用于消除显示器关机残影的电路.pdf

本发明涉及显示技术领域，公开了一种用于消除显示器关机残影的电路。本发明通过设计一种能够分时产生使得TFT开启的电压的电路，实现了在显示屏关机时既保证人眼识别不出明显画面不连续的差异，从而消除关机残影，又能够避免在关机瞬间所有TFT同时开启使得瞬间电流过大而导致的VGH线路烧毁问题。

权利要求书
1.   一种用于消除显示器关机残影的电路，其特征在于，包括多级分时电路，每级分时电路包括：比较器、MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及电容，其中，第一电阻的第一端作为该级分时电路的第一输入端，第二端作为该级分时电路的输出端；第二电阻的第一端与第三电阻的第二端连接，第二电阻的第二端作为该级分时电路第二输入端，第三电阻的第一端接地；比较器的同相端或反相端与电容的第二端以及第三电阻的第二端连接，比较器的反相端或同相端连接该级分时电路的参考电压，比较器的输出端连接MOS管的栅极，MOS管的漏极连接第一电阻的第二端；电容的第一端接地；且每一级分时电路中比较器的反相端连接在一起，同相端也连接在一起，每一级分时电路的第一输入端共用，第二输入端也共用。

2.   如权利要求1所述的电路，其特征在于，对于每一级分时电路，当所述MOS管为P型MOSFET管，比较器的同相端与电容的第二端以及第三电阻的第二端连接；当所述MOS管为N型MOSFET管，比较器的反相端与电容的第二端以及第三电阻的第二端连接。

3.   如权利要求1所述的电路，其特征在于，对于每一级分时电路，所述第一输入端输入固定的预设电压，所述第二输入端输入从大到小变化的电压。

4.   如权利要求3所述的电路，其特征在于，第二电阻与第三电阻满足如下关系：
R3i/（R2i+R3i）*Vi=VREF
其中，R2i表示第i级分时电路的第二电阻，R3i表示第i级分时电路的第三电阻；VREF表示第i级分时电路的参考电压；Vi为预设值，i为正整数，且i大于1。

5.   如权利要求4所述的电路，其特征在于，当有两级分时电路时，V1为4.0V，V2为3.7V，所述第一输入端输入的电压为3.3V。

6.   如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第二输入端的电压满足以下条件：
VIN>Vi>V(i‑1)>...>V1>VREF
其中，VIN表示所述第二输入端的电压，VREF表示第i级分时电路的参考电压，Vi表示第i级分时电路中，第二电阻与第三电阻之间节点的电压，i为正整数，且i大于1。

7.   如权利要求3所述的电路，其特征在于，第i级分时电路的输出端XONi相对于第i‑1级分时电路的输出端XON(i‑1)输出高电平的延迟时间Δt同时满足以下三个条件：
第一、Δt小于在XON(i‑1)输出高电平后VIN维持在大于所述第一输入端电压的那段时间；
第二、Δt大于显示器第一次关机所产生的瞬时电流的持续时间；
第三、Δt<33.3ms；
其中，VIN表示所述第二输入端的电压。

8.   如权利要求7所述的电路，其特征在于，100μs<Δt<5ms。

9.   如权利要求1～8中任一项所述的电路，其特征在于，对于每一级分时电路，MOSFET管的源极和衬底均接地。

说明书用于消除显示器关机残影的电路
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种用于消除显示器关机残影的电路。
背景技术
为了解决关机残影问题，现如今TFT‑LCD都采用了在关机瞬间将TFT全部开启的功能，即XON（可以看作是关机时使所有行的TFT全部开启的控制信号）功能。
在XON功能动作时，扫描线驱动IC会输出一个电压VGH（TFT的开启电压）将所有TFT都打开，VGH越高，TFT上所产生的瞬时电流越大。而在通过ACF胶（各向异性导电胶）将扫描线驱动IC压接在TFT‑LCD面板上的工艺中，扫描线驱动IC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，由于TFT上的瞬时电流大，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。在这种情况下，在将扫描线驱动IC压接在TFT‑LCD面板上的工艺中，会要求金球粒子的数量足够多，且对各金球粒子的均一性要求也非常高，否则极容易出现金球粒子被熔断从而导致画面异常的现象。尤其对于高分辨率、大尺寸显示器更容易出现这个问题。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何在保证消除显示器关机残影的同时，避免关机瞬间电流过大而导致的面板线路烧毁问题。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于消除显示器关机残影的电路，包括多级分时电路，每级分时电路包括：比较器、MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及电容，其中，第一电阻的第一端作为该级分时电路的第一输入端，第二端作为该级分时电路的输出端；第二电阻的第一端与第三电阻的第二端连接，第二电阻的第二端作为该级分时电路第二输入端，第三电阻的第一端接地；比较器的同相端或反相端与电容的第二端以及第三电阻的第二端连接，比较器的反相端或同相端连接该级分时电路的参考电压，比较器的输出端连接MOS管的栅极，MOS管的漏极连接第一电阻的第二端；电容的第一端接地；且每一级分时电路中比较器的反相端连接在一起，同相端也连接在一起，每一级分时电路的第一输入端共用，第二输入端也共用。
优选地，对于每一级分时电路，当所述MOS管为P型MOSFET管，比较器的同相端与电容的第二端以及第三电阻的第二端连接；当所述MOS管为N型MOSFET管，比较器的反相端与电容的第二端以及第三电阻的第二端连接。
优选地，对于每一级分时电路，所述第一输入端输入固定的预设电压，所述第二输入端输入从大到小变化的电压。
优选地，第二电阻与第三电阻满足如下关系：
R3i/（R2i+R3i）*Vi=VREF
其中，R2i表示第i级分时电路的第二电阻，R3i表示第i级分时电路的第三电阻；VREF表示第i级分时电路的参考电压；Vi为预设值，i为正整数，且i大于1。
优选地，当有两级分时电路时，V1为4.0V，V2为3.7V，所述第一输入端输入的电压为3.3V。
优选地，所述第二输入端的电压满足以下条件：
VIN>Vi>V(i‑1)>...>V1>VREF
其中，VIN表示所述第二输入端的电压，VREF表示第i级分时电路的参考电压，Vi表示第i级分时电路中，第二电阻与第三电阻之间节点的电压，i为正整数，且i大于1。
优选地，第i级分时电路的输出端XONi相对于第i‑1级分时电路的输出端XON(i‑1)输出高电平的延迟时间Δt同时满足以下三个条件：
第一、Δt小于在XON(i‑1)输出高电平后VIN维持在大于所述第一输入端电压的那段时间；
第二、Δt大于显示器第一次关机所产生的瞬时电流的持续时间；
第三、Δt<33.3ms；
其中，VIN表示所述第二输入端的电压。
优选地，100μs<Δt<5ms。
优选地，对于每一级分时电路，MOSFET管的源极和衬底均接地。
（三）有益效果
上述技术方案具有如下优点：通过设计一种能够分时产生使得TFT开启的电压的电路，实现了在显示屏关机时既保证人眼识别不出明显画面不连续的差异，从而消除关机残影，又能够避免在关机瞬间所有TFT同时开启使得瞬间电流过大而导致的面板线路烧毁问题。进一步，可以使用本发明所设计的分时电路实现对显示屏面板的分区域控制。
附图说明
图1是本发明实施例一的电路图；
图2是比较器的各端口示意图；
图3是MOSFET端口示意图；
图4是利用本发明实现分区域控制面板上TFT开启的示意图；
图5是本发明实施例二的电路图；
图6是现有技术中没有使用分时控制的消除显示器关机残影电路的输入、输出电压波形图；
图7a和图7b是本发明的电路在显示器关机时的输入、输出电压的波形图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明提供一种用于消除显示器关机残影的电路，包括多级分时电路，每级分时电路包括：比较器、MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及电容，其中，第一电阻的第一端作为该级分时电路的第一输入端，第二端作为该级分时电路的输出端；第二电阻的第一端与第三电阻的第二端连接，第二电阻的第二端作为该级分时电路第二输入端，第三电阻的第一端接地；比较器的同相端或反相端与电容的第二端以及第三电阻的第二端连接，比较器的反相端或同相端连接该级分时电路的参考电压，比较器的输出端连接MOS管的栅极，MOS管的漏极连接第一电阻的第二端；电容的第一端接地；且每一级分时电路中比较器的反相端连接在一起，同相端也连接在一起，每一级分时电路的第一输入端共用，第二输入端也共用。对于每一级分时电路，MOSFET管的源极和衬底均接地。
对于每一级分时电路，当所述MOS管为P型MOSFET管，比较器的同相端与电容的第二端以及第三电阻的第二端连接；当所述MOS管为N型MOSFET管，比较器的反相端与电容的第二端以及第三电阻的第二端连接，所述第一输入端输入固定的预设电压，所述第二输入端输入从大到小变化的电压，且第二电阻与第三电阻满足如下关系：
R3i/（R2i+R3i）*Vi=VREF
其中，R2i表示第i级分时电路的第二电阻，R3i表示第i级分时电路的第三电阻；VREF表示第i级分时电路的参考电压；Vi为预设值，i为正整数。
下面以两级分时电路为例，说明本发明的用于消除显示器关机残影的电路结构及其工作原理。本领域技术人员可以根据以下的实施例将本发明的电路结构拓展到三级或更多级，其工作原理类似。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种用于消除显示器关机残影的电路，包括两级分时电路。
第一级分时电路包括：比较器OP1、P型MOSFET管RST1、第一电阻R11、第二电阻R21、第三电阻R31以及电容C1，其中，R11的第一端作为该级分时电路的第一输入端，输入电压为3.3V，第二端作为该级分时电路的输出端XON1；第二电阻R21的第一端与第三电阻R31的第二端连接，第二电阻R21的第二端作为该级分时电路第二输入端VIN，第三电阻R31的第一端接地；比较器OP1的同相端与电容C1的第二端以及第三电阻R31的第二端连接；比较器OP1的反相端连接该级分时电路的参考电压VREF，比较器OP1的输出端连接RST1的栅极；电容C1的第一端接地；RST1的漏极连接R11的第二端,源极和衬底均接地。如图2所示，比较器为同相端大于反相端电压时，输出高电平，反相端大于同相端电压时，输出低电平，如图3所示，P型MOSFET管是栅极为高电平时关闭，漏极输出高电平（例如3.3V），栅极为低电平时开启，漏极输出低电平（例如0V）。
第二级分时电路包括：比较器OP2、P型MOSFET管RST2、第一电阻R12、第二电阻R22、第三电阻R32以及电容C2，其中，R12的第一端作为该级分时电路的第一输入端，输入电压为3.3V，第二端作为该级分时电路的输出端XON2；第二电阻R22的第一端与第三电阻R32的第二端连接，第二电阻R22的第二端作为该级分时电路第二输入端VIN，第三电阻R32的第一端接地；比较器OP2的同相端与电容C2的第二端以及第三电阻R32的第二端连接，电容C2的第一端接地；比较器OP2的反相端连接该级分时电路的参考电压VREF，比较器OP2的输出端连接RST2的栅极，RST2的漏极连接R12的第二端,源极和衬底均接地。
上述第一级分时电路中比较器OP1与第二级分时电路中比较器OP2的反相端连接在一起，同相端也连接在一起，第一输入端共用，第二输入端VIN也共用，从第二输入端输入从大到小变化的电压。
如图4所示，本实施例的电路在使用时，输出端XON1和XON2分别连接到液晶显示器面板上的不同的TFT，从而在显示器关机时实现在不同的时刻使得不同TFT开启的目的。而要使得不同TFT依次开启，再如图1所示，则必须满足条件：VIN>V2>V1>VREF。
1.当V1<VREF时，XON1输出高电平，V2<VREF时，XON2高电平。
2.由于VIN一直在减小，因此V1、V2也一直在减小，当V1或V2减小至VREF的值时，XON1或XON2便输出高电平，如果V1、先降至VREF，则XON1先输出高电平，如果V2先降至VREF，则XON2先输出高电平，因此要求V1<V2。假设当VIN降为例如4.0V时，V1=REF，XON1输出高电平；VIN降为例如3.7V时，V2=VREF，XON2输出高电平。
要避免关机瞬间电流过大而导致的面板线路烧毁问题，同时保证消除显示器关机残影，XON2相对于XON1输出高电平的延迟时间Δt需满足以下条件：
一、XON2输出高电平时，VIN保持在3.3V以上，才能保证面板其他功能正常，因此Δt需小于在XON1输出高电平后VIN维持在3.3V以上的那段时间；
二、Δt需大于第一次关机所产生的瞬时电流的持续时间；
三、Δt值必须保证人眼识别不出明显画面不连续差异，通常，对于液晶显示器，Δt需小于相当于1/30Hz的时间，即Δt<33.3ms。
经测试，XON1输出高电平后VIN维持在3.3V以上的时间为5ms，第一次关机所产生的瞬时电流持续时间为100μs，所以建议Δt满足100μs<Δt<5ms。
本实施例通过设定第二电阻和第三电阻（起分压作用）的电阻值使得上述要求得到满足，本实施例中，第二电阻与第三电阻满足如下关系：
R31/（R21+R31）*4.0=VREF，以及
R32/（R22+R32）*3.7=VREF；
其中，R21和R22分别表示第一级分时电路和第二级分时电路的第二电阻，R31和R32分别表示第一级分时电路和第二级分时电路的第三电阻；VREF表示第一级分时电路和第二级分时电路的参考电压。
如图4所示，本实施例的电路在使用时，输出端XON1和XON2分别连接到液晶显示器面板上的不同的TFT，从而在显示器关机时实现在不同的时刻触发不同TFT开启的目的，可以使用本发明所设计的分时电路实现对显示屏面板的分区域控制，使输出电压分时进入不同的区域，使不同区域的TFT依次打开，减小关机瞬间大电流的产生，达到保护面板上走线不被烧毁的效果。图6是现有技术中没有使用分时控制的消除显示器关机残影电路的输入、输出电压波形图，图7a和图7b是本发明的电路在显示器关机时的输入、输出电压的波形图，图7b中t1、t2分别是XON1和XON2输出高电平的时刻。从图6与图7a、图7b的对比可以看出，使用本发明，可以使得关机瞬间电流减小。
实施例二
如图5所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，两级分时电路中，比较器的反相端与电容的第二端以及第三电阻的第二端连接，同相端连接参考电压，而其中的MOS管均为N型MOSFET。N型MOSFET管是栅极为低电平时关闭，漏极输出高电平（例如3.3V），栅极为高电平时开启，漏极输出低电平（例如0V）。本实施例的工作原理与实施例一相同。
由以上实施例可以看出，本发明通过设计一种能够分时产生使得TFT开启的电压的电路，实现了在显示屏关机时既保证人眼识别不出明显画面不连续的差异，从而消除关机残影，又能够避免在关机瞬间所有TFT同时开启使得瞬间电流过大而导致的面板线路烧毁问题。进一步，可以使用本发明所设计的分时电路实现对显示屏面板的分区域控制。
以上所述仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。