[发明专利]温度传感器、阵列基板、显示器以及电压控制方法

说明书

技术领域

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。

背景技术

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TFT LCD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，TFT LCD可以实现高速度、高亮度、高对比度显示。

发明内容

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(V_gh)和截止电压(V_gl))的电压范围加大。例如，常温下V_gh可能需要8V，而V_gl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V_gh一般设置为12V，而V_gl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。