CN107886883B - 一种侦测公共电极走线短路的电路及方法 - Google Patents

一种侦测公共电极走线短路的电路及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种侦测公共电极走线短路的电路及方法，应用于液晶显示面板中，其包括电源管理集成电路、第一电阻，所述电源管理集成电路中包含有公共电极走线、短路判断模块；公共电极走线的输出端与第一电阻的第一端以及短路判断模块的输入端连接，且第一电阻的第二端与短路判断模块的输入端连接；短路判断模块用于在液晶显示面板的空白时间，将公共电极走线输出的第一电压信号与来自第一电阻的第二电压信号做差值处理，得到压降信号，并将压降信号与第一基准电压信号进行比较，若压降信号的电压值在设定时长内持续大于第一基准电压信号的电压值，则判断公共电极走线出现短路。本发明可以提高对液晶显示面板内部电路短路的侦测精度。

Description

一种侦测公共电极走线短路的电路及方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种侦测公共电极走线短路的电路及方法。
背景技术
TFT-LCD(thin film transistor-liquid crystal display，薄膜晶体管液晶显示器)面板(简称液晶显示面板)内部的电路出现短路是目前制程中比较容易遇到的问题，因此需要对侦测液晶显示面板内部的电路是否出现短路。目前VCOM走线(即液晶显示面板内公共电极走线)的短路保护是在所有时段对液晶显示面板中的VCOM走线进行电流侦测，由于在每帧的扫描时间，VCOM走线会收到液晶显示面板内部的数据线和栅极线的干扰，以及液晶显示面板的薄膜晶体管漏电流的影响，导致VCOM走线上的短路电流会有很大的电流浮动变化，所以该种侦测方式对液晶显示面板内的电路短路的侦测精度很低，只有在短路电流很大的时候才能触发OCP(over current protection，过流保护)保护，被侦测到短路。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种侦测公共电极走线短路的电路及方法，可以提高对液晶显示面板内部电路短路的侦测精度，即是在液晶显示面板内部的短路电流较小，也能侦测到液晶显示面板内部电路短路的情形。
本发明提供的一种侦测公共电极走线短路的电路，应用于液晶显示面板中，包括电源管理集成电路、第一电阻，所述电源管理集成电路包含有公共电极走线、短路判断模块；
所述公共电极走线的输出端与所述第一电阻的第一端以及所述短路判断模块的输入端连接，且所述第一电阻的第二端与所述短路判断模块的输入端连接；
所述短路判断模块，用于在液晶显示面板的空白时间，将所述公共电极走线输出的第一电压信号与来自所述第一电阻的第二电压信号做差值处理，得到压降信号，并将所述压降信号与第一基准电压信号进行比较，若所述压降信号的电压值在设定时长内持续大于所述第一基准电压信号的电压值，则判断所述公共电极走线出现短路；
其中，所述第二电压信号为所述第一电压信号经过所述第一电阻后输出的信号。
优选地，所述短路判断模块包括：减法单元、比较单元以及开关单元；
所述减法单元，通过所述开关单元与所述比较单元连接，用于接收所述第一电压信号和所述第二电压信号，并将所述第一电压信号与所述第二电压信号做差值处理，得到所述压降信号，且将所述压降信号输出至所述比较单元；
所述开关单元，用于根据使能信号，在液晶显示面板的空白时间将所述减法单元与所述比较单元之间接通，在液晶显示面板的扫描时间将所述减法单元与所述比较单元之间断开；
所述比较单元，用于将所述压降信号与所述第一基准电压信号进行比较，若所述压降信号的电压值小于或等于所述第一基准电压信号的电压值，则判断公共电极走线没有出现短路，若所述压降信号的电压值在所述设定时长内持续大于所述第一基准电压信号的电压值，则判断所述公共电极走线出现短路。
优选地，所述比较单元包括：第一比较器、第二比较器、第二电阻、电容；
所述第一比较器的输出端通过第二电阻与所述电容的第一端以及所述第二比较器连接，所述电容的第二端接地，所述第一比较器的输入端通过所述开关单元与所述减法单元连接；
所述第一比较器，用于将所述压降信号与所述第一基准电压信号进行比较，若所述压降信号的电压值小于或等于所述第一基准电压信号的电压值，则输出低电平信号，若所述压降信号的电压值大于所述第一基准电压信号的电压值，则输出高电平的第三电压信号至所述电容，给所述电容充电；
所述第二比较器，用于将所述电容输出的第四电压信号与第二基准电压信号进行比较，在所述电容充电经过所述设定时长之后，当所述第四电压信号的电压值大于所述第二基准电压信号的电压值时，则判断所述压降信号的电压值在所述设定时长内持续大于所述第一基准电压信号的电压值，且所述公共电极走线出现短路。
优选地，所述短路判断模块还包括二极管，所述二极管并联在所述第二电阻的两端，所述二极管的正极与所述电容的第一端连接；
所述减法单元为一减法器。
优选地，所述开关单元为N沟道的薄膜晶体管，所述使能信号在液晶显示面板的空白时间为高电位，且所述使能信号在液晶显示面板的扫描时间为低电位。
优选地，所述使能信号为与所述公共电极走线连接的过流保护电路输出的信号。
优选地，所述设定时长的范围为150微秒～300微秒。
本发明还提供一种侦测公共电极走线短路的方法，包括下述步骤：
短路判断模块接收公共电极走线输出的第一电压信号以及来自第一电阻的第二电压信号，并将所述第一电压信号与所述第二电压信号做差值处理，产生压降信号；其中，所述第二电压信号为所述第一电压信号经过所述第一电阻后输出的信号；
在液晶显示面板的空白时间，所述短路判断模块将所述压降信号与第一基准电压信号进行比较，若所述压降信号的电压值在设定时长内持续大于所述第一基准电压信号的电压值，则判断所述公共电极走线出现短路。
优选地，在液晶显示面板的空白时间，所述短路判断模块将所述压降信号与第一基准电压信号进行比较，当所述压降信号的电压值在设定时长内持续大于所述第一基准电压信号的电压值时，则判断所述公共电极走线出现短路，包括下述步骤：
输出使能信号至连接在减法单元与第一比较器之间的开关单元，通过控制所述开关单元，在液晶显示面板的空白时间，将所述减法单元与所述第一比较器之间接通；
所述第一比较器接收来自所述减法单元的所述压降信号，并将所述压降信号与所述第一基准电压信号进行比较，若所述压降信号的电压值小于或等于所述第一基准电压信号的电压值，则所述输出低电平信号，若所述压降信号的电压值大于所述第一基准电压信号的电压值，则输出高电平的第三电压信号至电容，给所述电容充电；
第二比较器将所述电容输出的第四电压信号与所述第二基准电压信号进行比较，在所述电容充电经过设定时长后，当所述第四电压信号的电压值大于所述第二基准电压信号的电压值时，则判断所述压降信号的电压值在所述设定时长内持续大于所述第一基准电压信号的电压值，且所述公共电极走线出现短路。
优选地，所述设定时长的范围为150微秒～300微秒。
实施本发明，具有如下有益效果：本发明在液晶显示面板的空白时间，侦测公共电极走线输出端第一电压信号在第一电阻上的压降值，并将压降值与第一基准电压信号的电压值比较，判断压降值是否在设定时长内持续大于第一基准电压信号的电压值，若是，则判断公共电极走线发生短路。由于本发明是在空白时间对公共电极走线进行侦测，可以避免在液晶显示面板的扫描时间，数据线和栅极线上的信号的干扰，以及液晶显示面板中薄膜晶体管的漏电流的影响，当公共电极走线出现短路时，可以精确侦测公共电极走线上已触发的过流保护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的侦测公共电极走线短路的电路的原理框图。
图2是本发明提供的短路判断模块的电路图。
图3是本发明提供的液晶显示面板的扫描启动信号和使能信号的时序图。
具体实施方式
本发明提供一种侦测公共电极走线短路的电路，应用于液晶显示面板中，如图1所示，该侦测公共电极走线短路的电路包括电源管理集成电路1、第一电阻R1，电源管理集成电路1包含有公共电极走线2、短路判断模块3。
公共电极走线2的输出端与第一电阻R1的第一端以及短路判断模块3的输入端连接，且第一电阻R1的第二端与短路判断模块3的输入端连接。
短路判断模块3用于在液晶显示面板的空白时间(Blanking Time)，将公共电极走线2输出的第一电压信号VCOM与来自第一电阻R1的第二电压信号VCOM_FB做差值处理，得到压降信号V1，并将压降信号V1与第一基准电压信号Vref1进行比较，若压降信号V1的电压值在设定时长内持续大于第一基准电压信号Vref1的电压值，则判断公共电极走线2出现短路。其中，第二电压信号VCOM_FB为第一电压信号VCOM经过第一电阻R1后输出的信号。压降信号V1的压降值即为第一电压信号经过第一电阻R1之后的压降值。
一般地，在公共电极走线2的输出端连接有RC滤波电路，第一电阻R1可以是RC滤波电路上的电阻。这里，第一基准电压信号Vref1的电压值可以根据第一电阻R1来确定，例如，要侦测的公共电极走线2的短路电流的电流值为I，第一基准电压信号Vref1的电压值为U1，第一电阻R1R1的阻值为R1，那么U1＝R1*I。
进一步地，如图2所示，短路判断模块包括：减法单元31、比较单元33以及开关单元32。
减法单元31通过开关单元32与比较单元33连接，用于接收第一电压信号VCOM和第二电压信号VCOM_FB，并将第一电压信号VCOM与第二电压信号VCOM_FB做差值处理，得到压降信号V1，且将压降信号V1输出至比较单元33。减法单元3可以1是一减法器，该减法器的正输入端接入第一电压信号VCOM，负输入端接入第二电压信号VCOM_FB。
开关单元32用于根据使能信号OCP_EN，在液晶显示面板的空白时间将减法单元与比较单元之间接通，在液晶显示面板的扫描时间将减法单元与比较单元之间断开。
比较单元33用于将压降信号V1与第一基准电压信号Vref1进行比较，若压降信号V1的电压值小于或等于第一基准电压信号Vref1的电压值，输出低电平信号，则判断公共电极走线2没有出现短路，若压降信号V1的电压值在设定时长内持续大于第一基准电压信号Vref1的电压值，则判断公共电极走线2出现短路。
进一步地，如图2所示，比较单元33包括：第一比较器331、第二比较器332、第二电阻R2、电容C。
第一比较器331的输出端通过第二电阻R2与电容C的第一端以及第二比较器332连接，电容C的第二端接地，第一比较器331的输入端通过开关单元32与减法单元31连接。
第一比较器331的正输入端接入压降信号V1，负输入端接入第一基准电压信号Vref1。第一比较器331用于将压降信号V1与第一基准电压信号Vref1进行比较，若压降信号V1的电压值小于或等于第一基准电压信号Vref1的电压值，输出低电平信号，则公共电极走线2没有出现短路，也没有触发过流保护，若压降信号V1的电压值大于第一基准电压信号Vref1的电压值，则输出高电平的第三电压信号V2至电容C，给电容C充电。第一比较器331通过第二电阻R2给电容C充电，可以通过设置第二电阻R2的电阻，降低输出至电容C的电流大小，使得对应的第三电压信号V2降低给电容C充电的速率，防止瞬间给电容C充满电，避免第二比较器332无法区分公共电极走线2是因为短路而触发与其相连接的过流保护，还是尖刺式的误触发。
第二基准电压信号Vref2的电压值可以根据设定时长、电容C、第二电阻R2以及第三电压信号V2确定。例如，设定时长为t，第三电压信号V2的电压值为U0，第二基准电压信号Vref2的电压值U＝U0*(1-exp(—t/RC))，式中R为第二电阻R2的阻值，C为电容C的容值。
第二比较器332用于将电容C输出的第四电压信号V3与第二基准电压信号Vref2进行比较，在电容C充电经过设定时长之后，当第四电压信号V3的电压值大于第二基准电压信号Vref2的电压值时，则判断压降信号V1的电压值在设定时长内持续大于第一基准电压信号Vref1的电压值，且公共电极走线2出现短路。
进一步地，短路判断模块3还包括二极管D，二极管D并联在第二电阻R2的两端，二极管D的正极与电容C的第一端连接。当开关单元32断开减法单元31与第一比较器331之间的连接时，电容C开始放电，二极管D用来加快电容C放电的速率。
进一步地，如图3所示，开关单元32为N沟道的薄膜晶体管，使能信号OCP_EN在液晶显示面板的空白时间为高电位VGH，且使能信号OCP_EN在液晶显示面板的扫描时间为低电位VGL，液晶显示面板的空白时间指的是液晶显示面板开始扫描前的一段时间，在图3中可以看出，空白时间为扫描启动信号STV处于高电位VGH之前的一段时间。
一般地，扫描启动信号为高电位VGH时，液晶显示面板开始扫描。在液晶显示面板每次扫描完成之后，距离下一次开始扫描之间有一段时间是液晶显示面板没有进行扫描的时间，该段时间即为空白时间。
进一步地，使能信号OCP_EN为与公共电极走线2连接的过流保护电路4输出的信号。
进一步地，设定时长的范围为150微秒～300微秒。
本发明还提供一种侦测公共电极走线2短路的方法，应用于上述的侦测公共电极走线短路的电路中，该方法包括下述步骤：
短路判断模块3接收公共电极走线2输出的第一电压信号VCOM以及来自第一电阻R1的第二电压信号VCOM_FB，并将第一电压信号VCOM与第二电压信号VCOM_FB做差值处理，产生压降信号V1；其中，第二电压信号VCOM_FB为第一电压信号VCOM经过第一电阻R1后输出的信号；
在液晶显示面板的空白时间，短路判断模块3将压降信号V1与第一基准电压信号Vref1进行比较，若压降信号V1的电压值在设定时长内持续大于第一基准电压信号Vref1的电压值，则判断公共电极走线2出现短路。
进一步地，在液晶显示面板的空白时间，短路判断模块3将压降信号V1与第一基准电压信号Vref1进行比较，当压降信号V1的电压值在设定时长内持续大于第一基准电压信号Vref1的电压值时，则判断公共电极走线2出现短路，包括下述步骤：
输出使能信号OCP_EN至连接在减法单元31与第一比较器331之间的开关单元32，通过控制开关单元32，在液晶显示面板的空白时间，将减法单元31与第一比较器331之间接通；
第一比较器331接收来自减法单元31的压降信号V1，并将压降信号V1与第一基准电压信号Vref1进行比较，若压降信号V1的电压值小于或等于第一基准电压信号Vref1的电压值，输出低电平信号，则公共电极走线2没有出现短路，若压降信号V1的电压值大于第一基准电压信号Vref1的电压值，则输出高电平的第三电压信号V2至电容C，给电容C充电；
第二比较器332将电容C输出的第四电压信号V3与第二基准电压信号Vref2进行比较，在电容C充电经过设定时长后，当第四电压信号V3的电压值大于第二基准电压信号Vref2的电压值时，则判断压降信号V1的电压值在设定时长内持续大于第一基准电压信号Vref1的电压值，且公共电极走线2出现短路。
进一步地，设定时长的范围为150微秒～300微秒。一般地，液晶显示面板的空白时间为300微秒。
综上所述，本发明在液晶显示面板的空白时间，侦测公共电极走线2输出端第一电压信号VCOM在第一电阻R1上的压降值，并将压降值与第一基准电压信号Vref1的电压值比较，判断压降值是否在设定时长内持续大于第一基准电压信号Vref1的电压值，若是，则判断公共电极走线2发生短路。由于本发明是在空白时间对公共电极走线2进行侦测，可以避免在液晶显示面板的扫描时间，数据线和栅极线上的信号的干扰，以及液晶显示面板中薄膜晶体管的漏电流的影响，当公共电极走线2出现短路时，可以精确侦测公共电极走线2上已触发过流保护。
进一步地，采用了去噪技术，即在电容C充电至设定时长之后，通过第二比较器332将第四电压信号V3的电压值与第二基准电压信号Vref2的电压值进行比较，可以免除了尖刺式的过流保护误触发的干扰，有效的侦测公共电极走线2的短路，10mA以内的短路电流也可以被侦测到，相对于原来只能侦测100mA级别的短路电流，精度提高了10倍。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种侦测公共电极走线短路的电路，应用于液晶显示面板中，其特征在于，包括电源管理集成电路、第一电阻，所述电源管理集成电路包含有公共电极走线、短路判断模块；
所述公共电极走线的输出端与所述第一电阻的第一端以及所述短路判断模块的输入端连接，且所述第一电阻的第二端与所述短路判断模块的输入端连接；
所述短路判断模块包括减法单元、比较单元以及开关单元，所述减法单元通过所述开关单元与所述比较单元连接；
所述减法单元用于在液晶显示面板的空白时间，将所述公共电极走线输出的第一电压信号与来自所述第一电阻的第二电压信号做差值处理，得到压降信号；其中，所述第二电压信号为所述第一电压信号经过所述第一电阻后输出的信号；
所述比较单元包括：第一比较器、第二比较器、第二电阻、电容；所述第一比较器的输出端通过第二电阻与所述电容的第一端以及所述第二比较器连接，所述电容的第二端接地，所述第一比较器的输入端通过所述开关单元与所述减法单元连接；
其中，所述第一比较器用于将所述压降信号与第一基准电压信号进行比较，若所述压降信号的电压值小于或等于所述第一基准电压信号的电压值，则输出低电平信号，若所述压降信号的电压值大于所述第一基准电压信号的电压值，则输出高电平的第三电压信号至所述电容，给所述电容充电；
其中，所述第二比较器用于将所述电容输出的第四电压信号与第二基准电压信号进行比较，在所述电容充电经过设定时长之后，当所述第四电压信号的电压值大于第二基准电压信号的电压值时，则判断所述压降信号的电压值在所述设定时长内持续大于所述第一基准电压信号的电压值，且所述公共电极走线出现短路；
所述开关单元用于根据使能信号，在液晶显示面板的空白时间将所述减法单元与所述比较单元之间接通，在液晶显示面板的扫描时间将所述减法单元与所述比较单元之间断开。
2.根据权利要求1所述的侦测公共电极走线短路的电路，其特征在于，所述短路判断模块还包括二极管，所述二极管并联在所述第二电阻的两端，所述二极管的正极与所述电容的第一端连接；
所述减法单元为一减法器。
3.根据权利要求1所述的侦测公共电极走线短路的电路，其特征在于，所述开关单元为N沟道的薄膜晶体管，所述使能信号在液晶显示面板的空白时间为高电位，且所述使能信号在液晶显示面板的扫描时间为低电位。
4.根据权利要求1所述的侦测公共电极走线短路的电路，其特征在于，所述使能信号为与所述公共电极走线连接的过流保护电路输出的信号。
5.根据权利要求1所述的侦测公共电极走线短路的电路，其特征在于，所述设定时长的范围为150微秒～300微秒。
6.一种侦测公共电极走线短路的方法，其特征在于，包括下述步骤：
减法单元接收公共电极走线输出的第一电压信号以及来自第一电阻的第二电压信号，并将所述第一电压信号与所述第二电压信号做差值处理，产生压降信号；其中，所述第二电压信号为所述第一电压信号经过所述第一电阻后输出的信号；
在液晶显示面板的空白时间，比较单元将所述压降信号与第一基准电压信号进行比较，若所述压降信号的电压值在设定时长内持续大于第一基准电压信号的电压值，则判断所述公共电极走线出现短路；其中，比较单元包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器接收来自所述减法单元的所述压降信号，并将所述压降信号与所述第一基准电压信号进行比较，若所述压降信号的电压值小于或等于所述第一基准电压信号的电压值，则输出低电平信号，若所述压降信号的电压值大于所述第一基准电压信号的电压值，则输出高电平的第三电压信号至电容，给所述电容充电；第二比较器将所述电容输出的第四电压信号与第二基准电压信号进行比较，在所述电容充电经过设定时长后，当所述第四电压信号的电压值大于所述第二基准电压信号的电压值时，则判断所述压降信号的电压值在设定时长内持续大于所述第一基准电压信号的电压值，且所述公共电极走线出现短路；
在液晶显示面板的空白时间，开关单元接收使能信号，根据使能信号，在液晶显示面板的空白时间将所述减法单元与所述比较单元之间接通，在液晶显示面板的扫描时间将所述减法单元与所述比较单元之间断开。
7.根据权利要求6所述的侦测公共电极走线短路的方法，其特征在于，所述设定时长的范围为150微秒～300微秒。
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