CN109817133A - 一种显示面板的静电防护装置、方法及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种显示面板的静电防护装置、方法及显示装置，包括侦测电路、放电电路和释放端，侦测电路与显示面板的驱动芯片连接；放电电路与侦测电路和驱动芯片连接；释放端与放电电路和侦测电路连接；当驱动芯片的输出端产生一定的静电时，侦测电路就会侦测到来自驱动芯片输出端的静电，此时侦测电路会做出反应，将放电电路打开，令驱动芯片、放电电路和释放端之间暂时的导通，静电从驱动芯片通过放电电路释放到释放端，在静电释放完毕后侦测电路还会做出反应，将放电电路关闭，令驱动芯片和释放端之间断开，这样就算发生高能量或持续的静电放电时，也能保证显示面板的静电防护装置不会受到损坏，提高了静电防护装置的防护性能及可靠性。

Description

一种显示面板的静电防护装置、方法及显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板的静电防护装置、方法及显示装置。
背景技术
显示面板是当前平板显示的主要品种之一，已经成为了现代视讯产品中重要的显示平台。显示面板主要驱动原理，系统主板将红(R)、绿(G)、蓝(B)压缩信号、控制信号及动力通过线材与印刷电路板上的电子连接器相连接，数据经过印刷电路上的驱动芯片处理后，经印刷电路板，通过S-COF(Source-Chip on Film,源极晶粒软膜封装)和G-COF(Gate-Chip on Film,栅极晶粒软膜封装)与显示区连接，从而使得液晶显示器获得所需的电源与信号。
印刷电路板上的静电防护装置会因为能量持续的静电放电而烧毁，无法继续进行静电放电防护。
发明内容
本申请的目的是提供一种增强电路的静电放电防护的一种显示面板的静电防护装置、方法及显示装置。
本申请公开了一种显示面板的静电防护装置，包括侦测电路、放电电路和释放端，所述侦测电路与显示面板的驱动芯片连接；所述放电电路与所述侦测电路和所述驱动芯片连接；所述释放端与所述放电电路和所述侦测电路连接；所述侦测电路侦测到静电后将所述放电电路打开，静电通过所述放电电路释放到所述释放端。
可选的，所述侦测电路包括检测子电路和驱动子电路，所述检测子电路与所述驱动子电路连接，当静电穿过所述检测子电路时，所述驱动子电路将所述放电电路开启，将静电释放到释放端。
可选的，所述检测子电路包括反向二极管，所述反向二极管的阴极与所述驱动芯片连接，所述反向二极管的阳极与所述驱动子电路连接。
可选的，所述反向二极管的击穿电压值高于所述驱动芯片的工作电压。
可选的，所述驱动子电路包括边沿触发器和反向器，所述边沿触发器的C端与检测子电路连接，所述边沿触发器的D端与放电电路连接，所述边沿触发器的Q端与反向器的输入端连接，所述反向器的输出端与所述放电电路连接。
可选的，检测子电路包括第一电阻，所述第一电阻与所述驱动子电路连接，所述第一电阻与所述反向二极管的阳极连接。
可选的，所述放电电路包括半导体场效应晶体管，所述半导体场效应晶体管的输入端与所述驱动芯片连接，所述半导体场效应晶体管的控制端与所述侦测电路连接，所述半导体场效应晶体管的输出端与接地线连接。
可选的，所述驱动芯片包括时序控制芯片或电源芯片。
本申请还公开了一种显示面板的静电防护装置的方法，包括步骤：
所述侦测电路侦测所述驱动芯片是否有静电：
若有静电，静电生成的电压触发所述侦测电路，开启所述放电电路；
若没有静电，触发所述电流驱动子电路，关闭所述放电电路。
本申请还公开了一种显示装置，包括显示面板、驱动电路板和上述的显示面板的静电防护装置，所述驱动电路板与所述显示面板连接；所述静电防护装置设置在所述驱动电路板上。
相对于仅用反向二极管的方案来说，本申请将静电的侦测电路和放电电路分离，当驱动芯片的输出端产生一定的静电时，侦测电路就会侦测到来自驱动芯片输出端的静电，此时侦测电路会做出反应，将放电电路打开，令驱动芯片、放电电路和释放端之间暂时的导通，静电从驱动芯片通过放电电路释放到释放端，在静电释放完毕后侦测电路还会做出反应，将放电电路关闭，令驱动芯片和释放端之间断开，所述放电电路的过载能力大于反向二极管，这样就算发生高能量或持续的静电放电时，也能保证显示面板的静电防护装置不会受到损坏，提高了静电防护装置的防护性能及可靠性。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是一示例性的一种显示装置的示意图；
图2是一示例性的一种反向二极管静电防护的示意图；
图3是本申请的一实施例的显示装置的示意图；
图4是本申请的另一实施例的侦测电路和放电电路的示意图；
图5是本申请的另一实施例的检测子电路和驱动子电路的示意图；
图6是本申请的另一实施例的静电防护装置的示意图。
其中，100、显示装置；200、显示面板；201、显示区；202、非显示区；203、源极薄膜驱动芯片；204、栅极薄膜驱动芯片；300、驱动电路板；301、驱动芯片；302、连接器；304、时序控制器芯片；305、电源芯片；400、显示面板的静电防护装置；401、侦测电路；402、检测子电路；D2、反向二极管；R1、第一电阻；D1、边沿触发器；D3、反向器；R2、第二电阻；M1、半导体场效应晶体管；405、驱动子电路；409、放电电路；411、释放端。
具体实施方式
需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1所示，TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，薄膜晶体管液晶显示器)是当前平板显示的主要品种之一，已经成为了现代IT(InformationTechnology，信息技术领域)、视讯产品中重要的显示平台。TFT-LCD主要驱动原理，系统主板将R/G/B压缩信号、控制信号及电源通过线材与PCB(PrintedCircuitBoard，印刷电路板)300上的连接器302相连接，数据经过PCB板上的TCON(Timing Controller，时序控制器)IC(Integratedcircuit，集成电路)处理后，经PCB板，通过S-COF(Source-Chip On Film，源级薄膜驱动芯片)203和G-COF(Gate-Chip On Film，栅极薄膜驱动芯片)204与显示区201连接，从而使得LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)获得所需的电源和信号。
随着用户对于产品可靠性要求的不断提高，以及对产品品质要求的不断严苛，ESD(Electronic Static Discharge，静电放电)防护等级及可靠性的要求越来越高。如图2所示，ESD防护的方式为通过反向二极管实现。当发生高能量或持续发生的ESD时，反向二极管会因为能量的持续释放温度过高而烧毁，无法继续进行ESD防护。
下面参考附图和可选的实施例对本申请作进一步说明。
如图3所示，本申请实施例公开了一种显示装置100，包括显示面板200、驱动电路板300和下列显示面板200的静电防护装置。
显示面板200包括显示区、非显示区、源极薄膜驱动芯片和栅极薄膜驱动芯片。驱动电路板包括驱动芯片和连接器，驱动电路板与显示面板200连接，非显示区围绕在显示区周围，显示区用于显示画面，非显示区与源极薄膜驱动芯片和栅极薄膜驱动芯片连接，源极薄膜驱动芯片与连接器连接，连接器与驱动芯片连接，驱动电路板300内的信号和电源通过连接器、源极薄膜驱动芯片、栅极薄膜驱动芯片以及一些线路传输到显示区内。
如图4所示，本申请实施例公开了一种显示面板的静电防护装置400，包括侦测电路401、放电电路409和释放端411，侦测电路401与显示面板的驱动芯片301连接；放电电路409与侦测电路401和驱动芯片301连接；释放端411与放电电路409和侦测电路401连接。驱动芯片301的输出端一般与连接器连接，当驱动芯片301输出端产生一定的静电时，侦测电路401就会侦测到来自驱动芯片301输出端的静电，此时侦测电路401会做出反应，将放电电路409打开，令驱动芯片301、放电电路409和释放端411之间暂时的导通，静电从驱动芯片301通过放电电路409释放到释放端411，在静电释放完毕后侦测电路401还会做出反应，将放电电路409关闭，令驱动芯片301和释放端411之间断开，这样就算发生高能量或持续的静电放电时，也能保证显示面板的静电防护装置不会受到损坏，提高了静电防护装置的防护性能及可靠性。释放端411一般连接到驱动电路板接地线。
在一实施例中，驱动芯片301为时序控制器芯片或电源芯片。时序控制器芯片通过连接器向显示面板传输数据信号，电源芯片通过连接器向显示面板传输电源，在传输的过程中可能会产生高能量或持续的静电，需要设置静电防护装置。静电防护装置与时序控制器芯片和连接器连接；静电防护装置与电源芯片和连接器连接。
如图5所示，侦测电路401包括检测子电路402和驱动子电路405，检测子电路402与驱动子电路405连接，当静电穿过检测子电路402时，驱动子电路405将放电电路开启，将静电释放到释放端。
检测子电路402能阻止设定电压内的静电电流，当超过检测子电路402所设定的电压时，会有一部分静电电流流过检测子电路402，从而触发驱动子电路405将放电电路409开启，剩下的静电则通过放电电路409释放到释放端411。
具体来说，如图6所示，检测子电路402包括反向二极管D2，反向二极管D2的阴极与驱动芯片连接，反向二极管D2的阳极与驱动子电路连接。反向二极管D2的击穿电压值高于驱动芯片的工作电压。为了确保无静电的情况下反向二极管D2不会导通触发驱动子电路。反向二极管D2击穿电压值为驱动芯片最大工作电压值的1.05到1.2倍之间。
利用反向二极管D2的反向击穿电压作为静电判断的阈值电压，在正常情况下又不影响电路的正常运行，当静电过大或持续时，反向二极管D2便暂时性导通，触发放电电路进行放电，本身也能释放一定的静电，部分承担了释放导通的静电电流当做触发信号，触发驱动子电路打开放电电路，静电释放完毕后，反向二极管D2还能继续使用，防止下次的高能量或持续的静电。当然，检测子电路还可以采用电压传感器等，同样可以实现静电检测的功能。
在一实施例中，放电电路包括半导体场效应晶体管M1，半导体场效应晶体管M1的输入端与驱动芯片连接，半导体场效应晶体管M1的控制端与侦测电路连接，半导体场效应晶体管M1的输出端与接地线连接。
半导体场效应晶体管M1具有开关的作用，其过载能力大于反向二极管D2，能被驱动子电路触发开启或者关闭，在需要排出静电时开启，在不需要排出静电时关闭。
半导体场效应晶体管M1为N型MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)晶体管，N型MOS晶体管在控制端讯号为高电平时开启，在控制端讯号为低电平时关闭，而且N型MOS晶体管在通过大电流时不易损坏，保证了静电防护装置的稳定性。
驱动子电路包括边沿触发器D1和反向器D3，边沿触发器D1的C端与检测子电路连接，边沿触发器D1的D端与放电电路连接，边沿触发器D1的Q端与反向器D3的输入端连接，反向器D3的输出端与放电电路连接。为了提高过载能力，可以根据需要并联多个N型MOS晶体管。
当反向二极管D2被击穿流经部分电流时，边沿触发器D1接收到信号的上升沿，边沿触发器D1的Q端则输出低电平，低电平经过反向器D3，反向器D3具有将输入端电平信号反向输出的作用，所以低电平经过反向器D3输出端时变为高电平，N型MOS晶体管的控制端讯号为H，则N型MOS晶体管开启，外部的静电能量便能通过N型MOS晶体管排出到释放端411。释放端411包括接地线，将静电通过接地线释放出去，避免损坏驱动电路板300的其它元件。
检测子电路402包括第一电阻R1，第一电阻R1与反向二极管D2的阳极连接，第一电阻R1与边沿触发器D1的C端连接，第一电阻R1还与接地线连接。第一电阻R1为接地电阻，效果为赋予驱动子电路405一个初始电平，第一电阻R1的阻值很大，一般在100KΩ以上，所以静电通过第一电阻R1的电流很小，边沿触发器D1是通过边沿触发的，侦测电压，通过电压触发，所以防护静电的反应速度更快。
驱动子电路405包括第二电阻R2，第二电阻R2与反向器D3的输出端连接，第二电阻R2与N型MOS晶体的控制端连接，第二电阻R2还与接地线连接，第二电阻R2属于接地电阻。
如图6所示，作为本申请的另一实施例，公开了一种显示面板200的静电防护装置，包括侦测电路401、放电电路409和释放端411，侦测电路401与显示面板的驱动芯片301连接；放电电路409与侦测电路401和驱动芯片301连接；释放端411与放电电路409和侦测电路401连接，释放端411还与接地线连接；
驱动芯片301包括时序控制芯片或电源芯片305，侦测电路401包括检测子电路402和驱动子电路405，检测子电路402包括反向二极管D2和第一电阻R1，驱动子电路405包括边沿触发器D1、反向器D3和第二电阻R2，放电电路409包括N型MOS晶体管，N型MOS晶体管的输入端与时序控制芯片或电源芯片305连接，N型MOS晶体管的控制端与驱动子电路405连接，N型MOS晶体管的输出端与接地线连接，边沿触发器D1的C端与反向二极管D2的阳极连接，边沿触发器D1的D端与N型MOS晶体管的控制端连接，边沿触发器D1的Q端与反向器D3的输入端连接，反向器D3的输出端与N型MOS晶体管的控制端连接，反向二极管D2的阴极与时序控制芯片或电源芯片305连接。第一电阻R1与反向二极管D2的阳极连接，第一电阻R1与边沿触发器D1的C端连接，第一电阻R1还与接地线连接。第二电阻R2与反向器D3的输出端连接，第二电阻R2与N型MOS晶体的控制端连接，第二电阻R2还与接地线连接，第一电阻R1和第二电阻R2属于接地电阻，赋予电路一个初始电平。
当时序控制芯片或电源芯片305产生高能量静电时，反向二极管D2被击穿流经部分电流，边沿触发器D1接收到信号的上升沿，边沿触发器D1的Q端则输出低电平，低电平经过反向器D3，反向器D3具有将输入端电平信号反向输出的作用，所以低电平经过反向器D3输出端时变为高电平，N型MOS晶体管的控制端讯号为高电平，则N型MOS晶体管开启，外部的静电能量便通过N型MOS晶体管的输入端和输出端排出到释放端411及接地线，当高能量静电释放完毕后，反向二极管D2恢复截止状态，不再通过静电，此时边沿触发器D1接收到信号的下降沿，边沿触发器D1的Q端输出高电平，高电平经过反向器D3输出端时变为低电平，此时N型MOS晶体管的控制端讯号为低电平，N型MOS晶体管关闭，静电防护装置恢复初始状态，等待下一次的高能量静电产生时的原理如上述相同，本方案的静电防护装置主要应用范畴是针对高电压、低电流的静电放电，由于高能量静电产生时边沿触发器D1侦测的是电压的上升沿，所以侦测的反应速度快，高效率的释放静电。
本申请的技术方案可以广泛用于各种显示面板，如TN(Twisted Nematic，扭曲向列型)显示面板、IPS(In-Plane Switching，平面转换型)显示面板、VA(VerticalAlignment，垂直配向型)显示面板、MVA(Multi-Domain Vertical Alignment，多象限垂直配向型)显示面板，当然，也可以是其他类型的显示面板，如OLED(Organic Light-EmittingDiode，有机发光二极管)显示面板，均可适用上述方案。
以上内容是结合具体的可选的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示面板的静电防护装置，其特征在于，包括：
侦测电路，与显示面板的驱动芯片连接；
放电电路，与所述侦测电路和所述驱动芯片连接；以及
释放端，与所述放电电路和所述侦测电路连接；
所述侦测电路侦测到静电后将所述放电电路打开，静电通过所述放电电路释放到所述释放端。
2.如权利要求1所述的一种显示面板的静电防护装置，其特征在于，所述侦测电路包括检测子电路和驱动子电路，所述检测子电路与所述驱动子电路连接，当静电穿过所述检测子电路时，所述驱动子电路将所述放电电路开启，将静电释放到释放端。
3.如权利要求2所述的一种显示面板的静电防护装置，其特征在于，所述检测子电路包括反向二极管，所述反向二极管的阴极与所述驱动芯片连接，所述反向二极管的阳极与所述驱动子电路连接。
4.如权利要求3所述的一种显示面板的静电防护装置，其特征在于，所述反向二极管的击穿电压值高于所述驱动芯片的最大工作电压。
5.如权利要求2所述的一种显示面板的静电防护装置，其特征在于，所述驱动子电路包括边沿触发器和反向器，所述边沿触发器的C端与检测子电路连接，所述边沿触发器的D端与放电电路连接，所述边沿触发器的Q端与反向器的输入端连接，所述反向器的输出端与所述放电电路连接。
6.如权利要求3所述的一种显示面板的静电防护装置，其特征在于，检测子电路包括第一电阻，所述第一电阻与所述驱动子电路连接，所述第一电阻与所述反向二极管的阳极连接。
7.如权利要求1所述的一种显示面板的静电防护装置，其特征在于，所述放电电路包括半导体场效应晶体管，所述半导体场效应晶体管的输入端与所述驱动芯片连接，所述半导体场效应晶体管的控制端与所述侦测电路连接，所述半导体场效应晶体管的输出端与接地线连接。
8.如权利要求1所述的一种显示面板的静电防护装置，其特征在于，所述驱动芯片包括时序控制芯片或电源芯片。
9.一种如权利要求1至8任意一项所述显示面板的静电防护装置的方法，其特征在于，包括步骤：
所述侦测电路侦测所述驱动芯片是否有静电：
若有静电，静电生成的电压触发所述侦测电路，开启所述放电电路；
若没有静电，触发所述电流驱动子电路，关闭所述放电电路。
10.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板、驱动电路板和如权利要求1至8任意一项所述的显示面板的静电防护装置；所述驱动电路板与所述显示面板连接；所述静电防护装置设置在所述驱动电路板上。
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