赥2期間通過節(jié)點(diǎn)B祐j是供時，第二晶體管TR2 被導(dǎo)通，第一晶體管TR1被截止，第三晶體管TR3也被截止。相應(yīng)地，第一 參考電壓VDD通過第二晶體管TR2提供并充電到第一電容器C1。
圖5是圖解根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路的TFT的輸出電壓隨輸出電流的變化的曲線圖。
由于第一到第三晶體管TR1、 TR2和TR3同時地被集成制造，所以需要
測量N型和P型TFT的開關(guān)時間和輸出電壓。通過才艮據(jù)N型和P型TFT的 導(dǎo)通和截止時間來測量輸出電壓而測試各個晶體管的輸出特性。
電流相應(yīng)的輸出電壓電平的圖。
在根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路中，輸出節(jié)點(diǎn)處的 輸出電壓根據(jù)N型和P型晶體管的操作速度來測量。圖4中，F(xiàn)F是指當(dāng)N 型晶體管導(dǎo)通電流Ion(N)和P型晶體管導(dǎo)通電流Ion(P)都為大時的輸出電壓， FS是指當(dāng)N型晶體管導(dǎo)通電流Ion(N)為大而P型晶體管導(dǎo)通電流Ion(P)為小 時的輸出電壓，SF是指當(dāng)N型晶體管導(dǎo)通電流Ion(N)為小而P型晶體管導(dǎo)通 電流Ion(P)為大時的輸出電壓，TT是指當(dāng)N型晶體管導(dǎo)通電流Ion(N)和P型 晶體管導(dǎo)通電流Ion(P)都居中時的輸出電壓，而SS是指當(dāng)N型晶體管導(dǎo)通電 流Ion(N)和P型晶體管導(dǎo)通電流Ion(P)都為小時的輸出電壓。在圖5中示出 了各種情況下的輸出電壓。
例如，當(dāng)提供具有12KHz的頻率的5,3V的第一參考電壓VDD時，根據(jù) comer測試，輸出電壓在FS情況下為9.43V(最低電平)，在SF情況下為 9.51V(最高電平)。電壓電平的偏差大約為如圖5所示的0.08V。相應(yīng)地，柵 極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路的輸出電壓是穩(wěn)定的。
圖6是圖解圖1的柵極電壓發(fā)生器30的柵極截止電壓發(fā)生電路20的電 路圖，而圖7圖解了圖6的柵極截止電壓發(fā)生電路30的CKB和CK的電壓 波形以及節(jié)點(diǎn)C和D處的電壓。
參考圖6和7，第三電容器C3由第一控制信號CKB和通過晶體管TR5 的第二參考電壓VSS充電并輸出第三充電電壓到第二輸出節(jié)點(diǎn)VOUT2。第 四電容器C4由第二控制信號CK和通過晶體管TR6的第二參考電壓VSS充 電并輸出第四充電電壓。插入在第三電容器C3和第二輸出節(jié)點(diǎn)VOUT2之間 的第四開關(guān)器件TR4選擇性地輸出第三充電電壓到第二輸出節(jié)點(diǎn)VOUT2。 第五開關(guān)器件TR5由第四充電電壓接通并通過晶體管TR5將第二參考電壓 VSS提供給第三電容器C3。第四開關(guān)器件和第五開關(guān)器件排它地接通和關(guān) 斷。第六開關(guān)器件TR6由第四充電電壓接通并通過晶體管TR6將第二參考電 壓VSS提供到第四電容器C4。第六開關(guān)器件TR6通過將第二參考電壓VSS 提供給第四開關(guān)器件TR4和第五開關(guān)器件TR5而使第四開關(guān)器件TR4接通 并使第五開關(guān)器件TR5關(guān)斷。第四到第六開關(guān)器件TR4、 TR5和TR6集成地
形成在LCD面板的TFT基板上作為多晶硅TFT。
具體來說，第三電容器C3由定時控制器40提供的第一控制信號CKB (即 反相時鐘信號)和電源70提供的第二參考電壓VSS充電，以及對電壓(即通 過將輸入到第四晶體管TR4的源極電極的所充的反相時鐘信號CKB的高電 平電壓VDD反相而得到的第三充電電壓)放電。第三電容器C3的一個節(jié)點(diǎn) 連接到定時控制器40的一個節(jié)點(diǎn)。第三電容器C3的另一節(jié)點(diǎn)公共地連接到 第四晶體管TR4的源極電極、第五晶體管TR5的漏極電極和第六晶體管TR6 的柵極電極。
第四電容器C4由定時控制器40提供的第二控制信號CK和電源70提供 的第二參考電壓VSS充電，從而提供通過將第二控制信號CK的高電平電壓 反相而得到的第四充電電壓。第四電容器C4的一個節(jié)點(diǎn)連接到定時控制器 40的一個節(jié)點(diǎn)。第四電容器C4的另一節(jié)點(diǎn)公共地連接到第四晶體管TR4和 第五晶體管TR5的柵極電極和第六晶體管TR6的漏極電極。
第四晶體管TR4對從第三電容器C3輸出的第三充電電壓的輸出(即柵 極截止電壓VOFF )進(jìn)行控制。第四晶體管TR4和第五晶體管TR5的柵極電 極公共地連接到節(jié)點(diǎn)D。第四晶體管TR4的源極電極連接到第三電容器C3， 第四晶體管TR4的漏極電極連接到第二輸出節(jié)點(diǎn)VOUT2。
第四晶體管TR4形成為摻雜有N型雜質(zhì)的N型TFT，第五晶體管TR5 形成為摻雜有P型雜質(zhì)的P型TFT。
第五晶體管TR5由從第四電容器C4提供的第四充電電壓導(dǎo)通，從而提 供第二參考電壓VSS到第三電容器C3。第五晶體管TR5由當(dāng)?shù)诹w管TR6 導(dǎo)通時所提供的第二參考電壓VSS截止，使得可以防止在第四晶體管TR4 提供第三充電電壓到第二輸出節(jié)點(diǎn)VOUT2時第三充電電壓倒流回電源70。 第五晶體管TR5的柵極電極連接到第四電容器C4的一端和第六晶體管TR6 的漏極電極。第五晶體管TR5的源極電極連接到來自電源70的電壓VSS， 第五晶體管TR5的漏極電極連接到第三電容器C3的一端。
第六晶體管TR6響應(yīng)于第三充電電壓而導(dǎo)通，并提供第二參考電壓VSS 到第四晶體管TR4和第五晶體管TR5。相應(yīng)地，第四晶體管TR4-波導(dǎo)通，從 而輸出第三充電電壓到第二輸出節(jié)點(diǎn)VOUT2，第五晶體管TR5被截止。第 六晶體管TR6的柵極電極連接到第三電容器C3的一個節(jié)點(diǎn)。第六晶體管TR6 的源極電極連接到提供第二參考電壓VSS的電源70，第六晶體管TR6的漏
極電極公共地連接到第四晶體管TR4和第五晶體管TR5的柵極電極。第六晶 體管TR6被實(shí)現(xiàn)為與第五晶體管TR5相同的P型TFT，以便由第三充電電壓 導(dǎo)通。第六晶體管TR6能維持第五晶體管TR5的導(dǎo)通電壓，也就是，在第二 參考電壓VSS下的第五晶體管TR5的偏壓值。由于第五晶體管TR5的偏壓 固定地由第六晶體管TR6提供的第二參考電壓VSS維持，所以可以防止在第 三充電電壓提供到第二輸出節(jié)點(diǎn)VOUT2時第五晶體管TR5被異常導(dǎo)通。相 應(yīng)地，可以阻止第三充電電壓流向第五晶體管TR5。
參考圖7，當(dāng)在T3期間測量節(jié)點(diǎn)C處的第二參考電壓VSS時，第六晶 體管TR6被截止。同時，基于第二控制信號CK所充的第二參考電壓VSS通 過節(jié)點(diǎn)D輸出，以便使第五晶體管TR5導(dǎo)通。相應(yīng)地，第四晶體管TR4被 截止，以便第二參考電壓VSS被充到第三電容器C3。接著，在T4期間根據(jù) 第一控制信號CKB由參考電壓VDD對第三電容器C3充電，以便第六晶體 管TR6被導(dǎo)通，以提供第二參考電壓VSS到第四晶體管TR4和第五晶體管 TR5。相應(yīng)地，第四晶體管TR4^皮導(dǎo)通，以輸出通過將所充電壓反相而得到 的電壓(即-VDD)到第二輸出節(jié)點(diǎn)VOUT2，并同時導(dǎo)通第五晶體管TR5。
當(dāng)?shù)谝粎⒖茧妷篤DD是5V,并且第二參考電壓是OV時，提供給柵極 導(dǎo)通電壓發(fā)生電路10的第一充電電壓上升到IOV，其通過第一輸出節(jié)點(diǎn) VOUT1提供到柵極驅(qū)動器50。在這種情況下，柵極截止電壓發(fā)生電路20將 下降到-5V的第三充電電壓輸出到第二輸出節(jié)點(diǎn)VOUT2 。
如上所述，本發(fā)明的LCD裝置被提供有柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路和柵極截 止電壓發(fā)生電路，其由設(shè)置在TFT基板上的最小數(shù)量的TFT來實(shí)現(xiàn)，由此能 夠減少電源裝置的復(fù)雜性并降低整個制造成本。
同樣，由于本發(fā)明的LCD裝置通過采用柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路和柵極截
提供穩(wěn)定的柵極導(dǎo)通和柵極截止電壓，并降低功率損耗。
雖然已結(jié)合當(dāng)前視為實(shí)際的示范性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng) 當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于所公開的實(shí)施例，而是相反，它旨在涵蓋包含在所 附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等效方案。
權(quán)利要求
1、一種用于將柵極導(dǎo)通電壓提供到輸出端的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路，該電路包括第一電容器，由第一控制信號和第一參考電壓充電，用以根據(jù)所述第一控制信號通過第一輸出節(jié)點(diǎn)輸出第一充電電壓；第二電容器，由第二控制信號和所述第一參考電壓充電，用以根據(jù)所述第二控制信號輸出第二充電電壓；第一開關(guān)器件，連接在所述第一電容器和所述第一輸出節(jié)點(diǎn)之間，用以選擇性地將所述第一充電電壓輸出到所述第一輸出節(jié)點(diǎn)；第二開關(guān)器件，由所述第二充電電壓接通，從而將所述第一參考電壓提供給所述第一電容器，所述第一開關(guān)器件和所述第二開關(guān)器件排他性地被接通和關(guān)斷；以及第三開關(guān)器件，由所述第一充電電壓接通，從而將所述第一參考電壓提供給所述第二電容器，并且通過將所述第一參考電壓提供給所述第一開關(guān)器件和所述第二開關(guān)器件而接通所述第一開關(guān)器件，并同時關(guān)斷所述第二開關(guān)器件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路，其中所述第一開關(guān)器件為 P型晶體管。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路，其中所述第二開關(guān)器件和 所述第三開關(guān)器件為N型晶體管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路，其中所述第二開關(guān)器件在 所述第一充電電壓被輸出時由施加到柵極電極的所述第一參考電壓關(guān)斷。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路，其中所述第一充電電壓通 過升壓到所述第一參考電壓以上而輸出。
6、 一種用于將柵極截止電壓提供到輸出端的柵極截止電壓發(fā)生電路，該 電路包括第三電容器，由第一控制信號和第二參考電壓充電，用以4艮據(jù)所述第一 控制信號通過第二輸出節(jié)點(diǎn)輸出第三充電電壓；第四電容器，由第二控制信號和所述第二參考電壓充電，用以才艮據(jù)所述 第二控制信號輸出第四充電電壓；第四開關(guān)器件，連接在所述第三電容器和所述第二輸出節(jié)點(diǎn)之間，用以選擇性地將所述第三充電電壓輸出到所述第二輸出節(jié)點(diǎn)；第五開關(guān)器件，由所述第四充電電壓導(dǎo)通，從而將所述第二參考電壓提 供給所述第三電容器，所述第四開關(guān)器件和所述第五開關(guān)器件排他性4皮接通 和關(guān)斷；以及第六開關(guān)器件，由所述第三充電電壓接通，從而將所述第二參考電壓提 供給所述第四電容器，通過將所述第二參考電壓提供給所述第四開關(guān)器件和 所述第五開關(guān)器件而接通所述第四開關(guān)器件，并同時關(guān)斷所述第五開關(guān)器件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6的柵極截止電壓發(fā)生電路，其中所述第四開關(guān)器件為 N型晶體管。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6的柵極截止電壓發(fā)生電路，其中所述第五開關(guān)器件和 所述第六開關(guān)器件為P型晶體管。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6的柵極截止電壓發(fā)生電路，其中所述第五開關(guān)器件在 所述第三充電電壓被輸出時由施加到柵極電極的所述第二參考電壓關(guān)斷。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6的柵極截止電壓發(fā)生電路，其中所述笫三充電電壓 通過降壓到所述第二參考電壓以下而輸出。
11、 一種液晶顯示裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一項(xiàng)的柵極導(dǎo) 通電壓發(fā)生電路，并且還包括液晶顯示面板，用于顯示圖像；柵極驅(qū)動器，形成在所述液晶顯示面板上，用于驅(qū)動所述液晶顯示面板 的柵極線；數(shù)據(jù)驅(qū)動器，形成在所述液晶顯示面板上，用于驅(qū)動所述液晶顯示面板 的數(shù)據(jù)線；定時控制器，用于提供控制信號到所述柵極驅(qū)動器和所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器， 以及提供視頻信號到所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器；以及電源，用于提供所述第一參考電壓到所述柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路； 其中所述柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路被集成地形成在所述液晶顯示面板上。
12、 一種液晶顯示裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求6-10中的任一項(xiàng)的柵極截止 電壓發(fā)生電路，并且還包括液晶顯示面板，用于顯示圖像；柵極驅(qū)動器，形成在所述液晶顯示面板上，用于驅(qū)動所述液晶顯示面板的柵極線；數(shù)據(jù)驅(qū)動器，形成在所述液晶顯示面板上，用于驅(qū)動所述液晶顯示面板的數(shù)據(jù)線；定時控制器，用于提供控制信號到所述柵極驅(qū)動器和所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器，以及提供視頻信號到所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器；以及電源，用于提供所述第二參考電壓到所述柵極截止電壓發(fā)生電路； 其中所述柵極截止電壓發(fā)生電路被集成地形成在所述液晶顯示面板上。 13、 一種液晶顯示裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一項(xiàng)的柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路和根據(jù)權(quán)利要求6-10中的任一項(xiàng)的柵極截止電壓發(fā)生電路，并且還包括液晶顯示面板，用于顯示圖像；柵極驅(qū)動器，形成在所述液晶顯示面板上，用于驅(qū)動所述液晶顯示面板 的才冊4及線；數(shù)據(jù)驅(qū)動器，形成在所述液晶顯示面板上，用于驅(qū)動所述液晶顯示面板 的數(shù)據(jù)線；定時控制器，用于提供控制信號到所述柵極驅(qū)動器和所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器， 以及提供視頻信號到所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器；以及電源，用于分別提供所述第一參考電壓和所述第二參考電壓到所述柵極 導(dǎo)通電壓發(fā)生電路和所述柵極截止電壓發(fā)生電路；形成在所述液晶顯示面板上。
全文摘要
提供柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路、柵極截止電壓發(fā)生電路和采用這些電路的液晶顯示器。柵極導(dǎo)通電壓發(fā)生電路包括第一電容器，由第一控制信號和第一參考電壓充電，用以根據(jù)第一控制信號通過第一輸出節(jié)點(diǎn)輸出第一充電電壓。第二電容器，由第二控制信號和第一參考電壓充電，用以根據(jù)第二控制信號輸出第二充電電壓。第一開關(guān)器件，連接在第一電容器和第一輸出節(jié)點(diǎn)之間，用以選擇性地輸出第一充電電壓到第一輸出節(jié)點(diǎn)。第二開關(guān)器件，由第二充電電壓接通，從而將第一參考電壓提供給第一電容器，第一和第二開關(guān)器件排他性地接通和關(guān)斷。第三開關(guān)器件，由第一充電電壓接通，從而將第一參考電壓提供給第二電容器。第三開關(guān)器件通過將第一參考電壓提供給第一和第二開關(guān)器件而使第一開關(guān)器件接通，并同時使第二開關(guān)器件關(guān)斷。
文檔編號H03K17/687GK101197566SQ200710159678
公開日2008年6月11日 申請日期2007年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月1日
發(fā)明者樸圣日, 樸基燦, 李相旼, 禹斗馨, 詹志鋒, 金治宇 申請人:三星電子株式會社