CN112967692B - 一种残影消除电路及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请适用于显示技术领域，提供了一种残影消除电路及显示装置。上述残影消除电路包括供电单元、残影消除单元和放电单元，供电单元的第一输出端和第二输出端分别与残影消除单元电连接；放电单元的控制端用于与控制单元电连接，放电单元的执行端与供电单元的第一输出端电连接；屏幕关机时，控制单元输出第一控制信号至放电单元。放电单元根据第一控制信号对供电单元的第一输出端进行放电，以加快降低供电单元的第一输出端输出的第一电压。当第一电压小于第一预设电压时，残影消除单元对屏幕中的电荷进行放电。本申请实施例提供的残影消除电路可以快速启动残影消除单元对屏幕进行放电，实现消除残影的效果。

Description

一种残影消除电路及显示装置
技术领域
本申请属于显示技术领域，尤其涉及一种残影消除电路及显示装置。
背景技术
TFT_LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，薄膜晶体管液晶显示器)是目前常见的显示器产品，因其具有体积小、功耗低、无辐射以及制作成本相对较低等特点，而越来越多地被应用于高性能显示领域当中。
TFT_LCD屏幕关机后，屏幕内的电荷放电缓慢造成电荷残留，导致屏幕出现残影的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种残影消除电路及显示装置，可以解决屏幕关机放电慢导致出现残影的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种残影消除电路，包括供电单元和残影消除单元，所述供电单元的第一输出端和第二输出端分别与所述残影消除单元电连接；当所述供电单元的第一输出端的第一电压小于第一预设电压时，所述残影消除单元利用所述供电单元的第二输出端输出的第二电压，对屏幕中的电荷进行放电，所述电路还包括放电单元，所述放电单元的控制端用于与控制单元电连接，所述放电单元的执行端与所述供电单元的第一输出端电连接；
所述控制单元用于在屏幕关机时输出第一控制信号；所述放电单元用于根据所述第一控制信号对所述供电单元的第一输出端进行放电，以降低所述第一电压。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电路还包括电荷泵单元，所述电荷泵单元的控制端用于与所述控制单元电连接，所述电荷泵单元的输入端用于与所述供电单元的第三输出端电连接，所述电荷泵单元的输出端与所述供电单元的第二输出端电连接；
所述电荷泵单元用于根据所述第一控制信号，将所述供电单元的第三输出端输出的振荡电压提升至第二预设电压，并将所述第二预设电压输送至所述供电单元的第二输出端。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电荷泵单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第一电容、第二电容和第三电容；
所述第五二极管、所述第一二极管、所述第二二极管、所述第三二极管和所述第四二极管依次串联连接；所述第五二极管的阳极作为所述电荷泵单元的控制端与所述控制单元电连接；所述第一电容的第一端和所述第二电容的第一端的公共端作为所述电荷泵单元的输入端与所述供电单元的第三输出端电连接，所述第一电容的第二端分别与所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阳极电连接，所述第二电容的第二端分别与所述第三二极管的阴极和所述第四二极管的阳极电连接；所述第三电容的第一端分别与所述第二二极管的阴极和所述第三二极管的阳极电连接，述第三电容的第二端分别与所述第五二极管的阴极和所述第一二极管的阳极电连接；所述第四二极管的阴极作为所述电荷泵单元的输出端与所述供电单元的第二输出端电连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电荷泵单元还包括第四电容；
所述第四电容的第一端接地，所述第四电容的第二端与所述第四二极管的阴极电连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述供电单元的第三输出端输出的振荡电压为0V和12V按照设定频率切换的电压。
在第一方面的一种可能的实现方式中，在屏幕关机时，所述供电单元的第三输出端输出的振荡电压的持续时间至少为10ms。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述放电单元包括第一电阻、第二电阻和开关管；
所述第一电阻的第一端作为所述放电单元的执行端与所述供电单元的第一输出端电连接，所述第一电阻的第二端与所述开关管的漏极电连接；所述开关管的栅极和所述第二电阻的第一端的公共端作为放电单元的控制端与所述控制单元电连接，所述开关管的源极和所述第二电阻的第二端均接地。
在第一方面的一种可能的实现方式中，在屏幕工作时，所述控制单元输出第二控制信号，所述第二控制信号为低电平信号；
在屏幕关机时，所述控制单元输出的第一控制信号在预设时间内为高电平信号。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述预设时间至少为10ms。
第二方面，本申请实施例提供了一种显示装置，包括第一方面中任一项所述的残影消除电路。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
屏幕关机时，控制单元输出第一控制信号至放电单元。放电单元根据第一控制信号对供电单元的第一输出端进行放电，以加快降低供电单元的第一输出端输出的第一电压。当第一电压小于第一预设电压时，残影消除单元对屏幕中的电荷进行放电。本申请实施例提供的残影消除电路可以快速启动残影消除单元对屏幕进行放电，实现消除残影的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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。
图1是本申请一实施例提供的残影消除电路的结构框图；
图2是本申请一实施例提供的放电单元的电路连接示意图；
图3是本申请一实施例提供的供电单元第一输出端电压时序图；
图4是本申请另一实施例提供的残影消除电路的结构框图；
图5是本申请一实施例提供的电荷泵单元的电路连接示意图；
图6是本申请一实施例提供的残影消除电路的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当…时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
传统的屏幕设置了残影消除单元，在屏幕关机时，当供电单元第一输出端输出的第一电压降低至1.8V时，供电单元的第二输出端的第二电压提升至第二预设电压，使残影消除单元中的所有薄膜晶体管导通，从而残影消除单元对屏幕内的电荷进行放电，消除关机残影。然而传统的屏幕关机后，第一电压降低至1.8V的速度缓慢，延缓了第二电压提升至第二预设电压的时间，造成残影消除单元对屏幕内电荷放电缓慢，屏幕仍会出现残影的现象。
基于上述问题，本申请实施例提供了一种残影消除电路，在屏幕关机时，控制单元输出第一控制信号至放电单元。放电单元根据第一控制信号对供电单元的第一输出端进行放电，使得供电单元的第一输出端输出的第一电压快速降低至第一预设电压(例如1.8V)，从而使供电单元的第二输出端输出的第二电压能够快速提升至第二预设电压，使残影消除单元中的所有薄膜晶体管导通，实现残影消除单元对屏幕内的电荷进行放电。因此，本申请实施例提供的残影消除电路可以快速启动残影消除单元对屏幕进行放电，达到改善或消除残影的效果。
图1示出了本申请实施例提供的残影消除电路的结构框图。参见图1，残影消除电路可以包括供电单元100、残影消除单元200和放电单元400。供电单元100的第一输出端和第二输出端分别与残影消除单元200电连接。放电单元400的控制端用于与控制单元300电连接，放电单元400的执行端与供电单元100的第一输出端电连接。
其中，当供电单元100的第一输出端的第一电压小于第一预设电压时，残影消除单元200利用供电单元100的第二输出端输出的第二电压，对屏幕中的电荷进行放电。控制单元300用于在检测到屏幕关机时向放电单元400输出第一控制信号。放电单元400用于根据第一控制信号对供电单元100的第一输出端进行放电，以实现快速降低第一电压的效果。
具体地，屏幕关机时，控制单元300输出第一控制信号至放电单元400的控制端。放电单元400根据第一控制信号对供电单元100的第一输出端进行放电，使供电单元100的第一输出端输出的第一电压快速降低到第一预设电压以下，开启残影消除单元200对屏幕中的电荷进行放电，实现消除残影的效果。
图2是本申请实施例提供的放电单元400的电路连接示意图，放电单元400可以包括第一电阻R1、第二电阻R2和开关管Q1。第一电阻R1的第一端作为放电单元400的执行端与供电单元100的第一输出端电连接，第一电阻R1的第二端与开关管Q1的漏极电连接。开关管Q1的栅极和第二电阻R2的第一端的公共端作为放电单元400的控制端与控制单元300电连接，开关管Q1的源极和第二电阻R2的第二端均接地。
具体地，屏幕关机时，控制单元300产生第一控制信号，并将第一控制信号传送至开关管Q1的栅极。开关管Q1的栅极接收到第一控制信号后，其漏极和源极导通。供电单元100的第一输出端通过第一电阻R1进行放电，供电单元100的第一输出端的电压快速降低到第一预设电压以下。当供电单元100的第一输出端的电压小于第一预设电压时，残影消除单元200启动，对屏幕中的电荷进行放电，实现消除残影的效果。在屏幕关机后，放电单元400能够加快供电单元100第一输出端的降压速度，进而加快残影消除单元200启动的速度，实现屏幕内电荷的快速放电，避免出现残影的问题。
示例性的，在屏幕工作时，控制单元300输出第二控制信号，第二控制信号为低电平信号。低电平信号加载到开关管Q1栅极，开关管Q1的源极和漏极不导通，此时放电单元400不会对供电单元100的第一输出端进行放电降压。
在屏幕关机时，控制单元300输出的第一控制信号在预设时间内为高电平信号。高电平信号加载到开关管Q1的栅极，驱动开关管Q1的源极和漏极导通。开关管Q1的源极和漏极导通后，供电单元100的第一输出端通过第一电阻R1进行放电，实现供电单元100第一输出端的快速降压，进而加快残影消除单元200启动的速度，实现屏幕内电荷的快速放电，避免出现残影的问题。
示例性的，屏幕关机时，控制单元300输出的高电平信号持续时间至少为10ms，以确保放电单元400能够有充足的时间对供电单元100第一输出端进行放电降压，快速启动残影消除单元200对屏幕内电荷进行放电。
图3示出了本申请实施例提供的供电单元100第一输出端电压时序图。如图3所示，屏幕正常工作时，供电单元100第一输出端的电压为3.3V，当供电单元100第一端输出的电压小于1.8V时，可以启动残影消除单元200对屏幕内的电荷进行放电。屏幕关机后(图3中的A点)，供电单元100的第一输出端的电压逐渐降低，图3中线段AC表示传统方案中供电单元100第一输出端的电压变化，图3中线段AB表示在放电单元400作用下供电单元100第一输出端的电压变化。由图3可以看出，在放电单元400的作用下，供电单元100第一输出端能快速达到1.8V，加快启动残影消除单元200，实现屏幕内电荷的快速放电，避免出现残影的问题。
残影消除单元200在对屏幕中的电荷进行放电时，需要确保供电单元100第二输出端输出的第二电压达到第二预设电压，以确保残影消除单元200中的所有薄膜晶体管处于导通状态，实现对屏幕内部电荷的放电。若屏幕关机后，第二电压快速降低至小于第二预设电压时，无法确保残影消除单元200中的所有薄膜晶体管处于导通状态，残影消除单元200对屏幕内部的电荷放电不完全，出现残影现象。
为了解决上述问题，如图4所示，本申请另实施例提供的残影消除电路的结构框图。本实施例提供的残影消除电路除了包括图1中所示的各个单元之外，还可以包括电荷泵单元500。参见图4，电荷泵单元500的控制端用于与控制单元300电连接，电荷泵单元500的输入端用于与供电单元100的第三输出端电连接，电荷泵单元500的输出端与供电单元100的第二输出端电连接。
具体地，屏幕关机时，控制单元300生成第一控制信号，并将第一控制信号传送至电荷泵单元500控制端。电荷泵单元500根据第一控制信号将供电单元100第三输出端输出的振荡电压提升至第二预设电压，并将第二预设电压传送至供电单元100的第二输出端，确保供电单元100的第二输出端输出的第二电压为第二预设电压，使残影消除单元200中的所有薄膜晶体管处于导通状态，实现对屏幕内部电荷的完全放电，避免出现残影现象。
需要说明的是，屏幕关机时，控制单元300输出的第一控制信号用于同时控制放电单元400和电荷泵单元500。控制单元300输出第一控制信号的持续时间至少为10ms，确保电荷泵单元500能够为供电单元100的第二输出端提供第二预设电压，从而使残影消除单元200有充足的时间能够将屏幕内的电荷完全放电，消除屏幕残影的问题。
图5示出了本申请实施例提供的电荷泵单元500的电路连接示意图。参见图5，电荷泵单元500可以包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3。
其中，第五二极管D5、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4依次串联连接，第五二极管D5的阳极作为电荷泵单元500的控制端与控制单元300电连接。第一电容C1的第一端和第二电容C2的第一端的公共端作为电荷泵单元500的输入端与供电单元100的第三输出端电连接，第一电容C1的第二端分别与第一二极管D1的阴极和第二二极管D2的阳极电连接，第二电容C2的第二端分别与第三二极管D3的阴极和第四二极管D4的阳极电连接。第三电容C3的第一端分别与第二二极管D2的阴极和第三二极管D3的阳极电连接，第三电容C3的第二端分别与第五二极管D5的阴极和第一二极管D1的阳极电连接。第四二极管D4的阴极作为电荷泵单元500的输出端与供电单元100的第二输出端电连接。
示例性的，供电单元100第三输出端输出的振荡电压为0V和12V按照设定频率切换的电压。在屏幕关机时，控制单元300输出的第一控制信号为3.3V(高电平信号)。经过振荡电压两个周期的变化，电荷泵单元500可以输出第二预设电压。
(1)当振荡电压为0V时，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4和第五二极管D5导通，第一电容C1的第二端和第二电容C2的第二端为3.3V，第四二极管D4的阴极电压为3.3V。此时电荷泵单元500的输出端输出3.3V电压。
(2)当振荡电压为12V时，第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4和第五二极管D5导通，由于第一电容C1和第二电容C2的容量无法突变，第一电容C1的第二端和第二电容C2的第二端均变为15.3V(3.3V+12V)，第四二极管D4的阴极电压为15.3V。此时电荷泵单元500的输出端输出15.3V电压。
(3)当振荡电压为0V时，第四二极管D4的阴极电压仍为15.3V，此时电荷泵单元500的输出端输出15.3V。
(4)当振荡电压为12V时，第四二极管D4导通，第四二极管D4阴极的电压变为27.3V(15.3V+12V)，此时电荷泵单元500输出端输出的电压为27.3V。
经过振荡电压两个周期的变化，电荷泵单元500可以输出稳定的电压(27.3V)传送至供电单元100的第二输出端，确保残影消除单元200中的所有薄膜晶体管处于导通状态，实现对屏幕内部电荷的完全放电，避免出现残影现象。
示例性的，电荷泵单元500还可以包括第四电容C4。第四电容C4的第一端接地，第四电容C4的第二端与第四二极管D4的阴极电连接。
具体地，第四电容C4起到存储电能的作用，可以在第四二极管D4阴极电压小于第二预设电压时进行放电，补充能量，确保电荷泵单元500输出端输出的电压为第二预设电压。
示例性的，在屏幕关机时，供电单元100的第三输出端输出的振荡电压的持续时间至少为10ms，确保电荷泵单元500能够持续输出第二预设电压，使残影消除单元200中的所有薄膜晶体管处于导通状态，实现对屏幕内部电荷的完全放电，避免出现残影现象。
为了清楚说明残影消除电路的工作原理，下面以一个具体的实施例进行说明。如图6所示，控制单元300设置在机芯板800上，供电单元100、放电单元400和电荷泵单元500设置在屏幕的电路板700上。其中，供电单元100为电源管理集成电路600。机芯板800分别与电路板700中的电荷泵单元500和放电单元400电连接。电荷泵单元500的输出端与电源管理集成电路600的第二输出端电连接，放电单元400的执行端与电源管理集成电路600的第一输出端电连接。
在屏幕关机时，机芯板800输出高电平信号，放电单元400对电源管理集成电路600的第一输出端进行放电，使电源管理集成电路600的第一输出端的电压快速降低至1.8V，同时电荷泵单元500根据高电平信号输出第二预设电压至源管理集成电路600的第二输出端。当源管理集成电路600的第一输出端的电压低于1.8V后，在电压第二预设电压的作用下，使残影消除单元200中的所有薄膜晶体管处于导通状态，实现对屏幕内部电荷的完全放电，避免出现残影现象。
屏幕关机时，放电单元400可以加快源管理集成电路600的第一输出端的降压速度，提高残影消除单元200的启动速度。电荷泵单元500可以确保有足够高的电压将残影消除单元200中的所有薄膜晶体管转换为导通状态，实现对屏幕内部电荷的完全放电，避免出现残影现象。
本申请实施例还提供了一种显示装置，包括上述所述的残影消除电路。在屏幕关机时，能够实现屏幕内电荷的快速放电，避免出现残影的效果。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种残影消除电路，包括供电单元和残影消除单元，所述供电单元的第一输出端和第二输出端分别与所述残影消除单元电连接；当所述供电单元的第一输出端的第一电压小于第一预设电压时，所述残影消除单元利用所述供电单元的第二输出端输出的第二电压，对屏幕中的电荷进行放电，其特征在于，所述电路还包括放电单元，所述放电单元的控制端用于与控制单元电连接，所述放电单元的执行端与所述供电单元的第一输出端电连接；
所述控制单元用于在屏幕关机时输出第一控制信号；所述放电单元用于根据所述第一控制信号对所述供电单元的第一输出端进行放电，以降低所述第一电压；
所述电路还包括电荷泵单元，所述电荷泵单元的控制端用于与所述控制单元电连接，所述电荷泵单元的输入端用于与所述供电单元的第三输出端电连接，所述电荷泵单元的输出端与所述供电单元的第二输出端电连接；
所述电荷泵单元用于根据所述第一控制信号，将所述供电单元的第三输出端输出的振荡电压提升至第二预设电压，并将所述第二预设电压输送至所述供电单元的第二输出端；
所述电荷泵单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第一电容、第二电容和第三电容；
所述第五二极管、所述第一二极管、所述第二二极管、所述第三二极管和所述第四二极管依次串联连接；所述第五二极管的阳极作为所述电荷泵单元的控制端与所述控制单元电连接；所述第一电容的第一端和所述第二电容的第一端的公共端作为所述电荷泵单元的输入端与所述供电单元的第三输出端电连接，所述第一电容的第二端分别与所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阳极电连接，所述第二电容的第二端分别与所述第三二极管的阴极和所述第四二极管的阳极电连接；所述第三电容的第一端分别与所述第二二极管的阴极和所述第三二极管的阳极电连接，述第三电容的第二端分别与所述第五二极管的阴极和所述第一二极管的阳极电连接；所述第四二极管的阴极作为所述电荷泵单元的输出端与所述供电单元的第二输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的残影消除电路，其特征在于，所述电荷泵单元还包括第四电容；
所述第四电容的第一端接地，所述第四电容的第二端与所述第四二极管的阴极电连接。
3.根据权利要求1所述的残影消除电路，其特征在于，所述供电单元的第三输出端输出的振荡电压为0V和12V按照设定频率切换的电压。
4.根据权利要求1所述的残影消除电路，其特征在于，在屏幕关机时，所述供电单元的第三输出端输出的振荡电压的持续时间至少为10ms。
5.根据权利要求1至4任一项所述的残影消除电路，其特征在于，所述放电单元包括第一电阻、第二电阻和开关管；
所述第一电阻的第一端作为所述放电单元的执行端与所述供电单元的第一输出端电连接，所述第一电阻的第二端与所述开关管的漏极电连接；所述开关管的栅极和所述第二电阻的第一端的公共端作为放电单元的控制端与所述控制单元电连接，所述开关管的源极和所述第二电阻的第二端均接地。
6.根据权利要求1至4任一项所述的残影消除电路，其特征在于，在屏幕工作时，所述控制单元输出第二控制信号，所述第二控制信号为低电平信号；
在屏幕关机时，所述控制单元输出的第一控制信号在预设时间内为高电平信号。
7.根据权利要求6所述的残影消除电路，其特征在于，所述预设时间至少为10ms。
8.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的残影消除电路。
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