温度传感器、阵列基板、显示器以及电压控制方法技术

根据本公开的实施例，提供了一种用于检测温度的传感器。该传感器包括：开关电路；充放电电路，与所述开关电路相连，用于在所述开关电路的控制下充放电；感测电路，与所述充放电电路相连，用于使所述充放电电路的充放电周期随所述感测电路的温度变化而变化；以及振荡电路，与所述开关电路和所述充放电电路相连，用于在所述充放电电路的作用下产生用于控制所述开关电路的振荡信号，所述振荡信号的振荡频率的变化指示所述感测电路的温度变化。此外，根据本公开的实施例还提供了包括该传感器在内的阵列基板和显示器，以及提供了相应的电压控制方法。

【技术实现步骤摘要】
温度传感器、阵列基板、显示器以及电压控制方法
本公开涉及显示器领域，且更具体地涉及用于检测温度的传感器、包括该传感器在内的阵列基板和显示器、以及相应的电压控制方法。
技术介绍
随着技术的发展，液晶显示器已经成为了人们日常生产生活中使用的电子设备中的不可或缺的一部分。TFT(薄膜晶体管)LCD是有源矩阵类型液晶显示器(AM-LCD)中的一种。液晶平板显示器(特别是TFT-LCD)是目前唯一在亮度、对比度、功耗、寿命、体积和重量等综合性能上全面赶上和超过CRT的显示器件，它的性能优良、大规模生产特性好、自动化程度高、原材料成本低廉，且因此发展空间广阔，将迅速成为新世纪的主流产品。作为TFTLCD的主要元件的薄膜晶体管(TFT)是一类特别的场效应晶体管，其大略的制作方式是在基板上沉积各种不同的薄膜，如半导体主动层、介电层和金属电极层，以形成晶体管的源极、漏极和栅极。通过针对LCD的每个像素设置单独的TFT，可以实现对LCD的每个像素的单独开关控制。从而，TFTLCD可以实现高速度、高亮度、高对比度显示。
技术实现思路
然而，在相关的TFT工艺中，例如采用非晶硅/低温多晶硅(LTPS)/氧化物等的工艺中，通常存在TFT的阈值电压随温度偏移的问题。图1示出了TFT的阈值电压随温度偏移的示例实验数据。在图1中，横轴为TFT的栅源电压，纵轴为源漏电流。从图1中可以看到，随着温度的逐渐上升，代表不同温度下的电压-电流曲线整体向右偏移，意味着TFT的阈值电压随温度的上升而上升。图2示出了以使用氧化物工艺所制作的TFT为例的阈值电压随温度变化的另一组实验数据。在图2中，横轴为在指定温度下的时间，纵轴为阈值电压的偏移量。从图2中可以看到，在相同温度下停留的时间越长，阈值电压的偏移量越高；而对于相同的停留时间，温度越高阈值电压的偏移量也越高。为了应对阈值电压的偏移，一般可以将TFT的驱动电压(例如，导通电压(Vgh)和截止电压(Vgl))的电压范围加大。例如，常温下Vgh可能需要8V，而Vgl可能需要-8V。为了保证在环境温度上升或者下降的情况下都能够应对阈值电压的变化，所以实际的Vgh一般设置为12V，而Vgl电压一般设置为-12V。然而在这样的情况下，虽然能够满足温度变化后TFT的正常打开和关闭，但是增加了TFT的功耗。为了至少部分解决和/或减轻上述问题，提供了根据本公开实施例的传感器、阵列基板、显示器和电压控制方法。根据本公开的第一方面，提供了一种用于检测温度的传感器，包括：开关电路；充放电电路，与所述开关电路相连，用于在所述开关电路的控制下充放电；感测电路，与所述充放电电路相连，用于使所述充放电电路的充放电周期随所述感测电路的温度变化而变化；以及振荡电路，与所述开关电路和所述充放电电路相连，用于在所述充放电电路的作用下产生用于控制所述开关电路的振荡信号，所述振荡信号的振荡频率的变化指示所述感测电路的温度变化。在一些实施例中，所述开关电路的输入端连接电源，所述开关电路的输出端连接所述充放电电路的第一端、所述感测电路的第一端以及所述振荡电路的输入端，以及所述开关电路的控制端连接所述振荡电路的输出端。在一些实施例中，所述开关电路至少包括薄膜晶体管。在一些实施例中，所述振荡电路的输入端连接所述开关电路的输出端、所述充放电电路的第一端以及所述感测电路的第一端，以及所述振荡电路的输出端连接所述开关电路的控制端。在一些实施例中，所述振荡电路包括串联的奇数个反相器。在一些实施例中，所述反相器是由薄膜晶体管制成的。在一些实施例中，所述充放电电路的第一端连接所述开关电路的输出端、所述振荡电路的输入端以及所述感测电路的第一端，以及所述充放电电路的第二端接地。在一些实施例中，所述充放电电路至少包括电容器。在一些实施例中，所述感测电路的输入端连接所述开关电路的输出端、所述充放电电路的第一端以及所述振荡电路的输入端，所述感测电路的输出端接地、以及所述感测电路的控制端连接到预定电压。在一些实施例中，所述感测电路至少包括薄膜晶体管。在一些实施例中，所述预定电压在所述薄膜晶体管的导通电压和截止电压之间。在一些实施例中，所述传感器还包括：频率检测电路，与所述振荡电路的输出端相连，用于检测所述振荡信号的振荡频率，并进而确定温度。根据本公开的第二方面，提供了一种阵列基板。该阵列基板包括根据本公开的第一方面所述的温度传感器。根据本公开的第三方面，提供了一种显示器。该显示器包括根据本公开的第一方面所述的温度传感器。根据本公开的第四方面，提供了一种控制晶体管的导通电压和/或截止电压的方法。该方法包括：使用根据本公开的第一方面所述的温度传感器来确定温度；根据所述温度来确定所述晶体管的阈值电压的偏移；以及根据所述偏移来调整所述晶体管的导通电压和/或截止电压。通过使用根据本公开实施例的传感器、阵列基板、显示器和/或电压控制方法，可以提供制作在显示屏上的温度传感器，将其用来侦测显示屏上的温度，并用来实时调整驱动电压，从而到达降低功耗的目的。此外，该传感器的生产工艺与面板背板的工艺完全兼容，且其可以整合在面板上，从而简化了生产流程、节约了生产时间并降低了生产成本。附图说明通过下面结合附图说明本公开的优选实施例，将使本公开的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中：图1是示出了TFT的阈值电压随温度变化的实验数据图。图2是示出了TFT的阈值电压随温度变化的另一实验数据图。图3是示出了根据本公开实施例的用于检测温度的传感器的示例原理图。图4是示出了在图3所示的传感器中采用的反相器的示例原理图。图5是示出了根据本公开实施例的传感器的输出电压的示例示意图。图6是示出了根据本公开实施例的显示器的硬件布置的示意图。图7是示出了根据本公开实施例的用于控制晶体管的导通电压和/或截止电压的示例方法的流程图。具体实施方式下面参照附图对本公开的优选实施例进行详细说明，在描述过程中省略了对于本公开来说是不必要的细节和功能，以防止对本公开的理解造成混淆。在本说明书中，下述用于描述本公开原理的各种实施例只是说明，不应该以任何方式解释为限制公开的范围。参照附图的下述描述用于帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的示例性实施例。下述描述包括多种具体细节来帮助理解，但这些细节应认为仅仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员应认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可以对本文中描述的实施例进行多种改变和修改。此外，为了清楚和简洁起见，省略了公知功能和结构的描述。此外，贯穿附图，相同的附图标记用于相同或相似的功能和操作。以下，以本公开应用于TFTLCD显示器的场景为例，对本公开进行了详细描述。但本公开并不局限于此，本公开也可以应用于其它电子设备。事实上，只要其采用了TFT元件并需要根据温度来调整TFT元件的工作电压就可以应用本公开实施例的方案。在本公开中，术语“包括”和“含有”及其派生词意为包括而非限制；术语“或”是包含性的，意为和/或。本公开实施例大体上提供了一种温度传感器、包括该温度传感器在内的阵列基板和显示器、以及根据温度来控制晶体管的导通电压和/或截止电压的电压控制方法。该温度传感器的工作原理大体上是：根据TFT的阈值电压随温度而变化的现象，设计一种输出具有与温度相对应的振荡频率的振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测温度的传感器，包括：开关电路；充放电电路，与所述开关电路相连，用于在所述开关电路的控制下充放电；感测电路，与所述充放电电路相连，用于使所述充放电电路的充放电周期随所述感测电路的温度变化而变化；以及振荡电路，与所述开关电路和所述充放电电路相连，用于在所述充放电电路的作用下产生用于控制所述开关电路的振荡信号，所述振荡信号的振荡频率的变化指示所述感测电路的温度变化。

【技术特征摘要】
1.一种用于检测温度的传感器，包括：开关电路；充放电电路，与所述开关电路相连，用于在所述开关电路的控制下充放电；感测电路，与所述充放电电路相连，用于使所述充放电电路的充放电周期随所述感测电路的温度变化而变化；以及振荡电路，与所述开关电路和所述充放电电路相连，用于在所述充放电电路的作用下产生用于控制所述开关电路的振荡信号，所述振荡信号的振荡频率的变化指示所述感测电路的温度变化。2.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述开关电路的输入端连接电源，所述开关电路的输出端连接所述充放电电路的第一端、所述感测电路的第一端以及所述振荡电路的输入端，以及所述开关电路的控制端连接所述振荡电路的输出端。3.根据权利要求2所述的传感器，其中，所述开关电路至少包括薄膜晶体管。4.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述振荡电路的输入端连接所述开关电路的输出端、所述充放电电路的第一端以及所述感测电路的第一端，以及所述振荡电路的输出端连接所述开关电路的控制端。5.根据权利要求4所述的传感器，其中，所述振荡电路包括串联的奇数个反相器。6.根据权利要求5所述的传感器，其中，所述反相器是由薄膜晶体管制成的。7.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述充放...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海生，董学，吕敬，陈小川，吴俊纬，刘英明，丁小梁，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11