CN109883562B - 显示装置、温度传感器以及温度感测方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种显示装置、温度传感器以及温度感测方法。该温度传感器包括传递单元，传递单元包括至少一个相互连接在输入端与输出端之间的第一晶体管，每个第一晶体管的控制端与第一通路端相连，当第一晶体管的数量为多个时，前一个第一晶体管的第二通路端与后一个第一晶体管的第一通路端相连，其中，第一晶体管的阈值电压随温度变化，当传递单元接收到有效的输入信号时，传递单元根据第一晶体管的阈值电压与有效的输入信号产生输出信号。通过在显示装置中制作由晶体管组成的温度传感器，该温度传感器基于晶体管的特性产生输出信号，代替了现有技术中的温感装置，实现了温度检测，从而解决了显示装置成本过高的问题。

Description

显示装置、温度传感器以及温度感测方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种显示装置、温度传感器以及温度感测方法。

背景技术

液晶显示(Liquid Crystal Display,LCD)现已成为市场上主流的显示技术，液晶显示装置包括：彩色滤光片基板、位于彩色滤光片基板下方具有薄膜晶体管(Thin FilmTransistor,TFT)的像素阵列基板、夹在彩色滤光片基板与阵列基板之间的液晶层、驱动芯片及背光模组等。

因为无论是形成在像素阵列基板上的TFT还是液晶层中的液晶分子，都会受到外界温度的影响表现出不同的特性，比如，若外界温度越低，TFT的电子迁移率越低，TFT的充电特性越差；若外界温度变化范围过大，便不能用同一组伽马电压调节对液晶分子施加的外加电压，从而影响画面显示的质量，所以，在现有技术中，需要在驱动芯片上增加感温装置，从而控制驱动芯片根据不同的外界温度输出不同的伽马电压。

然而，在驱动芯片上增加感温装置不仅会增大驱动芯片原有的面积，不利于显示装置的窄边框化，而且还会增加显示装置的成本。

发明内容

本发明针对现有技术中所存在的上述问题提供了一种显示装置、温度传感器以及温度感测方法，通过在显示装置中制作由晶体管组成的温度传感器，该温度传感器基于晶体管的特性产生输出信号，代替了现有技术中的温感装置，实现了温度检测，从而解决了显示装置成本过高的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种温度传感器，所述温度传感器包括传递单元，所述传递单元包括设置在其输出端和输出端之间的至少一个第一晶体管，所述第一晶体管的第一通路端与控制端相连，并在所述控制端的控制下将接收到的输入信号由所述二通路端输出，当所述第一晶体管的数量为多个时，前一个所述第一晶体管的第二通路端与后一个所述第一晶体管的第一通路端相连，

其中，所述第一晶体管的阈值电压随温度变化，当所述传递单元接收到有效的输入信号时，所述传递单元根据所述第一晶体管的阈值电压与所述有效的输入信号产生输出信号。

优选地，通过以下等式获得所述输出信号：

Vout＝Vin-n*Vth

其中，Vout表示所述输出信号，Vin表示所述输入信号，Vth表示所述第一晶体管的阈值电压，n表示所述第一晶体管的个数。

优选地，所述温度传感器还包括复位单元，所述复位单元与所述传递单元相连，用于根据第一下拉信号与第二下拉信号控制所述输出信号。

优选地，所述复位单元包括至少一个第二晶体管，所述第二晶体管的个数与所述第一晶体管匹配，每个所述第二晶体管的控制端接收所述第一下拉信号，每个所述第二晶体管的第一通路端接收所述第二下拉信号，每个所述第二晶体管的第二通路端分别与相应的所述第一晶体管的第二通路端相连。

根据本发明的第二方面，提供了一种显示装置，包括：显示面板，具有显示区和非显示区，所述显示面板包括位于所述显示区内的像素阵列；驱动芯片，位于所述非显示区内，与所述像素阵列相连；印制电路板，与所述驱动芯片相连；以及如上所述的温度传感器，位于所述非显示区内，并与所述印制电路板相连，其中，所述印制电路板根据所述输入信号与所述输出信号控制所述驱动芯片产生驱动信号。

优选地，所述印制电路板具有运算模块，所述运算模块用于计算所述输入信号与所述输出信号的电压差，并根据所述电压差控制所述驱动芯片产生所述驱动信号。

优选地，所述驱动芯片包括伽马电路、和/或栅极驱动电路。

优选地，所述驱动信号包括伽马电压、和/或晶体管的开启电压、和/或晶体管的关断电压。

优选地，所述印制电路板通过柔性电路板分别与所述温度传感器、所述驱动芯片相连。

根据本发明的第三方面，提供了一种温度感测方法，通过如上所述的温度传感器感测温度，其特征在于，包括：获得所述输入信号，并根据所述输入信号与所述阈值电压产生所述输出信号；以及获得第一下拉信号与第二下拉信号，并根据所述第一下拉信号与所述第二下拉信号控制所述输出信号，其中，当所述输入信号为低电平、所述第一下拉信号为高电平、所述第二下拉信号为低电平时，所述输出信号为低电平，当所述输入信号为低电平、当所述第一下拉信号为低电平、所述第二下拉信号为低电平时，所述输出信号与感测温度对应。

根据本发明实施例提供的温度传感器，该温度传感器包括传递单元，传递单元包括至少一个相互连接的第一晶体管，前一个第一晶体管的第二通路端与后一个第一晶体管的第一通路端相连，每个第一晶体管的控制端与第一通路端相连，第一晶体管的阈值电压随温度变化，通过传递单元接收到有效的输入信号，传递单元根据第一晶体管的阈值电压与有效的输入信号产生输出信号，实现了温度检测的目的，与现有技术相比，用第一晶体管组成的温度传感器代替原有的温感装置，从而减小了温度传感器的成本。

在一些优选的实施例中，传递单元包括多个相互连接的第一晶体管，传递单元根据多个第一晶体管的阈值电压总和与有效的输入信号产生输出信号，进一步提高了温度传感器的灵敏度，从而增加了温度检测的准确率。

根据本发明实施例提供的显示装置，该显示装置包括：显示面板，具有显示区和非显示区，显示面板包括位于显示区内的像素阵列；驱动芯片，位于非显示区内，与像素阵列相连；印制电路板，与驱动芯片相连；以及本发明实施例的温度传感器，位于非显示区内，并与印制电路板相连，通过印制电路板基于输入信号与输出信号控制驱动芯片产生驱动信号，实现了驱动芯片根据不同的温度输出与温度匹配的驱动信号，与现有技术相比，用晶体管组成的温度传感器与印制电路板代替了原有的温感装置，减小了温度传感器的尺寸，从而实现了显示装置窄边框化的目的。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例进行描述，本发明的上述以及其他目的特征和优点将更为清楚。

图1示出了本发明的显示装置的结构示意图。

图2示出了本发明的显示装置的工作原理示意图。

图3示出了本发明第一实施例的温度传感器的结构示意图。

图4示出了本发明第一实施例的温度传感器在工作模式下的时序示意图。

图5示出了本发明第二实施例的温度传感器的结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本发明的许多特定的细节，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

图1示出了本发明的显示装置的结构示意图，图2示出了本发明的显示装置的工作原理示意图。

如图1、图2所示，本发明实施例的显示装置包括：显示面板、温度传感器100、印制电路板200、驱动芯片300以及柔性电路板400，其中，显示面板具有显示区10和非显示区20，显示面板包括位于显示区10内的像素阵列，印制电路板200具有运算模块201，驱动芯片300包括驱动电路301，该驱动电路301可以包括伽马电路和/或栅极驱动电路。

在本实施例中，温度传感器100与驱动芯片300位于非显示区内，印制电路板200位于显示面板外部，通过柔性电路板400分别与温度传感器100、驱动芯片300相连，驱动芯片300与像素阵列相连。

如图2所示，温度传感器100、运算模块201以及驱动电路301组成电压选择系统，温度传感器100根据接收到的输入信号Vin、第一下拉信号Voff以及第二下拉信号Vgl产生输出信号Vout，并将输入信号Vin与输出信号Vout传送至运算模块201。运算模块201可根据系统编程运算计算出输入信号Vin与输出信号Vout的电压差，并根据电压差产生第一控制信号Vctl1与第二控制信号Vctl2。驱动电路301根据接收到的第一控制信号Vctl1与第二控制信号Vctl2产生驱动信号，具体的，驱动电路301根据第一控制信号Vctl1产生伽马电压Vgamma，和/或根据第二控制信号Vctl2产生晶体管的开启电压VGH、和/或晶体管的关断电压VGL。

图3示出了本发明第一实施例的温度传感器的结构示意图，图4示出了本发明第一实施例的温度传感器在工作模式下的时序示意图。

如图3所示，本发明第一实施例的温度传感器100包括相连的传递单元110与复位单元120。传递单元110包括至少一个设置在其输入端与输出端之间的第一晶体管，每个第一晶体管的栅极(控制端)与源极相连，当第一晶体管的数量为多个时，前一个第一晶体管的漏极(第二通路端)与后一个第一晶体管的源极(第一通路端)相连。复位单元120包括至少一个第二晶体管，第二晶体管的个数与第一晶体管匹配，每个第二晶体管的栅极接收第一下拉信号Voff，每个第二晶体管的源极接收第二下拉信号Vgl，每个第二晶体管的漏极端分别与相应的第一晶体管的漏极相连。然而本实施例并不限于此，本领域技术人员可根据需要对晶体管源极、漏极互换。下面将结合具体的实施例对本发明温度传感器的结构与温度感测方法进行详细描述。

传递单元110根据第一晶体管的阈值电压与有效的输入信号Vin产生输出信号Vout，复位单元120根据第一下拉Voff信号与第二下拉信号Vgl控制输出信号Vout。

在本实施例中，传递单元110包括3个相互连接的第一晶体管T1、T2、T3，复位单元120包括3个第二晶体管T1’、T2’、T3’，每个第一晶体管T1、T2、T3的栅极与源极相连，第一晶体管T1的源极接收输入信号Vin，第一晶体管T1的漏极与第一晶体管T2的源极均与第一节点相连，第一晶体管T2的漏极与第一晶体管T3的源极均与第二节点相连，第一晶体管T3的漏极产生输出信号Vout，第二晶体管T1’、T2’、T3’的栅极接收第一下拉信号Voff，第二晶体管T1’、T2’、T3’的源极接收第二下拉信号Vgl，第二晶体管T1’的漏极与第一节点相连，用于下拉第一节点的电压V1，第二晶体管T2’的漏极与第二节点相连，用于下拉第二节点的电压V2，第二晶体管T3’的漏极与第一晶体管T3的漏极相连，用于下拉输出信号Vout。

如图3、图4所示，第二下拉信号Vgl为低电平信号，在t1时段，输入信号Vin为低电平信号，第一晶体管T1、T2、T3关断，第一下拉信号Voff为高电平信号，第二晶体管T1’、T2’、T3’打开，第二晶体管T1’、T2’、T3’的源极接收第二下拉信号Vgl，分别将第一节点的电压V1、第二节点的电压V2以及输出信号Vout拉低至低电平；在t2时段，输入信号Vin为高电平信号(有效)，第一晶体管T1、T2、T3打开，第一下拉信号Voff为低电平信号，第二晶体管T1’、T2’、T3’关断，其中，第一晶体管T1、T2、T3的阈值电压随温度变化，当传递单元110接收到有效的输入信号Vin时，通过等式(1)获得输出信号：

Vout＝Vin-n*Vth (1)

其中，Vout表示输出信号，Vin表示输入信号，Vth表示第一晶体管的阈值电压，n表示第一晶体管的个数，在本实施例中，n为3。

图5示出了本发明第二实施例的温度传感器的结构示意图。

如图5所示，本实施例的温度传感器的结构与第一实施例大体一致，在此不再赘述，与第一实施例不同之处在于，在本实施例中，传递单元110包括4个相互连接的第一晶体管T1、T2、T3、T4，复位单元120包括4个第二晶体管T1’、T2’、T3’、T4’，当传递单元110接收到有效的输入信号Vin时，通过等式(1)获得输出信号：

Vout＝Vin-n*Vth (1)

其中，Vout表示输出信号，Vin表示输入信号，Vth表示第一晶体管的阈值电压，n表示第一晶体管的个数，在本实施例中，n为4。

本实施例相对于第一实施例的第一晶体管个数更多，传递级越多，进一步提高了温度传感器的灵敏度，从而增加了温度检测的准确率。

然而本实施例并不限于此，本领域技术人员可根据需要对第一晶体管个数进行其他设置，例如是一个、两个或其他。

根据本发明实施例提供的温度传感器，该温度传感器包括传递单元，传递单元包括至少一个相互连接的第一晶体管，前一个第一晶体管的第二通路端与后一个第一晶体管的第一通路端相连，每个第一晶体管的控制端与第一通路端相连，第一晶体管的阈值电压随温度变化，通过传递单元接收到有效的输入信号，传递单元根据第一晶体管的阈值电压与有效的输入信号产生输出信号，实现了温度检测的目的，与现有技术相比，用第一晶体管组成的温度传感器代替原有的温感装置，从而减小了温度传感器的成本。

在一些优选的实施例中，传递单元包括多个相互连接的第一晶体管，传递单元根据多个第一晶体管的阈值电压总和与有效的输入信号产生输出信号，进一步提高了温度传感器的灵敏度，从而增加了温度检测的准确率。

根据本发明实施例提供的显示装置，该显示装置包括：显示面板，具有显示区和非显示区，显示面板包括位于显示区内的像素阵列；驱动芯片，位于非显示区内，与像素阵列相连；印制电路板，与驱动芯片相连；以及本发明实施例的温度传感器，位于非显示区内，并与印制电路板相连，通过印制电路板基于输入信号与输出信号控制驱动芯片产生驱动信号，实现了驱动芯片根据不同的温度输出与温度匹配的驱动信号，与现有技术相比，用晶体管组成的温度传感器与印制电路板代替了原有的温感装置，减小了温度传感器的尺寸，从而实现了显示装置窄边框化的目的。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。

Claims (8)

1.一种用于显示装置的温度传感器，其特征在于，所述温度传感器包括传递单元，所述传递单元包括设置在其输入端和输出端之间的多个第一晶体管，所述第一晶体管的第一通路端与控制端相连，并在所述控制端的控制下将接收到的输入信号由第二通路端输出，前一个所述第一晶体管的第二通路端与后一个所述第一晶体管的第一通路端相连，

其中，所述第一晶体管的阈值电压随温度变化，当所述传递单元接收到有效的输入信号时，所述传递单元根据所述第一晶体管的阈值电压与所述有效的输入信号产生输出信号，

所述温度传感器还包括复位单元，所述复位单元与所述传递单元相连，用于根据第一下拉信号与第二下拉信号控制所述输出信号，

所述复位单元包括至少一个第二晶体管，所述第二晶体管的个数与所述第一晶体管匹配，每个所述第二晶体管的控制端接收所述第一下拉信号，每个所述第二晶体管的第一通路端接收所述第二下拉信号，每个所述第二晶体管的第二通路端分别与相应的所述第一晶体管的第二通路端相连。

2.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，通过以下等式获得所述输出信号：

Vout＝Vin-n*Vth

其中，Vout表示所述输出信号，Vin表示所述输入信号，Vth表示所述第一晶体管的阈值电压，n表示所述第一晶体管的个数。

3.一种显示装置，其特征在于，包括：

显示面板，具有显示区和非显示区，所述显示面板包括位于所述显示区内的像素阵列；

驱动芯片，位于所述非显示区内，与所述像素阵列相连；

印制电路板，与所述驱动芯片相连；以及

如权利要求1-2任一所述的温度传感器，位于所述非显示区内，并与所述印制电路板相连，

其中，所述印制电路板根据所述输入信号与所述输出信号控制所述驱动芯片产生驱动信号。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述印制电路板具有运算模块，所述运算模块用于计算所述输入信号与所述输出信号的电压差，并根据所述电压差控制所述驱动芯片产生所述驱动信号。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述驱动芯片包括伽马电路、和/或栅极驱动电路。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述驱动信号包括伽马电压、和/或晶体管的开启电压、和/或晶体管的关断电压。

7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述印制电路板通过柔性电路板分别与所述温度传感器、所述驱动芯片相连。

8.一种温度感测的方法，通过如权利要求1-2任一所述的温度传感器感测温度，其特征在于，所述温度感测的方法包括：

获得所述输入信号，并根据所述输入信号与所述阈值电压产生所述输出信号；以及

获得第一下拉信号与第二下拉信号，并根据所述第一下拉信号与所述第二下拉信号控制所述输出信号，

其中，当所述输入信号为低电平、所述第一下拉信号为高电平、所述第二下拉信号为低电平时，所述输出信号为低电平，

当所述输入信号为低电平、当所述第一下拉信号为低电平、所述第二下拉信号为低电平时，所述输出信号与感测温度对应。

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