专利名称：液晶显示装置及其能带隙参考电压电路的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种液晶显示装置及其能带隙参考电压电路，更详细地说，
是关于一种具有系统面板(System on Glass; SOG)的液晶显示装置及用于所 述的系统面板的能带隙参考电压电路。
背景技术：
近年来，平面显示器的发展越来越迅速，已经逐渐取代传统的阴极射线 管显示器。现今的平面显示器主要有下列几种有机发光二极管显示器 (Organic Light-Emitting Diodes Display; OLED)、等离子显不器(Plasma Display Panel; PDP)、液晶显示器(Liquid Crystal Display; LCD)、以及场发射显示器 (Field Emission Display; FED)等。其中液晶显示器更由于其低耗电量、轻薄 以及高解析度等优点，己然成为现今消费性显示器的主流。
一般液晶显示器包含为数不少的驱动电路及控制电路，这些驱动电路及 控制电路皆需要固定的参考电压，以维持其正常运作。倘若这些电路没有固 定的参考电压来维持其正常运作，将会导致液晶显示器的误动作或是无法正 常显示影像。而在现有的集成电路技术当中，能够形成固定参考电压的电路 的种类相当多。当液晶显示器开机之后，其内部温度的变化相当大，因此具 有对温度不敏感的特性的能带隙参考(bandgap reference; BGR)电压即成为 液晶显示器中各种驱动电路及控制电路所需要的参考电压的重要来源。
如图1所示， 一般的能带隙参考电压电路1包含一电流镜(currentmirror) 组ll、 一二极管组13、 一第一电阻15、 一第二电阻17、 一电源供应端VDD、 一接地端Vss以及一参考电压接点VreF。电流镜组11包含复数个晶体管110、 111、 112、 113、 114。晶体管110、 111、 112组成一电流镜，而晶体管113、
114则组成另一电流镜，前述电流镜组11所包含的电流镜互相搭配用以产生
相同的固定电流Ila、 I,b及Ile。 二极管组13包含复数个以二极管形式连接的 双载子接面晶体管(Bipolar Junction Transistor; BJT) 131、 132、 133。当固 定电流Ila、 I,b及Ik流经第一电阻15、第二电阻17以及二极管组13的双载 子接面晶体管131、 132、 133时，即可于参考电压接点vref产生一不受温度 变化影响的能带隙参考电压。
而另一种形式的能带隙参考电压电路2则如图2所绘示，其包含复数个 晶体管21、 22、运算放大器(Operational Amplifier; OP AMP) 23、 二极管组 24、第一电阻25、第二电阻26、第三电阻27、电源供应端VDD、接地端Vss 以及参考电压接点Vref。晶体管21、 22、运算放大器23、第一电阻25及一 第二电阻26用以互相搭配来产生相同的固定电流I^及l2b。相同地，二极管 组24包含复数个以二极管形式连接的双载子接面晶体管241、 242。当固定电 流123及121)流经第三电阻27以及二极管组24的双载子接面晶体管241、 242
时，亦可于参考电压接点V^f产生一不受温度变化影响的能带隙参考电压。
而为了将液晶显示器体积更加地小型化，制造厂商发展了称为系统面板 的制造技术，即将原本独立的驱动及控制等电路直接制作于显示面板之上， 以节省空间以及必须另外制作驱动电路与控制电路的成本。现有使用于前述 驱动电路及控制电路的能带隙参考电压电路皆使用以二极管形式连接的双载 子接面晶体管以及复数个固定电流来产生能带隙参考电压。其中，由于双载 子接面晶体管的特性所致，使得双载子接面晶体管无法以现有制造工艺制作 于玻璃基板上，因此，具有双载子接面晶体管的能带隙参考电压电路将无法 使用于以系统面板制造工艺制造的液晶显示器。
有鉴于此，能够制作一种适用于玻璃基板上，并能提供对温度不敏感的 能带隙参考电压的参考电压产生电路为此一业界亟待解决的问题。
发明内容
基于前述现有技术所面临的问题，本发明的主要目的在于提供一种包含 系统面板以及制作于所述的系统面板上的能带隙参考电压电路的液晶显示装 置。所述的能带隙参考电压电路用以产生一能带隙参考电压，其包含一第一 电源供应端、 一第二电源供应端、 一电流镜组以及一二极管组。所述的电流 镜组耦接至所述的第一电源供应端，用以产生复数个固定电流。所述的二极 管组耦接至所述的电流镜组及所述的第二电源供应端，由复数个以二极管形
式连接的薄膜晶体管(Thin Film Transistors; TFT)组成，并根据所述的这些 固定电流产生所述的能带隙参考电压。
为了使能带隙参考电压电路能够被制作于系统面板上，本发明以薄膜晶 体管取代现有技术的双载子接面晶体管部分。由于薄膜晶体管的电路特性与 双载子接面晶体管的电路特性极为相近，因此解决了具有双载子接面晶体管 的能带隙参考电压电路不能制作于系统面板上的问题。如此一来，本发明的 具有薄膜晶体管的能带隙参考电压电路不仅能提供对温度不敏感的能带隙参 考电压，并能够被制作于系统面板上，以达成液晶显示装置体积小型化的优 点。
在参阅附图及随后描述的实施方式后，此技术领域具有通常知识者便可 了解本发明的其他目的，以及本发明的技术手段及实施态样。
图1为现有能带隙参考电压电路的示意图2为现有另一种能带隙参考电压电路的示意图3为本发明的第一实施例的示意图4为本发明的第二实施例的示意图；以及
图5为本发明的第三实施例的示意图。
附图标号
1:能带隙参考电压电路11:电流镜组
13: 二极管组15:第一电阻
17:第二电阻110:晶体管
111:晶体管112:晶体管
113:晶体管114:晶体管
131:双载子接面晶体管132:双载子接面晶体管
133:双载子接面晶体管Ila:固定电流
Ilb:固定电流Ile:固定电流
2:能带隙参考电压电路21:晶体管
22:晶体管23:运算放大器
24: 二极管组25:第一电阻
26:第二电阻27:第三电阻
241:双载子接面晶体管242:双载子接面晶体管
I2a:固定电流I2b:固定电流
3:能带隙参考电压电路31:电流镜组
33: 二极管组35:第一电阻
37:第二电阻310:晶体管
311:晶体管312:晶体管
313:晶体管314:晶体管
331: N型薄膜晶体管332: N型薄膜晶体管
333: N型薄膜晶体管I3a:固定电流
I3b:固定电流I3c:固定电流
331a、 332a、 332a:漏极33lb、 332b、 332b:源极
331c、 332c、 332c:栅极4:能带隙参考电压电路
41: 二极管组411: P型薄膜晶体管412: P型薄膜晶体管413: P型薄膜晶体管
411a、 412a、 412a:源极41 lb、 412b、 412b:漏极
411c、 412c、 412c:栅极5:能带隙参考电压电路
51:晶体管52:晶体管
53:运算放大器54: 二极管组
55:第一电阻56:第二电阻
57:第三电阻541: N型薄膜晶体管
542: N型薄膜晶体管541a、 542a:漏极
541b、 542b:源极541c、 542c:栅极
I5a:固定电流I5b:固定电流
VDD:电源供应端vss:接地端
VreF:参考电压接点
具体实施例方式
以下将通过数个实施例来解释本发明内容，其皆关于一种液晶显示装置 及其能带隙参考电压电路，通过其电路及元件特性以产生一稳定且对温度不 敏感的参考电压。然而，本发明的实施例并非用以限制本发明需在如实施例 所述的任何特定的环境、应用或特殊方式方能实施。因此，关于实施例的说 明仅为阐释本发明的目的，而非用以限制本发明。需说明，以下实施例及图
中，与本发明非直接相关的元件已省略而未绘示；且为求容易了解起见，各 元件间的尺寸关乃以稍夸大的比例绘示出。
如图3所示，本发明的第一实施例为一种制作于液晶显示装置的系统面
板上的能带隙参考电压电路3，其包含一电流镜组3K —二极管组33、 一第 一电阻35、 一第二电阻37、第一电源供应端、第二电源供应端以及一参考电 压接点VreF，在本实施例中，第一电源供应端例如是电源供应端VDD、第二
电源供应端例如是接地端Vss。电源供应端VDD用以提供一稳定直流电源。电 流镜组31包含复数个晶体管310、 311、 312、 313、 314。晶体管310、 311、 312组成一第一电流镜，而晶体管313、 314则组成一第二电流镜。第一电流 镜的晶体管310、 311、 312分别与电源供应端VDD耦接，而晶体管310、 311 亦分别与第二电流镜的晶体管313、 314耦接。借由电流镜的电路特性，电流
镜组31可产生复数个固定且相同的电流l3a、 1313及13。。本实施例的电流镜组
31包含二个电流镜，其中本发明并不限制电流镜的数目，即电流镜组31可仅 包含一个电流镜或是包含二个以上的电流镜，并不被限制于此实施例所描述 的二个电流镜。所属技术领域具有通常知识者亦可使用其它数目的电流镜以 达到本发明的目的，故在此不再赘述。
而二极管组33由复数个以二极管形式连接的薄膜晶体管组成，即电路特 性与二极管类似的薄膜晶体管。二极管组33耦接至电流镜组31及接地端Vss，
并根据电流镜组31所产生的固定且相同的电流l3a、 I化及l3c、第一电阻35及
第二电阻37于参考电压接点VREF产生一能带隙参考电压。
更详细地说，图3所绘示的二极管组33皆由N型薄膜晶体管组成，其包 含复数个N型薄膜晶体管331、332及333。N型薄膜晶体管331包含栅极331c、 漏极331a及源极331b; N型薄膜晶体管332包含栅极332c、漏极332a及源 极332b;而N型薄膜晶体管333包含栅极333c、漏极333a及源极333b。为 使二极管组33中各N型薄膜晶体管形成二极管连接，薄膜晶体管331、 332 及333的各栅极331c、 332c、 333c分别耦接至薄膜晶体管331、 332及333 的各漏极331a、 332a、 333a。而薄膜晶体管331、 332及333的各源极331b、 332b、 333b则耦接至接地端Vss。薄膜晶体管331、 332及333的各漏极331a、 332a、 333a接收来自电流镜组31产生的固定且相同电流l3a、 I化及I3c。并搭 配第一电阻35及第二电阻37于参考电压接点VREF产生能带隙参考电压。
所述，为了获得稳定的参考电压，能带隙参考电压电路3提供电流 镜组31与二极管组33以形成一偏压电路，且由于薄膜晶体管的电流对电压 特性，二极管组33的薄膜晶体管得以根据电流镜组31所产生的固定且相同
电流133、 I兆及13e于参考电压接点vref产生对温度不敏感、稳定的能带隙参 考电压。
如图4所示，本发明的第二实施例为另一种制作于液晶显示装置的系统 面板上的能带隙参考电压电路4，其包含电流镜组31、 二极管组41、第一电
阻35、第二电阻37、电源供应端VDD、接地端Vss以及参考电压接点Vref。
这些元件的详细功能及连结关系如同第一实施例所述，故在此不赘述。本实
施例与第一实施例的相异处在于能带隙参考电压电路4的二极管组41中，其
内部以二极管形式连接的晶体管皆为p型薄膜晶体管，其包含复数个p型薄
膜晶体管411、 412及413。 P型薄膜晶体管411包含栅极411c、源极411a及 漏极411b; P型薄膜晶体管412包含栅极412c、源极412a及漏极412b;而P 型薄膜晶体管413包含栅极413c、源极413a及漏极413b。为使二极管组41 中各P型薄膜晶体管形成二极管连接，薄膜晶体管411、 412及413的各栅极 411c、412c、413c分别耦接至薄膜晶体管411、412及413的各漏极41 lb、412b、 413b，且薄膜晶体管411、 412及413的各漏极411b、 412b、 413b耦接至接 地端Vss。薄膜晶体管411、 412及413的各源极411a、 412a、 413a接收来自
电流镜组31产生的固定且相同电流l3a、 I兆及l3e。并搭配第一电阻35及第二
电阻37于参考电压接点vref产生能带隙参考电压。
除了前段所述的功能，第二实施例亦能执行第一实施例所描述的各种操 作及功能，所属技术领域具有通常知识者可经由第一实施例直接了解第二实 施例如何执行此等操作及功能。故在此不再赘述。
前段所述的第一及第二实施例的电流镜组内部的所有晶体管，其皆可为 场效晶体管(Field-Effect Transistor; FET)、薄膜晶体管、亦或者是以场效 晶体管搭配薄膜晶体管的方式来组成电流镜组，并不限于以皆为薄膜晶体管 的方式来组成电流镜组。
如图5所示，本发明的第三实施例为再一种制作于液晶显示装置的系统 面板上的能带隙参考电压电路5，其包含复数个晶体管51、 52、运算放大器
53、 二极管组54、第一电阻55、第二电阻56、第三电阻57、电源供应端VDD、 接地端Vss以及参考电压接点vref。晶体管51、 52、运算放大器53、第一电 阻55及一第二电阻56用以互相搭配来产生相同的固定电流I&及I5b。
同样地，二极管组54由复数个以二极管形式连接的薄膜晶体管组成，即 电路特性与二极管类似的薄膜晶体管。二极管组54耦接至运算放大器53及 接地端Vss，并根据运算放大器53所产生的固定且相同的电流153及I化及第 三电阻57于参考电压接点vref产生一能带隙参考电压。
更详细地说，图5所绘示的二极管组54皆由N型薄膜晶体管组成，其包 含复数个N型薄膜晶体管541及542。 N型薄膜晶体管541包含栅极541c、 漏极541a及源极541b;而N型薄膜晶体管542包含栅极542c、漏极542a及 源极542b。为使二极管组54中各N型薄膜晶体管形成二极管连接，薄膜晶 体管541及542的各栅极541c、 542c分别耦接至薄膜晶体管541及542的各 漏极541a、 542a。而薄膜晶体管541及542的各源极541b、 542b则耦接至接 地端Vss。薄膜晶体管541及542的各漏极541a、 542a接收来自运算放大器 53产生的固定且相同电流I&及I5b。并搭配第三电阻57于参考电压接点Vref 产生能带隙参考电压。
综上所述，本发明利用电流镜组及以二极管形式连接的薄膜晶体管组成 一可完全制作于系统面板上的能带隙参考电压电路，以产生对温度不敏感的 能带隙参考电压。进一步解决了现有技术所使用的双载子接面晶体管难以制 作于玻璃基板上的问题，以达成本发明的可用于系统面板上且能产生对温度 不敏感的能带隙参考电压的电路。
上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特 征，并非用来限制本发明的范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均 等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利范围应以权利要求书 的范围为准。
权利要求
1.一种用于系统面板的能带隙参考电压电路，其特征在于，所述的能带隙参考电压电路包含一第一电源供应端；一第二电源供应端；一电流镜组，耦接至所述的第一电源供应端，用以产生复数个固定电流；以及一二极管组，耦接至所述的电流镜组及所述的第二电源供应端，由复数个以二极管形式连接的薄膜晶体管组成，并根据所述的这些固定电流产生一能带隙参考电压。
2. 如权利要求1所述的能带隙参考电压电路，其特征在于，其中所述的 能带隙参考电压电路的电流镜组由复数个电流镜组成，且所述的这些电流镜 其中之一由复数个薄膜晶体管组成。
3. 如权利要求1所述的能带隙参考电压电路，其特征在于，其中所述的 电流镜组为一运算放大器，用以产生所述的这些固定电流。
4. 如权利要求1所述的能带隙参考电压电路，其特征在于，其中所述的 二极管组的所述的这些薄膜晶体管为N型薄膜晶体管。
5. 如权利要求1所述的能带隙参考电压电路，其特征在于，其中所述的 二极管组的所述的这些薄膜晶体管为P型膜晶体管。
6. —种液晶显示装置，其特征在于，所述的液晶显示装置包含 一系统面板；以及一能带隙参考电压电路，制作于所述的系统面板上，用以产生一能带隙 参考电压，具有一第一电源供应端； 一第二电源供应端；一电流镜组，耦接至所述的第一电源供应端，用以产生复数个固定电流； 以及一二极管组，耦接至所述的电流镜组及所述的第二电源供应端，由复数 个以二极管形式连接的薄膜晶体管组成，并根据所述的这些固定电流产生所 述的能带隙参考电压。
7. 如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，其中所述的能带隙 参考电压电路的电流镜组由复数个电流镜组成，其中所述的这些电流镜其中 之一由复数个薄膜晶体管组成。
8. 如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，其中所述的能带隙 参考电压电路的电流镜组为一运算放大器，用以产生所述的这些固定电流。
9. 如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，其中所述的能带隙 参考电压电路的二极管组的所述的这些薄膜晶体管为N型薄膜晶体管。
10. 如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，其中所述的能带隙 参考电压电路的二极管组的所述的这些薄膜晶体管为P型膜晶体管。
全文摘要
本发明是关于一种液晶显示装置及其能带隙参考电压电路，所述的这种液晶显示装置包含一系统面板及一能带隙参考电压电路，所述的能带隙参考电压电路制作于所述的系统面板上，其包含一电流镜组及一二极管组；电流镜组用以产生复数个固定电流；二极管组由复数个以二极管形式连接的薄膜晶体管组成，并根据所述的这些固定电流产生一能带隙参考电压。本发明的具有薄膜晶体管的能带隙参考电压电路不仅能提供对温度不敏感的能带隙参考电压，并能够被制作于系统面板上，以达成液晶显示装置体积小型化的优点。
文档编号G09G3/36GK101197124SQ200810002058
公开日2008年6月11日 申请日期2008年1月9日 优先权日2008年1月9日
发明者冉晓雯, 柯明道, 陆亭州 申请人:友达光电股份有限公司