CN103400555B - 一种消除关机残影的电路及显示器 - Google Patents

一种消除关机残影的电路及显示器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种消除关机残影的电路及显示器，属于显示技术领域。该消除关机残影的电路应用于液晶面板中，包括：控制模块，用于在关机信号的控制下在液晶面板关机时将液晶面板的公共电压提供给液晶面板的栅极线。本发明的技术方案能够消除关机残影，并避免较大关机电流的出现。

Description

一种消除关机残影的电路及显示器
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是指一种消除关机残影的电路及显示器。背景技术
为了解决关机残影问题，现如今薄膜晶体管液晶显示器（Thin FilmTransistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD）都采用了在关机瞬间将TFT全部开启的功能，即可以看作是关机时使所有行的TFT全部开启的控制信号(Xon）功能。
在Xon功能开启时，当检测到液晶显示器关机时，Xon信号由高电平降至低电平，如图1所示，栅极驱动单元同时打开所有栅极线，若此时提供给栅极线的开启电压较高，则给每行栅极线所充电荷也越多，信号线上流经的电流就越大。在通过各向异性导电胶（ACF胶）将栅极驱动单元压接在TFT-LCD面板上的工艺中，栅极驱动单元与TFT-LCD面板的信号线导通之后，ACF胶中有的金球粒子（起到导电作用）接触良好，有的却接触较差。在金球粒子较少的情况下，接触良好的金球粒子上经过的电流较大。在关机时，如果栅极信号线上的瞬时电流过大，接触良好的金球粒子上电流也较大，当电流超过金球粒子的承受能力时，部分金球粒子会被熔断，这样，其他金球粒子将承受这些瞬时电流。在经过多次反复的开、关机之后，最后所有的金球粒子都会被熔断，最终将导致TFT不能开启，从而造成画面显示异常。
现有技术往往使用电源集成电路（Power IC）中产生的多阶栅极电压（Multi-level Gate voltage，MLG）来实现Xon功能，多阶栅极电压用于在液晶面板正常工作时提供像素TFT打开电压，多阶栅极电压具有电压高、关机掉电快(毫秒级)的特点，在较短的时间内，当Xon功能开启时，很难保证多阶栅极电压处于合适的电压值；若多阶栅极电压过高，则所有栅极线打开时，栅极驱动***连接线（PLG）中多阶栅极电压走线的电流很大(大于200mA)，使得印刷电路板（Printed Circuit Board Assembly，PCBA）与X向覆晶薄膜（X-ChipOn Film，X-COF）、X向覆晶薄膜与面板、面板与Y向覆晶薄膜（Y-Chip OnFilm，Y-COF）间连接引脚上的金球粒子容易被烧毁；若此时多阶栅极电压降的太低(比如0V)，所有栅极线打开时开启TFT的电压也太低，液晶显示面板像素电荷不能迅速趋于一致，则出现关机残影。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种消除关机残影的电路及显示器，能够消除关机残影，并避免较大关机电流的出现。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种消除关机残影的电路，包括：
控制模块，在液晶面板关机时，所述控制模块用于在关机信号的控制下将液晶面板的公共电压提供给液晶面板的栅极线。
进一步地，上述方案中，所述控制模块包括：
第一开关单元，在液晶面板工作时将多阶栅极电压输出至所述栅极线；
第二开关单元，在液晶面板关机时将所述公共电压输出至所述栅极线。
进一步地，上述方案中，所述第一开关单元为N型MOSFET管，所述第一开关单元的栅极用以接收关机信号，所述第一开关单元的源极与多阶栅极电压输出端连接，所述第一开关单元的漏极与栅极线的电压输入端连接；
所述第二开关单元为P型MOSFET管，所述第二开关单元的栅极用以接收关机信号，所述第二开关单元的源极与公共电压输出端连接，所述第二开关单元的漏极与栅极线的电压输入端连接。
进一步地，上述方案中，所述控制模块还包括：
第三开关单元，在液晶面板关机时利用所述公共电压为栅极驱动电路供电。
进一步地，上述方案中，所述第三开关单元为P型MOSFET管，所述第三开关单元的栅极用以接收关机信号，所述第三开关单元的源极与公共电压输出端连接，所述第三开关单元的漏极与栅极驱动电路电源电压输入端连接。
进一步地，上述方案中，所述控制模块设置在电源集成电路或栅极驱动电路中。
进一步地，上述方案中，在所述控制模块设置在栅极驱动电路中时，所述控制模块还包括：
设置在第一开关单元和电源集成电路中多阶栅极电压输出端之间的连接线；
设置在第二开关单元和电源集成电路中公共电压输出端之间的连接线；
设置在第三开关单元和电源集成电路中公共电压输出端之间的连接线。
本发明实施例还提供了一种显示器，包括如上所述的消除关机残影的电路。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，在关机的时候，用液晶面板的公共电压来驱动所有栅极线同时打开，由于公共电压具有电压低(公共电压最大值为多阶栅极电压最大值的六分之一左右)，关机掉电缓慢(秒级)的特点，因此，在用公共电压来代替多阶栅极电压来打开像素TFT时，能够有效选择一个3～5V的电压使得TFT的开启状态足以让液晶面板像素电荷迅速趋于一致，有效消除关机残影，同时3～5V的电压又能够避免较大关机电流的产生。
附图说明
图1为实现Xon功能时Xon信号的时序图；
图2为液晶面板关机时的信号时序图；
图3为本发明实施例一的控制模块的结构示意图；
图4为本发明实施例一的控制模块的***走线结构示意图；
图5为液晶面板关机时MLG、Vcom电压和Xon信号的时序图；
图6为现有技术中电源集成电路的结构示意图；
图7为本发明实施例二电源集成电路的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明的实施例针对现有技术中用多阶栅极电压来实现Xon功能，导致出现关机残影和较大关机电流的问题，提供一种消除关机残影的电路及显示器，能够消除关机残影，并避免较大关机电流的出现。
本发明实施例提供一种消除关机残影的电路，应用于液晶面板中，包括：
控制模块，在液晶面板关机时，用于在关机信号的控制下将液晶面板的公共电压提供给液晶面板的栅极线。
其中，控制模块具体用于在关机信号Xon为高电平时，将液晶面板的多阶栅极电压提供给栅线；在关机信号Xon为低电平时，将液晶面板的公共电压提供给栅线。
具体地，所述控制模块可以包括：
第一开关单元，在液晶面板工作时将多阶栅极电压输出至所述栅极线；
第二开关单元，在液晶面板关机时将所述公共电压输出至所述栅极线。
具体地，第一开关单元用于在Xon信号控制下，连通栅极线和多阶栅极电压（MLG）输出端。
第二开关单元用于在Xon控制下，连通栅极线和公共电压（Vcom）输出端。
所述第一开关单元可以为N型MOSFET管，所述第一开关单元的栅极用以接收关机信号Xon，所述第一开关单元的源极与MLG输出端连接，所述第一开关单元的漏极与栅极线的电压输入端连接，当关机信号Xon为高电平时，控制栅极线的电压输入端与MLG输出端连通；
所述第二开关单元可以为P型MOSFET管，所述第二开关单元的栅极用以接收关机信号Xon，所述第二开关单元的源极与Vcom电压输出端连接，所述第二开关单元的漏极与栅极线的电压输入端连接，当关机信号Xon为低电平时，控制栅极线的电压输入端与Vcom电压输出端连通。
这样在显示器关机时，可以利用Vcom电压来驱动所有栅极线同时打开，由于Vcom电压具有电压低、关机掉电缓慢的特点，因此，在用Vcom电压来代替MLG来打开像素TFT时，能够有效选择一个3～5V的电压使得TFT的开启状态足以让液晶面板像素电荷迅速趋于一致，有效消除关机残影，同时3～5V的电压又能够避免较大关机电流的产生。
进一步地，本发明的另一实施例中，所述控制模块还可以包括：
第三开关单元，用于在关机信号的控制下在液晶面板关机时利用所述公共电压为栅极驱动电路供电。
具体地，第三开关单元连接栅极驱动电路供电电压（DVDDG）输入端和Vcom电压输出端，第三开关单元具体用于在Xon信号控制下，连通DVDDG输入端和Vcom电压输出端。
现有技术中，DVDDG为栅极驱动电路供电，用以保证栅极驱动电路能够正常工作，在显示器关机时，实现Xon功能的同时还需要保证栅极驱动电路仍然能够正常工作，即DVDDG仍然可以支持栅极驱动电路正常工作。但是同一液晶面板在不同***具有差异性，在Xon功能开启时，DVDDG可能已经降低到不能支持栅极驱动电路正常工作，即栅极驱动电路已经停止工作，造成Xon功能不能有效实现。为了解决这一问题，本实施例在Xon功能开启时，利用Vcom电压来为栅极驱动电路提供电压，保证栅极驱动电路仍然能够正常工作。由于DVDDG的正常范围在2.6～3.3V，利用Vcom电压完全可以满足为栅极驱动电路供电的需求，此时栅极驱动电路供电电压为DVDDG’。
具体地，所述第三开关单元采用P型MOSFET管，所述第三开关单元的栅极用以接收关机信号Xon，所述第三开关单元的源极与Vcom电压输出端连接，所述第三开关单元的漏极与DVDDG’输入端连接，当关机信号Xon为低电平时，控制DVDDG’输入端与Vcom电压输出端连通。
下面结合具体的实施例以及附图对本发明的消除关机残影的电路进行详细介绍：
实施例一
控制模块可以设置在电源集成电路或栅极驱动电路中。本实施例以控制模块设置在栅极驱动电路中为例，对消除关机残影的电路进行详细介绍。
如图2所示为液晶面板关机时的信号时序图，在液晶面板关机时，MLG从最高电压的90%降到10%需要的时间＜1ms；Vin（栅极输入电压）从最高电压的90%降到10%需要的时间T1≈50ms；DVDDG从最高电压的90%降到10%需要的时间T2≈20ms；Vcom从最高电压的90%降到10%需要的时间T3≈600ms。另外，Gate signal（栅线信号）在关机时会先升高后降低，关机信号Xon在关机时会先下降之后升高再归0。
现有技术中栅极线和MLG输出端相连，在Xon信号由高电平变为低电平的瞬间抓取到MLG输入到栅极线。但是由图2可以看出，MLG电压变化太快，不易抓取到合适的电压来满足既能消除关机残影，又会带来大的关机电流。若抓取的MLG过高，则所有栅极线打开时，栅极驱动***走线的电流很大(大于200mA)，使得印刷电路板与X向覆晶薄膜、X向覆晶薄膜与面板、面板与Y向覆晶薄膜间连接引脚上的金球粒子容易被烧毁；若此时MLG电压降的太低(比如0V)，所有栅极线打开时开启TFT的电压也太低，液晶显示面板像素电荷不能迅速趋于一致，则出现关机残影。
由图2可以看出，Vcom电压掉电缓慢，这样采用Vcom电压打开栅极线时，对时序要求不苛刻，容易消除关机残影和避免关机大电流(＜200mA)。因此，本实施例提供了一种消除关机残影的电路，该电路包括受Xon信号控制的控制模块，能够在液晶面板正常工作，Xon为高电平时使栅极线的电压输入端和MLG输出端相连；在液晶面板关机，Xon为低电平时，断开栅极线的电压输入端和MLG输出端的连接，使栅极线的电压输入端和Vcom电压输出端相连。
本实施例中，控制模块设置在栅极驱动电路中。控制模块包括有连接栅极线的电压输入端和MLG输出端的第一开关单元，用于在Xon为高电平时，连通栅极线的电压输入端和MLG输出端；在Xon为低电平时，断开栅极线的电压输入端和MLG输出端之间的连接；连接栅极线的电压输入端和Vcom电压输出端的第二开关单元，用于在Xon为高电平时，断开栅极线的电压输入端和Vcom电压输出端之间的连接；在Xon为低电平时，连通栅极线的电压输入端和Vcom电压输出端。
进一步地，为了保证Xon功能开启时，栅极驱动电路仍然能够正常工作，本实施例利用Vcom电压来为栅极驱动电路提供电压，控制模块还包括连接DVDDG’输入端和Vcom电压输出端的第三开关单元，用于在Xon为高电平时，断开DVDDG’输入端和Vcom电压输出端之间的连接；在Xon为低电平时，连通DVDDG’输入端和Vcom电压输出端。
如图3和图4所示，第一开关单元1可以采用N型MOSFET管，第一开关单元1的栅极用以接收Xon信号，第一开关单元1的源极与MLG输出端连接，第一开关单元1的漏极与栅极线的电压输入端（即图中的Von输入端）连接；第二开关单元2可以为P型MOSFET管，第二开关单元2的栅极用以接收Xon信号，第二开关单元2的源极与Vcom电压输出端连接，第二开关单元2的漏极与Von输入端连接；第三开关单元3可以采用P型MOSFET管，第三开关单元3的栅极用以接收Xon信号，第三开关单元3的源极与Vcom电压输出端连接，第三开关单元3的漏极与DVDDG’输入端连接。
由于控制模块设置在栅极驱动电路中，而Vcom电压输出电路和MLG电路设置在电源集成电路中，因此控制模块还包括设置在第一开关单元和电源集成电路中MLG电路输出端之间的连接线；设置在第二开关单元和电源集成电路中Vcom电压输出电路之间的连接线；设置在第三开关单元和电源集成电路中Vcom电压输出电路之间的连接线。
在图4所示的液晶面板中，位于Y侧栅极驱动电路之间相连的PLG走线5传输包括Xon在内的栅极驱动控制信号；栅极驱动电路通过绑定引脚（Bonding Pin）的走线6与面板内部的公共电压走线8连接，整个面板内部的公共电压走线8连在一起，形成一个大电容；走线7为连接X-COF和Y-COF的PLG走线，传输包括MLG、DVDDG/DVDDG’、Xon在内的栅极驱动控制信号。
进一步地，本实施例还在DVDDG’输出端和栅极驱动电路原供电电压DVDDG之间设置有单向导通的二极管4，这样可以防止液晶面板关机后，公共电压驱动PCBA上的电源集成电路重新工作。
本实施例中，在Xon功能开启时，当面板正常工作，Xon为高电平时，Xon和DVDDG’均和Vcom断开；当面板关机Xon信号由高电平变为低电平时，Xon及DVDDG’均和Vcom相连，Vcom给栅极驱动电路供电和打开所有栅极线，消除关机残影，公共电压Vcom具有电压低(3～5V)、掉电慢(秒级)的特点，3～5V的电压使得TFT的开启状态足以让液晶面板像素电荷迅速趋于一致，消除关机残影；同时，3～5V的电压给所有栅极线充电的电流总和也小于200mA，而且每个Y-COF可以方便的设置出两个通道来从面板的公共电极吸取电流，这样每个通道流经的电流更小，按照6个通道来算，其电流是现有技术中最大通道电流的六分之一，从而避免了关机大电流的产生。
实施例二
控制模块可以设置在电源集成电路或栅极驱动电路中。本实施例以控制模块设置在电源集成电路中为例，对消除关机残影的电路进行详细介绍。
现有技术中栅极线和MLG输出端相连，在Xon信号由高电平变为低电平的瞬间抓取到MLG电压输入到栅极线的电压输入端。如图5所示，MLG高(22V～27V)，关机掉电时间短(＜1ms)。Xon功能在t1时刻开启，若此时MLG为V1或其相邻的范围，则不会出现关机电流过大及关机残影现象；若此时MLG在V3附近，则会出现较大关机电流；若此时MLG在V4附近，则像素TFT开启状态不理想，像素电荷释放较慢，出现关机残影问题；可以看出，当Xon功能开启时，很难保证抓取到合适的MLG电压值。
而Vcom电压范围在3～5V，用这一电压值打开所有栅极线，不会形成较大的关机电流，可以避免绑定区域金球粒子烧毁；另外，Vcom关机掉电缓慢(秒级)，即使在不同的***上，Xon开启时序有较大的差异，也能保证Xon开启时有略低于Vcom的电压加在像素TFT，其开启状态足以使像素电荷均匀释放来消除关机残影。因此，本实施例提供了一种消除关机残影的电路，在关机时，利用Vcom电压来打开栅极线，该电路包括受Xon信号控制的控制模块，能够在液晶面板正常工作，Xon为高电平时使栅极线的电压输入端和MLG输出端相连；在液晶面板关机，Xon为低电平时，断开栅极线的电压输入端和MLG输出端的连接，使栅极线的电压输入端和Vcom电压输出端相连。
本实施例中，控制模块设置在电源集成电路中。如图6所示为现有技术中电源集成电路的结构示意图，如图7所示为添加了控制模块后的电源集成电路的结构示意图，其中，模块200、300、400是常规电源集成电路中都存在的模块，模块200具有外部电源探测功能，为电源侦测（Voltage Detector）模块，侦测到液晶面板关机后Xon信号由高变低；模块300（GPM）是MLG产生模块，在液晶面板正常工作时提供TFT打开电压；模块400是Vcom信号功率放大器，增加Vcom的驱动能力。模块100为本实施例的控制模块，其具有选择功能，在模块200输出的Xon信号控制下，为输出端500选择性接通模块300产生的MLG电压和模块400产生的Vcom电压，在Xon为高电平时输出端500输出MLG，Xon为低电平时输出端500输出Vcom电压，输出端500与栅极线连接，输出MLG/Vcom信号。
具体地，控制模块包括有连接输出端500和模块300产生的MLG的第一开关单元101，用于在Xon为高电平时，将模块300产生的MLG输出至输出端500；在Xon为低电平时，不将模块300产生的MLG输出至输出端500；连接输出端500和模块400产生的Vcom电压的第二开关单元102，用于在Xon为高电平时，不将模块400产生的Vcom电压输出至输出端500；在Xon为低电平时，将模块400产生的Vcom电压输出至输出端500。
第一开关单元可以采用N型MOSFET管，第一开关单元的栅极用以接收Xon，第一开关单元的源极与MLG输出端连接，第一开关单元的漏极与栅极线连接；第二开关单元可以为P型MOSFET管，第二开关单元的栅极用以接收Xon，第二开关单元的源极与Vcom电压输出端连接，第二开关单元的漏极与栅极线连接。
另外，本实施例的控制模块还可以包括连接DVDDG’输入端和Vcom电压输出端的第三开关单元（未图示），用于在Xon为高电平时，断开DVDDG’输入端和Vcom电压输出端之间的连接；在Xon为低电平时，连通DVDDG’输入端和Vcom电压输出端，以便保证Xon功能开启时，栅极驱动电路仍然能够正常工作，第三开关单元可以采用N型MOSFET管，第三开关单元的栅极用以接收Xon，第三开关单元的源极与Vcom电压输出端连接，第三开关单元的漏极与DVDDG’输入端连接。
本实施例中，在Xon功能开启时，当面板正常工作，Xon为高电平时，栅极线和Vcom断开；当面板关机Xon由高电平变为低电平时，栅极线和Vcom相连，Vcom打开所有栅极线，消除关机残影，Vcom具有电压低(3～5V)、掉电慢(秒级)的特点，3～5V的电压使得TFT的开启状态足以让液晶面板像素电荷迅速趋于一致，消除关机残影；同时，3～5V的电压给所有栅极线充电的电流总和也小于200mA，从而避免了关机大电流的产生。
本发明实施例还提供了一种显示器，包括如上所述的消除关机残影的电路。其中，消除关机残影的电路的结构以及工作原理同上述实施例，在此不再赘述。另外，显示器其他部分的结构可以参考现有技术，对此本文不再详细描述。该显示器可以为：液晶面板、电子纸、OLED（Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管）面板、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等具有任何显示功能的产品或部件。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种消除关机残影的电路，其特征在于，包括：
控制模块，在液晶面板关机时，所述控制模块用于在关机信号的控制下将液晶面板的公共电压提供给液晶面板的栅极线；
所述控制模块包括：
第一开关单元，在液晶面板工作时将多阶栅极电压输出至所述栅极线；
第二开关单元，在液晶面板关机时将所述公共电压输出至所述栅极线。
2.根据权利要求1所述的消除关机残影的电路，其特征在于，
所述第一开关单元为N型MOSFET管，所述第一开关单元的栅极用以接收关机信号，所述第一开关单元的源极与多阶栅极电压输出端连接，所述第一开关单元的漏极与栅极线的电压输入端连接；
所述第二开关单元为P型MOSFET管，所述第二开关单元的栅极用以接收关机信号，所述第二开关单元的源极与公共电压输出端连接，所述第二开关单元的漏极与栅极线的电压输入端连接。
3.根据权利要求1或2所述的消除关机残影的电路，其特征在于，所述控制模块还包括：
第三开关单元，在液晶面板关机时利用所述公共电压为栅极驱动电路供电。
4.根据权利要求3所述的消除关机残影的电路，其特征在于，
所述第三开关单元为P型MOSFET管，所述第三开关单元的栅极用以接收关机信号，所述第三开关单元的源极与公共电压输出端连接，所述第三开关单元的漏极与栅极驱动电路电源电压输入端连接。
5.根据权利要求1所述的消除关机残影的电路，其特征在于，所述控制模块设置在电源集成电路或栅极驱动电路中。
6.根据权利要求5所述的消除关机残影的电路，其特征在于，在所述控制模块设置在栅极驱动电路中时，所述控制模块还包括：
设置在第一开关单元和电源集成电路中多阶栅极电压输出端之间的连接线；
设置在第二开关单元和电源集成电路中公共电压输出端之间的连接线；
设置在第三开关单元和电源集成电路中公共电压输出端之间的连接线。
7.一种显示器，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的消除关机残影的电路。
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