CN114301045A - 静电保护电路、显示面板和静电保护方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种静电保护电路、显示面板和静电保护方法，所述静电保护电路用于连接于显示面板的驱动电路，包括：侦测电路和控制电路，侦测电路用于侦测地线的电压，并输出控制信号；控制电路接收所述控制信号，用于控制驱动电路与所述地线导通或断开，当所述侦测电路侦测到所述地线的电压高于第一阈值时，所述控制电路用于将所述驱动电路与所述地线导通。本申请通过上述方案防止静电进入驱动电路内部将电路造成损伤。

Description

静电保护电路、显示面板和静电保护方法

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种静电保护电路、显示面板和静电保护方法。

背景技术

ESD(Electro-Static Discharge)就是我们通常所说的静电释放，会对面板内部电路及电子元器件产生非常大的影响，例如电子元件接收受到静电影响的情况下电源信号后，就会在很短时间内就放出电流，这些电流会对周围的磁场产生非常大的影响，这样一来就会使信号传输出现失误，其信号的形式也会发生变化，就会使面板内部电路的稳定性和安全性受到很大影响。

常规ESD防护为在电源线上增加TVS(Transient Voltage Suppressor)管器件，瞬态二极管是一种新型的集成化的静电保护器件，利用瞬态二极管快速响应并且具有稳定钳位的能力，可以在较短的时间内消耗聚集的高电压进而保护电路板，但也涉及到二极管选型的问题，例如外部ESD电压过大时，还可以直接造成TVS管损坏。外部静电对驱动电路造成损伤成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种静电保护电路、显示面板和静电保护方法，防止静电进入驱动电路内部将电路造成损伤。

本申请公开了一种静电保护电路，用于连接于显示面板的驱动电路，包括：侦测电路和控制电路，侦测电路用于侦测地线的电压，并输出控制信号；控制电路接收所述控制信号，用于控制驱动电路与所述地线导通或断开，当所述侦测电路侦测到所述地线的电压高于第一阈值时，所述控制电路用于将所述驱动电路与所述地线导通。

可选的，所述驱动电路包括电源信号线，所述电源信号线为驱动电路提供电源信号；所述控制电路的输入端用于连接至所述电源信号线，所述控制电路的输出端连接至所述地线；所述侦测电路侦测所述地线的电压大于第一阈值时，输出控制信号控制所述控制电路将所述电源信号线与所述地线导通。

可选的，所述侦测电路包括恒流源和第一电阻，所述恒流源向第一节点提供第一预设电流，所述第一电阻一端连接所述第一节点，另一端连接所述地线；所述控制电路连接所述第一节点；所述地线的电压大于第一阈值时，所述第一节点的电压大于第二阈值，所述控制电路将所述电源信号线与所述地线导通。

可选的，所述控制电路包括主动开关，所述主动开关的输入端用于连接所述电源信号线，所述主动开关的输出端连接所述地线，所述主动开关的控制端连接所述第一节点，所述主动开关的阈值电压等于所述第二阈值。

可选的，所述恒流源为可编程恒流源，所述第一预设电流的电流值通过所述可编程恒流源调节。

可选的，所述第一电阻为可调电阻。

本申请还公开了一种显示面板，包括驱动电路和上述的静电保护电路，所述静电保护电路控制所述驱动电路与地线导通或关断。

可选的，所述驱动电路包括电源芯片和驱动子电路，所述驱动子电路设置在所述显示面板的内部，所述电源芯片与所述驱动子电路通过电源信号线连接，所述控制电路的输入端连接至所述电源信号线，所述控制电路的输出端连接至所述地线。

可选的，所述电源信号线包括栅极启动电压信号线、伽马电压信号线和公共电压信号线的一条或多条；所述静电保护电路用于连接所述栅极启动电压信号线、伽马电压信号线和公共电压信号线的一条或多条。

本申请公开了一种静电保护方法，用于显示面板的驱动电路，，静电保护方法包括步骤：

通过侦测电路侦测地线的侦测电压，并基于所述侦测电压输出控制信号；

控制电路用于接收所述控制信号，且当所述侦测电压高于第一阈值时，所述控制电路用于将所述驱动电路与所述地线导通。

本实施例中的静电保护电路用于在监测到地线有大电流或大电压时，将驱动电路与地线导通，即将驱动电路的输出端接地，使得该驱动电路短暂的接地，将其驱动电路中的例如电源信号等及时接地，防止在静电影响下，该电源信号损伤驱动电路。

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是本申请第一实施例的静电保护电路的示意图；

图2是本申请第二实施例的静电保护电路的示意图；

图3是本申请第二实施例的静电保护方法的步骤示意图；

图4是本申请第三实施例的显示面板的示意图。

其中，10、静电保护电路；20、侦测电路；21、恒流源；22、第一电阻；23、第一节点；30、控制电路；31、主动开关；100、驱动电路；110、电源信号线；111、栅极启动电压信号线；112、伽马电压信号线；113、公共电压信号线；120、电源芯片；130、驱动子电路；GND、地线；200、显示面板。

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。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，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。

下面参考附图和可选的实施例对本申请作详细说明。

实施例一：

如图1示出了本申请第一实施例的静电保护电路的示意图，该静电保护电路10一般应用于显示面板的驱动电路100中，所述静电保护电路10包括：侦测电路20和控制电路30，所述侦测电路20用于侦测地线GND的电压，并输出控制信号；控制电路30接收所述控制信号，用于控制驱动电路100与所述地线GND导通或关断。

具体来说，当所述侦测电路检测到所述地线的电压高于第一阈值时，所述控制电路将所述驱动电路与所述地线导通，而所述地线的电压低于第一阈值时，所述控制电路用于将所述驱动电路与所述地线断开。本实施例中的静电保护电路10用于在监测到地线GND有大电流或大电压(大于第一阈值)时，将驱动电路100与地线GND导通，即将驱动电路100的输出端接地，使得该驱动电路100短暂的接地，将其驱动电路100中的例如电源信号等及时接地，防止在静电影响下，该电源信号损伤驱动电路100。

本实施例一中监测的是地线GND上的电压信号或电流信号，而一般而言，以显示面板为例，显示面板的地线GND一般会连接至背板，然后通过电源线中的地线GND接入大地中。一般而言，对应的地线GND上没有电压信号或电路信号的波动，但是当存在静电释放或外部进行静电测试时，根据电荷优先向电势低的地方流动，因而无论是静电释放还是静电测试时，都会存在电荷向地线GND流动，在该瞬间，地线GND的电压不再为零，将会变大，而本申请主要检测该地线GND电压信号或电流信号的变动，在地线GND存在电压信号或电流信号的变动时，也可以说明该显示面板存在静电或者说处于静电测试中。而静电对例如显示面板中的驱动芯片，面内的驱动电路100等都会发生炸伤或烧毁等，本申请的静电保护电路10则是在出现静电时，及时的将驱动电路100接地，具体来说是将驱动电路100中的电源信号等接地，使得上述驱动芯片暂时不再为面板提供电源等信号，来防止炸伤等问题。

此处的第一阈值可根据实际情况进行设定，在地线GND上的电压达到该第一阈值后，会触发静电保护电路10工作，因而该第一阈值的大小可根据实际情况的地线GND上的电压进行设定，例如地线GND上的瞬态电压在2.5伏时会对驱动电路100造成影响，则可将第一阈值设定为2.5伏。此处仅以2.5伏举例说明，对应不同的显示面板而言，其不同的静电设计，都具有不同的静电承受能力，本实施例的第一阈值可在0.1伏至10伏之间进行选择。

本申请通过以下两个实施例来具体说明侦测电路20和控制电路30的结构，但就本申请检测地线GND上的电压信号或电流信号，从而在静电释放或静电检测过程中，使用侦测电路20和控制电路30来保护驱动芯片和显示面板面内的驱动电路100的方案皆属于本申请的保护范围。

实施例二：

图2示出了本申请第二实施例的静电保护电路的示意图，如图2所示，所述静电保护电路10包括：侦测电路20和控制电路30，所述侦测电路20用于侦测地线GND的电压，并输出控制信号；所述控制电路30的输入端连接至所述电源信号线110，所述控制电路30的输出端连接至所述地线GND；所述侦测电路20包括恒流源21和第一电阻22，所述恒流源21向第一节点23提供第一预设电流，所述第一电阻22一端连接所述第一节点23，另一端连接所述地线GND；所述控制电路30连接所述第一节点23；所述地线GND的电压大于第一阈值时，所述第一节点23的电压大于第二阈值，所述控制电路30导通。

本实施例的侦测电路20使用的是恒流源21与第一电阻22的组合，该恒流源21持续向第一节点23输出第一预设电流I1，使得第一节点23的电压V1处于V1＝I1*R的电位。当地线GND上有电压或电流时，第一电阻22与地线GND连接的一端的电压会升高，而根据第一电阻22上流过的电流始终为恒流源21输出的I1，当第一电阻22与地线GND连接的一端的电压升高的同时，该第一节点23的电压V1也会增大。即上述当地线GND的电压大于第一阈值时，所述第一节点23的电压V1大于第二阈值时，可将控制电路30短暂导通，使得所述电源信号线110与所述地线GND导通，进而使得该电源信号线110上的电源信号导入地线GND中，其中，第一阈值与第二阈值的差值即为V1，实际情况中，可将第二阈值固定，选择合适的V1，以符合上述的第一阈值的范围。由于该地线GND上的电压仅短暂上升，而又立马下降，相当于在地线GND有大电压或大电流或静电释放的瞬间，将电源信号线110短暂接地，此时连接电源信号线110的两端的元器件，例如以显示面板中的电源芯片120与显示面板面内的驱动子电路130来举例，所述电源信号线110一般连接所述电源芯片120与显示面板面内的驱动子电路130，所述电源信号线110包括栅极启动电压信号线、伽马电压信号线和公共电压信号线的一条或多条，显示面板的面内的驱动子电路130以及电源芯片120等，该元器件中的电源信号都会优先向电势低的地方流动，无论是显示面板的面内的驱动子电路130，还是电源芯片120内的静电，都会快速进入大地，而不进入驱动子电路130和电源芯片120内部，防止此时还有电源信号进入到显示面板的驱动电路100，例如GOA(Gate on Array)电路、伽马电路等，在静电影响下，该电源信号容易造成该类电路的损伤。

而上述侦测电路20的第一预设电流是可以根据实际情况进行选择的，例如，可以将第一预设电流设置的较小，对应的第一节点23的初始电压较大，仅在地线GND上的瞬间电压上升到足够大，此处也可以解释为地线GND遭受较大的静电冲击，才触发控制电路30将电源信号线110与地线GND之间导通，有效防止静电进入显示面板的驱动电路100对电路造成损伤。而对应较小的静电冲击，则对显示面板的驱动电路100影响较小，可不进行保护，可增大静电保护电路10的抗干扰能力，防止较小的静电造成该电源信号线110与地线GND的导通。

具体地，所述控制电路30包括主动开关31，所述主动开关31的输入端用于连接所述电源信号线110，所述主动开关31的输出端连接所述地线GND，所述主动开关31的控制端连接所述第一节点23，所述主动开关31的阈值电压等于所述第二阈值。本实施例中，其控制电路30包括主动开关31，该主动开关31的阈值电压等于所述第二阈值，即第一节点23的电压上升至第二阈值时，该主动开关31导通，使得电源信号线110与地线GND导通。该主动开关31可以为场效应晶体管，场效应晶体管为电压控制元件，当第一节点23的电压上升至第二阈值时，该场效应晶体管可导通。本实施例中，其第二阈值即为主动开关的阈值电压。而不同制程的主动开关也具有不同的阈值电压，可根据V1，以及第一阈值的范围来选择不同的主动开关。

本实施例中，所述电源信号线110包括栅极启动电压信号线，其中，栅极启动电压信号线即为VGH信号线。当主动开关31导通时，其栅极启动电压信号线会瞬间接地，其栅极启动电压信号线上的VGH信号和静电都会流入地线GND中，不在进入显示面板的面内的驱动子电路130中，有效保护显示面板的面内的驱动子电路130。而栅极启动电压信号线最容易受到静电的影响，本实施例通过将静电保护电路10设置在栅极启动电压信号线上，来保护该栅极启动电压信号线。

具体地，所述恒流源21向所述第一节点23提供第一预设电流，所述恒流源为可编程恒流源，所述第一预设电流的电流值通过所述可编程恒流源调节。考虑到不同类型的显示面板具有不同的驱动电路100，而不同的驱动电路100的电源信号线110传输的电源信号可能各不相同，还需要根据不同类型的显示面板进行选择。因而本实施例中，将恒流源21所提供的第一预设电流设置为可通过外部烧录不同的程序来控制第一预设电流的大小，其目的之一是为了适应不同的显示面板；其目的之二，使得该静电保护电路10可调节抵抗静电能力的强弱，通过调节恒流源21向第一节点23提供的第一预设电流的大小，来改变地线GND上的电压的第一阈值的大小，而第一阈值越大，则抗干扰能力越强；第一阈值越小，其灵敏度越高。在本实施例中，其静电保护电路用于在静电测试中保护显示面板，而完成静电测试后，其静电保护电路中的可编程恒流源还可以去除。当然，其恒流源输出的第一预设电流还可以通过电源芯片来提供，此时第一预设电流的电流值可以通过电源芯片来调节，此种方式的静电保护电路在静电测试中以及显示面板出厂后也能继续保护显示面板。

具体地，在另一实施例中还可以将第一电阻22设置为可调电阻。其恒流源21输出一稳定电流的情况下，通过调节第一电阻22的电阻值，也可以调节第一节点23的初始电位，使得该初始电位更接近第二阈值或更远离第二阈值。需要说明的是，一般来说可调电阻和恒流源21可程序控制选择一个即可，但其两者一起作用于静电保护电路10而言，该静电保护电路10的调节抗静电强弱能力的范围更大。需要说明的是，本实施例中的恒流源的第一预设电流、第一电阻的阻值、第一阈值、第二阈值可分别根据实际情况进行设计，其不同的选择都属于本实施例静电保护电路的电路设计的保护范围。

图3示出了本申请第二实施例的静电保护方法的步骤示意图，用于显示面板的驱动电路,所述静电保护方法包括步骤：

S1：通过侦测电路侦测地线的侦测电压，并基于所述侦测电压输出控制信号；

S2：控制电路用于接收所述控制信号，且当所述侦测电压高于第一阈值时，所述控制电路用于将所述驱动电路与所述地线导通。

该静电保护方法既可以适用于显示面板进行静电测试中，也可以适用于显示面板正常工作中，其在显示面板进行静电测试时，可保护重要元器件不被静电损伤，避免该元器件在静电测试中损坏；其在显示面板正常工作时，可保护使用中所产生的静电对显示面板的驱动电路100造成的影响。

本实施例中，还可以将静电测试中的第一阈值设置为小于在显示面板正常工作时的第一阈值。考虑到静电测试中，一般使用静电枪模拟释放大量电荷至显示面板上，该大量电荷会遍布显示面板面内的驱动子电路130与电路板的电源芯片120上，如果这些电荷进入到电源芯片120或显示面板面内的驱动子电路130，就会导致电源芯片120或驱动子电路130失效。静电测试一般是测试显示面板的静电承受能力，而不同制程的显示面板的静电承受能力往往不一样，而静电测试中，若是释放电荷过多，将会造成显示面板损坏，而该损坏不是显示面板本身的质量影响的，因此会造成误伤，所以在静电测试中将第一阈值设置较小，从而在静电测试中的大量电荷可触发静电保护电路10来保护驱动电路100。但是在正常工作中的第一阈值设置较大，避免正常工作中的常规静电释放、或者是能够承受的静电触发静电保护电路10工作，而又在有大量静电时可以保护显示面板。

需要说明的是，本方案中涉及到的各步骤的限定，在不影响具体方案实施的前提下，并不认定为对步骤先后顺序做出限定，写在前面的步骤可以是在先执行的，也可以是在后执行的，甚至也可以是同时执行的，只要能实施本方案，都应当视为属于本申请的保护范围。

实施例三：

图4示出了本申请第三实施例的显示面板的示意图，如图4所示，显示面板200包括驱动电路100和上述任意一实施例的静电保护电路10。具体地，所述驱动电路100包括电源信号线110，所述电源信号线110为驱动电路提供电源信号；所述控制电路30的输入端连接至所述电源信号线110，所述控制电路30的输出端连接至所述地线GND；所述侦测电路20侦测所述地线GND的电压大于第一阈值时，输出控制信号控制所述控制电路30将所述电源信号线110与所述地线GND导通。

本实施例中，主要是将静电保护电路10连接至电源信号线110上，通过设置该静电保护电路10，使得当电源信号线110上存在静电释放进入时，该静电保护电路10可使得电源信号线110暂时与地线GND导通，进而将电源信号线110上的电源信号输入至接地，而在这一瞬间，不在输入至面内的驱动电路100上。避免了静电进入面内的驱动电路100而产生巨大的瞬态电压。

具体地，所述电源电路包括电源芯片120，所述驱动子电路130设置在所述显示面板上，所述电源电路与所述驱动子电路130通过所述电源信号线110连接。需要说明的是，该电源芯片120可以是直接绑定在显示面板上的，或者是该电源芯片120直接设置在显示面板的玻璃上的。

以显示面板中的电源芯片120与显示面板面内的驱动子电路130来举例，所述电源信号线110一般连接所述电源芯片120与显示面板面内的驱动子电路130，所述电源信号线110包括栅极启动电压信号线111、伽马电压信号线112和公共电压信号线113的一条或多条。其中，栅极启动电压信号线111即为VGH信号线。本实施例中，可设置一个侦测电路20，设置三个控制电路30，即三个主动开关31，其中依次为第一主动开关31、第二主动开关31和第三主动开关31，第一主动开关31连接栅极启动电压信号线111与地线GND，第二主动开关31连接伽马电压信号线112与地线GND，第三主动开关31连接公共电压信号线113与地线GND，即在静电保护电路10中，仅设置一个侦测电路20，但是设置三个控制电路30，可同时控制三条信号线同时接地，更好的保护显示面板的驱动电路100。

本实施例同样可以采用上述实施例二的技术方案，即将恒流源21可通过程序控制输出电流大小I1，通过外部烧录不同的程序来控制I1的大小，其目的是调节电路抵抗静电释放能力的强弱，正常状态下V1是为一个恒定电压值。将设主动开关31的阈值电压大于第二阈值时该主动开关31导通，(正常V1小于V2)，但当静电来袭时，GND瞬间存在大量电荷，V1与GND的压差变大，导致V1瞬间电压变大，从而超过主动开关31的导通电压，静电保护机制启动，电源芯片120与显示面板面内的驱动子电路130的栅极启动电压信号线111、伽马电压信号线112和公共电压信号线113通路接入大地，有效防止静电进入面板及电源芯片120内部造成电路损伤。

本申请实施例也可以结合其TVS管来进行使用，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(Vertical Alignment，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-Emitting Diode，有机发光二极管)显示面板，均可适用上述方案。

需要说明的是,本申请的发明构思可以形成非常多的实施例，但是申请文件的篇幅有限，无法一一列出，因而，在不相冲突的前提下,以上描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例，各实施例或技术特征组合之后，将会增强原有的技术效果。

以上内容是结合具体的可选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)

1.一种静电保护电路，用于连接于显示面板的驱动电路，其特征在于，包括：

侦测电路，用于侦测地线的电压，并输出控制信号；

控制电路，接收所述控制信号，用于控制驱动电路与所述地线导通或断开，当所述侦测电路侦测到所述地线的电压高于第一阈值时，所述控制电路用于将所述驱动电路与所述地线导通。

2.根据权利要求1所述的静电保护电路，其特征在于，所述驱动电路包括电源信号线，所述电源信号线为驱动电路提供电源信号；

所述控制电路的输入端用于连接至所述电源信号线，所述控制电路的输出端连接至所述地线；

所述侦测电路侦测所述地线的电压大于第一阈值时，输出控制信号控制所述控制电路将所述电源信号线与所述地线导通。

3.根据权利要求2所述的静电保护电路，其特征在于，所述侦测电路包括恒流源和第一电阻，所述恒流源向第一节点提供第一预设电流，所述第一电阻一端连接所述第一节点，另一端连接所述地线；所述控制电路连接所述第一节点；

所述地线的电压大于第一阈值时，所述第一节点的电压大于第二阈值，所述控制电路将所述电源信号线与所述地线导通。

4.根据权利要求3所述的静电保护电路，其特征在于，所述控制电路包括主动开关，所述主动开关的输入端用于连接所述电源信号线，所述主动开关的输出端连接所述地线，所述主动开关的控制端连接所述第一节点，所述主动开关的阈值电压等于所述第二阈值。

5.根据权利要求3所述的静电保护电路，其特征在于，所述恒流源为可编程恒流源，所述第一预设电流的电流值通过所述可编程恒流源调节。

6.根据权利要求3所述的静电保护电路，其特征在于，所述第一电阻为可调电阻。

7.一种显示面板，其特征在于，包括驱动电路和上述权利要求1-6任意一项所述的静电保护电路，所述静电保护电路控制所述驱动电路与地线导通或关断。

8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述驱动电路包括电源芯片和驱动子电路，所述驱动子电路设置在所述显示面板的内部，所述电源芯片与所述驱动子电路通过电源信号线连接，所述控制电路的输入端连接至所述电源信号线，所述控制电路的输出端连接至所述地线。

9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述电源信号线包括栅极启动电压信号线、伽马电压信号线和公共电压信号线的一条或多条；所述静电保护电路用于连接所述栅极启动电压信号线、伽马电压信号线和公共电压信号线的一条或多条。

10.一种静电保护方法，用于显示面板的驱动电路，其特征在于，所述静电保护方法包括步骤：

通过侦测电路侦测地线的侦测电压，并基于所述侦测电压输出控制信号；

控制电路用于接收所述控制信号，且当所述侦测电压高于第一阈值时，所述控制电路用于将所述驱动电路与所述地线导通。

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