CN101604515B - 放电电路以及具有放电电路的显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种设备的放电电路，其中设备包括通过输入的负电压而工作的驱动电路，该放电电路包括：放电单元，连接在用于接收负电压的第一输入端子和用于接收地电压的第二输入端子之间，且被配置成响应于控制信号来将负电压放电至第二输入端子的地电压；以及控制单元，连接在第一输入端子和用于接收与驱动电路的正常工作模式和异常工作模式对应的工作电压的第三输入端子之间，且被配置成响应于工作信号来生成控制信号，其中工作信号用于确定在驱动电路的正常工作模式中的工作状态和非工作状态。本发明还涉及具有放电电路的显示设备。

Description

放电电路以及具有放电电路的显示设备
相关申请的交叉引用 
本发明要求于2008年6月11日提交韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2008-0054856的优先权，其全部内容通过引用合并于此。 
技术领域
本发明涉及显示设备的放电电路，更具体地说，涉及能够高速地对液晶显示器(LCD)的栅控断开电压(gate off voltage)进行放电的放电电路。本发明还涉及具有放电电路的显示设备。 
背景技术
一般而言，液晶显示器(LCD)是一种通过使用液晶来显示图像的平板显示器(FPD)。由于LCD比其它FPD更薄且更轻，使用低驱动电压并具有低功耗，因此LCD被广泛使用于便携式计算机和其它便携式设备。 
图1是传统的LCD的框图。 
参考图1，LCD包括时序控制电路101、栅极驱动电路102、源极驱动电路103、灰度电压生成电路104、液晶板105和栅控导通/断开电压生成电路106。 
时序控制电路101接收红(R)、绿(G)、蓝(B)色信号RGB、水平同步信号HSYNC、垂直同步信号VSYNC和时钟信号CLK，并生成多个用于控制栅极驱动电路102和源极驱动电路103的工作的控制信号。 
栅极驱动电路102响应于从时序控制电路101输入的控制信号而工作，并接收来自于栅控导通/断开电压生成电路106的栅控导通电压VGH和栅控断开电压VGL，以控制液晶板105的工作。栅控导通/断开电压VGH和VGL被用于接通/关断包含在液晶板105中的薄膜晶体管(TFT)。 
源极驱动电路103从灰度电压生成电路104接收具有多个电压电平的灰度电压，并且响应于从时序控制信号101输入的控制信号来将灰度电压传送到液晶板105。 
液晶板105包括多个栅极线G0到Gn(其中n和m是自然数)、多个与栅极线G0到Gn垂直设置的数据线D1到Dm。另外，液晶板105包括位于数据线D1到Dm与栅极线G0到Gn的交叉点处的多个像素。 
每个像素包括TFT、存储电容器Cst以及液晶电容器Cp。TFT具有分别连接到栅极线G0到Gn和数据线D0到Dm的栅极和源极。此外，液晶电容器Cp的第一端子和存储电容器Cst的第一端子并联连接到TFT的漏极。液晶电容器Cp的其它端子被连接到公共电极，且存储电容器Cst的其它端子被连接到前一栅极线。 
一般而言，TFT用作开关元件。当TFT导通时，利用从灰度电压生成电路104通过数据线施加的灰度电压对液晶电容器Cp进行充电。当TFT处于关断状态时，防止液晶电容器Cp中充电的电压的泄漏。接通TFT所需的电压被称为栅控导通电压(gate on voltage)VGH，且关断TFT所需的电压被称为栅控断开电压VGL。 
下面将简要描述图1中的LCD的驱动特性。 
参考图1，当栅控导通电压VGH被施加到第一行栅极线G1时，连接到第一行栅极线G1的所有第一行TFT(TFT1)被接通。此时，从源极驱动电路103通过数据线D1到Dm施加的灰度电压通过这些TFT(TFT1)被分别施加到液晶电容器Cp1和存储电容器Cst1。因此，利用与灰度电压和公共电极电压之间的电压差对应的电压对液晶电容器Cp1进行充电，且利用与灰度电压和前一栅极线G0的栅控断开电压VGL之间的电压差对应的电压对存储电容器Cst1进行充电。此外，连接到第一行栅极线G1的下一行存储电容器Cst2也被充电。 
在这种状态下，在外部电源电压由于外部脉冲或电力故障而被切断而使得液晶板105的驱动电路异常停止的情况下，花费一段短的时间直到存储电容器Cst的充电电压和液晶电容器Cp的充电电压被完全放电。这是因为由于电源电压的切断，TFT被关断，使得TFT的漏极被浮置，这样，存储电容器Cst的充电电压和液晶电容器Cp的充电电压被自然地放电。因此，即使用户切断电源电压，也会通过逐渐放电而产生图像停留(image sticking)。 
根据TFT的栅极电压与沟道电流关系特性，用来对电荷进行放 电的时间可长可短。在液晶板的驱动电路中，栅控断开电压VGL在外部电源电压被切断之后的几十毫秒到几百毫秒中降低到0V(地电压电平)。在液晶板105中充电的电荷从那一点开始被放电，使得屏变为常黑或常白。 
这样，在液晶板105，即驱动电路，由于外部电源的切断而被关断的情况下，栅控断开电压VGL必须被快速放电至0V，以防止屏上的图像停留。根据已知方法，通过使用设置在驱动电路内的电阻器R或位于驱动电路外部的模块来对栅控断开电压VGL进行放电，如图2所示。 
然而，使用如图2所示的电阻器R的典型方法受到该电阻器R的阻抗很大影响。例如，当电阻器R的阻抗高时，栅控断开电压VGL的放电速度变得较慢，由此发生图像停留。另一方面，当电阻器R的阻抗低时，栅控断开电压VGL的放电速度提高。但是，在正常状态下，过量的漏电流从栅控断开电压VGL流到地电压端子。因此，对生成栅控断开电压VGL的升压(booster)电路强加负担。 
发明内容
本发明的实施例涉及到提供一种放电电路，在由于脉冲或电力故障而导致外部电压被切断且没有被施加到显示板上时，或者在待机模式(驱动电路不工作的非工作状态模式)下，该放电电路可以通过高速地把是负电压的栅控断开电压放电至地电压电平来防止图像停留，本发明的实施例还涉及包括该放电电路的显示设备。 
根据本发明的一方面，提供一种设备的放电电路，其中该设备包括基于输入的负电压而工作的驱动电路，该放电电路包括：放电单元，连接在用于接收负电压的第一输入端子和用于接收地电压的第二输入端子之间，且被配置成响应于控制信号来将负电压放电至第二输入端子的地电压；控制单元，连接在第一输入端子和用于接收与驱动电路的正常工作模式和异常工作模式对应的工作电压的第三输入端子之间，且被配置成响应于工作信号来生成控制信号，其中工作信号用于确定在驱动电路的正常工作模式中的工作状态和非工作状态，工作电压在驱动电路的正常工作模式中具有电源电压电平，且在驱动电路的异常工作模式中具有地电压电平，其中控制单元包括：上拉驱动器，连接在节点和第三输入端子之间，且被配置成仅在正常工作模式的工作状态中响应于工作信号来将工作电压传送到节点；和下拉驱动器，连接在节点和第一输入端子之间。 
根据本发明的一方面，提供一种显示设备，包括：显示板；栅控导通/断开电压生成电路，被配置成产生栅控导通电压和栅控断开电压至显示板；以及放电电路，被配置成根据显示板的工作模式来对栅控断开电压进行放电，其中放电电路包括：放电单元，连接在用于接收栅控断开电压的第一输入端子和用于接收地电压的第二输入端子之间，且被配置成响应于控制信号来将栅控断开电压放电至第二输入端子的地电压；控制单元，连接在第一输入端子和用于接收与显示板的正常工作模式和异常工作模式对应的工作电压的第三输入端子之间，且被配置成响应于工作信号来生成控制信号，其中工作信号用于确定在显示板的正常工作模式中的工作状态和非工作状态，工作电压在显示板的正常工作模式中具有电源电压电平，且在显示板的异常工作模式中具有地电压电平，其中控制单元包括：上拉驱动器，连接在节点和第三输入端子之间，且被配置成仅在正常工作模式的工作状态中响应于工作信号来将工作电压传送到节点；和下拉驱动器，连接在节点和第一输入端子之间。 
通过以下描述，可以理解本发明的其它目的和优点，且结合本发明的实施例，该其它目的和优点变得明显。此外，对于属于本发明的领域的技术人员来说明显的是，本发明的这些目的和优点可以通过如权利要求的手段及其结合物来实现。 
附图说明
图1是传统的液晶显示器(LCD)的框图； 
图2是传统的放电电路的电路图； 
图3是用于理解传统的放电电路的特性的示例性图； 
图4是包括根据本发明的一个实施例的放电电路的显示设备的框图； 
图5是根据本发明的第一实施例的放电电路的电路图； 
图6是根据本发明的第二实施例的放电电路的电路图； 
图7是包括根据本发明的一个实施例的放电电路的LCD的框图； 
图8A至图8C是示出了根据本发明的实施例的放电电路的工作特性的电路图； 
图9是用于描述根据本发明的实施例的放电电路的特性的示例性图。 
具体实施方式
根据以下结合附图对实施例的描述，本发明的优点、特点和各方面将变得明显，这将在下文中阐明。此外，在以下描述中，驱动电路被描述成显示板，例如，用于驱动液晶板的驱动集成芯片(IC)，但是本发明不限于该实施例。驱动电路包括用于在工作中接收负电压的所有电路，在充电负电压的情况下，还可以包括至少一个晶体管和电容器。 
图4是包括根据本发明的一个实施例的放电电路的显示设备的框图。 
参考图4，根据本发明的实施例的放电电路220用于在包括用以在工作中接收负电压VGL的驱动电路210的显示设备中将负电压VGL放电至地电压电平。例如，驱动电路210可以是显示板的驱动电路。 
图5是根据本发明的第一实施例的放电电路的电路图。 
如图5所示，放电电路220包括放电单元221和控制单元222。放电单元221连接在用于接收负电压VGL的第一输入端子和用于接收地电压GND的第二输入端子之间，并响应于控制信号来将负电压VGL放电至第二输入端子处的地电压GND。 
控制单元222连接在第一输入端子和用于接收与驱动电路210的正常工作模式和异常工作模式对应的工作电压VCI的第三输入端子之间，并响应于工作信号DPOP来生成控制信号，其中工作信号DPOP用于确定在驱动电路210的正常工作模式中的工作状态和非工作状态。 
控制单元222包括上拉驱动器P1和下拉驱动器RR。上拉驱动器P1连接在节点N和第三输入端子之间，并响应于工作信号DPOP来将工作电压VCI传送到节点N。下拉驱动器RR连接在节点N和第一输入端子之间。例如，利用p沟道晶体管来配置上拉驱动器P1，且利用电阻器来配置下拉驱动器RR。 
放电单元221包括p沟道晶体管P2。该晶体管P2具有连接到节点N的栅极、连接到第一输入端子的漏极以及连接到第二输入端子的源极。晶体管P2响应于从节点N输出的控制信号来快速地将负电压VGL(即栅控断开电压)放电至第二输入端子处的地电压GND， 由此将负电压VGL改变成地电压电平。 
可以利用图6的结构来配置控制单元222。 
图6是根据本发明的第二实施例的放电电路的电路图。 
如图6所示，控制单元222包括上拉驱动器P1和下拉驱动器P3。上拉驱动器P1连接在节点N和第三输入端子之间，并响应于工作信号DPOP来将工作电压VCI传送到节点N。下拉驱动器P3连接在节点N和第一输入端子之间。同样地，利用p沟道晶体管来配置上拉驱动器P1。然而，利用二极管连接式p沟道晶体管来配置下拉驱动器P3。下拉驱动器P3具有共同连接到第一输入端子的栅极和漏极，以及连接到节点N的源极，以便于由此来提供二极管连接式结构。因此，下拉驱动器P3用作电阻器。 
由于放电电路220需要工作于较高的电压，所以可以利用高电压晶体管来配置图5和图6的全部p沟道晶体管。 
图7是包括根据本发明的一个实施例的放电电路的LCD的框图。为了方便起见，LCD在下面将被描述为显示设备的实例。 
参考图7，根据本发明的实施例的LCD包括时序控制电路101、栅极驱动电路102、源极驱动电路103、灰度电压生成电路104、液晶板105、栅控导通/断开电压生成电路106和放电电路220。 
除了连接到栅控导通/断开电压生成电路106的栅控断开电压输出端子的放电电路220之外，图5的LCD具有与图1的传统LCD的配置相同的配置。因此，相同的附图标记始终用于指示相同的元件，且将省略对其完全相同的描述。 
参考图5和图6，显示设备包括液晶板105、用于生成栅控导通/断开电压至液晶板105的栅控导通/断开电压生成电路106、以及用于根据液晶板105的工作模式来对栅控断开电压VGL进行放电的放电电路220。放电电路220包括放电单元221和控制单元222。 
放电单元221连接在用于接收栅控断开电压VGL的第一输入端子和用于接收地电压GND的第二输入端子之间，并且响应于控制信号来将栅控断开电压VGL放电至第二输入端子处的地电压GND。控制单元222连接在第一输入端子和用于接收与液晶板105的正常工作模式和异常工作模式对应的工作电压VCI的第三输入端子之间，并响应于工作信号DPOP来生成控制信号，其中工作信号DPOP用于 确定在液晶板105的正常工作模式中的工作状态和非工作状态。 
在下文中，将结合图8对根据本发明的实施例的放电电路220的工作进行描述。 
正常工作模式
根据由驱动电路(例如栅极驱动电路102)控制的液晶板105的状态，正常工作模式被划分成工作状态和非工作状态(包括待机模式)。工作状态是指驱动电路通过电源电压的平稳提供来正常地工作以使得液晶板105工作的状态。非工作状态是指用户通过操纵电力开关来正常停止驱动电路从而使液晶板105不工作的状态。 
图8A是示出了当液晶板处于正常工作模式中的工作状态时根据本发明的实施例的放电电路的工作的电路图。参考图8A，当液晶板105处于工作状态时，工作信号DPOP具有地电压电平。因此，晶体管P1被接通，从而电源电压的工作电压VCI通过第三输入端子被施加到节点N，使得晶体管P2被关断。因此，在第一和第二输入端子之间的电流路径被断开，这样，栅控断开电压VGL保持其电平，而不被放电至第二输入端子。 
图8B是示出了当液晶板处于正常工作模式中的非工作状态时根据本发明的实施例的放电电路的工作的电路图。参考图8B，当液晶板105处于非工作状态时，工作信号DPOP具有电源电压电平。因此，晶体管P1被关断，栅控断开电压VGL通过下拉驱动器RR而被施加到节点N。从而，晶体管P2被接通。因此，在第一和第二输入端子之间提供电流路径，使得栅控断开电压VGL被放电至第二输入端子处的地电压GND。 
异常工作模式
异常工作模式是指：在通过驱动电路210或作为驱动电路的栅极驱动电路102控制的液晶板105的正常工作模式中，驱动电路因为外部脉冲或电力故障导致的外部电源电压被异常切断而停止。 
图8C是示出了当液晶板处于异常工作模式中的工作状态时根据本发明的实施例的放电电路的工作的电路图。参考图8C，当液晶板105处于工作状态时，工作信号DPOP具有地电压电平。此时，外部电源电压被切断，从而第三输入端子接收地电压而不是电源电压。 
因此，晶体管P1保持导通状态，然后，在由于电源电压的切断 而施加地电压时该晶体管P1被关断。从而，栅控断开电压VGL通过下拉电阻器R被施加到节点N，使得晶体管P2导通。因此，在第一和第二输入端子之间提供电流路径，这样，栅控断开电压VGL被放电至第二输入端子处的地电压GND。 
如图8所示，当液晶板105处于正常工作模式中的非工作状态并从正常工作模式进入异常工作模式时，根据本发明的实施例的放电电路通过晶体管P2快速地将栅控断开电压VGL放电至第二输入端子。 
图3是示出了当应用仅利用图2的电阻器来配置的放电电路时在传统的驱动电路中测得的棚控导通/断开电压的曲线图。图9是示出了当应用根据本发明的实施例的放电电路时在驱动电路中测得的栅控导通/断开电压的曲线图。在图3和图9中，附图标记‘VCL’表示公共电极电压。 
在传统的技术中，从图3可以看出，在异常工作模式中，即，当模块被异常停止(外部电源电压被切断，从而驱动电路被停止)时，栅控断开电压VGL被逐渐放电。另一方面，从图9可以看出，根据本发明的实施例的放电电路比传统的放电电路更快地对栅控断开电压VGL进行放电。 
如上所述，本发明的实施例如图5和图6所示的那样配置放电电路。因此，根据本发明的实施例的放电电路在液晶板的驱动电路正常工作时防止漏电流从栅控断开电压VGL流到第二输入端子(地电压端子)，并在驱动电路由于外部电源电压VCI的切断而被停止时将液晶板的栅控断开电压VGL快速放电至第二输入端子，从而消除了液晶板中发生的图像停留。 
本发明的实施例可以在液晶板的驱动电路正常工作时通过断开在用于接收栅控断开电压(负电压)的第一输入端子和用于接收地电压的第二输入端子之间的电流路径来防止第一和第二输入端子之间的漏电流，并可以在外部电源电压被切断使得液晶板的驱动电路停止时通过在第一和第二输入端子之间提供电流路径来将栅控断开电压快速放电至笫二输入端子，由此消除液晶板中发生的图像停留。 
虽然结合特定实施例对本发明进行了描述，但是对于本领域的技术人员来说明显的是，可以进行各种改变和修改而不脱离如所附权利要求中限定的本发明的精神和范围。此外，在本发明的实施例中，用 于控制液晶板的驱动电路已经被描述为显示板的驱动电路的实例，但是这些实施例是为了方便的目的，且可以被应用于半导体电路(设备)，在工作中，该半导体电路在接收到负电压之后需要快速地对该负电压进行放电，从而进行工作。 

Claims (14)

1.一种设备的放电电路，其中所述设备包括基于输入的负电压而工作的驱动电路，所述放电电路包括：
放电单元，连接在用于接收负电压的第一输入端子和用于接收地电压的第二输入端子之间，且被配置成响应于控制信号来将负电压放电至第二输入端子的地电压；以及
控制单元，连接在第一输入端子和用于接收与驱动电路的正常工作模式和异常工作模式对应的工作电压的第三输入端子之间，且被配置成响应于工作信号来生成控制信号，其中工作信号用于确定在驱动电路的正常工作模式中的工作状态和非工作状态，工作电压在驱动电路的正常工作模式中具有电源电压电平，且在驱动电路的异常工作模式中具有地电压电平，
其中所述控制单元包括：
上拉驱动器，连接在节点和第三输入端子之间，且被配置成仅在正常工作模式的工作状态中响应于工作信号来将工作电压传送到所述节点；和
下拉驱动器，连接在所述节点和第一输入端子之间。
2.根据权利要求1所述的放电电路，其中上拉驱动器包括p沟道晶体管。
3.根据权利要求1所述的放电电路，其中下拉驱动器包括电阻器。
4.根据权利要求1所述的放电电路，其中下拉驱动器包括二极管连接式p沟道晶体管。
5.根据权利要求1所述的放电电路，其中放电单元包括p沟道晶体管。
6.根据权利要求1所述的放电电路，其中，工作信号在驱动电路处于工作状态时具有地电压电平，且在驱动电路处于非工作状态时具有电源电压电平。
7.一种显示设备，包括：
显示板；
栅控导通/断开电压生成电路，被配置成向显示板输出栅控导通电压和栅控断开电压；以及
放电电路，被配置成根据显示板的工作模式来对栅控断开电压进行放电，
其中放电电路包括：
放电单元，连接在用于接收栅控断开电压的第一输入端子和用于接收地电压的第二输入端子之间，且被配置成响应于控制信号来将栅控断开电压放电至第二输入端子的地电压；以及
控制单元，连接在第一输入端子和用于接收与显示板的正常工作模式和异常工作模式对应的工作电压的第三输入端子之间，且被配置成响应于工作信号来生成控制信号，其中工作信号用于确定在显示板的正常工作模式中的工作状态和非工作状态，工作电压在显示板的正常工作模式中具有电源电压电平，且在显示板的异常工作模式中具有地电压电平，
其中所述控制单元包括：
上拉驱动器，连接在节点和第三输入端子之间，且被配置成仅在正常工作模式的工作状态中响应于工作信号来将工作电压传送到所述节点；和
下拉驱动器，连接在所述节点和第一输入端子之间。
8.根据权利要求7所述的显示设备，其中上拉驱动器包括p沟道晶体管。
9.根据权利要求7所述的显示设备，其中下拉驱动器包括电阻器。
10.根据权利要求7所述的显示设备，其中下拉驱动器包括二极管连接式p沟道晶体管。
11.根据权利要求7所述的显示设备，其中放电单元包括p沟道晶体管。
12.根据权利要求7所述的显示设备，其中，工作信号在显示板处于工作状态时具有地电压电平，且在显示板处于非工作状态时具有电源电压电平。
13.根据权利要求7所述的显示设备，其中栅控断开电压是负电压。
14.根据权利要求7所述的显示设备，其中显示板是液晶显示器。
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