CN103236234A - 一种栅极驱动器及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种栅极驱动器及显示装置，涉及显示技术领域，所述栅极驱动器集成关机电压检测电路和关机消残影功能电路，其集成度高，显示装置在栅极驱动器和印刷电路板的选型上无需匹配就可以消除关机残影。一种栅极驱动器，包括:关机电压检测电路以及与所述关机电压检测电路相连的关机消残影功能电路，所述关机电压检测电路用于检测当前的电压状态，并根据电压状态向关机消残影功能电路输出控制信号，关机消残影功能电路根据所述控制信号输出消除关机残影信号。本发明适用于显示装置的设计和制造。

Description

一种栅极驱动器及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种栅极驱动器及显示装置。
背景技术
现有的显示器，如图1所示，包括时序控制器100、电源101、源极驱动器102、栅极驱动器103、显示面板104。其中，源极驱动器102控制数据线G1）Gn的信号输出，栅极驱动器103控制栅线S1）Sn的信号输出。通常，显示器正常工作时，电源101给各个模块提供所需电压，时序控制器100输出图像数据信号和控制信号分别给源极驱动器102以及栅极驱动器103，栅极驱动器103依次逐一打开每条扫描线上连接的薄膜晶体管以显示不同画面。但由于显示面板的液晶电容CLC和存储电容Cs在显示面板正常工作中会充电而累积电荷，当显示面板关断电源时，这些电荷由于得不到有效释放，会在显示屏上残留图像，这就是所谓的关机残影。
现有的部分显示装置，在PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)上设置有检测电路，可输出消残影(XON)信号，栅极驱动器设置有关机消残影功能电路，关机消残影功能电路接收到XON信号，使所有栅线开启，消除关机残影。这样显示装置在PCB和栅极驱动器的选型上必须要匹配才能消除关机残影。
发明内容
本发明的实施例提供一种栅极驱动器及显示装置，所述栅极驱动器集成了关机电压检测电路和关机消除残影功能电路，其集成度高，可直接用于显示装置，消除关机残影。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
本发明提供了一种栅极驱动器，包括:关机电压检测电路以及与所述关机电压检测电路相连的关机消残影功能电路，所述关机电压检测电路用于检测当前的电压状态，并根据电压状态向关机消残影功能电路输出控制信号，关机消残影功能电路根据所述控制信号输出消除关机残影信号。
可选的，所述关机电压检测电路包括：比较单元和转换单元，
比较单元用于对输入的电压与参考电压作比较得出比较结果，包括输入端、接地端以及输出端；
转换单元用于对比较单元输出的比较结果进行信号转换，包括：第一输入端、第二输入端、接地端以及输出端，其中，其第一输入端与比较单元输出端相连。
可选的，所述比较单元包括：比较器和恒压源，所述比较器的同相端为比较单元输入端，所述比较器的反向端与所述恒压源的一端相连，所述比较器的输出端为比较单元输出端；所述恒压源的另一端为比较单元接地端，所述恒压源用于提供参考电压。
可选的，所述转换单元为反相器，包括一个PMOS管和一个NMOS管，所述PMOS管和NMOS管分别包括栅极、源极和漏极，所述PMOS管的栅极作为转换单元第一输入端，所述PMOS管的源极作为转换单元第二输入端，所述PMOS管的漏极作为转换单元输出端；所述NMOS管的栅极与所述PMOS管的栅极相连，所述NMOS管的漏极与所述PMOS管的漏极相连，所述NMOS管的源极为所述转换单元接地端。
可选的，所述关机消残影功能电路包括多个逻辑电路，用于控制各条栅线上的薄膜晶体管的开启。
可选的，所述栅极驱动器还包括：移位寄存器和电平转换器，
所述逻辑电路包括或门电路，所述或门电路包括第一输入端、第二输入端以及输出端，或门电路的第一输入端均与所述关机电压检测电路转换单元的输出端相连，每个所述或门电路的第二输入端均与所述移位寄存器相连，每个或门电路的输出端均与所述电平转换器相连。
本发明实施例提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的任一所述的栅极驱动器。
可选的，所述的显示装置，还包括：分压电路，所述分压电路包括输入端、接地端和输出端，其中，所述分压电路输出端与所述栅极驱动器的比较单元输入端相连。
可选的，所述分压电路包括：第一电阻和第二电阻，其中，所述第一电阻的第一端为分压电路的输入端，所述第一电阻的第二端为分压电路的输出端；
所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端相连，所述第二电阻的第二端为分压电路接地端。
可选的，所述第一电阻和第二电阻为可调电阻。
本发明实施例提供的一种栅极驱动器及显示装置，所述栅极驱动器集成了关机电压检测电路和消除残影功能电路，显示装置处于关机状态，所述关机电压检测电路检测到输入电压小于一定阈值，向关机消残影电路输出控制信号，关机消残影功能电路接收到该控制信号后输出消除关机消残影信号，通过栅极驱动器控制各薄膜晶体管打开，使液晶电容和存储电容积累的电荷快速释放，从而达到关机消残影。且将关机电压检测电路以及关机消残影电路集成在一起，栅极驱动器的集成度高，可以减少驱动电路的故障率，无需匹配使用PCB和具有消残影功能电路的栅极驱动器，更加方便。
附图说明
图1为现有的显示器的显示原理示意图；
图2为本发明实施例提供的一种显示装置的部分结构示意图；
图3为关机消残影功能时序示意图；
附图标记；
100-时序控制器；101-电源；102-源极驱动器；103-栅极驱动器；104-显示面板；201-关机电压检测电路；202-输入缓冲器；203-移位寄存器；204-关机消残影功能电路；205-电平转换器；206-输出缓冲器；2011-比较单元；2012-转换单元；U-比较器；Q1-PMOS管；Q2-NMOS管;G-栅极;S-源极;D-漏极;30-分压电路；R1-第一电阻；R2-第二电阻。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明实施例提供了一种栅极驱动器103，如图2所示，包括：关机电压检测电路201以及与所述关机电压检测电路201相连的关机消残影功能电路204，所述关机电压检测电路201用于检测当前的电压状态，并根据电压状态向关机消残影功能电路204输出控制信号，关机消残影功能电路204根据所述控制信号输出消除关机残影信号。
需要说明的是，当电压源关闭时，所述关机电压检测电路可检测供电电压的变化，当供电电压小于一定阈值时，关机电压检测电路输出控制信号，所述关机消残影功能电路接收到关机电压检测电路输出的关机消残影信号，栅极驱动器控制各薄膜晶体管打开，使液晶电容和存储电容积累的电荷快速释放，从而达到关机消残影。本发明中的关机消残影信号与现有技术中XON信号是有区别的，且关机消残影功能电路也与现有技术中的电路不同。
具体的，如图2所示，栅极驱动器还包括：输入缓冲器202、移位寄存器203、电平转换器205以及输出缓冲器206。当显示装置正常工作时，栅极驱动器的输入缓冲器202接收时序控制器输入的STV（Start Vertical（帧同步信号）及CPV（Clock Pulse Vertical（行同步信号）给移位寄存器203，移位寄存器203在帧同步信号和行同步信号作用下向栅线逐行输出高电平信号，经电平转换器205及输出缓冲器206输出各行栅极开关信号，对应的一帧画面栅线实现逐行扫描显示。当显示装置处于关机状态时，如图3所示，关机电压检测电路201检测到输入电压VDET低于设定阈值时，关机电压检测电路201输出控制信号给关机消残影功能电路204，关机消残影功能电路204根据接收到的控制信号向电平转换器205输出消除关机残影信号，即对应各栅线的高电平信号，则经电平转换器205及输出缓冲器206输出各行栅极开启信号。如图3所示，栅线S1、S1、Sn）1以及Sn正常工作时均为扫描信号，即对应只有一条栅线为高电平其他栅线为低电平，在VDET低于预设电压时，关机电压检测电路输出控制信号，关机消残影功能电路接收到关机电压检测电路输出的控制信号之后，向电平转换器输出各栅线的高电平信号，使得栅线S1至栅线Sn均为高电平，液晶面板上的各薄膜晶体管全部打开，使液晶电容和存储电容积累的电荷快速释放，从而达到关机消残影。
本发明实施例提供了一种栅极驱动器，所述栅极驱动器设置有关机电压检测电路以及关机消残影电路，显示装置处于关机状态，所述关机电压检测电路检测到输入电压小于一定阈值，向关机消残影电路输出控制信号，关机消残影控制电路根据控制信号向电平转换器输出各栅线的高电平信号，通过栅极驱动器控制各薄膜晶体管打开，使液晶电容和存储电容积累的电荷快速释放，从而消除关机残影。本发明实施例提供的栅极驱动器，将关机电压检测电路以及关机消残影电路集成在一起，栅极驱动器的集成度高，可以减少驱动电路的故障率，减少了外部电路的成本，且显示装置通过栅极驱动器就可实现关机消残影，无需匹配使用PCB和消残影功能电路的栅极驱动器，更加方便。
可选的，如图2所示，所述关机电压检测电路201包括：比较单元2011和转换单元2012，
比较单元2011用于对输入的电压与参考电压作比较输出比较结果，包括输入端、接地端以及输出端；
转换单元2012用于对比较单元输出的比较结果进行信号转换，包括：第一输入端、第二输入端、接地端以及输出端，其中，其第一输入端与比较单元输出端相连。
需要说明的是，关机电压检测电路用于检测输入电压的变化，可以根据具体实际情况，有多种不同的实施方式，本发明实施例中仅以其中一种为例进行详细说明。所述比较单元的参考电压还可以根据显示装置设置不同的值。转换单元将比较单元输出的比较结果进行信号转换，即当比较单元输出一个高电平，则经转换单元对应输出低电平；当比较单元输出一个低电平，则经转换单元对应输出高电平。
可选的，如图2所示，所述比较单元2011包括：比较器U和恒压源，其中，比较器U的同相端为比较单元输入端，其反向端与恒压源的一端相连，其输出端为比较单元输出端；恒压源的另一端接地，为比较单元接地端，恒压源用于提供参考电压。
比较单元用于将输入的电压和参考电压做比较，输出一个高电平或低电平，用于检测当前的供电状态。参考电压是预设的，其可以根据不同显示装置设定不同值。具体的，如图2所示，比较器的同相端输入的输入电压，通过比较器与恒压源的电压做比较，当输入的电压VDET大于恒压源的电压，则比较器输出一个高电平，经反相器输出一个低电平，此时，关机电压检测电路输出的控制信号为显示面板正常显示信号；当输入的电压VDET小于恒压源的电压，则比较器输出一个低电平，经反相器输出一个高电平，此时，关机电压检测电路对应输出控制信号为消除关机残影信号。
可选的，所述转换单元为反相器，包括一个PMOS管Q1和一个NMOS管Q2，所述PMOS管Q1和NMOS管Q2分别包括一个栅极G、源极S和漏极D，其中，PMOS管Q1的栅极G作为转换单元第一输入端，与比较单元输出端相连；PMOS管Q1的源极S作为转换单元第二输入端，用于输入一个高电平；PMOS管Q1的漏极D作为转换单元输出端；NMOS管Q2的栅极G与PMOS管Q1的栅极G相连，NMOS管Q2的漏极D与PMOS管Q1的漏极D相连，NMOS管Q2的源极S为转换单元接地端。
具体的，当比较器输出一个高电平，则转换单元的NMOS管打开，对应输出一个低电平，此时，关机电压检测电路输出的控制信号为显示面板正常显示信号；当比较器输出一个低电平，则转换单元的PMOS管打开，对应输出一个高电平，此时，关机电压检测电路输出消除关机残影的控制信号。需要说明的是，输出消除关机残影控制信号的具体设置可以根据需要进行设计，本发明实施例仅以上述为例进行说明。例如，也可以设定为比较器输出一个高电平，关机电压检测电路输出消除关机残影信号，其原理与上述原理相同，在此不作赘述。
需要说明的是，图2中所述栅极为PMOS管和NMOS管的左端，NMOS管的源极为接地端，PMOS管的源极为连接高电平的一端。
可选的，所述关机消残影功能电路包括逻辑电路，用于控制各条栅线上的薄膜晶体管的开启。具体的，如图2所示，所述栅极驱动器还包括：移位寄存器203和电平转换器205，所述逻辑电路包括或门电路，所述或门电路包括：第一输入端、第二输入端以及输出端，每个或门电路的第一输入端均与关机电压检测电路转换单元的输出端相连，每个或门电路的第二输入端均与移位寄存器相连，每个或门电路的输出端均与电平转换器相连。
其中，或门电路的工作原理在于，当第一输入端或第二输入端输入一个高电平，则其输出一个高电平；当第一输入端和第二输入端同时输入一个低电平，则其输出一个低电平。具体的，所述或门电路的个数与所述显示面板上的栅线的条数相同，每一个或门电路对应控制一条栅线上薄膜晶体管的开启。当显示面板正常工作时，比较器的同相端电压大于反向端电压，比较器输出一个高电平，经反相器输出一个低电平，则各或门电路中，对应移位寄存器输出，依次仅打开一条栅线上的薄膜晶体管，实现扫描显示；当显示面板处于关机状态，比较器同相端电压小于反向端的电压时，比较器输出一个低电平，经反相器输出一个高电平，由于或门电路的第一输入端与反相器的输出端相连，则各或门电路分别输出一个高电平，对应的各条栅线上的薄膜晶体管打开，消除关机残影。
需要说明的是，本发明实施例中，或门电路可以是实现其功能的不同的电子元器件组成的电路，例如，其可以是由两个薄膜晶体管组成，本发明实施例中对其不作具体限定。
本发明实施例提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的任一所述的栅极驱动器。所述显示装置可以为液晶显示器、电子纸、OLED(OrganicLight）Emitting Diode（有机发光二极管)显示器等显示器件以及包括这些显示器件的电视、数码相机、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件。
可选的，如图2所示，所述显示装置还包括：分压电路30，分压电路30包括输入端、接地端和输出端，其中，所述输出端与栅极驱动器的比较单元输入端相连。
需要说明的是，所述分压电路输入端输入的电压VIN即为显示屏的供电电压。所述分压电路可以将输入端输入的供电电压进行分压，得到一个输出电压VDET，使其可以与比较单元设定的预设电压作比较。例如，现有显示装置根据应用不同，输入端输入的供电电压也不同。现有的平板电脑的供电电压一般为3.3V（笔记本的供电电压一般为5V，电视的供电电压为12V。一般设定比较单元的预设电压为1.2v，即恒压源的电压为1.2v，则通过所述分压电路可以将输入的电压进行分压处理，使其能够与预设电压做比较。所述分压电路与所述栅极驱动器分开设置，则对于显示装置，可以根据具体的供电情况设定，使分压电路输出端的输出电压不同。
可选的，如图2所示，所述分压电路包括：第一电阻R1和第二电阻R2，其中，第一电阻R1的第一端为分压电路的输入端，第二端为分压电路的输出端；
第二电阻R2的第一端与第一电阻的第二端相连，其第二端为分压电路接地端。
需要说明的是，为了描述方便，本发明实施例中以所述第一电阻和第二电阻的上端为第一端，以所述第一电阻和第二电阻的下端为第二端。
示例的，如图2、图3所示，分压电路输入端输入的电压VIN，通过第一电阻和第二电阻输出的输出电压为VDET，VDET通过比较器与比较单元的恒压源的电压做比较，当分压电路输入端输入的供电电压VIN小于一定值，则经分压电路得到的VDET小于恒压源的电压，则比较器输出一个低电平，对应转换单元的PMOS管打开，反相器输出一个高电平，转换单元输出关机消残影信号，消除关机残影。
可选的，如图2所示，所述第一电阻R1和第二电阻R2为可调电阻。这样可以更方便根据实际情况调节分压电路输出的VDET的值，其可以适用于不同的显示装置。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种栅极驱动器，其特征在于，包括：关机电压检测电路以及与所述关机电压检测电路相连的关机消残影功能电路，所述关机电压检测电路用于检测当前的电压状态，并根据电压状态向关机消残影功能电路输出控制信号，关机消残影功能电路根据所述控制信号输出消除关机残影信号。
2.根据权利要求1所述的栅极驱动器，其特征在于，所述关机电压检测电路包括：比较单元和转换单元，
比较单元用于对输入的电压与参考电压作比较得出比较结果，包括输入端、接地端以及输出端；
转换单元用于对比较单元输出的比较结果进行信号转换，包括：第一输入端、第二输入端、接地端以及输出端，其中，其第一输入端与比较单元输出端相连。
3.根据权利要求2所述的栅极驱动器，其特征在于，所述比较单元包括：比较器和恒压源，所述比较器的同相端为比较单元输入端，所述比较器的反向端与所述恒压源的一端相连，所述比较器的输出端为比较单元输出端；所述恒压源的另一端为比较单元接地端，所述恒压源用于提供参考电压。
4.根据权利要求2所述的栅极驱动器，其特征在于，所述转换单元为反相器，包括一个PMOS管和一个NMOS管，所述PMOS管和NMOS管分别包括栅极、源极和漏极，所述PMOS管的栅极作为转换单元第一输入端，所述PMOS管的源极作为转换单元第二输入端，所述PMOS管的漏极作为转换单元输出端；所述NMOS管的栅极与所述PMOS管的栅极相连，所述NMOS管的漏极与所述PMOS管的漏极相连，所述NMOS管的源极为所述转换单元接地端。
5.根据权利要求1所述的栅极驱动器，其特征在于，所述关机消残影功能电路包括多个逻辑电路，用于控制各条栅线上的薄膜晶体管的开启。
6.根据权利要求5所述的栅极驱动器，其特征在于，所述栅极驱动器还包括：移位寄存器和电平转换器，
所述逻辑电路包括或门电路，所述或门电路包括第一输入端、第二输入端以及输出端，或门电路的第一输入端均与所述关机电压检测电路转换单元的输出端相连，每个所述或门电路的第二输入端均与所述移位寄存器相连，每个或门电路的输出端均与所述电平转换器相连。
7.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1）6任一项所述的栅极驱动器。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，还包括：分压电路，所述分压电路包括输入端、接地端和输出端，其中，所述分压电路输出端与所述栅极驱动器的比较单元输入端相连。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述分压电路包括：第一电阻和第二电阻，其中，所述第一电阻的第一端为分压电路的输入端，所述第一电阻的第二端为分压电路的输出端；
所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端相连，所述第二电阻的第二端为分压电路接地端。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述第一电阻和第二电阻为可调电阻。
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