液晶显示器的利记博彩app

专利名称：液晶显示器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种具有增强显示质量的液晶显示器(LCD)。
技术背景液晶显示器(LCD)包括配备有多条栅极线和多条数据线的液晶面板、 向栅极线输出栅极信号的栅极驱动单元、和向数据线输出数据信号的数据驱 动单元。为了减少LCD的尺寸并增强LCD的可制造性，将栅极驱动器集成 在LCD面板的外围区域。在LCD面板上形成栅极驱动单元，它包括用于依 次输出栅极信号的多个级。每个级包括至少一个非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)。 a-Si TFT接收第一和第二时钟信号，并且输出栅极信号。a-Si TFT的 驱动能力随着环境温度变化，a-Si TFT的驱动能力随环境温度的降低而降低。当温度非常低时，a-Si TFT可能无法输出具有导通或关断像素的开关器 件的足够电压的栅极信号。因此，为了增强a-Si TFT在低温时的驱动能力， 增加第一和第二时钟信号的幅度。假若第一和第二时钟信号在栅极导通电压 和栅极关断电压之间摆动，则降低栅极关断电压以增加第一和第二时钟信号 的幅度。传统上，栅极关断电压的降低会导致图像残留(image sticking),从而对 显示质量有不利影响。因此，有必要增强a-Si TFT在低温时的驱动能力，并 且降低残留图像(after image )。发明内容根据本发明的一个方面，提供一种具有增强显示质量的LCD,包括电 压生成单元、时钟生成单元、栅极驱动单元和显示单元。电压生成单元输出 栅极导通电压以及第一和第二栅极关断电压。第一和第二4册才及关断电压彼此 不同。时钟生成单元输出第一时钟信号和相位与第一时钟信号的相位相反的 第二时钟信号。第一时钟信号在栅极导通电压和第 一栅极关断电压之间摆动。 栅极驱动单元被提供有第一时钟信号、第二时钟信号和第二栅极关断电压，并且输出栅极信号。显示单元包括多个像素，所述多个像素响应于栅极信号 导通或关断，并且显示图像。根据本发明的另一方面，提供一种LCD，包括电压生成单元、信号控 制单元、时钟生成单元、栅极驱动单元和显示单元。电压生成单元包括温度 传感器，该温度传感器输出根据环境温度变化的温变电压(temperature-variable voltage)。升压转换器通过升高根据温变电压变化的第一输入电压，生成驱动 电压和脉冲信号，并输出该驱动电压和脉冲信号。栅极导通电压生成器通过将驱动电压偏移与脉冲信号的电压相对应的 量，生成栅极导通电压，并且输出该栅极导通电压。第一栅极关断电压生成 器通过将第二输入电压偏移与脉冲信号的电压相对应的量，生成第一栅极关 断电压，并且输出该第一栅极关断电压。第二栅极关断电压生成器接收第一 栅极关断电压，通过将第一栅极关断电压分压生成第二栅极关断电压，并且 输出该第二栅极关断电压。信号控制单元提供扫描开始信号。时钟生成单元输出第一时钟信号和第二时钟信号，该第二时钟信号的相 位与第一时钟信号的相位相反，第一时钟信号在栅极导通电压和第一栅极关 断电压之间摆动。栅极驱动单元被扫描开始信号使能，被提供有第一时钟信 号和第二时钟信号，并且输出在栅极导通电压和第二栅极关断电压之间摆动的栅极信号。显示单元包括多个像素，所述多个像素响应于栅极信号而导通 或关断，并且显示图像。


通过参照附图详细描述其优选实施例，本发明的上述和其他特征和优点 将变得更加明显，其中图1是根据本发明实施例的液晶显示器的框图；图2是图1所示的像素的等效电路图；图3是说明图1所示的时钟生成单元的操作的信号图；图4是图1所示的栅极驱动单元的框图；图5是说明图4所示的第j级的电路图；图6是说明图5所示的第j级的信号图；图7是说明图1所示的电压生成单元的框图；图8是图7所示的升压转换器的电路图；图9是图8所示的脉宽调制生成器的框图；图IO是图7所示的栅极导通电压生成单元和第一栅极关断电压生成单元 的电^各图；图11是图7所示的第二栅极关断电压生成单元的电路图；图12是图1所示的时钟生成单元的框图；图13是图12所示的D触发器的电路图；图14是说明图12所示的时钟生成单元的操作的信号图。
具体实施方式
图1是根据本发明实施例的液晶显示器的框图。图2是图1所示的像素 的等效电路图，图3是说明图1所示的时钟生成单元的操作的信号图，图4 是图1所示的栅极驱动单元的框图，图5是说明图4所示的第j级的电路图， 以及图6是说明图5所示的第j级的信号图。参照图1，根据本发明实施例的液晶显示器(LCD)IO包括液晶面板300、 电压生成单元800、信号控制单元500、时钟生成单元600、栅极驱动单元400 和数据驱动单元700。液晶面板300被划分成显示图像的显示区域DA和非显示区域PA。 显示区域DA包括多条栅极线G,到Gn、多条数据线D,到Dm和多个像 素PX,各像素分别被形成在栅极线Gi到Gn和多条数据线Di到Dm之间的交 叉处上，并且显示图像。栅极线G!到Gn在行方向上延伸，并且彼此平行或 基本上平行。数据线Di到Dm在列方向上延伸，并且彼此平行或基本上平行。 下面将参照图2详细描述图1中所示的每个像素PX的结构。 参照图2，在第一基板IOO上形成像素电极PE,并且在第二基板200上 形成公共电极CE和滤色器CF 。液晶层150介于第 一基板100和第二基板200 之间。例如，连接到第i栅极线Gi (i=l n)和第j数据线Dj (j=l m)的像 素PX包括连接到第i栅极线Gi和第j数据线Dj的开关器件Ql;连接到开 关器件Q1的液晶电容器dc;和存储电容器Cst。如果不需要的话也可以不提 供存储电容器Cst。第一基板100比第二基板200大得多。图1所示的非显示区域PA对应于 第 一基板100中未与第二基板200重叠的区域，因此，在非显示区域PA中不 显示图像。参照图1,电压生成单元800生成LCD10的操作所需的电压，例如，栅 极导通电压Von、第 一栅极关断电压Voff 1和第二栅极关断电压Voff2。电压生成单元800向时钟生成单元600提供栅极导通电压Von和第一栅 极关断电压Voff 1,并且向栅极驱动单元400提供第二栅极关断电压Voff2 。 栅极导通电压Von和/或第一栅极关断电压Voffl可以随着环境温度改变。第 二栅极关断电压Voff2可以比第一栅极关断电压Voffl高。例如，栅极导通电 压Von可以在低温时增加，而在高温时降低。第一一册极关断电压Voffl可以 在低温时降低，而在高温时增加。可替代地，第一栅极关断电压Voffl可以 不管环境温度如何都保持在一致的电平上。将在后面参照图6进一步详细描 述电压生成单元800的操作和结构。信号控制单元500从外部图形控制器(未示出)接收输入图像信号(R、 G、 B)和用于控制输入图像信号(R、 G、 B)的显示的输入控制信号。输入 控制信号的例子包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟信号 Mdk和数据使能信号DE。信号控制单元500基于输入图像信号(R、 G、 B)和输入控制信号，生 成数据控制信号CONT,并且将数据控制信号CONT和图像数据DAT发送到 数据驱动单元700。此外，信号控制单元500为时钟生成单元600提供第一时钟生成控制信 号OE、第二时钟生成控制信号CPV和原始扫描开始信号STV。第一时钟生 成控制信号OE是栅极使能信号，其使能栅极信号。原始扫描开始信号STV 是指示帧的开始的信号。第二时钟生成控制信号CPV可以是确定栅极信号占 空比的栅极时钟信号。时钟生成单元600响应于第一时钟生成控制信号OE、第二时钟生成控制 信号CPV和原始扫描开始信号STV,基于栅极导通电压Von和第一栅极关断 电压Voffl生成第一时钟信号CKV和第二时钟信号CKVB,并且输出第一时 钟信号CKV和第二时钟信号CKVB。此外，时钟生成单元600将原始扫描开 始信号STV转换成扫描开始信号STVP,并且向栅极驱动单元400提供扫描 开始信号STVP。扫描开始信号STVP是通过增加原始扫描开始信号STV的 幅度而获得的信号。第一时钟信号CKV和第二时钟信号CKVB在栅极导通电压Von和第一 栅极关断电压Voffl之间摆动，并且具有相反的相位。将在下面参照图1和图3进一步详细描述第一时钟信号CKV和第二时钟信号CKVB。如上所述，电压生成单元800可以在低温时输出栅极导通电压Von_L, 并且在高温时输出栅极导通电压Von一H。此外，电压生成单元800可以在低 温时输出第一栅极关断电压Voffl_L，并且在高温时输出第一栅极关断电压 Voffl—H。因此，时钟生成单元600可以在高温时输出在栅极导通电压Von—H和第 一栅极关断电压Voffl_H之间摆动的第一时钟信号CKV和第二时钟信号 CKVB。此外，时钟生成单元600可以在低温时输出在栅极导通电压Von—L 和第 一栅极关断电压Voffl—L之间摆动的第一时钟信号CKV和第二时钟信号 CKVB。时钟生成单元600的操作和结构将在后面参照图11和图12进一步 详细描述。由例如信号控制单元500为数据驱动单元700提供图像数据DAT信号和 数据控制信号CONT。数据驱动单元700向数据线到Dm中的每一条提供 对应于图像数据DAT的图像数据电压。数据控制信号CONT包括用于启动数 据驱动单元700的操作的水平开始信号和用于控制两个数据电压的输出的负 载信号。栅极驱动单元400被提供有第一时钟信号CKV、第二时钟信号CKVB、 扫描开始信号STVP和第二栅极关断电压Voff2，并且向栅极线到Gn中的 每一条提供栅极信号。下面将参照图4到图6进一步详细描述栅极驱动单元400。图4和图5 示出栅极驱动单元400的例子，但本发明并不限于此。栅极驱动单元400可 以包括至少一个非晶硅薄膜晶体管(a-SiTFT)。栅极驱动单元400包括多个级Sl到STn+1。级ST!到STnw级联连接， 并且分别输出多个栅极信号Gout(D到Gout(n+1)。图3中所示的第二栅极关断电 压Voff2、第一时钟信号CKV和第二时钟信号CKVB ^^输入到级ST,至STn+1 的每一个。级ST!到STn+1中，除了最后级STn+1外的所有级都连接到液晶面 板(未示出)的各个相应栅极线(未示出)。如上所述，第一时钟信号CKV和第二时钟信号CKVB是在栅极导通电 压Von和第一栅极关断电压Voffl之间摆动、且具有相反相位的信号。当栅 极信号Gout(D到Gout(n+D为逻辑高时，输出第一时钟信号CKV或第二时钟信 号CKVB。当栅极信号Gout(D到Gout(n+D为逻辑低时，输出第二栅极关断电压Voff2。换言之，栅极信号Gout(D到Gout(n+D在栅极导通电压Von和第二栅 极关断电压Voff2之间摆动。级S1到STw中的每一个包括第一时钟端子CKl、第二时钟端子CK2、 设置端子S、复位端子R、电源电压端子GV、帧复位端子FR、栅极输出端 子OUT1和进位(carry )输出端子OUT2。例如，第(H)级ST"的进位信号Cout(j-D被输入到第j级STj的设置端子S; 第(j+l)级STj+1的栅极信号Gou化w)被输入到第j级ST」的复位端子R;第一 时钟信号CKV和第二时钟信号CKVB分别被输入到第j级ST」的第一时钟端 子CK1和第二时钟端子CK2;第二栅极关断电压Voff2被输入到第j级ST」 的电源电压端子GV;并且初始化信号INT被输入到第j级STj的帧复位端子 FR。栅极输出端子OUT1分别输出栅极信号Goutd)到Gout(n+1)，并且进位输 出端子OUT2分别输出进位信号Cout^到Cout(n+1)。最后级STn+1的进位信号 Cout(w)是初始化信号，并且被提供给级ST!到STn+1中的每一个。第一级ST!与第二级ST2到第(n+l)级STn+1不同，它被提供有扫描开始信 号STVP而非前一级的进位信号；并且第(n+l)级，即最后级ST^与第一级 STi到第n级STn不同，它被提供有扫描开始信号STVP而非后一级的栅极信—，下面将参照图5和图6进一步详细描述图4所示的第j级STj。参照图5，第j级STj包括緩冲单元410、充电单元420、上拉单元430、 进位信号生成单元470、下拉单元440、放电单元450和保持单元460。如果 不需要的话可以不提供进位信号生成单元470。在这种情况下，栅极信号Gout(i: 可以用作进位信号。緩冲单元410被提供有前一级的进位信号，即，第(j-l)级STj-!的进位信 号Coutw)，它一般通过设置端子S被输入到晶体管T4的漏极和栅极，并且 被输入到与晶体管T4的源极相连的充电单元420、进位信号生成单元470、 放电单元450和保持单元460。充电单元420包括电容器C6。电容器C6的第一端连接到晶体管T4的源 极并且连接到放电单元450,电容器C6的第二端连接到栅极输出端子0UT1。 响应于第(j-l)级STj-i的进位信号Cout(j力，对充电单元420充电。上拉单元430包括晶体管Tl。晶体管Tl的漏极连接到第一时钟端子 CK1,晶体管Tl的栅极连接到电容器C6的第一端，晶体管Tl的源极连接到电容器C6的第二端，并且连接到栅极输出端子OUTl。 一旦充电单元420 的电容器C6被充电，晶体管Tl就被导通，并且将通过第一时钟端子CK1 输入的第一时钟信号CKV,通过栅极输出端子OUT1作为栅极信号Gout①提 供。如果第一时钟信号CKV为逻辑高，即，如果第一时钟信号CKV具有栅 极导通电压Von一H或Von—L,则上拉单元430输出具有栅极导通电压Von_H 或Von—L的4册一及信号Gout①。在低温时上拉单元430的驱动能力恶化。然而，由于第一时钟信号CKV 和第二时钟信号CKVB是在栅极导通电压Von_L与第一栅极关断电压Voff—L 之间摆动的信号，并且具有大幅度，因此即使在低温时，也能防止上拉单元 430的驱动能力显著恶化。进位信号生成单元470包括晶体管T15和连接到晶体管T15的栅极和源 极的电容器C7。晶体管T15的漏极连接到第一时钟端子CK1，晶体管T15 的源极连接到进位输出端子OUT2,并且晶体管T15的栅极连接到充电单元 420。由与充电单元420相同的电压对电容器C7充电。 一旦电容器C7被充 电，晶体管T15就通过进位输出端子OUT2输出第一时钟信号CKV,作为进 位信号Cout①。下拉单元440包括晶体管T2。晶体管T2的漏极连接到晶体管Tl的源极 和电容器C6的第二端，晶体管T2的源极连接到电源电压端子GV，并且晶 体管T2的栅极连接到复位端子R。下拉单元440被通过复位端子R输入其中 的下一级的栅极信号，即，第(j+l)级STjw的栅极信号Gout(j+D导通，并且将 栅极信号Gout(j)的电压下拉到第二栅极关断电压Voff2。第二栅极关断电压 Voff2可以高于第一栅极关断电压Voffl。放电单元450包括晶体管T9和晶体管T6。晶体管T9的栅极连接到复位 端子R，晶体管T9的漏极连接到电容器C6的第一端，并且晶体管T9的源 极连接到电源电压端子GV。晶体管T9响应于第(j+l)级STj+1的栅极信号 Gouta+1),对充电单元420放电。晶体管T6的栅极连接到帧复位端子FR,晶 体管T6的漏极连接到电容器C6的第一端，并且晶体管T6的源极连接到电 源电压端子GV。晶体管T6对放电单元420放电。也就是说，放电单元450 响应于第(j+l)级STj+1的栅极信号Gout(j+u或初始化信号INT，通过晶体管T9 和T6的源极将电容器C6放电到第二栅极关断电压Voff2。当栅极信号Gout①为逻辑高时，保持单元460通过维持晶体管T3关断来执行保持操作。当栅极信号Gout(j)变为逻辑低时，保持单元460通过导通晶 体管T3和晶体管T5来执行保持操作。晶体管T3的漏极连接到栅极输出端子0UT1，并且第二栅极关断电压 Voff2被施加到晶体管T3的源极。当通过栅极输出端子OUT1输出的栅极信 号Gout(j)为逻辑高时，晶体管T7和T8被导通。然后，通过将晶体管T3的栅 极电压下拉到第二栅极关断电压Voff2,晶体管T7和T8使晶体管T3关断。 结果，晶体管T3的漏极可以保持到栅极信号Gout(j)的逻辑高电平，即，栅极 导通电压Von—H或Von_L。晶体管Tll的漏极连接到设置端子S，晶体管Tll的栅极连接到第二时 钟端子CK2，并且晶体管Tll的源极连接到电容器C6的第一端。晶体管TIO 的漏极连接到晶体管Tll的源极以及电容器C6的第一端，晶体管T10的栅 极连接到第一时钟端子CK1，并且晶体管T10的源极连接到栅极输出端子 OUTl。晶体管T5的漏极连接到栅极输出端子OUT1,晶体管T5的栅极和晶 体管Tll的栅极共同地连接到第二时钟端子CK2,并且晶体管T5的源极连 接到电源电压端子GV。当第二时钟信号CKVB为逻辑高时，栅极信号Gout(j)为逻辑低，并且晶 体管T5被导通。然后，保持单元460执行保持操作，使得栅极输出端子OUT1 可以被保持到第二栅极关断电压Voff2 。换言之，由于即使在低温时第一时钟信号CKV和第二时钟信号CKVB 的幅度也增加，因此可以防止栅极驱动单元400的驱动能力显著恶化。因此， 通过提供其电流和电压足以导通或关断连接到栅极线Gi到Gn的多个开关器 件Ql (例如，图2所示的开关器件Ql )的栅极信号Gout①，即使在低温时 也能增强显示质量。向栅极线G,到Gn提供的第二栅极关断电压Voffi与第一时钟信号CKV 或第一栅极关断电压Voffl不同(第一栅极关断电压Voffl是第二时钟信号 CKVB的逻辑低电平信号)。换言之，可以独立于第一栅极关断电压Voffl控 制第二栅极关断电压Voff2。例如，如果作为低温电压的第一栅极关断电压 Voffl被提供给栅极线G,到Gn,则开关器件Ql可以减少漏电流。结果，多 个像素电极PE (例如，图2所示的像素电极PE)在开关器件Ql被关断期间 可能不能快速地放电，从而引起图像残留。然而，根据本实施例，向栅极线G！到Gn提供高于第一栅极关断电压Voffl的第二栅极关断电压Voff2，即使在低温时，也可以在电力被切断之后快速地 对像素电极PE充有的数据电压进行放电，从而降低了图像残留现象。下面将参照图7到图ll进一步详细描述图l所示的电压生成单元800的 结构和操作。图7是图1所示的电压生成单元的框图，图8是图7所示的升 压转换器的电路图，图9是图8所示的脉宽调制生成器的框图，图10是图7 所示的栅极导通电压生成单元和第一栅极关断电压生成单元的电路图，以及 图11是图7所示的第二栅极关断电压生成单元的电路图。参照图7，电压生成单元800包括升压转换器810、温度传感器820、栅 极导通电压生成器830、第一栅极关断电压生成器840和第二栅极关断电压 生成器850。温度传感器820输出根据环境温度变化的温变电压VARV。升压转换器 810通过升高第一输入电压Vinl来生成驱动电压AVDD和脉沖信号PULSE。 驱动电压AVDD根据温变电压VARV而变化。栅极导通电压生成器830将驱 动电压AVDD偏移与脉冲信号PULSE的电压相对应的量，并且将偏移的结 果作为栅极导通电压Von输出。在另一示例性实施例中，第一栅极关断电压 生成器840将可能由升压转换器810生成的第二输入电压Vin2偏移与脉冲信 号PULSE的电压相对应的量，并且将偏移的结果作为第 一栅极关断电压Voff 1 输出。第二栅极关断电压生成器850可以接收第一栅极关断电压Voffl，将第 一栅极关断电压Voffl分压，并且将分压结果作为第二栅极关断电压Voff2输 出。下面将参照图8和图9进一步详细描述升压转换器810和温度传感器820 的结构和操作。升压转换器810包括电感器L,向其施加第一输入电压Vinl;第一二 极管Dl,包括连接到电感器L的阳极和连接到驱动电压AVDD的输出端子 的阴极；第一电容器Cl,连接在第一二极管Dl与地之间；和脉冲宽度调制 (PWM)信号生成器812，连接到第一二极管Dl的阳极。升压转换器810 可以是直流-直流(DC-DC )转换器，但本发明不限于此。当PWM信号生成器812输出的PWM信号为逻辑高时，开关器件Q2被 导通。然后，由于电感器L的电流和电压特性，流过电感器L的电流k与施 加到电感器L的第一输入电压Vinl成正比地递增。当PWM信号为逻辑低时，开关器件Q2被关断。然后，电流^流过第一二极管D1，并且由于电感器L的电流和电压特性，对第一电容器C1充电。 结果，第一输入电压Vinl被升高，并且升高后的第一输入电压Vinl作为驱 动电压AVDD输出。PWM信号的占空比根据温变电压VARV而变化。电流 IL根据使开关器件Q2导通或关断的PWM信号的占空比而变化，结果，升高 或降低驱动电压AVDD和脉冲信号PULSE。下面将参照图9进一步详细描述PWM信号生成器812的操作。参照图9， 振荡器814生成具有一致频率的参考时钟信号RCLK。比较器816对参考时 钟信号RCLK的电压与温变电压VARV进行比较。如果温变电压VARV高于 参考时钟信号RCLK的电压，则比较器816输出具有逻辑高电平的PWM信 号。另一方面，如果温变电压VARV低于参考时钟信号RCLK的电压，则比 较器816输出具有逻辑低电平的PWM信号。以这种方式，PWM信号生成器 812生成PWM信号。由于参考时钟信号RCLK的频率是一致的，因此PWM信号生成器812 所生成的PWM信号的占空比根据温变电压VARV而变化。本发明不限于振 荡器814。换言之，本发明可以应用到能够生成其占空比根据控制电压信号 VCONT变化的参考时钟RCLK的任何类型电路。温度传感器820生成根据环境温度变化的温变电压VARV。例如，随着 环境温度增加，温变电压VARV可以增加。另一方面，随着环境温度降低， 温变电压VARV可以降低。温度传感器820可以包括二极管D2到D4，其具 有基本上与环境温度成反比变化的阈值电压。参照图8,可以通过使预定电 压通过二极管D2到D4,使得预定电压下降，从而获得温变电压VARV。随着环境温度增加，二极管D2到D4的阈值电压相应地降低。然后，通 过二极管D2到D4降压的电压量减少，因此温变电压VARV增力口。另 一方面， 随着环境温度降低，二极管D2到D4的阈值电压相应地增加。然后，通过二 极管D2到D4降压的电压量增加，因此温变电压VARV降低。图8示出了当 通过使用电阻器Rl和R2将驱动电压AVDD分压而获得预定电压时的情况。换言之，当环境温度增加时，温度传感器820提供具有高电压的温变电 压VARV,并且升压转换器810输出具有低电压的脉冲信号PULSE和驱动电 压AVDD。另一方面，当环境温度降低时，温度传感器820提供具有低电压 的温变电压VARV,并且升压转换器810输出具有高电压的脉冲信号PULSE 和驱动电压AVDD。升压转换器810和温度传感器820的结构不限于图8和图9所示的结构。下面将参照图IO进一步详细描述图7所示的栅极导通电压生成器830和 第一栅极关断电压生成器840的结构和操作，这里假设栅极导通电压生成器 830和第一栅极关断电压生成器840是电荷泵电路(charge pump circuit )。参照图10,栅极导通电压生成器830包括第五和第六二极管D5和D6 以及第二和第三电容器C2和C3。温变电压VARV被提供到第五二极管D5 的阳极，并且第五二极管D5的阴极连接到第一节点Nl。第二电容器C2连 接在第一节点Nl和被施加了脉冲信号PULSE的第二节点N2之间。第六二 极管D6的阳极连接到第一节点Nl,并且第六二极管D6的阴极输出栅极导 通电压Von。第三电容器C3连接在第五二极管D5的阳极和第六二极管D6 的阴极之间。栅极导通电压生成器830的结构不限于图IO所示的结构。换言 之，栅极导通电压生成器830可以包括三个或更多二极管以及三个或更多电容器。当脉冲信号PULSE被提供给第二电容器C2时，第一节点Nl输出通过 将温变电压VARV增加与脉冲信号PULSE的电压相对应的量而获得的脉冲。 第六二极管D6和第三电容器C3通过钳制第一节点Nl的电压来生成栅极导 通电压Von，然后输出栅极导通电压Von。换言之，栅极导通电压Von是通 过将温变电压VARV偏移与脉冲信号PULSE的电压相对应的量而获得的直流 (DC)电压。第一栅极关断电压生成器840包括第七和第八二极管D7和D8以及第四 和第五电容器C4和C5 。第二输入电压Vin2被提供到第七二极管D7的阴极， 并且第七二极管D7的阳极连接到第三节点N3。第四电容器C4连接在第三 节点N3和被施加了脉冲信号PULSE的第二节点N2之间。第八二极管D8 的阴极连接到第三节点N3,并且第八二极管D8的阳极输出第一栅极关断电 压Voffl。第五电容器C5连接在第七二极管D7的阴极与第八二极管D8的阳 极之间。第一栅极关断电压生成器840的结构不限于图10所示的结构。换言 之，第一栅极关断电压生成器840可以包括三个或更多二极管以及三个或更 多电容器。当脉冲信号PULSE被提供到第四电容器C4时，第三节点N3输出通过 将第二输入电压Vin2降低与脉沖信号PULSE的电压相对应的量而获得的脉 沖。第八二极管D8和第五电容器C5通过钳制第三节点N3的电压来生成第一栅极关断电压Voffl,然后输出第一栅极关断电压Voffl。换言之，第一栅 极关断电压Voffl可以是通过将第二输入电压Vin2偏移与脉冲信号PULSE 的电压相对应的量而获得的DC电压。如上所述，温变电压VARV和脉冲信号PULSE的电压根据环境温度变化。 因此，栅极导通电压Von和第一栅极关断电压Voffl也可以如图3所示变化。下面将参照图ll进一步描述图7所示的第二相W及关断电压生成器850的 结构和操作。由于第一栅极关断电压Voffl在低温时降低，因此第二栅极关 断电压生成器850将第二栅极关断电压Voff2相对于温度的变化量设置得小 于第一栅极关断电压Voffl相对于温度的变化量。或者，第二栅极关断电压 生成器850可以输出 一致的第二栅极关断电压Voff2,而不管环境温度如何。 第二4册^^关断电压生成器850可以包括分压器R3和R4以及齐纳二极管Z。如果齐纳二极管Z具有-5V的击穿电压，则第二栅极关断电压生成器850 可以通过分压器R3和R4的电阻等级，输出具有-5V的一致电压的第二栅极 关断电压Voff2。当第二栅极关断电压生成器850中没有提供齐纳二极管时， 可以使用分压器R3和R4将第二栅极关断电压Voff2的变化量设置得小于第 一栅才及关断电压Voffl的变化量。第二栅极关断电压生成器850可以输出高于第一栅极关断电压Voffl的 第二栅极关断电压Voff2 。由于使用第二栅极关断电压Voff2作为栅极信号， 因此可以解决图像残留问题。下面将参照图12到图14进一步详细描述图1所示的时钟生成单元600 的结构和操作。图12是图1所示的时钟生成单元的框图，图13是图12所示 的D-触发器的电路图，并且图14是说明图12所示的时钟生成单元的操作的 信号图。时钟生成单元600包括逻辑OR运算器OR、 D-触发器610、第一时钟电 压施加器620、第二时钟电压施加器630和电荷分配器(charge sharer) 640。 然而，时钟生成单元600不限于这里所述的结构。逻辑OR运算器OR接收第一时钟生成控制信号OE和第二时钟生成控制 信号CPV，对第一时钟生成控制信号OE和第二时钟生成控制信号CPV执行 逻辑OR运算，来生成第三时钟生成控制信号CPVX,并且将第三时钟生成 控制信号CPVX提供给D-触发器610。参照图13， D-触发器610通过时钟端子CLK接收第三时钟生成控制信号CPVX。由于输入端子D和输出反端子g连接，因此输出端子Q输出第二 时钟使能信号ECS,该信号在第三时钟生成控制信号CPVX的每个上升沿被 触发(toggle),并且输出反端子g输出第一时钟使能信号OCS,该信号的相 位与第二时钟使能信号ECS的相位相反。第一时钟使能信号OCS被提供到第一时钟电压施加器620，并且第二时 钟使能信号ECS被提供到第二时钟电压施加器630。第一时钟电压施加器620被第一时钟使能信号OCS使能，并且输出在第 一时钟使能信号OCS为逻辑高(如图14中部分1所示)时具有栅极导通电 压Von以及在第一时钟使能信号OCS为逻辑低(如图14中部分2所示)时 具有第一栅极关断电压Voffl的第一时钟信号CKV。第二时钟电压施加器630 被第二时钟使能信号ECS使能，并且输出在第二时钟使能信号ECS为逻辑高 时(如图14中部分1所示)具有栅极导通电压Von以及在第二时钟使能信号 ECS为逻辑低(如图14中部分2所示)时具有第一栅极关断电压Voffl的第 二时钟信号CKVB。栅极导通电压Von和第一栅极关断电压Voffl根据环境 温度变化，如图3所示。电荷分配器640接收第三时钟生成控制信号CPVX,并且在第一时钟信 号CKV和第二时钟信号CKVB的充电和放电期间执行电荷分配操作。参照图14,在部分1期间，第一时钟信号CKV具有与栅-才及导通电压Von 一样高的电压，并且第二时钟信号CKVB具有与第一栅极关断电压Voffl — 样低的电压。当第三时钟生成控制信号CPVX变为逻辑低时，第一时钟信号 CKV开始被放电，并且第二时钟信号CKVB开始被充电。换言之，在部分3 期间，第一时钟信号CKV在与第二时钟信号CKVB分配电荷的同时，开始 被放电，因此第一时钟信号CKV的电压递减到第一栅极关断电压Voffl。另 一方面，在第一个部分3期间，第二时钟信号CKV开始被第一时钟信号CKV 提供的电荷充电，因此第二时钟信号CKVB的电压递增到栅极导通电压Von。 由于第一和第二时钟信号CKV和CKVB在部分3期间分配电荷，因此可以 减少功耗。如果不需要的话，可以不提供电荷分配器640。如上所述，根据本发明的LCD可以提供以下优点。第一，甚至在环境温度降低时，也能增强栅极驱动单元的驱动能力。 ,第二，由于第一和第二时钟信号的低电压和栅极关断电压是分别生成的 并被提供到栅极线，因此甚至当环境温度降低时，也可以防止出现图像残留现象。第三，通过甚至当环境温度降低时增强栅极驱动单元的驱动能力并减少 图像残留现象，可以增强显示质量。尽管已经参照本发明示例性实施例具体示出和描述了本发明，但本领域 普通技术人员将理解，在不背离权利要求书所限定的本发明精神和范围的前 提下可以进行形式和细节上的各种改变。因此期望本发明实施例在所有方面 都被认为是示意性而非限制性的，应当参考权利要求书而不是上述说明书来 表示本发明范围。
权利要求
1.一种液晶显示器LCD，包括电压生成单元，输出栅极导通电压以及第一和第二栅极关断电压，第一和第二栅极关断电压彼此是不同的；时钟生成单元，输出第一时钟信号和第二时钟信号，该第二时钟信号的相位与第一时钟信号的相位相反，第一时钟信号在栅极导通电压和第一栅极关断电压之间摆动；栅极驱动单元，被提供有第一时钟信号、第二时钟信号和第二栅极关断电压，并且输出栅极信号；和显示单元，包括多个像素，所述多个像素响应于栅极信号导通或关断，并且显示图像。
2. 如权利要求1所述的LCD，其中，栅极信号在栅极导通电压和第二 栅极关断电压之间摆动。
3. 如权利要求2所述的LCD,其中，栅极信号的幅度随着环境温度增 加而降低，并且随着环境温度降低而增加。
4. 如权利要求1所述的LCD,其中，第一栅极关断电压低于第二栅极 关断电压。
5. 如权利要求1所述的LCD,其中，栅极导通电压随着环境温度增加 而降低，并且随着环境温度降低而增加。
6. 如权利要求1所述的LCD,其中，电压生成单元包括 温度传感器，其输出根据环境温度而变化的温变电压； 升压转换器，通过升高第一输入电压生成驱动电压和脉冲信号，并且输出该驱动电压和脉冲信号，该驱动电压根据温变电压而变化；栅极导通电压生成器，通过将驱动电压偏移与脉冲信号的电压相对应的量，生成栅极导通电压，并且输出该栅极导通电压；第一栅极关断电压生成器，通过将第二输入电压偏移与脉冲信号的电压相对应的量，生成第一栅极关断电压，并且输出该第一对册才及关断电压；和 第二栅极关断电压生成器，接收第一栅极关断电压，通过将第一栅极关断电压分压来生成第二栅极关断电压，并且输出该第二栅极关断电压。
7. 如权利要求6所述的LCD,其中，温变电压随着环境温度增加而降低，并且随着环境温度降低而增加。
8. 如权利要求7所述的LCD,其中，温度传感器包括至少一个二极管， 该二极管具有基本上与环境温度成反比变化的阈值电压。
9. 如权利要求6所述的LCD,其中，第二栅极关断电压生成器包括 分压器，将第一栅极关断电压分压；和齐纳二极管， 一致地输出第二栅极关断电压。
10. 如权利要求6所述的LCD，其中，第一栅极关断电压随着环境温度 增加而增加，并且随着环境温度降低而降低。
11. 如权利要求1所述的LCD，其中，栅极驱动单元包括依次输出栅极 信号的多个级，每个级包括至少一个非晶硅薄膜晶体管a-SiTFT。
12. —种LCD,包括电压生成单元，包括温度传感器，该温度传感器输出根据环境温度变化 的温变电压；升压转换器，通过升高根据温变电压变化的第一输入电压，生成驱动电 压和脉冲信号；栅极导通电压生成器，通过将驱动电压偏移与脉冲信号的电压相对应的 量，生成栅极导通电压；第一栅极关断电压生成器，通过将第二输入电压偏移与脉沖信号的电压 相对应的量，生成第一^H及关断电压；第二栅极关断电压生成器，接收第一栅极关断电压，通过将第一栅极关 断电压分压来生成第二栅极关断电压，并且输出第二4册极关断电压；信号控制单元，提供扫描开始信号；时钟生成单元，输出第一时钟信号和第二时钟信号，该第二时钟信号的 相位与第一时钟信号的相位相反，第一时钟信号在栅极导通电压和第一栅极 关断电压之间摆动；栅极驱动单元，其由扫描开始信号使能，接收第一时钟信号和第二时钟 信号，并且输出在栅极导通电压和第二栅极关断电压之间摆动的栅极信号； 和显示单元，包括多个像素，所述多个像素响应于栅极信号导通或关断， 并且显示图像。
13. 如权利要求12所述的LCD,其中，栅极信号的幅度随着环境温度增加而降低，并且随着环境温度降低而增加。
14. 如权利要求12所述的LCD,其中，温变电压随着环境温度增加而 增加，并且随着环境温度降低而降低。
15. 如权利要求12所述的LCD,其中，第二栅极关断电压是一致的， 而不管环境温度如何。
16. 如权利要求15所述的LCD,其中，第二栅极关断电压生成器包括 分压器，将第一栅极关断电压分压；和齐纳二极管， 一致地输出第二栅极关断电压。
17. 如权利要求12所述的LCD,其中，第一栅极关断电压低于第二栅 才及关断电压。
18. 如权利要求12所述的LCD，其中，栅极驱动单元包括依次输出栅 极信号的多个级，每个级包括充电单元，响应于扫描开始信号或前一级的进位信号被充电；上拉单元，当充电单元被充电时，上拉单元输出第一时钟信号或第二时 钟信号作为栅极信号；下拉单元，响应于后一级的栅极信号，将栅极信号的电压下拉到第二栅 才及关断电压；和放电单元，响应于后一级的栅极信号，对充电单元放电。
全文摘要
一种能够增强显示质量的液晶显示器(LCD)，包括电压生成单元、时钟生成单元、栅极驱动单元和显示单元。电压生成单元输出栅极导通电压以及第一和第二栅极关断电压，第一和第二栅极关断电压彼此是不同的。时钟生成单元输出第一时钟信号和第二时钟信号，该第二时钟信号的相位与第一时钟信号的相位相反。第一时钟信号在栅极导通电压和第一栅极关断电压之间摆动。栅极驱动单元被提供有第一时钟信号、第二时钟信号和第二栅极关断电压，并且输出栅极信号。显示单元包括多个像素，所述多个像素响应于栅极信号导通或关断，并且显示图像。
文档编号G09G3/36GK101221730SQ20071019611
公开日2008年7月16日 申请日期2007年11月28日 优先权日2006年11月28日
发明者朴钟国 申请人:三星电子株式会社