CN108305590A

CN108305590A - 液晶显示设备

Info

Publication number: CN108305590A
Application number: CN201810026059.6A
Authority: CN
Inventors: 崔敏修; 文胜焕; 申玉权; 李濬表
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2018-01-11
Publication date: 2018-07-20
Anticipated expiration: 2038-01-11
Also published as: CN108305590B; US10551661B2; EP3349208A1; KR102581938B1; EP3349208B1; KR20180083470A; US20180196301A1

Abstract

本申请提供了一种液晶显示设备，包括：上衬底；下衬底，包括数据线以及与数据线绝缘的栅极线；液晶层，位于下衬底与上衬底之间；电流感测单元，基于施加至数据线的数据信号检测数据电流，从而检测液晶层的液晶电容的改变；整流放大器，对所检测的数据电流进行整流或放大，从而生成和输出整流信号；脉冲发生器，通过将整流信号与参考电压进行比较来生成感测脉冲；以及工作周期宽度检测器，检测通过脉冲发生器生成的感测脉冲的工作周期宽度，其中，参考电压基于连续施加至数据线的数据信号之间的电压差而设定。

Description

液晶显示设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年1月12日提交的第10-2017-0005405号韩国专利申请的优先权和由此产生的所有权益，该韩国专利申请的内容通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本发明的示例性实施方式涉及用于检测显示面板的液晶温度以及根据温度改变控制驱动电压的显示设备。

背景技术

最近，随着信息社会的迅速发展，对于具有诸如薄、轻质和低功耗的优良特性的平板显示设备的需求增加。在各种类型的平板显示设备之中，液晶显示(LCD)设备在分辨率、颜色显示和图像质量方面更胜一筹，并且积极地应用于诸如膝上型计算机和台式计算机的各种电子设备的显示屏。

通常，两个衬底(包括形成于其上的电极)布置在LCD设备中，使得其上形成有两个电极的表面彼此面对并且液晶材料被注入在两个衬底之间，从而允许液晶分子通过在对两个电极施加电压时生成的电场而移动。可根据液晶分子的移动通过光的透射率来呈现图像。

这样的LCD设备包括液晶面板、背光灯和驱动单元，其中，在液晶面板中液晶注入在两个衬底之间，背光灯定位在液晶面板的下方并且用作光源，驱动单元定位在液晶面板的外部并且驱动液晶面板。

LCD设备的液晶根据温度在其介电系数值方面有所不同。当液晶分子布置在平行于衬底的方向上时，即，当液晶分子布置在垂直于来自背光灯的光的传输方向的方向上时，液晶的介电系数归类为平行介电系数(ε∥)；以及，当液晶分子布置在垂直于衬底的方向上时，即，当液晶分子布置在平行于来自背光灯的光的传输方向的方向上时，液晶的介电系数归类为垂直介电系数(ε⊥)。平行介电系数(ε∥)和垂直介电系数(ε⊥)之间的差异定义为差值介电系数(Δε)。

发明内容

图1是示出平行介电系数(ε∥)、垂直介电系数(ε⊥)和差值介电系数(Δε)根据液晶的温度而改变的表格。

参照图1，随着液晶材料的温度上升，垂直介电系数(ε⊥)急剧地减小。平行介电系数(ε∥)随着温度的上升而略微地增加。因此，差值介电系数(Δε)(作为平行介电系数(ε∥)与垂直介电系数(ε⊥)之间的差异)具有随着温度的增加而增加的趋势。当液晶材料的介电系数根据温度改变时，跳变电压(kickback voltage)可能改变并且可能因这种改变而在显示面板上发生闪烁现象。此外，像素的驱动状态可能随着施加至像素的驱动信号的延迟程度的改变而改变。

本发明的示例性实施方式可涉及以下方法：检测根据液晶材料的介电系数而变化的驱动信号的电流；计算液晶材料的操作温度；以及控制驱动信号以补偿根据液晶材料的温度的操作改变，由此改善液晶显示(LCD)设备的显示质量。

根据示例性实施方式，液晶显示设备包括：上衬底；下衬底，与上衬底相对并且包括数据线以及与数据线绝缘的栅极线；液晶层，位于下衬底与上衬底之间；电流传感器，基于施加至数据线的数据信号检测数据电流，从而检测液晶层的液晶电容的改变；整流放大器，对所检测的数据电流进行整流或放大以生成和输出整流信号；脉冲发生器，通过将整流信号与参考电压进行比较来生成感测脉冲；以及工作周期宽度检测器，检测通过脉冲发生器生成的感测脉冲的工作周期宽度。参考电压基于连续施加至数据线的数据信号之间的电压差来设定。

在示例性实施方式中，液晶显示设备还可包括温度计算器，温度计算器基于感测脉冲的工作周期宽度计算液晶层的温度。

在示例性实施方式中，参考电压可与施加至数据线的数据信号和在先前的水平同步周期期间施加的数据信号之间的电压差成比例。

在示例性实施方式中，参考电压可具有处于在水平同步周期期间与数据电流对应的整流信号的最低电压和最高电压之间的电压值。

在示例性实施方式中，当液晶层的温度恒定时，脉冲发生器可生成具有大致相同的工作周期宽度的多个感测脉冲。

在示例性实施方式中，当液晶层的温度上升时，多个感测脉冲的感测脉冲可具有较窄的脉冲宽度。

在示例性实施方式中，电流传感器可包括感测电阻器、光耦合器和电流镜像电路中的至少一项。

在示例性实施方式中，液晶显示设备还可包括数据线，并且电流传感器可分别连接至数据线中的每一条并且检测数据线中的每一条的数据电流。

在示例性实施方式中，电流传感器可与向数据线施加数据信号的数据驱动器集成。

在示例性实施方式中，液晶显示设备还可包括多条数据线，并且电流传感器可连接至多条数据线并且通过将施加至多条数据线的数据电流求和来检测数据电流。

在示例性实施方式中，整流放大器可将数据电流的正电流和负电流分离和整流。

根据另一示例性实施方式，液晶显示设备包括：显示面板；位于显示面板上的像素，像素包括具有根据温度改变而变化的液晶电容的液晶层；栅极驱动器，向像素施加数据信号的数据驱动器和向像素施加栅极信号；时序控制器，控制数据驱动器和栅极驱动器；以及温度传感器，检测液晶层的温度。温度传感器包括：电流感测单元，检测通过数据信号生成的数据电流；整流放大器，对所检测的数据电流进行整流或放大以输出整流信号；参考电压转换单元，基于连续施加至数据线的数据信号之间的电压差设定参考电压；脉冲发生器，将整流信号与参考电压进行比较以生成感测脉冲；工作周期宽度检测器，检测从脉冲发生器输出的感测脉冲的工作周期宽度；以及温度计算器，基于工作周期宽度确定液晶层的温度。时序控制器基于从温度传感器输出的液晶层的温度校正输入图像数据。

在示例性实施方式中，时序控制器可接收红色图像数据、绿色图像数据和蓝色图像数据并且利用校正伽玛值校正红色图像数据、绿色图像数据和蓝色图像数据，以及，时序控制器可通过当所感测的温度更高时施加更小的校正伽玛值来校正红色图像数据、绿色图像数据和蓝色图像数据。

在示例性实施方式中，时序控制器可针对各个颜色施加不同的校正伽玛值，从而校正红色像素、绿色像素和蓝色像素的发光特性。

在示例性实施方式中，时序控制器可施加校正值，使得当前帧的图像数据从先前帧的图像数据起增大，以及当所感测的温度相对高时的校正值可小于当所感测的温度相对低时的校正值。

在示例性实施方式中，时序控制器可根据施加有栅极信号的像素与数据驱动器之间的间隔程度来增加栅极信号的施加周期。

在示例性实施方式中，与当所感测的温度相对低时栅极信号的施加周期相比，当所感测的温度相对高时通过时序控制器对栅极信号的施加周期可较短。

在示例性实施方式中，栅极驱动器可输出与一个数据信号重叠的多个栅极信号。

在示例性实施方式中，多个栅极信号之一可与多个数据信号重叠。

在示例性实施方式中，参考电压转换单元可根据与数据信号重叠的多个栅极信号的数量来改变参考电压。

上文仅是说明性的且并非旨在以任何方式进行限制。除了以上所述的说明性示例性实施方式和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，另外的示例性实施方式和特征将变得清晰。

附图说明

通过参照附图详细描述本发明的示例性实施方式，对本发明的更完整的理解将变得更加清晰，在附图中：

图1是示出平行介电系数(ε∥)、垂直介电系数(ε⊥)和差值介电系数(Δε)根据液晶的温度而改变的表格；

图2是示出显示设备的示例性实施方式的配置图；

图3是当施加数据信号时的像素和电路图的等效电路图；

图4是示出连接至单条数据线的多个像素的等效电路图；

图5A和图5B是示出根据温度测量的数据信号的电压值和电流值的视图；

图6是示出温度传感器的内部的示例性实施方式的配置图；

图7是示出温度测量电路的电路图；

图8是示出与图7的每个步骤对应的输出波形的示例的视图；

图9A是示出根据温度的数据电流的波形图；

图9B是示出通过根据温度对数据电流进行整流而获得的整流信号的波形图；

图10是示出根据数据信号的电压的整流信号的波形图；

图11是检测到的、根据数据信号电压的改变的感测脉冲的波形图；

图12是示出数据信号电压和参考电压的波形图；

图13是示出在高温处图12中的数据信号电压与参考电压之间的比较的波形图；

图14是示出温度传感器的替代示例性实施方式的电路图；

图15A和图15B是示出数据驱动器中的感测电阻器的布置位置的框图；

图16是示出应用有温度传感器的示例性实施方式的显示设备的数据校正框图；

图17是示出根据图16中所示的ACC块的输入灰度级的红色数据、绿色数据和蓝色数据的输出灰度级的视图；

图18是示出图16中所示的DCC块的内部结构的示例的框图；

图19是示出其中数据线被划分成上部和下部的显示面板的配置图；

图20是示出根据温度的栅极信号的补偿波形图；以及

图21是示出包括预充电的数据信号电压的波形图。

具体实施方式

现在，将在下文中参照附图更充分地描述示例性实施方式。虽然本发明可以以各种方式进行修改并且具有若干示例性实施方式，但是在附图中示出并且将在说明书中主要描述示例性实施方式。然而，本发明的范围不限于示例性实施方式，并且应解释为包括包含在本发明的精神和范围中的全部的改变、等同和替换。

在附图中，为了清楚及便于其描述，以放大的方式示出多个层和区域的厚度。当层、区域或板被称为在另一层、区域或板上时，它可直接在所述另一层、区域或板上，或者其间可存在中间的层、区域或板。相反，当层、区域或板被称为直接在另一层、区域或板上时，其间可不存在中间的层、区域或板。此外，当层、区域或板被称为在另一层、区域或板下方时，它可直接在所述另一层、区域或板下方，或者其间可存在中间的层、区域或板。相反，当层、区域或板被称为直接在另一层、区域或板下方时，其间可不存在中间的层、区域或板。

为了便于描述，本文可使用空间相对术语“下方”、“下面”、“下部”、“上方”、“上部”等来描述如附图中所示的一个元件或组件与另一元件或组件之间的关系。将理解，除了附图中描绘的定向之外，空间相对术语旨在还涵盖设备在使用或操作中的不同定向。例如，在附图中所示的设备翻转的情况下，定向为在另一设备“下方”或“下面”的设备可置于另一设备“上方”。因此，说明性术语“下方”可包括下部位置和上部位置两者。设备也可定向在其他方向上，并且因此，空间相对术语可根据所述定向不同地进行解释。

在说明书全文中，当元件被称为连接至另一元件时，所述元件直接地连接至该另一元件，或者利用介于其间的一个或多个中间元件电连接至该另一元件。还将理解，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”当在本说明书中使用时，说明存在所阐述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或添加一个或多个其他的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。

将理解，虽然本文可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。因此，在没有脱离本文的教导的情况下，下面讨论的“第一元件”可称为“第二元件”或者“第三元件”，而且，“第二元件”和“第三元件”可类似地进行称呼。

如本文所使用，“约”或“近似”包括所阐述的值以及特定值的可接受偏差范围内的平均值，该可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在进行的测量以及与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的局限性)而确定。例如，“约”可表示在一个或多个标准偏差内，或者在所阐述的值的±30％、±20％、±10％、±5％内。

除非另行限定，否则本文使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的技术人员通常所理解的含义相同的含义。还将理解，除非说明书中清楚地定义，否则诸如在常用词典中所定义的那些术语应解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义相一致的含义，并且将不以理想化或过于形式化的含义进行解释。

为了具体地描述本发明的示例性实施方式，可能不提供与描述不相关的一些部件，并且相同的附图标记在说明书全文中表示相同的元件。

图2是示出根据示例性实施方式的显示设备的配置图。

如图2所示，根据示例性实施方式的显示设备包括显示面板100、像素区域110、数据驱动器120、栅极驱动器130、时序控制器(T-CON)150、电源管理集成电路(IC)(PMIC)200以及温度传感器300。

虽然未示出，但是当显示面板100是液晶显示器(LCD)面板时，包括显示面板100的LCD设备还可包括向显示面板100提供光的背光单元(未示出)以及一对偏振器(未示出)。在示例性实施方式中，例如，LCD面板可处于垂直对准(VA)模式、图案化垂直对准(PVA)模式、面内切换(IPS)模式、边缘场切换(FFS)模式以及面线切换(PLS)模式之一中，但是不限于特定模式的面板。

显示面板100包括多条栅极线GL1至GLn、多条数据线DL1至DLm和多个像素PX，其中，多条数据线DL1至DLm与多条栅极线GL1至GLn交叉并且通过介电层与多条栅极线GL1至GLn绝缘，多个像素PX电连接至多条栅极线GL1至GLn和多条数据线DL1至DLm，其中n和m是自然数。多条栅极线GL1至GLn连接至栅极驱动器130，以及多条数据线DL1至DLm连接至数据驱动器120。

数据驱动器120包括多个数据驱动IC(未示出)。数据驱动IC可包括薄膜晶体管(TFT)并且可直接设置(例如，安装)在显示面板100上。数据驱动器120从T-CON 150接收数字图像数据信号RDn’、GDn’和BDn’以及数据驱动控制信号D_CS。数据驱动器120根据数据驱动控制信号D_CS对数字图像数据信号RDn’、GDn’和BDn’进行采样，然后在每个水平周期中锁存与一个水平线对应的采样图像数据信号，并且向数据线DL1至DLm施加所锁存的图像数据信号。

栅极驱动器130从PMIC 200接收栅极导通电压VON、栅极关断电压VOFF和栅极驱动电压VGH和VGL，并且从T-CON 150接收栅极驱动控制信号G_CS和栅极移位时钟GSC。栅极驱动器130响应于栅极驱动控制信号G_CS和栅极移位时钟GSC连续地生成栅极脉冲信号，并且向栅极线GL1至GLn施加所述栅极脉冲信号。

T-CON 150接收包括红色输入图像数据RDn、绿色输入图像数据GDn和蓝色输入图像数据BDn的输入图像数据DATA，生成数字图像数据信号RDn’、GDn’和BDn’，并且向数据驱动器120施加数字图像数据信号RDn’、GDn’和BDn’。T-CON 150基于输入控制信号CS生成数据驱动控制信号D_CS和栅极驱动控制信号G_CS。具体地，T-CON 150利用水平同步信号H和垂直同步信号V、根据时钟信号CLK生成数据驱动控制信号D_CS和栅极驱动控制信号G_CS，并且向数据驱动器120施加所述数据驱动控制信号D_CS以及向栅极驱动器130施加所述栅极驱动控制信号G_CS。在这样的示例性实施方式中，数据驱动控制信号D_CS可包括源极移位时钟、源极启动脉冲、数据输出使能信号等，以及栅极驱动控制信号G_CS可包括栅极启动脉冲、栅极输出使能信号等。

PMIC 200向数据驱动器120施加作为用于转换图像信号的参考电压的模拟驱动电压AVDD和伽玛电压VGMA。数据驱动器120接收从PMIC 200输入的模拟驱动电压AVDD和伽玛电压VGMA。数据驱动器120从T-CON 150接收数字图像数据信号RDn’、GDn’和BDn’，将数字图像数据信号RDn’、GDn’和BDn’转换成模拟图像数据信号并且向数据线DL1至DLm施加所述模拟图像数据信号。

图3是示出当施加数据信号时的像素和电路图的等效电路图。

参照图3，连接至像素PX的数据线DL1包括通过数据线DL1的结构和材料形成的寄生电阻器R_DATA和寄生电容器C_DATA。像素PX定位在数据线DL1和栅极线GL1的相交处，以及驱动晶体管T1的栅极G连接至栅极线GL1且驱动晶体管T1的源极S连接至数据线DL1。驱动晶体管Tl的漏极D连接至像素电极。像素PX包括：通过彼此相对的像素电极和栅极线GL1形成的栅极-漏极电容器Cgd；通过彼此相对且以液晶材料介于其间的像素电极和公共电极VCOM形成的像素电容器Clc；以及通过彼此相对的且其间没有液晶材料的像素电极和公共电极VCOM形成的存储电容器Cst。

栅极-漏极电容器Cgd和存储电容器Cst在固体介电层处于相对的端部电极之间的情况下形成电容器，而像素电容器Clc使用所述电极之间的液晶材料作为介电层。通常，电容器的电容C通过构成电容器的两个相对电极的面积A、两个相对电极之间的距离d以及介于所述两个相对电极之间的绝缘材料(ε：介电系数)来确定。

<公式1>

C＝ε(A/d)

考虑到上述公式1，像素PX中所包括的电容器的电容可根据绝缘材料的介电系数(ε)的改变而变化，因为相对电极的面积A和距离d是固定的。

如上文参考图1所描述的那样，液晶材料的介电系数(ε)可根据温度变化，并且具体地，垂直介电系数(ε⊥)趋向于根据温度的上升而显著减小。因此，像素电容器Clc的电容与温度的上升成反比地减小，并且充入像素电容器Clc中的充电量的减少导致所施加的电流的减小。

换言之，当检测到施加至数据线DLm的数据信号的电流的改变时，可计算像素PX中的液晶材料的温度。像素PX的液晶材料可具有针对电压不同的响应速度和倾斜条件以及根据温度的介电系数。当液晶的操作条件根据温度变化时，可能无法精确地呈现图像。因此，需要精确地检测像素PX内部的液晶材料的温度以及根据所述温度精确地补偿液晶的操作条件。

图4是示出连接至单条数据线的多个像素的等效电路图。

参照图4，数据线DLm通过串联地连接至数据线DLm的感测电阻器R-Sensing从数据驱动器120接收数据信号V_data。数据线DLm包括形成在连接至感测电阻器R-Sensing的扇出部分中的扇出电阻器R-Fanout。扇出电阻器R-Fanout是在非显示区域中形成在数据驱动器120的输出端子连接至显示面板100的数据线DLm以及数据线DL(参考图2)的扇出区域的点处的寄生电阻器。

像素区域110中的数据线DLm还包括寄生电阻器R_DATA和寄生电容器C_DATA。像素区域110中的像素PX具有与如上文参考图3描述的等效电路结构。

数据线DLm连接至多个像素PX1至PXn。在示例性实施方式中，例如，数据线DLm连接至连续布置的像素PX1至PXn的驱动晶体管T1至Tn的源极S。数据线DLm包括定位在一个像素PX与另一像素PX之间的寄生电阻器R_DATA和寄生电容器C_DATA。寄生电阻器R_DATA和寄生电容器C_DATA可根据数据线DLm的材料和尺寸以及相邻电极的布置位置而变化。为了便于描述，假设在所示的示例性实施方式中，形成在像素PX之间的数据线DLm处的寄生分量彼此相同。然而，各个像素PX的寄生分量可基于显示面板100的结构具有不同的值。

感测电阻器R-Sensing根据施加至连接到数据线DLm的像素PX1至PXn的数据信号V_data来检测数据电流I_data。可通过比较感测电阻器R-Sensing的终端端子的电压之间的差异来检测数据电流I_data。

虽然图4通过示例的方式示出利用感测电阻器R-Sensing来检测数据电流I_data的方法。然而，可以使用除了电阻方法之外的感测在导体中流动的电流的方法。在示例性实施方式中，例如，可使用光耦合器或电流镜像电路来测量电流。

图5A和图5B是示出根据温度测量的数据信号的电压值和电流值的视图。

图5A示出在约25摄氏度(℃)的室温处测量的数据信号V_data和数据电流I_data的波形。数据信号V_data是包括从低电位上升至高电位的上升周期A、维持高电位的维持周期B以及从高电位下降至低电位的下降周期C的脉冲信号。

数据电流I_data在数据信号V_data的上升周期A中急剧地增大。在维持周期B中，数据电流I_data的供应逐渐减小。通过数据信号V_data在下降周期C中的急剧下降，数据电流I_data在与施加方向相反的方向上倒转。然后，电流逐渐再次减小。

图5B示出在约60℃的相对高的温度处测量的数据信号V_data和数据电流I_data的波形。在高温状态中，数据信号V_data具有与室温状态中的电压大致相同的电压。数据电流I_data在高温状态中展现出比在室温状态中更小的电流水平。这是因为，像素电容器Clc(参考图3和图4)的电容随着构成像素PX(参考图2至图4)的像素电容器Clc的绝缘体的介电系数减小而减小。

图6是示出根据示例性实施方式的温度传感器的内部的配置图。

参照图6，显示设备的数据驱动器(D-IC)120向显示面板100的数据线DLm施加数据信号V_data。所施加的数据信号V_data的数据电流I_data通过温度传感器300的电流传感器310施加至数据线DLm。

如图5A和图5B中所示，通过电流传感器310检测的数据电流I_data具有在上升之后缓和下降的形式。此外，数据电流I_data可具有两种情况：在其中一种情况中，通过施加比前一刻施加的数据信号V_data的电压更高的电压，数据电流I_data具有正的数据电流I_data；在其中另一种情况中，通过施加比前一刻施加的数据信号V_data的电压更低的电压，数据电流I_data具有负的数据电流I_data。

通过电流传感器310感测的数据电流I_data输入至整流放大器320。整流放大器320将数据电流I_data的正极性部分和负极性部分彼此分离，并且将负电流部分转换成正电流并对其进行整流。

所测量的数据电流I_data具有小的值并且不适于信号处理，并且因此，利用整流放大器320放大所述数据电流I_data。在这样的示例性实施方式中，优选地，使用差分放大器作为放大器。经放大的数据电流作为整流信号I_rec(参考图8)被输出，并且输入至脉冲发生器340。

脉冲发生器340接收通过整流放大器320放大的整流信号I_rec并且从参考电压转换单元330接收参考电压Vref(参考图7和图8)。脉冲发生器340将经放大的电流信号与参考电压Vref进行比较，从而检测超过参考电压Vref的经放大的电流信号从而生成新的感测脉冲。

优选地，参考电压Vref定位在电流信号缓和减小的区段处，从而检测在低温条件和高温条件下整流信号I_rec的改变。

当参考电压Vref设定成相当低时，整流信号I_rec在低温条件和高温条件二者下均超过参考电压Vref，并且可能无法识别整流信号I_rec因温度改变的改变。当参考电压Vref设定成相当高时，感测脉冲的宽度可能过窄，或者可能无法在低温条件和高温条件下检测到感测脉冲。

根据示例性实施方式的参考电压Vref可根据所施加的数据信号V_data而变化。参考电压转换单元330基于所施加的数据信号V_data的变化电压来确定参考电压Vref。稍后，将在参考图9、图10、图11和图12的描述中描述确定参考电压Vref的具体方法。

工作周期(duty)宽度检测器350分析从脉冲发生器340输出的感测脉冲，从而检测工作周期宽度并计算液晶层的温度。工作周期宽度检测器350可对参考周期内的感测脉冲的接通时间求和，或者分析接通时间和断开时间的比率。工作周期宽度检测器350还可包括基于感测脉冲计算温度计算值的温度计算器。温度计算器可通过参考所存储的查找表对与工作周期宽度对应的温度值进行参考。

T-CON 150可基于所计算的显示面板100的液晶层的温度，校正与温度特性相关的显示面板100的图像劣化。根据温度检测的校正方法可使用伽玛表校正、颜色温度校正等。

图7是示出温度感测电路的电路图。

参照图7，电流传感器310包括感测电阻器R-Sensing。感测电阻器R-Sensing设置在数据驱动器120的输出端子(参考图6)与数据线DL(参考图2)之间。此外，电流传感器310可嵌入数据驱动器120的输出缓冲器终端中。电流传感器310检测感测电阻器R-Sensing的相对端之间的电压差并且向整流放大器320输出电压差。

整流放大器320包括第一整流放大器321和第二整流放大器322。第一整流放大器321包括第一差分放大器323。第一差分放大器323的第一输入端子接收感测电阻器R-Sensing的输入端子的电压，并且第二输入端子接收感测电阻器R-Sensing的输出端子的电压。差分放大器是将向输入端子施加的信号的电压差放大的电路。输入端子包括正电压端子和负电压端子。就非反向差分放大器而言，正电压端子的电压与负电压端子的电压之间的差异作为正电压输出。第一差分放大器323输出通过对负电流进行整流所获得的值。第二整流放大器322包括第二差分放大器324。第二差分放大器324输出通过对正电流进行整流所获得的值。整流放大器320在第一整流放大器321和第二整流放大器322二者中输出正的整流信号I_rec。从第一整流放大器321和第二整流放大器322输出的整流信号I_rec具有180度的相位差异，并且在时间轴上并非彼此重叠。在示例性实施方式中，第一差分放大器323和第二差分放大器324中的每一个可接收正的供应电压VCC(+)和负的供应电压VCC(-)。

从第一整流放大器321和第二整流放大器322输出的整流信号I_rec分别输入至第一脉冲发生器331和第二脉冲发生器332。

脉冲发生器340包括比较器Comp，并且输入电流波形输入至所述比较器Comp的正端子且参考电压Vref输入至所述比较器Comp的负端子。比较器Comp将输入至负端子的参考电压Vref与输入电流波形进行比较，从而将高于参考电压Vref的输入电流波形作为高电位电压输出，并且将小于参考电压Vref的输入电流波形作为低电位电压输出。换言之，脉冲发生器340可仅从输入电流波形提取超过参考电压Vref的部分并且可将所提取的部分作为感测脉冲输出。输入电流波形由于像素电容器根据温度的改变而具有不同的电流施加模式。因此，超过参考电压Vref的电流波形的时序还可根据温度变化，而且感测脉冲的接通时间可根据温度变化。

可通过使用恒定的直流(DC)电压源来提供参考电压Vref。然而，在示例性实施方式中，在帧操作周期内，参考电压Vref可基于根据输入图像施加的图像数据而改变。参考电压转换单元330预测出数据电流I_data的极性和大小基于图像输入信号而改变，并且可设定最优的参考电压Vref，使得感测脉冲仅考虑温度的影响而与基于图像改变的数据信号V_data无关。

工作周期宽度检测器350计算从脉冲发生器340输出的感测脉冲。工作周期宽度检测器350可通过将预定周期(诸如，垂直同步帧)的感测脉冲的接通时间求和来检测整个工作周期宽度。还可基于感测脉冲的各个接通时间之间的差异来测量温度偏差，但是利用少量的感测脉冲可能导致测量误差。这样的测量误差可通过例如将某一周期的多个感测脉冲的接通时间求和或者计算平均值而通过增加测量感测脉冲的数量来减小。工作周期宽度检测器350的结果可根据温度具有不同的输出值。

温度计算器可接收工作周期宽度检测器350的结果并且可通过将所述结果与存储有温度值的查找表进行比较来计算温度。所计算的温度是间接测量的结果，但是所述温度利用液晶层的状态的改变来测量。因此，当与感测的温度相比时，如当与在传统面板或传统驱动电路板的后表面上检测的温度相比时，可直接反映根据液晶材料的操作的趋势。在示例性实施方式中，通过示例的方式示出温度计算器嵌入工作周期宽度检测器350中以计算温度。然而，因为工作周期宽度检测器350本身的结果Temp具有与温度成比例的值，所以向温度值的转换可能并非总是必需的。工作周期宽度检测器350的结果Temp可根据系统的配置，在没有配置温度计算器的情况下直接被用于T-CON 150(参考图2和图6)中。

图8是示出与图7的每个步骤对应的输出波形的示例的视图。

参照图8，数据信号V_data作为周期性数据信号脉冲被施加。通过感测电阻器R-Sensing检测的数据电流I_data在数据信号的上升周期中具有陡峭的上升部分，并且在信号维持周期中逐渐减小。其后，数据电流I_data具有在信号的下降周期中急剧地下降至负极性并且随后在维持周期中逐渐减小的形状。随着信号的重复，数据电流I_data的正信号和负信号显现为对称的。

数据电流I_data通过整流放大器320进行整流，并且仅具有正极性或负极性之一的整流信号I_rec被输出。在图8中，通过示例的方式示出正电流信号的整流。虽然未示出，但是当负电流信号被整流时，从图8中所示的电流信号起具有180度的相位差的电流波形被输出。

整流信号I_rec中的超过参考电压Vref的区域被脉冲发生器340转换，并且作为感测脉冲P_duty被输出。整流信号I_rec的波形根据温度而改变，并且感测脉冲P_duty的脉冲宽度可改变。

图9A是示出根据温度的数据电流的波形图。

图9B是示出根据温度的整流信号I_rec和感测脉冲P_duty的波形图。

图9A示出在约25℃、约50℃和约80℃的液晶层温度处测量的数据电流I_data。随着液晶层的温度增加，像素电容器的电容减小。

在上升周期中，数据电流I_data不会根据温度具有大的偏差。然而，在像素电容器被充电的维持周期中，数据电流I_data随着温度的增加展现出更小的电流值，而数据信号V_data维持电位。这是因为，介电系数随着液晶层的温度上升而减小，并且像素电容器Clc的电容也减小。

图9B是示出通过根据温度对数据电流进行整流而获得的整流信号的波形图。

为了方便信号处理，通过将电流值转换成电压形式来获得在示例性实施方式中描述的数据电流I_data的整流信号I_rec。在示例性实施方式中，整流信号I_rec的表现和描述大致代表电压的形式。

参照图9B，整流信号I_rec在液晶层的约25℃、约50℃和约80℃的各个温度处表现为I_rec25、I_rec50和I_rec80的电压波形。高温整流信号I_rec80表现为比低温整流信号I_rec25的电压更低的电压。

当温度更高时，整流信号I_rec(作为数据电流I_data)表现为更低的电压。脉冲发生器340(参考图7)设定参考电压Vref以检测整流信号I_rec根据温度的改变，并且检测比参考电压Vref更高的整流信号I_rec以生成感测脉冲P_duty。

通过整流信号I_rec25、I_rec50和I_rec80生成根据每个温度的整流信号I_rec，作为感测脉冲P_duty25、P_duty50和P_duty80。当温度更高(例如，t1<t2<t3)时，感测脉冲P_duty具有更窄的脉冲宽度。

参考电压Vref可设定成这样的电压，在该电压处可针对全部的温度条件生成感测脉冲P_duty。换言之，参考电压Vref可设定在高于低温条件的最低电压且低于高温条件的最高电压的范围内。为了改善识别根据温度改变的感测脉冲P_duty，优选地，参考电压Vref设定为接近且高于低温条件下的最低电压的电压。当参考电压Vref设定成过高时，感测脉冲P_duty的脉冲宽度不会显著地根据温度改变，并且可能难以检测精确的温度。

图10是根据数据信号的电压的整流信号的波形图。

图10示出在大致相同的温度处当数据信号V_data是1V、2V和4V时的整流信号I_rec。参照图10，当数据信号V_data是1V的低电压时，数据电流I_data的大小也是低的，并且整流信号I_rec的电压是低的。当数据信号V_data增加至2V或4V时，数据电流I_data的大小也增加，并且整流信号I_rec的电压也成比例地增加。

如图10中所示，当液晶层的温度大致相同时，整流信号I_rec的电压随着数据信号V_data的大小变化而浮动，并且可通过设定保持恒定的参考电压Vref而不检测到温度。

图11是检测到的、根据数据信号电压的改变的感测脉冲的波形图。

参照图11，在大致相同的温度条件下，当数据信号V_data是1V、2V和4V时，各个整流信号I_rec具有不同的电压。

脉冲发生器340(参考图7)将当数据信号V_data是1V时的整流信号I_rec(1V)与第一参考电压Vref1进行比较以计算感测脉冲P_duty。脉冲发生器340将当数据信号V_data是2V时的整流信号I_rec(2V)与第二参考电压Vref2进行比较以计算感测脉冲P_duty。可通过将当数据信号V_data是4V时的整流信号I_rec(4V)与第三参考电压Vref3进行比较，类似地计算感测脉冲P_duty。

在液晶层的温度大致相同的情况下，虽然数据信号V_data浮动，但是可通过调整与之协作的参考电压Vref而输出具有大致相同的脉冲宽度的感测脉冲P_duty。

可通过以下公式2获得可与数据信号电压的变化量ΔV成比例地变化的参考电压Vref。

<公式2>

参考电压Vref＝[(转换常数)/(Vcom)]×(V_dataN-1-VdataN)

在用于确定参考电压的以上公式2中，转换常数是根据面板的结构和液晶层的材料确定的常数值。在以上公式2中，Vcom表示公共电极电压，VdataN表示当前施加的数据信号电压，以及V_dataN-1表示在先前的水平同步周期中施加的数据信号电压。

参考电压Vref与在先前的水平同步周期中施加的数据信号与当前施加的数据信号之间的电压差ΔV成比例，并且与公共电极电压Vcom成反比。根据示例性实施方式，虽然数据信号V_data的大小改变，但是脉冲发生器340可通过施加可变的参考电压V_ref而生成恒定的感测脉冲P_duty。

根据示例性实施方式的温度传感器300可应用测试模式，从而检测显示面板100的液晶层的温度。然而，并非总是需要应用测试模式。根据示例性实施方式的温度传感器300可在显示面板100显示从外部输入至显示面板100的图像信息的操作状态下实时地检测液晶层的温度。

图12是数据信号电压和参考电压的波形图。

参照图12，以0V、-1V、-3V、-6V、-5V、-3V和-0V的阶跃波形施加数据信号V_data。数据信号V_data被施加的周期根据每个电压的大小划分为A、B、C、D、E和F区段。

在周期A中，数据信号V_data从0V上升至1V，并且在这样的示例性实施方式中，电压差ΔV是约1V。在周期A中，数据电流I_data增加并且随后逐渐减小。在图12中，为了便于说明，假设在没有对数据电流I_data进行整流和放大的过程的情况下，通过将数据电流I_data与参考电压Vref进行比较来计算感测脉冲P_duty。在周期A中，确定第一参考电压Vref1并且作为参考电压Vref施加第一参考电压Vref1。基于用于确定参考电压Vref的公式，与电压差ΔV成比例地确定第一参考电压Vref1。对于其中数据电流I_data高于第一参考电压Vref1的周期，周期A的感测脉冲P_duty具有脉冲宽度W1。

在周期B中，数据信号V_data从1V上升至3V，并且在这样的示例性实施方式中，电压差ΔV是约2V。在周期B中，确定第二参考电压Vref2并且作为参考电压Vref施加第二参考电压Vref2。第二参考电压Vref2具有高于第一参考电压Vref1的电压值的电压值。对于其中数据电流I_data高于第二参考电压Vref2的周期，周期B的感测脉冲P_duty具有脉冲宽度W1。在周期A和周期B中，感测脉冲P_duty具有大致相同的脉冲宽度W1。

在周期C中，数据信号V_data从3V增加至6V，并且在这样的示例性实施方式，电压差ΔV是约3V。在周期C中，确定第三参考电压Vref3并且作为参考电压Vref施加第三参考电压Vref3。第三参考电压Vref3具有高于第二参考电压Vref2的电压值的电压值。对于其中数据电流I_data高于第三参考电压Vref3的周期，周期C的感测脉冲P_duty具有脉冲宽度W1。在周期A、周期B和周期C中，感测脉冲P_duty具有大致相同的脉冲宽度W1。

在周期D中，数据信号V_data从6V下降至5V。在这样的示例性实施方式中，电压差ΔV是约-1V。在数据信号V_data下降的周期中，数据电流I_data展现出负极性。在图12中，为了便于说明示出了负极性，但是在温度传感器300(参考图6和图7)的整流放大器320(参考图6和图7)中，负电流被整流成正极性以被计算。

对于其中数据电流I_data具有比第四参考电压Vref4的绝对值大的绝对值的周期，在周期D中的感测脉冲P_duty具有脉冲宽度W1。在周期A、周期B、周期C和周期D中，感测脉冲P_duty具有大致相同的脉冲宽度W1。

在下文中，在周期E和周期F中参考电压Vref根据数据信号V_data的改变而变化，使得感测脉冲P_duty可具有大致相同的脉冲宽度W1。通过连续施加的数据信号V_data之间的电压差ΔV确定参考电压Vref，而与液晶层的温度无关。

图13是示出在高温处图12中的数据信号电压与参考电压之间的比较的波形图。

参照图13，示出在高温处的数据信号V_data、数据电流I_data、参考电压Vref和感测脉冲P_duty。虽然在与图12中的相同的条件下施加数据信号V_data，但是液晶层的温度上升，像素电容器Clc(参考图3和图4)的充电容量减小，以及由此施加的数据电流I_data减小。因为根据数据信号V_data的改变来确定参考电压Vref，所以参考电压Vref是在不考虑温度的情况下确定的。因此，图13中所示的参考电压Vref具有与图12中的参考电压Vref大致相同的电压值。

对于其中数据电流I_data超过参考电压Vref的周期，感测脉冲P_duty设定成具有高电位。随着在高温条件处的数据电流I_data减小，感测脉冲P_duty的脉冲宽度Wh变成小于在如图12所示的低温状态下的感测脉冲宽度Wl。

然而，虽然数据输入值根据参考电压Vref的变化而变化，但是感测脉冲P_duty的脉冲宽度Wh可保持恒定。

图14是示出根据替代示例性实施方式的温度传感器的电路图。

参照图14，向面板的数据线DL1至DLm中的每一条输出数据信号的输出缓冲器连接至感测电阻器R-Sensing，以及感测电阻器R-Sensing连接至数据信号的DC电力端子并且与栅极信号同步地一起感测施加至多个数据信号的数据电流I_data。

所感测的数据电流I_data可如图6和图7中所描述的那样被整流放大器320放大，并且被脉冲发生器340使用以生成感测脉冲并检测液晶层的温度。

因为施加至多条数据线DL(参考图2)的电流具有比施加至单条数据线DL的电流更大的值，所以可减小测量误差。此外，当与温度传感器300分别地设置在数据线DL中的每一条中的情况相比，可减少电路配置的成本。

然而，在设定参考电压Vref时，需要考虑施加至连接到感测电阻器R-Sensing的多条数据线DL的全部数据信号V_data的施加模式。

图15A和图15B是示出数据驱动器中的感测电阻器的布置位置的框图。

参照图15A，数据驱动器120从T-CON 150(参考图2和图6)接收图像数据RDn’、GDn’和BDn’以及控制信号D_CS。移位寄存器和锁存单元根据每条数据线分配图像数据，并且数-模转换器DAC将数字图像数据转换成模拟信号。输出缓冲器用于放大输出图像信号的电流。这些功能与应用于一般数据驱动器IC的那些功能大致相同。

根据示例性实施方式的数据驱动器120还可包括定位在输出缓冲器的输出端子处的电流传感器310。电流传感器310可定位在输出缓冲器的输出部分处，从而感测与每条单独的数据线DL对应的数据电流I_data。所感测的数据电流I_data被传输至在数据驱动器120外部的温度传感器300，并且在计算显示面板100(参考图2和图6)的液晶层的温度时被使用。图15A中所示的电流传感器310可检测对每条数据线DL(参考图2)施加的数据电流I_data(参考图8、图12和图13)。温度传感器300可基于电流传感器310的感测结果检测每个像素的温度。

图15B是示出根据替代示例性实施方式的电流传感器310的配置图。参照图15B，电流传感器310可定位在数据驱动器120的电力输入端子VDD与输出缓冲器的输入端子之间。电流传感器310可通过输出缓冲器的输出数据线Y1至Y966来检测施加至像素的集成数据电流I_data。温度传感器300可基于通过电流传感器310感测的数据电流I_data来计算温度。各个像素的温度可能未被图15B中所示的电流传感器310测量到，但是所述温度可被包括多个像素的像素块的单元检测到。

考虑显示面板100的特性(相邻像素之间的温度偏差不大且温度改变是缓和的)，通过使用图15B中所示的电流传感器310针对多个像素测量温度的方案是实际上适用的温度检测方法之一。

虽然在图15A和图15B中仅电流传感器310设置在数据驱动器120中。然而，数据驱动器120还可包括温度传感器300的一些功能块，诸如整流放大器320(参考图6和图7)或参考电压转换单元330(参考图6和图7)。此外，数据驱动器120还可包括整个温度传感器300(参考图6)。

图16是应用有根据示例性实施方式的温度传感器的显示设备的数据校正框图。

参照图16，T-CON 150包括自动色度校正块(在下文中，ACC块)151、动态电容补偿块(在下文中，DCC块)152、数据处理块153和控制信号生成块154。

ACC块151根据基于显示面板100的伽玛特性的预定校正伽玛值对红色输入图像数据RDn、绿色输入图像数据GDn和蓝色输入图像数据BDn执行伽玛校正，并且输出经校正的红色图像数据A-RDn、绿色图像数据A-GDn和蓝色图像数据A-BDn。换言之，显示面板100的红色伽玛特性、绿色伽玛特性和蓝色伽玛特性彼此不同，并且对于具有大致相同灰度级的红色输入图像数据RDn、绿色输入图像数据GDn和蓝色输入图像数据BDn，显示面板100展现出不同的亮度值。

为了补偿这种亮度差异，ACC块151设定参考伽玛特性并且设定参考伽玛特性与各个红色伽玛特性、绿色伽玛特性和蓝色伽玛特性之间的每个灰度级的偏差作为校正伽玛值。因此，ACC块151通过添加或扣除分别与红色输入图像数据RDn、绿色输入图像数据GDn和蓝色输入图像数据BDn对应的校正伽玛值来补偿亮度差异。

图17是示出根据图16中所示的ACC块的输入灰度级的红色数据、绿色数据和蓝色数据的输出灰度级的视图。

在示例性实施方式中，例如，在图17中，第一图形A1示出根据绿色数据的输入灰度级的输出灰度级，第二图形A2示出根据红色数据的输入灰度级的输出灰度级，以及第三图形A3示出与蓝色数据的输入灰度级对应的输出灰度级。

如图17中所示的那样，虽然具有大致相同的灰度级的红色输入图像数据RDn、绿色输入图像数据GDn和蓝色输入图像数据BDn被提供至ACC块151(参考图16)，但是ACC块151补偿红色输入图像数据RDn、绿色输入图像数据GDn和蓝色输入图像数据BDn以具有不同的灰度级值，由此减小上述亮度差异。在示例性实施方式中，例如，图17示出与输入至ACC块151的数据的位数相比，数据被校正至扩大的位数的示例。在示例性实施方式中，例如，ACC块151接收具有大致相同的512的灰度级值的红色输入图像数据RDn、绿色输入图像数据GDn和蓝色输入图像数据BDn，并且输出具有2048的灰度级的绿色数据A-GDn、具有高于2048的灰度级的红色数据A-RDn以及具有小于2048的灰度级的蓝色数据A-BDn。因此，通过红色数据A-RDn、绿色数据A-GDn和蓝色数据A-BDn所得的白色坐标可在全部的灰度级中几乎保持恒定，并且因此，可改善显示面板100的颜色特性。

在这样的示例性实施方式中，当显示面板100的温度改变时，施加至像素的数据信号的延迟程度改变，并且因此，液晶材料的响应速度也可能产生差异。在示例性实施方式中，可以通过温度传感器300(参考图6)精确地检测液晶层的温度，并且可通过将温度特性精确地反映到颜色校正值来执行精确的校正。当温度偏差根据像素的位置而不同时，还可对整个面板的一部分施加不同的颜色校正值。

换言之，显示面板100(参考图2和图6)基于液晶层的温度而划分为多个像素块，并且可分别对像素块施加不同的伽玛补偿值，由此校正图像数据。

为了提高当前帧的响应速度，图16中所示的DCC块152根据当前图像信号的灰度级与先前图像信号的灰度级之间的差异、基于预定校正值校正当前图像信号的灰度级值。换言之，DCC块152从目标灰度级值开始增大当前图像信号的灰度级值。为此，可对存储用于补偿红色数据A-RDn的红色校正值的红色查找表、存储用于补偿绿色数据A-GDn的绿色校正值的绿色查找表以及存储用于补偿蓝色数据A-BDn的蓝色校正值的蓝色查找表进行存储。

图18是示出图16中所示的DCC块的内部结构的示例的框图。

DCC块152包括绿色数据补偿器G_DCC、红色数据补偿器R_DCC和蓝色数据补偿器B_DCC。

在示例性实施方式中，例如，绿色数据补偿器G_DCC从所存储的多个绿色查找表之中选择与所感测的液晶层的温度对应的绿色查找表G_LUT_sel，并且通过使用所选择的绿色查找表G_LUT_sel的绿色校正值来补偿绿色数据A-GDn。

所选择的绿色查找表G_LUT_sel(对于红色为R_LUT_sel，对于蓝色为B_LUT_sel)接收当前帧的较高的m位绿色数据A-GDn(对于红色为A-RDn，对于蓝色为A-BDn)的以及存储在存储器(未示出)中的先前帧的较高的m位绿色数据A-GDn-1(对于红色为A-RDn-1，对于蓝色为A-BDn-1)，并且输出与之对应的m位的绿色校正值I_G(对于红色为IR，对于蓝色为IB)。因此，绿色数据补偿器G_DCC利用当前帧的绿色数据A-GDn的绿色校正值IG和较低位输出N位的绿色补偿数据D_GDn(对于红色为D_RDn，对于蓝色为D_BDn)。换言之，为了提高响应速度，绿色补偿数据D_GDn具有比绿色数据A-GDn的灰度级值更高的灰度级值。

红色数据补偿器R_DCC和蓝色数据补偿器B_DCC也执行与绿色数据补偿器G_DCC中大致相同的操作。然而，针对每个颜色，可在查找表中存储不同的补偿值。

DCC块152用于校正图像数据的值，从而补偿在显示面板100(参考图2和图6)的响应速度中的延迟。因为显示面板100的响应速度敏感地根据温度改变，所以可基于通过温度传感器300计算出的液晶层的温度值来执行补偿。

在示例性实施方式中，例如，因为响应速度随着液晶层的温度上升而增加，所以优选地，存储在查找表中的待施加于每个数据补偿器的数据校正值具有较低的值。当液晶层的温度降低时，响应速度降低，因此期望增加每个校正值。

因此，作为示例，可通过选择多个查找表之一进行参考来执行基于温度的校正。在替代的示例性实施方式中，可对参考查找表的校正值施加温度校正常数以生成校正值。

图19是示出其中数据线被划分成上部和下部的显示面板的配置图。

参照图19，显示面板100划分成上区域UA和下区域LA，在上区域UA中数据线DL从面板的上部延伸，在下区域LA中数据线DL从面板的下部延伸。上区域UA从上数据驱动器120U接收数据信号V_data(参考图21)，而下区域LA从下数据驱动器120L接收数据信号V_data。

因为显示面板100划分成上部和下部，所以可在上区域UA和下区域LA中同时写入数据信号V_data，由此缩短数据写入操作所需要的时间。

上数据驱动器120U和下数据驱动器120L均包括电流传感器310(参考图6、图7、图15A和图15B)并且可各自测量显示面板100的温度。电流传感器310可检测每个区域中的液晶层的温度，并且可向T-CON 150传输所感测的温度。

图20是示出根据温度的栅极信号的补偿波形图。

数据驱动器120与显示面板100(参考图1和图19)中的像素之间的距离越大，向像素施加的数据信号V_data受寄生电阻器R_DATA(参考3和图4)和寄生电容器C_DATA(参考图3和图4)的影响越大。像素PX(参考图2至图4和图19)接收与间隔距离成比例地延迟的数据信号V_data。栅极信号与数据信号V_data(参考图5A、图5B、图8、图10、图12和图13)同步地从栅极驱动器130(参考图2)输出。因此，由于在数据信号V_data中发生延迟，所以像素PX在交错的时序接收栅极信号和数据信号V_data。

为了解决这样的问题，考虑到数据信号V_data的延迟时间，施加至相距数据驱动器120具有大的距离的像素的栅极信号可通过预定时间延迟来施加。通过延迟栅极信号的施加时序，栅极信号的施加时序可与数据信号V_data的施加时序相吻合。参照在图19中的低温条件下的栅极信号，施加至相距数据驱动器具有大的距离的栅极线GLn-1和栅极线GLn的栅极信号通过低温间隔时间DT_low的延迟来施加。

然而，当显示面板100的温度上升时，像素PX的像素电容器Clc(参考图3和图4)的容量减小，并且液晶的操作条件也可改变。

当显示面板100的温度上升时，根据示例性实施方式的显示设备可根据温度改变栅极信号的施加时序。

在高温条件下的像素PX的液晶电容器Clc具有小的电容器容量，并且因此，在数据信号V_data中生成的RC延迟变得小。栅极驱动器130可根据温度条件和从数据驱动器120间隔开的程度来校正施加至像素的栅极信号的施加时序。参照图19，施加至相距数据驱动器120具有大的距离的第(n-1)栅极线GLn-1和第n栅极线GLn的栅极信号通过高温间隔时间DT_high的延迟来施加。通常，高温间隔时间DT_high具有比低温间隔时间DT_low更小的值。

图21是示出包括预充电的数据信号电压的波形图。

参照图21，以包括相对于公共电极电压Vcom的正电压VH和负电压VL的脉冲的形式连续地施加数据信号V_data。当以120赫兹(Hz)的帧驱动时，通过约3.7微秒(μs)的脉冲宽度来施加数据信号V_data。单个数据信号的脉冲周期由水平同步周期(在下文中，1H)表示。

栅极信号与数据信号V_data同步地被施加，并且脉冲宽度描绘为4H的周期。考虑到当通过栅极线GL向像素施加栅极信号时的上升延时，栅极信号需要确保充分的时间来开启实际像素的驱动晶体管。

换言之，考虑到驱动晶体管的开启，在周期1H、周期2H和周期3H中第一栅极信号的脉冲的数据信号V_data不会被写入连接至第一栅极线GL1的像素，并且在周期4H中数据信号V_data可写入像素。在数据信号V_data的同步点之前施加数据信号V_data被称为预充电。

周期5H的数据信号V_data被写入第二栅极线GL2的像素，周期6H的数据信号V_data被写入第三栅极线GL3的像素，以及周期7H的数据信号V_data被写入第四栅极线GL4的像素。

因为在数据信号V_data被写入连接至一个栅极线GL的像素时栅极信号被写入三个连续的栅极线GL，所以连接至三个栅极线GL的像素的电容器可部分地影响其他像素。

在示例性实施方式中，当数据信号V_data在周期4H中被写入时，栅极信号输入至第一栅极线GL1、第二栅极线GL2、第三栅极线GL3和第四栅极线GL4。例如，第一栅极线GL1、第二栅极线GL2、第三栅极线GL3和第四栅极线GL4的全部驱动晶体管可能因栅极信号的延迟而不开启，但是像素中的一些的驱动晶体管可开始被开启。在周期4H中写入的数据信号V_data的写入条件需要使得应当考虑第一栅极线GL1、第二栅极线GL2、第三栅极线GL3和第四栅极线GL4的像素的电容器条件。

根据示例性实施方式的温度传感器300(参考图6)可通过检测具有如图21中所示的预充电条件的数据信号V_data的数据电流I_data(参考图8、图12和图13)来计算显示面板的温度。此外，参考电压转换单元330(参考图6和图7)可通过根据连接至多条栅极线的像素TFT的打开程度施加不同的权重来计算施加至脉冲发生器340(参考图7)的可变参考电压Vref。在一个数据信号V_data与多条栅极线的栅极信号重叠的情况下，参考电压Vref需要设定成具有比在数据信号V_data与单个栅极信号重叠的情况下的电压更高的电压。

在示例性实施方式中，例如，虽然受连接至第一栅极线GL1的像素的影响，但是在周期4H中写入的数据信号V_data的电流值还部分地受连接至第二栅极线GL2、第三栅极线GL3和第四栅极线GL4的像素的影响，并且因此，应用于公式2的转换常数需要被校正，使得设定更高的参考电压Vref。

如上文所阐述的那样，根据一个或多个示例性实施方式，LCD面板可通过向像素区域施加驱动信号并且检测介电系数根据像素内部的液晶的温度改变的改变，从而检测液晶层的内部温度。

此外，根据一个或多个示例性实施方式，LCD设备可通过基于所感测的液晶层温度改变灰度级电压或改变驱动信号的施加时序，从而大致防止由LCD面板的温度增加而造成的图像质量的劣化。

虽然已经参考本发明的示例性实施方式示出和描述了本发明，但是对于本领域普通技术人员将显而易见，在没有脱离本发明的精神和范围的情况下，可在形式和细节方面对本发明进行各种改变。

Claims

1.一种液晶显示设备，包括：

上衬底；

下衬底，与所述上衬底相对并且包括数据线以及与所述数据线绝缘的栅极线；

液晶层，位于所述下衬底与所述上衬底之间；

电流感测单元，基于施加至所述数据线的数据信号检测数据电流，从而检测所述液晶层的液晶电容的改变；

整流放大器，对所检测的数据电流进行整流或放大，从而生成和输出整流信号；

脉冲发生器，通过将所述整流信号与参考电压进行比较来生成感测脉冲；以及

工作周期宽度检测器，检测通过所述脉冲发生器生成的所述感测脉冲的工作周期宽度，

其中，所述参考电压基于连续施加至所述数据线的数据信号之间的电压差来设定。

2.如权利要求1所述的液晶显示设备，还包括温度计算器，所述温度计算器基于所述感测脉冲的所述工作周期宽度计算所述液晶层的温度。

3.如权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述参考电压与施加至所述数据线的所述数据信号和在先前的水平同步周期期间施加的数据信号之间的电压差成比例。

4.如权利要求3所述的液晶显示设备，其中，所述参考电压具有处于在水平同步周期期间与所述数据电流对应的所述整流信号的最低电压和最高电压之间的电压值。

5.如权利要求4所述的液晶显示设备，其中，当所述液晶层的温度恒定时，所述脉冲发生器生成具有相同的工作周期宽度的多个感测脉冲。

6.如权利要求1所述的液晶显示设备，其中，当所述液晶层的温度上升时，所述感测脉冲具有较窄的脉冲宽度。

7.如权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述电流感测单元包括感测电阻器、光耦合器和电流镜像电路中的至少一项。

8.如权利要求1所述的液晶显示设备，还包括数据线，

其中，所述电流感测单元分别连接至所述数据线中的每一条并且检测所述数据线中的每一条的所述数据电流。

9.如权利要求8所述的液晶显示设备，其中，所述电流感测单元与数据驱动器集成，所述数据驱动器将所述数据信号施加至所述数据线。

10.如权利要求1所述的液晶显示设备，还包括多条数据线，

其中，所述电流感测单元连接至所述多条数据线并且通过将施加至所述多条数据线的所述数据电流求和来检测所述数据电流。

11.如权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述整流放大器将所述数据电流的正电流和负电流分离和整流。

12.一种液晶显示设备，包括：

显示面板；

像素，位于所述显示面板上，所述像素包括具有液晶电容的液晶层，所述液晶电容根据温度改变而变化；

数据驱动器和栅极驱动器，其中，所述数据驱动器向所述像素施加数据信号，所述栅极驱动器向所述像素施加栅极信号；

时序控制器，控制所述数据驱动器和所述栅极驱动器；以及

温度传感器，检测所述液晶层的温度，以及包括：

电流感测单元，检测通过所述数据信号生成的数据电流；

整流放大器，对所检测的数据电流进行整流或放大，从而输出整流信号；

参考电压转换单元，基于连续施加至数据线的数据信号之间的电压差设定参考电压；

脉冲发生器，将所述整流信号与所述参考电压进行比较，从而生成感测脉冲；

工作周期宽度检测器，检测从所述脉冲发生器输出的所述感测脉冲的工作周期宽度；以及

温度计算器，基于所述工作周期宽度确定所述液晶层的所述温度，

其中，所述时序控制器基于从所述温度传感器输出的所述液晶层的所述温度来校正输入图像数据。

13.如权利要求12所述的液晶显示设备，其中，所述时序控制器接收红色图像数据、绿色图像数据和蓝色图像数据，并且利用校正伽玛值校正所述红色图像数据、所述绿色图像数据和所述蓝色图像数据，以及

所述时序控制器通过当所感测的温度更高时施加更小的校正伽玛值来校正所述红色图像数据、所述绿色图像数据和所述蓝色图像数据。

14.如权利要求13所述的液晶显示设备，其中，所述时序控制器针对各个颜色施加不同的校正伽玛值，从而校正红色像素、绿色像素和蓝色像素的发光特性。

15.如权利要求12所述的液晶显示设备，其中，所述时序控制器施加校正值，使得当前帧的图像数据从先前帧的图像数据起增加，以及

当所感测的温度相对高时的所述校正值小于当所感测的温度相对低时的所述校正值。

16.如权利要求12所述的液晶显示设备，其中，所述时序控制器根据施加有所述栅极信号的所述像素与所述数据驱动器之间的间隔程度，增大所述栅极信号的施加周期。

17.如权利要求16所述的液晶显示设备，其中，与当所感测的温度相对低时所述栅极信号的所述施加周期相比，当所感测的温度相对高时通过所述时序控制器对所述栅极信号的所述施加周期较短。

18.如权利要求12所述的液晶显示设备，其中，所述栅极驱动器输出与一个数据信号重叠的多个栅极信号。

19.如权利要求18所述的液晶显示设备，其中，所述多个栅极信号之一与多个数据信号重叠。

20.如权利要求19所述的液晶显示设备，其中，所述参考电压转换单元根据与所述数据信号重叠的所述多个栅极信号的数量而改变所述参考电压。