CN113012654A - 一种栅极驱动电源管理系统和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种栅极驱动电源管理系统和显示装置。该栅极驱动电源管理系统包括：温度采集模块，标准电压输出模块、温度补偿电压输出模块和输出控制模块，输出控制模块用于将薄膜晶体管所处环境的温度与预设温度范围进行对比，并在薄膜晶体管所处环境的温度处于预设温度范围时，控制标准电压输出模块向栅极驱动电路提供标准高压信号和标准低压信号，在薄膜晶体管所处环境的温度超出预设温度范围时，控制温度补偿电压输出模块向栅极驱动电路提供温度补偿高压信号和/或温度补偿低压信号。本发明实施例能够根据温度补偿输入栅极驱动电路的电压信号，使薄膜晶体管在高低温状态下仍能正常开启和截止，保证显示面板在高低温下的正常显示。

Description

一种栅极驱动电源管理系统和显示装置

技术领域

本发明实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种栅极驱动电源管理系统和显示装置。

背景技术

随着电子产品的发展，薄膜晶体管液晶显示器的应用范围越来越广。在薄膜晶体管液晶显示器工作期间，每个液晶像素点都由相应薄膜晶体管来驱动，从而能够实现以高速度、高亮度和高对比度的方式显示显示器的信息。

然而，现有的薄膜晶体管液晶显示器没有温度补偿功能。具体地，薄膜晶体管的导通阈值电压VTH会随着外界温度的变化而变化。在低温情况下，薄膜晶体管的导通阈值电压VTH会升高。由此，对于在常温下能够正常导通的薄膜晶体管来说，在低温情况下，由于导通阈值电压VTH的升高，相同的驱动电压只能使该薄膜晶体管处于半开状态(即非完全开启状态)。这样使得该薄膜晶体管对应的液晶像素点充电不完全，从而造成薄膜晶体管液晶显示器的显示效果变差，无法达到人们的视觉要求。

发明内容

本发明提供一种栅极驱动电源管理系统和显示装置，以根据温度补偿输入的电压信号，使栅极驱动电路中的薄膜晶体管能够在高低温状态下仍能够正常开启和截止。

第一方面，本发明实施例提供了一种栅极驱动电源管理系统，所述栅极驱动电源管理系统用于向栅极驱动电路提供高压信号和低压信号，所述栅极驱动电路包括至少一个薄膜晶体管；所述栅极驱动电源管理系统包括：

温度采集模块，位于显示面板内部，用于采集所述栅极驱动电路中所述薄膜晶体管所处环境的温度；

标准电压输出模块和温度补偿电压输出模块，分别与所述栅极驱动电路电连接；

输出控制模块，分别与所述温度采集模块、所述标准电压输出模块和所述温度补偿电压输出模块电连接；所述输出控制模块用于将所述薄膜晶体管所处环境的温度与预设温度范围进行对比，并在所述薄膜晶体管所处环境的温度处于所述预设温度范围时，控制所述标准电压输出模块向所述栅极驱动电路提供标准高压信号和标准低压信号，在所述薄膜晶体管所处环境的温度超出所述预设温度范围时，控制所述温度补偿电压输出模块向所述栅极驱动电路提供温度补偿高压信号和/或温度补偿低压信号。

进一步地，所述预设温度范围包括温度上限和温度下限；

所述输出控制模块用于在所述薄膜晶体管所处环境的温度大于所述温度上限时，控制所述温度补偿电压输出模块向所述栅极驱动电路提供温度补偿低压信号，所述温度补偿低压信号小于所述标准高压信号；

所述输出控制模块还用于在所述薄膜晶体管所处环境的温度小于所述温度下限时，控制所述温度补偿电压输出模块向所述栅极驱动电路提供温度补偿高压信号，所述温度补偿高压信号大于所述标准高压信号。

进一步地，所述温度补偿电压输出模块包括高压信号温度补偿电路和低压信号温度补偿电路，所述高压信号温度补偿电路和所述低压信号温度补偿电路分别与所述栅极驱动电路电连接。

进一步地，所述高压信号温度补偿电路包括高压温控单元和高压信号输出单元，所述高压温控单元和所述高压信号输出单元电连接；所述高压温控单元根据环境的温度控制所述高压信号输出单元输出所述温度补偿高压信号；

所述低压信号温度补偿电路包括低压温控单元和低压信号输出单元，所述低压温控单元和所述低压信号输出单元电连接；所述低压温控单元根据环境的温度控制所述低压信号输出单元输出所述温度补偿低压信号。

进一步地，所述高压温控单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一比较器，所述第一电阻为热敏电阻；

所述第一电阻的第一端接收高压电源信号，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端和所述第一比较器的第一输入端，所述第二电阻的第二端接地，所述第一比较器的第二输入端接收第一参考电压信号，所述第一比较器的第一电源端接收高压电源信号，所述第一比较器的第二电源端接地，所述第三电阻的两端分别连接所述第一比较器的第一电源端和输出端；

所述高压信号输出单元包括第一开关管、第四电阻、第五电阻、第六电阻和高压信号外围电路，所述第四电阻为热敏电阻；

所述第一开关管的栅极连接所述第一比较器的输出端，所述第一开关管的第一端连接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端接地，所述第一开关管的第二端连接所述第五电阻的第一端和所述第六电阻的第一端，所述第五电阻的第二端连接所述第四电阻的第二端，所述第六电阻的第二端连接所述高压信号外围电路并作为温度补偿高压信号输出端与所述栅极驱动电路电连接。

进一步地，所述第一电阻为负温度系数热敏电阻，所述第一比较器的第一输入端为正向输入端，所述第一比较器的第二输入端为反向输入端；

或者，所述第一电阻为正温度系数热敏电阻，所述第一比较器的第一输入端为反相输入端，所述第一比较器的第二输入端为正向输入端。

进一步地，所述低压温控单元包括第七电阻、第八电阻、第九电阻和第二比较器，所述第七电阻为热敏电阻；

所述第七电阻的第一端接收高压电源信号，所述第七电阻的第二端连接所述第八电阻的第一端和所述第二比较器的第一输入端，所述第八电阻的第二端接地，所述第二比较器的第二输入端接收第二参考电压信号，所述第二比较器的第一电源端接收高压电源信号，所述第二比较器的第二电源端接地，所述第九电阻的两端分别连接所述第二比较器的第一电源端和输出端；

所述低压信号输出单元包括第二开关管、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一电容和低压信号外围电路，所述第十二电阻为热敏电阻；

所述第二开关管的栅极连接所述第二比较器的输出端，所述第二开关管的第一端连接所述第十二电阻的第一端，所述第十二电阻的第二端接地，所述第二开关管的第二端连接所述第十电阻的第一端和所述第十一电阻的第一端，所述第十电阻的第二端连接所述第十二电阻的第二端和所述第一电容的第一端，并且接收第三参考电压信号，所述第一电容的第二端接地，所述第十一电阻的第二端连接所述低压信号外围电路并作为温度补偿低压信号输出端与所述栅极驱动电路电连接。

进一步地，所述第七电阻为负温度系数热敏电阻，所述第二比较器的第一输入端为正向输入端，所述第二比较器的第二输入端为反向输入端；

或者，所述第七电阻为正温度系数热敏电阻，所述第二比较器的第一输入端为反相输入端，所述第二比较器的第二输入端为正向输入端。

进一步地，所述输出控制模块用于在所述薄膜晶体管所处环境的温度超出所述预设温度范围的时间超出预设时间时，控制所述温度补偿电压输出模块向所述栅极驱动电路提供温度补偿高压信号和/或温度补偿低压信号。

第二方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如第一方面任一项所述的栅极驱动电源管理系统。

本发明实施例中，通过设置温度采集模块、标准电压输出模块、温度补偿电压输出模块和输出控制模块，利用温度采集模块采集面板内薄膜晶体管所处环境的温度，然后由输出控制模块根据实际的薄膜晶体管所处环境的温度来切换由标准电压输出模块或温度补偿电压输出模块向栅极驱动电路提供电压信号，从而实现根据温度补偿输入的电压信号，使栅极驱动电路中的薄膜晶体管能够在高低温状态下仍能够正常开启和截止。本发明实施例可以解决因薄膜晶体管受温度影响而导致的显示面板显示效果不佳的问题，能够提高显示装置的环境适应能力，保证显示面板在高温和低温下的正常显示，改善用户体验。此外，本发明实施例提供的栅极驱动电源管理系统，能够兼容现有的栅极驱动电路及电压输出电路，不用增加面板的功率负载，无需修改驱动方式，更有利于实现量产化。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种级联栅极驱动电路的结构示意图；

图2是图1所示移位寄存电路的结构示意图；

图3是图2所示移位寄存电路在不同温度条件下的输出信号；

图4是本发明实施例提供的一种栅极驱动电源管理系统的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种温度补偿电压输出模块的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种高压信号温度补偿电路的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种低压信号温度补偿电路的结构示意图；

图8是图1所示栅极驱动电路的驱动信号时序图；

图9和图10是图2所示移位寄存电路的理论驱动信号和实际驱动信号时序图；

图11-图14是图1所示栅极驱动电路采用本发明实施例提供的栅极驱动电源管理系统在不同温度条件下各级输出信号时序图；

图15是图1所示栅极驱动电路采用本发明实施例提供的栅极驱动电源管理系统时第1-16级扫描驱动信号的波形放大图；

图16是图1所示栅极驱动电路采用本发明实施例提供的栅极驱动电源管理系统时第一级和第720级扫描驱动信号的高温噪声对比图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

如背景技术部分所述，现有的显示面板中栅极驱动电路以及像素驱动电路中均设置有薄膜晶体管，图1是本发明实施例提供的一种级联栅极驱动电路的结构示意图，图2是图1所示移位寄存电路的结构示意图，图3是图2所示移位寄存电路在不同温度条件下的输出信号，表1是图2所示移位寄存电路在不同温度条件线不同偏压下的输出信号值。首先，可以理解，现有的薄膜晶体管的电学性能会受温度影响，其阈值电压随温度的变化而漂移。而通过图1-图3和表1的实验数据可得，由于薄膜晶体管阈值电压受温度的影响，栅极驱动电路的输出信号会发生明显变形失真，而且温度变化越大，信号的失真程度越高。如图所示，尤其在环境温度为25°和30°时，栅极驱动电路的输出信号已完全失真，难以实现正常的显示面板像素扫描驱动。

表1

温度/℃	0	-5	-10	-15	-20	-25	-30
								GN(Vbias 2V)	16.996	16.996	16.993	16.972	16.919	16.703	16.067
GN(Vbias 0V)	16.997	16.989	16.967	16.887	16.649	15.939	14.059
								GN(Vbias-2V)	16.982	16.951	16.814	16.442	15.68	14.014	fail

基于上述的技术问题，本发明实施例提供了一种栅极驱动电源管理系统。图4是本发明实施例提供的一种栅极驱动电源管理系统的结构示意图，参考图1和图4，该栅极驱动电源管理系统10用于向栅极驱动电路20提供高压信号VGH和低压信号VGL，栅极驱动电路20包括至少一个薄膜晶体管；栅极驱动电源管理系统10包括：温度采集模块11，位于显示面板内部，用于采集栅极驱动电路20中薄膜晶体管所处环境的温度；标准电压输出模块12和温度补偿电压输出模块13，分别与栅极驱动电路20电连接(图中未示出)；输出控制模块14，分别与温度采集模块11、标准电压输出模块12和温度补偿电压输出模块13电连接；输出控制模块14用于将薄膜晶体管所处环境的温度与预设温度范围进行对比，并在薄膜晶体管所处环境的温度处于预设温度范围时，控制标准电压输出模块11向栅极驱动电路20提供标准高压信号VGH’和标准低压信号VGL’，在薄膜晶体管所处环境的温度超出预设温度范围时，控制温度补偿电压输出模块向栅极驱动电路提供温度补偿高压信号VGH”和/或温度补偿低压信号VGL”。

该栅极驱动电源管理系统10实质上是向栅极驱动电路20提供电源信号的结构，在现有的显示面板驱动过程中，栅极驱动电路20一般由栅极驱动芯片及相关电路提供固定且标准的高压信号和低压信号。本实施例在此基础上，设置温度采集模块11负责采集显示面板内部的实时温度，该温度即代表了栅极驱动电路中薄膜晶体管所处的环境温度。而标准电压输出模块12和温度补偿电压输出模块13为两个并列的电压输出模块，其分别向栅极驱动电路提供标准的电压信号以及温度补偿后的电压信号。输出控制模块14则负责根据温度采集模块11采集的温度，来判断和切换向栅极驱动电路提供电压信号的电压输出模块。可以理解，正常温度范围内，栅极驱动电路20由标准电压输出模块12提供标准电压信号(标准高压信号VGH’和标准低压信号VGL’)即可；而当温度超出预设的温度范围，即处于高温或低温的异常温度状况时，则需要通过输出控制模块14切换为由温度补偿电压输出模块13向栅极驱动电路20提供温度补偿后的电压信号，即温度补偿高压信号VGH”和/或温度补偿低压信号VGL”。

需要说明的是，预设的温度范围需要根据实际采用的移位寄存电路以及薄膜晶体管的参数进行实验验证，可以理解，不同的移位寄存电路和薄膜晶体管对温度的敏感程度不同，在输出的扫描驱动信号发生失真的临界温度即为本实施例中输出控制模块14内部设定的预设温度值。示例性地，可设置预设温度范围为0-60°。此外，需要说明的是，在高温和低温两种温度状态下，薄膜晶体管所产生的阈值电压漂移不同，而最终引起输出的扫描驱动信号失真的电压信号也不同。换言之，在低温状态下，薄膜晶体管的阈值电压升高，采用标准高压信号VGH’驱动薄膜晶体管时会导致薄膜晶体管无法正常开启，因此，基于本实施例的栅极驱动电源管理系统，本领域技术人员可适应性地针对高压信号VGH设置温度补偿，使高压信号VGH高于当前温度下薄膜晶体管的阈值电压，即切换为由温度补偿电压输出模块13提供温度补偿高压信号VGH”。而在高温状态下，薄膜晶体管的阈值电压降低，采用标准低压信号VGL’驱动薄膜晶体管时会导致薄膜晶体管无法正常截止，因此，基于本实施例的栅极驱动电源管理系统，本领域技术人员可适应性地针对低压信号VGL设置温度补偿，使低压信号VGL低于当前温度下薄膜晶体管的阈值电压，即切换为由温度补偿电压输出模块13提供温度补偿低压信号VGL”。

本发明实施例提供的栅极驱动电源管理系统，通过设置温度采集模块、标准电压输出模块、温度补偿电压输出模块和输出控制模块，利用温度采集模块采集面板内薄膜晶体管所处环境的温度，然后由输出控制模块根据实际的薄膜晶体管所处环境的温度来切换由标准电压输出模块或温度补偿电压输出模块向栅极驱动电路提供电压信号，从而实现根据温度补偿输入的电压信号，使栅极驱动电路中的薄膜晶体管能够在高低温状态下仍能够正常开启和截止。本发明实施例可以解决因薄膜晶体管受温度影响而导致的显示面板显示效果不佳的问题，能够提高显示装置的环境适应能力，保证显示面板在高温和低温下的正常显示，改善用户体验。此外，本发明实施例提供的栅极驱动电源管理系统，能够兼容现有的栅极驱动电路及电压输出电路，不用增加面板的功率负载，无需修改驱动方式，更有利于实现量产化。

基于上述原理，可选地，本发明实施例中还可设置预设温度范围包括温度上限和温度下限；输出控制模块14用于在薄膜晶体管所处环境的温度大于温度上限即处于高温状态时，控制温度补偿电压输出模块13向栅极驱动电路20提供温度补偿低压信号，温度补偿低压信号VGL”小于标准低压信号VGL’；输出控制模块14还用于在薄膜晶体管所处环境的温度小于温度下限即处于低温状态时，控制温度补偿电压输出模块向栅极驱动电路提供温度补偿高压信号，温度补偿高压信号VGH”大于标准高压信号VGH’。

此外，可以理解，显示面板内部的温度变化存在偶然性，也即可能存在偶然的变高或变低的情况。在上述实施例的基础上，可选设置栅极驱动电源管理系统中，输出控制模块14用于在薄膜晶体管所处环境的温度超出预设温度范围的时间超出预设时间时，控制温度补偿电压输出模块13向栅极驱动电路20提供温度补偿高压信号VGH”和/或温度补偿低压信号VGL”。

换言之，本发明实施例中可以以时间作为温度稳定的判断前提，通过输出控制模块14确定温度在一定时间内的稳定超出预设温度范围时，再切换为由温度补偿电压输出模块13提供温度补偿的电压信号。此时，对于电压信号的补偿更为准确，并且对于显示面板的像素驱动而言，也能够避免特殊情景下频繁切换引起的不良，保证产品的稳定性。

图5是本发明实施例提供的一种温度补偿电压输出模块的结构示意图，参考图1和图5，具体地，本发明实施例中，可设置温度补偿电压输出模块13包括高压信号温度补偿电路131和低压信号温度补偿电路132，高压信号温度补偿电路131和低压信号温度补偿电路132分别与栅极驱动电路20电连接(图中未示出)。

继续参考图5，本发明实施例中，进一步地，还可设置高压信号温度补偿电路131包括高压温控单元1311和高压信号输出单元1312，高压温控单元1311和高压信号输出单元1312电连接；高压温控单元1311根据环境的温度控制高压信号输出单元1312输出温度补偿高压信号VGH”；

低压信号温度补偿电路132包括低压温控单元1321和低压信号输出单元1322，低压温控单元1321和低压信号输出单元1322电连接；低压温控单元1321根据环境的温度控制低压信号输出单元1322输出温度补偿低压信号VGL”。

本发明实施例中采用高压信号温度补偿电路131和低压信号温度补偿电路132分别提供温度补偿的高压信号和低压信号，不仅能够提供精确的温度补偿高压信号和温度补偿低压信号，也能够避免两个温度补偿的高压信号和低压信号之间产生干扰。两个温度补偿电路中均可采用相同的架构即温控单元和信号输出单元的组合，其中温控单元负责根据温度输出控制指令，信号输出单元负责根据控制指令来提供相应的温度补偿电压信号。

针对上述的实施方案，本发明实施例分别针对高压信号温度补偿电路和低压信号温度补偿电路分别提供了具体的电路结构。图6是本发明实施例提供的一种高压信号温度补偿电路的结构示意图，参考图5和图6，该高压信号温度补偿电路131包括高压温控单元1311和高压信号输出单元1312，高压温控单元1311包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第一比较器U1，第一电阻R1为热敏电阻；第一电阻R1的第一端接收高压电源信号AVDD，第一电阻R1的第二端连接第二电阻R2的第一端和第一比较器U1的第一输入端，第二电阻R2的第二端接地，第一比较器U1的第二输入端接收第一参考电压信号Vref1，第一比较器U1的第一电源端接收高压电源信号AVDD，第一比较器U1的第二电源端接地，第三电阻R3的两端分别连接第一比较器U1的第一电源端和输出端Vout；

高压信号输出单元1312包括第一开关管Q1、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和高压信号外围电路，第四电阻R4为热敏电阻；第一开关管Q1的栅极连接第一比较器U1的输出端Vout，第一开关管Q1的第一端连接第四电阻R4的第一端，第四电阻R4的第二端接地，第一开关管Q1的第二端连接第五电阻R5的第一端和第六电阻R6的第一端，第五电阻R5的第二端连接第四电阻R4的第二端，第六电阻R6的第二端连接高压信号外围电路并作为温度补偿高压信号输出端与栅极驱动电路20电连接(图中未示出)。

下面对该高压信号温度补偿电路的具体工作过程进行适当解释。参考图5和图6，首先，对于高压温控单元1311，在第一电阻R1为热敏电阻的基础上，第一电阻R1和第二电阻R2之间的节点N1的电压取决于第一电阻R1和第二电阻R2的电阻值之比，温度变化时第一电阻R1阻值发生变化，节点N1的电压发生变化，通过合理设置第一参考电压Vref1，可以利用第一比较器U1输出高电平信号和低电平信号。表2为图6所示高压信号温度补偿电路温度和输出电压的关系列表，参考表2，具体地，当温度为正常温度(＞-15°)时，节点N1的电压V+小于第一比较器U1的反向输入端电压V-，此时第一比较器U1输出低电平信号即接地信号GND；当温度为低温(＜15°)时，节点N1的电压V+大于第一比较器U1的反向输入端电压V-，此时第一比较器U1输出高电平信号即AVDD。

表2

在上述高压温控单元1311根据温度提供不同的电平信号的基础上，高压信号输出单元1312中的第一开关管Q1分别呈截止和导通状态。可以理解，在截止状态下，第五电阻R5和第六电阻R6呈串联连接，此时第六电阻R6的第二端即温度补偿高压信号输出端输出电压为Vfbp*(1+R6/R5)；而在导通状态下，第五电阻R5和第四电阻R4呈并联连接，此时第六电阻R6与并联的第四电阻R4和第五电阻R5呈串联连接，此时第六电阻R6的第二端即温度补偿高压信号输出端输出电压为Vfbp*(1+R6/R5//R4)。显然，通过合理设置第四电阻R4-第六电阻R6的电阻值，即可对温度补偿高压信号输出端输出的电压进行温度补偿。需要说明的是，第四电阻R4可设置为正温度系数热敏电阻，此时温度越低，第四电阻R4的电阻越小，可以理解，温度补偿电压信号输出端的输出电压Vfbp*(1+R6/R5//R4)越大，从而可以根据温度实时调节实现温度补偿，即实现温度越高，输出的温度补偿高压信号VGH”越大。

如上实施例中，可选第一电阻R1为正温度系数热敏电阻，第一比较器U1的第一输入端为正向输入端，第一比较器U1的第二输入端为反向输入端。此外，也可设置第一电阻R1为负温度系数热敏电阻，第一比较器U1的第一输入端为反相输入端，第一比较器U1的第二输入端为正向输入端。

图7是本发明实施例提供的一种低压信号温度补偿电路的结构示意图，参考图5和图7，该低压信号温度补偿电路132包括低压温控单元1321和低压信号输出单元1322，其中，低压温控单元1321包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和第二比较器U2，第七电阻R7为热敏电阻；

第七电阻R7的第一端接收高压电源信号AVDD，第七电阻R7的第二端连接第八电阻R8的第一端和第二比较器U2的第一输入端，第八电阻R8的第二端接地，第二比较器U2的第二输入端接收第二参考电压信号Vref2，第二比较器U2的第一电源端接收高压电源信号AVDD，第二比较器U2的第二电源端接地，第九电阻R9的两端分别连接第二比较器U2的第一电源端和输出端Vout；

低压信号输出单元1322包括第二开关管Q2、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第一电容C1和低压信号外围电路，第十二电阻R12为热敏电阻；

第二开关管Q2的栅极连接第二比较器U2的输出端Vout，第二开关管U2的第一端连接第十二电阻R12的第一端，第十二电阻R12的第二端接地，第二开关管Q2的第二端连接第十电阻R10的第一端和第十一电阻R11的第一端，第十电阻R10的第二端连接第十二电阻R12的第二端和第一电容C1的第一端，并且接收第三参考电压信号Vref3，第一电容C1的第二端接地，第十一电阻R11的第二端连接低压信号外围电路并作为温度补偿低压信号输出端与栅极驱动电路20电连接(图中未示出)。

下面对该低压信号温度补偿电路132的工作原理进行适当介绍，参考图7，同理，可以理解，第二比较器U2的第一输入端和第二输入端分别连接第七电阻R7与第八电阻R8之间的节点N2和第二参考电压信号Vref2，在第七电阻R7为热敏电阻的基础上，温度变化时节点N2的电压发生变化，通过合理设置第二参考电压Vref2，可以利用第二比较器U2输出高电平信号和低电平信号。表3为图7所示低压信号温度补偿电路温度和输出电压的关系列表，参考表3，具体地，当温度为正常温度(＜50°)时，节点N2的电压V+小于第二比较器U2的反向输入端电压V-，此时第二比较器U2输出低电平信号即接地信号GND；当温度为高温(＞50°)时，节点N2的电压V+大于第二比较器U2的方向输入端电压V-，此时第二比较器U2输出高电平信号即AVDD。

表3

模组温度/℃	V+与V-的关系	运放输出	Q1导通状态	VGL电压
					小于50°	V+<V-	GND	截止	-Vref3*(R11/R10)
大于50°	V+>V-	AVDD	导通	-Vref3*(R11/R10//R12)

在上述低压温控单元1321根据温度提供不同的电平信号的基础上，低压信号输出单元1322中的第二开关管Q2分别呈截止和导通状态。可以理解，在截止状态下，第十电阻R10和第十一电阻R11呈串联连接，此时第十一电阻R11的第二端即温度补偿低压信号输出端输出电压为-Vref3*(R11/R10)；而在导通状态下，第十电阻R10和第十二电阻R12呈并联连接，此时第十一电阻R11与并联的第十电阻R10和第十二电阻R12呈串联连接，第十一电阻R11的第二端即温度补偿低压信号输出端输出电压为-Vref3*(R11/R10//R12)。显然，通过合理设置第十电阻R10-第十二电阻R12的电阻值，即可对温度补偿低压信号输出端输出的电压进行温度补偿。需要说明的是，第十二电阻R12可设置为负温度系数热敏电阻，此时温度越高，第十二电阻R12的电阻越小，可以理解，温度补偿电压信号输出端的输出电压-Vref3*(R11/R10//R12)越小，从而可以根据温度实时调节实现温度补偿，即实现温度越高，输出的温度补偿低压信号VGL”越小。此外，第一电容C1可以保证第十电阻R10的第二端的电位固定为第三参考电压Vref3。

同样地，可选第七电阻R7为负温度系数热敏电阻，第二比较器U2的第一输入端为正向输入端，第二比较器U2的第二输入端为反向输入端；或者，第七电阻R7为正温度系数热敏电阻，第二比较器U2的第一输入端为反相输入端，第二比较器U2的第二输入端为正向输入端。

针对上述实施例提供的栅极驱动电源管理系统的实际效果，本发明实施例提供了具体的仿真模拟和实验。图8是图1所示栅极驱动电路的驱动信号时序图，图9和图10是图2所示移位寄存电路的理论驱动信号和实际驱动信号时序图，图11-图14是图1所示栅极驱动电路采用本发明实施例提供的栅极驱动电源管理系统在不同温度条件下各级输出信号时序图，图15是图1所示栅极驱动电路采用本发明实施例提供的栅极驱动电源管理系统时第1-16级扫描驱动信号的波形放大图，图16是图1所示栅极驱动电路采用本发明实施例提供的栅极驱动电源管理系统时第一级和第720级扫描驱动信号的高温噪声对比图，由图8-图16可知，本发明实施例利用栅极驱动电源管理系统向栅极驱动电路提供温度补偿后的高压信号和低压信号，能够适应移位寄存电路中薄膜晶体管的阈值电压随温度的变化，保证移位寄存电路中薄膜晶体管的正常开启和关闭，使得移位寄存电路正常工作并输出稳定的栅极扫描信号，能够有效避免栅极扫描信号的失真。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种显示装置，该显示装置包括如上实施例提供的任意一种栅极驱动电源管理系统。该显示装置具体可以是手机、平板电脑、智能穿戴设备、广告屏等，该显示装置中显示面板通过栅极驱动电源管理系统向其中的栅极驱动电路提供高压信号和低压信号，保证显示面板的正常扫描驱动。当然，上述的结构外，该显示装置还可设置包括驱动芯片、柔性线路板、主板等其他模组结构，此处不做过多限制。此外，由于上述显示装置采用本发明实施例提供的栅极驱动电源管理系统，因此，该显示装置具备上述栅极驱动电源管理系统相同或相应的技术效果，此处不再赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种栅极驱动电源管理系统，其特征在于，所述栅极驱动电源管理系统用于向栅极驱动电路提供高压信号和低压信号，所述栅极驱动电路包括至少一个薄膜晶体管；所述栅极驱动电源管理系统包括：

温度采集模块，位于显示面板内部，用于采集所述栅极驱动电路中所述薄膜晶体管所处环境的温度；

标准电压输出模块和温度补偿电压输出模块，分别与所述栅极驱动电路电连接；

输出控制模块，分别与所述温度采集模块、所述标准电压输出模块和所述温度补偿电压输出模块电连接；所述输出控制模块用于将所述薄膜晶体管所处环境的温度与预设温度范围进行对比，并在所述薄膜晶体管所处环境的温度处于所述预设温度范围时，控制所述标准电压输出模块向所述栅极驱动电路提供标准高压信号和标准低压信号，在所述薄膜晶体管所处环境的温度超出所述预设温度范围时，控制所述温度补偿电压输出模块向所述栅极驱动电路提供温度补偿高压信号和/或温度补偿低压信号。

2.根据权利要求1所述的栅极驱动电源管理系统，其特征在于，所述预设温度范围包括温度上限和温度下限；

所述输出控制模块用于在所述薄膜晶体管所处环境的温度大于所述温度上限时，控制所述温度补偿电压输出模块向所述栅极驱动电路提供温度补偿低压信号，所述温度补偿低压信号小于所述标准高压信号；

所述输出控制模块还用于在所述薄膜晶体管所处环境的温度小于所述温度下限时，控制所述温度补偿电压输出模块向所述栅极驱动电路提供温度补偿高压信号，所述温度补偿高压信号大于所述标准高压信号。

3.根据权利要求2所述的栅极驱动电源管理系统，其特征在于，所述温度补偿电压输出模块包括高压信号温度补偿电路和低压信号温度补偿电路，所述高压信号温度补偿电路和所述低压信号温度补偿电路分别与所述栅极驱动电路电连接。

4.根据权利要求3所述的栅极驱动电源管理系统，其特征在于，所述高压信号温度补偿电路包括高压温控单元和高压信号输出单元，所述高压温控单元和所述高压信号输出单元电连接；所述高压温控单元根据环境的温度控制所述高压信号输出单元输出所述温度补偿高压信号；

所述低压信号温度补偿电路包括低压温控单元和低压信号输出单元，所述低压温控单元和所述低压信号输出单元电连接；所述低压温控单元根据环境的温度控制所述低压信号输出单元输出所述温度补偿低压信号。

5.根据权利要求4所述的栅极驱动电源管理系统，其特征在于，所述高压温控单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一比较器，所述第一电阻为热敏电阻；

所述第一电阻的第一端接收高压电源信号，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端和所述第一比较器的第一输入端，所述第二电阻的第二端接地，所述第一比较器的第二输入端接收第一参考电压信号，所述第一比较器的第一电源端接收高压电源信号，所述第一比较器的第二电源端接地，所述第三电阻的两端分别连接所述第一比较器的第一电源端和输出端；

所述高压信号输出单元包括第一开关管、第四电阻、第五电阻、第六电阻和高压信号外围电路，所述第四电阻为热敏电阻；

所述第一开关管的栅极连接所述第一比较器的输出端，所述第一开关管的第一端连接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端接地，所述第一开关管的第二端连接所述第五电阻的第一端和所述第六电阻的第一端，所述第五电阻的第二端连接所述第四电阻的第二端，所述第六电阻的第二端连接所述高压信号外围电路并作为温度补偿高压信号输出端与所述栅极驱动电路电连接。

6.根据权利要求5所述的栅极驱动电源管理系统，其特征在于，所述第一电阻为正温度系数热敏电阻，所述第一比较器的第一输入端为正向输入端，所述第一比较器的第二输入端为反向输入端；

或者，所述第一电阻为负温度系数热敏电阻，所述第一比较器的第一输入端为反相输入端，所述第一比较器的第二输入端为正向输入端。

7.根据权利要求4所述的栅极驱动电源管理系统，其特征在于，所述低压温控单元包括第七电阻、第八电阻、第九电阻和第二比较器，所述第七电阻为热敏电阻；

所述第七电阻的第一端接收高压电源信号，所述第七电阻的第二端连接所述第八电阻的第一端和所述第二比较器的第一输入端，所述第八电阻的第二端接地，所述第二比较器的第二输入端接收第二参考电压信号，所述第二比较器的第一电源端接收高压电源信号，所述第二比较器的第二电源端接地，所述第九电阻的两端分别连接所述第二比较器的第一电源端和输出端；

所述低压信号输出单元包括第二开关管、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一电容和低压信号外围电路，所述第十二电阻为热敏电阻；

所述第二开关管的栅极连接所述第二比较器的输出端，所述第二开关管的第一端连接所述第十二电阻的第一端，所述第十二电阻的第二端接地，所述第二开关管的第二端连接所述第十电阻的第一端和所述第十一电阻的第一端，所述第十电阻的第二端连接所述第十二电阻的第二端和所述第一电容的第一端，并且接收第三参考电压信号，所述第一电容的第二端接地，所述第十一电阻的第二端连接所述低压信号外围电路并作为温度补偿低压信号输出端与所述栅极驱动电路电连接。

8.根据权利要求7所述的栅极驱动电源管理系统，其特征在于，所述第七电阻为负温度系数热敏电阻，所述第二比较器的第一输入端为正向输入端，所述第二比较器的第二输入端为反向输入端；

或者，所述第七电阻为正温度系数热敏电阻，所述第二比较器的第一输入端为反相输入端，所述第二比较器的第二输入端为正向输入端。

9.根据权利要求1所述的栅极驱动电源管理系统，其特征在于，所述输出控制模块用于在所述薄膜晶体管所处环境的温度超出所述预设温度范围的时间超出预设时间时，控制所述温度补偿电压输出模块向所述栅极驱动电路提供温度补偿高压信号和/或温度补偿低压信号。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的栅极驱动电源管理系统。

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