CN214897568U - 电荷释放电路和液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及显示技术领域，公开了一种电荷释放电路和液晶显示装置，该液晶显示装置包括该电荷释放电路，该电荷释放电路根据控制信号选通调控单元的第一选通单元或第二选通单元，可在系统关机后选择第二选通单元导通，输出第二电压源的稳定的输出电压至电荷释放驱动单元的第一栅极驱动信号输入端，保障电荷释放驱动单元在关机后提供的具有其第一栅极驱动信号输入端的输入信号的电平的栅极驱动信号的持续高电平要求，实现对阵列基板中的薄膜晶体管的持续有效开启，保障阵列基板面内电荷的有效释放，改善关机残影、画面闪烁现象。

Description

电荷释放电路和液晶显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，具体地，涉及电荷释放电路和液晶显示装置。

背景技术

随着液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)产业的发展，窄边框视觉效果成为高品质显示屏的主流趋势。为了进一步降低液晶显示装置的边框宽度，目前业界最普遍的做法是将电荷释放电路制作在液晶显示装置的阵列基板上以形成集成栅极驱动(GateDriver In Array，GIA)电路，这样既不需要与额外的栅极驱动芯片相连，还可以把液晶显示装置的边框做到很窄。

如图1所示，在现有技术的电荷释放电路100中，包括电源转换单元110和电荷释放驱动单元120，电源转换单元110根据第一输入电压Vin提供第一栅极驱动信号VGH和第二栅极驱动信号VGL，以及控制信号XON，电荷释放驱动单元120接收第一栅极驱动信号VGH、第二栅极驱动信号VGL、控制信号XON，并根据时钟信号CLK的时序控制提供栅极驱动信号CLKx至阵列基板上的阵列排布的薄膜晶体管的栅极，控制相应薄膜晶体管的导通和关断，控制显示，即电荷释放驱动单元120将第一栅极驱动信号VGH的电平和第二栅极驱动信号VGL的电平作为输出的栅极驱动信号CLKx的电平参考，根据时钟信号CLK的时序控制输出的栅极驱动信号CLKx的时序，实现数字信号至模拟信号的转换，实现对薄膜晶体管的导通和关断的驱动。其中，第一栅极驱动信号VGH的电平对应薄膜晶体管的导通驱动电平，第二栅极驱动信号VGL的电平对应薄膜晶体管的关断驱动电平。

参照图2，在t1时刻前，各栅极线G1至Gn的电平根据时钟信号CLK分别控制。在t1至t2时间内，系统关机，第一输入电压Vin归零，控制信号XON由高电平变为低电平，控制电荷释放驱动单元120持续输出第一栅极驱动信号VGH，各栅极线G1至Gn的电平均被固定为第一栅极驱动信号VGH的电平，以控制阵列基板上的阵列排布的薄膜晶体管导通，释放阵列基板面内存储的电荷，避免出现关机残影、画面闪烁等问题。

参照图3，在系统关机后，控制信号XON逐渐归零，在t1时刻降低至第一阈值，判断开始执行对阵列基板面内电荷的释放，栅极驱动信号CLKx对应为第一栅极驱动信号VGH的电平，至t2时刻，第一栅极驱动信号VGH的电平降低至第二阈值，不足以控制薄膜晶体管导通，栅极驱动信号CLKx转为输出第二栅极驱动信号VGL的电平，在现有技术中，t1至t2时间为对阵列基板中的薄膜晶体管的导通控制时间，第一栅极驱动信号VGH在关机后也会逐渐降低，该时间持续时间短，阵列基板面内电荷释放不完全，对关机残影、画面闪烁等问题的改善效果差，影响液晶显示装置的显示效果。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种电荷释放电路和液晶显示装置，从而提高关机后对阵列基板面内电荷的释放效果，改善关机残影、画面闪烁问题，提高液晶显示装置的显示效果。

根据本实用新型的一方面，提供一种电荷释放电路，包括：

电源转换单元，包括第一输入电压输入端、第一栅极驱动信号输出端和控制信号输出端，所述第一栅极驱动信号用于所述薄膜晶体管的导通控制；

电荷释放驱动单元，包括第一栅极驱动信号输入端、与所述控制信号输出端连接的控制信号输入端、第二控制信号输入端和栅极驱动信号输出端，所述栅极驱动信号输出端连接至液晶显示面板的阵列基板的栅极线；

调控单元，包括：

第一选通单元，所述第一选通单元的输入端连接至所述电源转换单元的第一栅极驱动信号输出端，输出端连接至所述电荷释放驱动单元的第一栅极驱动信号输入端，控制端连接至所述电源转换单元的控制信号输出端；

第二选通单元，所述第二选通单元的输入端连接第二电压源的输出端，输出端连接至所述电荷释放驱动单元的第一栅极驱动信号输入端，控制端连接至所述电源转换单元的控制信号输出端。

可选地，所述第一选通单元包括：

第一晶体管，所述第一晶体管的电流路径连接在所述第一选通单元的输入端与输出端之间，所述第一晶体管的栅极耦接至所述第一选通单元的控制端，以在所述控制信号为第一状态时导通，在所述控制信号为第二状态时断开。

可选地，所述第二选通单元包括：

第二晶体管，所述第二晶体管的电流路径连接在所述第二选通单元的输入端与输出端之间，所述第二晶体管栅极耦接至所述第二选通单元的控制端，以在所述控制信号为第一状态时断开，在所述控制信号为第二状态时导通。

可选地，所述第一晶体管为PMOS管，所述第一选通单元还包括：

第一电阻器和第二电阻器，依次串联在所述第一选通单元的输入端与所述第一晶体管的栅极之间；

第三晶体管，所述第三晶体管的电流路径连接在所述第一电阻器和所述第二电阻器的中间节点与地之间，所述第三晶体管的栅极连接至所述第一选通单元的控制端，所述第三晶体管为NPN三极管。

可选地，所述第一选通单元还包括：

第三电阻器，连接在所述第三晶体管的栅极与地之间。

可选地，所述第二晶体管为PMOS管，所述第二选通单元包括：

第四电阻器和第五电阻器，依次串联在所述第二选通单元的输入端与所述第二晶体管的栅极之间；

第四晶体管，所述第四晶体管的电流路径连接在所述第四电阻器和所述第五电阻器的中间节点与地之间，所述第四晶体管为NPN三极管；

第六电阻器，连接在所述第四晶体管的栅极与地之间；

第五晶体管，所述第五晶体管的电流路径连接在调控电压源的输出端与所述第四晶体管栅极之间，所述第五晶体管的栅极连接至所述第二选通单元的控制端，所述第五晶体管为PNP三极管。

可选地，所述第二选通单元还包括：

第七电阻器，连接在所述调控电压源的输出端与所述第五晶体管栅极之间。

可选地，所述第二电压源为背光驱动单元的电压源，所述第二电压源的输出端连接至所述背光驱动单元的第二输入电压输入端。

可选地，所述第一晶体管的NMOS管，所述第二晶体管为PMOS管。

根据本实用新型的另一方面，提供一种液晶显示装置，包括：

根据本实用新型提供的电荷释放电路。

本实用新型提供的电荷释放电路在电源转换单元的第一栅极驱动信号输出端与电荷释放驱动单元的第一栅极驱动信号输出端之间设置有调控单元，该调控单元包括第一选通单元和第二选通单元，第一选通单元的输入端接收电源转换单元提供的第一栅极驱动信号，输出端连接至电荷释放驱动单元的第一栅极驱动信号输入端，控制端接收控制信号，第二选通单元的输入端接收第二电压源提供的输出电压，输出端连接至输出端连接至电荷释放驱动单元的第一栅极驱动信号输入端，控制端接收控制信号，可根据控制信号在关机后选择输出第二电压源的输出电压，保障电荷释放驱动单元在关机后持续提供高电平的栅极驱动信号，实现对阵列基板面内电荷的有效释放，改善关机残影、画面闪烁现象。

本实用新型提供的液晶显示装置包括本实用新型提供的电荷释放电路，可在系统关机后提供第二电压源的输出电压至电荷释放驱动单元的第一栅极驱动信号输入端，保障电荷释放驱动单元在系统关机后根据其第一栅极驱动信号输入端的输入电压提供高电平的栅极驱动信号输出，控制阵列基板中的薄膜晶体管的导通，释放阵列基板面内电荷，改善关机残影、画面闪烁现象。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了根据现有技术的电荷释放电路的部分结构示意图；

图2示出了根据现有技术的液晶显示装置的部分信号的时序原理图；

图3示出了根据现有技术的电荷释放电路的部分信号的时序图；

图4示出了根据本实用新型实施例的电荷释放电路的部分结构示意图；

图5示出了根据本实用新型实施例的电荷释放电路的调控单元的结构示意图；

图6示出了根据本实用新型实施例的电荷释放电路的部分信号的放置时序图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

图4示出了根据本实用新型实施例的电荷释放电路的部分结构示意图，如图4所示，本实用新型实施例的电荷释放电路200与现有技术的电荷释放电路100的主要区别在于调控单元210的设置，对其它相同的部分不再详述。

调控单元210设置在电源转换单元110的第一栅极驱动信号输出端与电荷释放驱动单元120的第一栅极驱动信号输入端之间，包括与电源转换单元110的控制信号输出端连接的控制信号输入端和与背光驱动单元130的第二输入电压输入端连接的第二输入端，以根据控制信号XON选择输出第一栅极驱动信号VGH或第二输入电压VLED至电荷释放驱动单元120的第一栅极驱动信号输入端，可在系统关机后，选择输出第二输入电压VLED至电荷释放驱动单元120的第一栅极驱动信号输入端，同时电荷释放驱动单元120根据关机后的控制信号XON以及其第一栅极驱动信号输入端接收的第二输入电压VLED的电平输出具有第二输入电压VLED电平的栅极驱动信号CLKx，控制阵列基板的薄膜晶体管的导通，释放阵列基板面内电荷的释放。其中，在可选实施例中，电荷释放驱动单元120为栅极驱动芯片或电平转换单元，在系统关机后根据控制信号XON输出其第一栅极驱动信号输入端接收的信号的电平。

其中，在本实施例中，该第二输入电压VLED为背光驱动单元130的输入电压，在系统关机后，但未断开与电源或电源适配器的连接时，背光驱动单元130还维持电源供给，第二输入电压VLED维持为高电平，采用背光驱动单元130的输入电压作为第二输入电压VLED，可无需设置额外电压源，降低电路实现难度。在可选实施例中，第二输入电压VLED为第二电压源在其输出端提供，该第二电压源在系统关机后可维持高电平的输出，电平要求满足阵列基板内的薄膜晶体管的导通要求，可提高产品的兼容性，可用于在关机后背光驱动单元130的输入电压也停止供应的情况。

图5示出了根据本实用新型实施例的电荷释放电路的调控单元的结构示意图，如图5所示，本实用新型实施例的电荷释放电路200的调控单元210包括第一选通单元211和第二选通单元212。第一选通单元211的输入端连接电源转换单元110的第一栅极驱动信号输出端，接收第一栅极驱动信号VGH，输出端连接至电荷释放驱动单元120的第一栅极驱动信号输入端，控制端连接至电源转换单元110的控制信号输出端，根据控制信号XON控制第一栅极驱动信号VGH的输出。第二选通单元212的输入端连接第二电压源的输出端，接收第二输入电压VLED，输出端连接至电荷释放驱动单元120的第一栅极驱动信号输入端，控制端连接至电源转换单元110的控制信号输出端，根据控制信号XON控制第二输入电压VLED的输出。即根据控制信号XON的不同状态选择导通第一选通单元211或第二选通单元212的输入端至输出端之间的通路，即可选择输出电源转换单元110提供的第一栅极驱动信号VGH或第二电压源提供的第二输入电压VLED至电荷释放驱动单元120的第一栅极驱动信号输入端。

第一选通单元211包括第一晶体管T1、第一电阻器R1、第二电阻器R3、第三晶体管T3和第三电阻器R3，在本实施例中，第一晶体管T1为PMOS(P-Metal-Oxide-Semiconductor，N型金属-氧化物-半导体)管，第三晶体管T3为NPN三极管，第一晶体管T1的电流路径连接在第一选通单元211的输入端与输出端之间，第一电阻器R1和第二电阻器R2依次串联在第一选通单元211的输入端与第一晶体管T1的栅极之间，第三晶体管T3的电流路径连接在第一电阻器R1和第二电阻器R2的中间节点与地之间，第三电阻器R3连接在第三晶体管T3的栅极与地之间。

在控制信号XON为高电平时，第三晶体管T3导通，使第一晶体管T1的栅极接地，PMOS管的第一晶体管T1导通，第一选通单元211的输入端至输出端导通，输出第一栅极驱动信号VGH；在控制信号XON为低电平时，第三晶体管T3的栅极连接至第一选通单元211的输入端，接收第一栅极驱动信号VGH的控制，在系统关机后，第一栅极驱动信号VGH降低至零之前，第一晶体管T1为关断状态，不输出第一栅极驱动信号VGH。

第三电阻器R3连接在第三晶体管T3的栅极与地之间，提供第三晶体管T3为断开的初始状态。

第二选通单元212包括第二晶体管T2、第四电阻器R4、第五电阻器R5、第四晶体管T4、第六电阻器R6、第五晶体管T5、调控电压源VS和第七电阻器。在本实施中，第二晶体管T2为PMOS管，第四晶体管T4为NPN三极管，第五晶体管T5为PNP三极管。

第二晶体管T2的电流路径连接在第二选通单元212的输入端与输出端之间，第四电阻器R4和第五电阻器R5依次串联在第二选通单元212的输入端与第二晶体管T2的栅极之间，第四晶体管T4的电流路径连接在第四电阻器R4和第五电阻器R5的中间节点与地之间，第六电阻器连接在第四晶体管T4的栅极与地之间，第五晶体管T5的电流路径连接在调控电压源V5的输出端与第四晶体管T4的栅极之间，第七电阻器R7连接在调控电压源VS的输出端与第五晶体管T5的栅极之间。

在控制信号XON为高电平时，第五晶体管T5为断开，第四晶体管T4的栅极通过第六电阻器R6接地，第四晶体管T4的电流路径断开，第二晶体管T2的栅极通过第四电阻器R4和第五电阻器R5连接至第二选通单元212的输入端，接收第二输入电压VLED的高电平，为断开状态；在控制信号XON为低电平时，第五晶体管T5的栅极为低电平，第五晶体管T5导通，使第四晶体管T4的栅极接收调控电压源V5的输出电压，第四晶体管T4导通，将第二晶体管T2的栅极通过第五电阻器R5和第四晶体管T4的电流路径接地，第二晶体管T2导通，第二选通单元212输出第二输入电压VLED。

即本实施例的调控单元210在控制信号XON为高电平时，第一选通单元211导通，第二选通单元212断开，输出电源转换单元110提供的第一栅极驱动信号VGH至电荷释放驱动单元120的第一栅极驱动信号输入端，在控制信号XON为低电平时，第一选通单元211断开，第二选通单元212导通，输出第二输入电压VLED至电荷释放驱动单元120的第一栅极驱动信号输入端，在系统关机后，保障电荷释放驱动单元120的第一栅极驱动信号输入端的输入信号为高电平，保障以电荷释放驱动单元120的第一栅极驱动信号输入端的输入信号为阵列基板的薄膜晶体管的导通控制的持续有效，保障对阵列基板面内电荷的完全释放，有效地改善了关机残影、画面闪烁现象。

其中，第七电阻器R7连接在调控电压源VS的输出端与第五晶体管T5的栅极之间，可在控制信号XON悬浮时，使第五晶体管T5的栅极为高电平，提供第二晶体管T2的为断开状态，第二选通单元212的输入端与输出端之间为断开的初始状态。

其中，在可选实施例中，第一选通单元211包括第一晶体管T1，第二选通单元212仅包括第二晶体管T2，且第一晶体管T1为NMOS(N-Metal-Oxide-Semiconductor，N型金属-氧化物-半导体)管，第二晶体管T2为PMOS管，第一晶体管T1和第二晶体管T2的栅极分别为第一选通单元211和第二选通单元212的控制信号输入端，简单有效的实现了根据控制信号XON选择第一选通单元211或第二选通单元212的导通，选择第一栅极驱动信号VGH或第二输入电压VLED输出。

图6示出了根据本实用新型实施例的电荷释放电路的部分信号的放置时序图，如图6所示，其中，控制信号XON的高电平对应3.3V，低电平对应0V，电源转换单元110提供的第一栅极驱动信号VGH的电压为15V，背光驱动单元130的第二输入电压为18V。

电荷释放驱动单元120的第一栅极驱动信号输入端的接收信号VGH1的电平根据控制信号XON的状态在15V与18V中有效切换，可有效地实现在系统开机工作时提供电源转换单元110提供的第一栅极驱动信号VGH至电荷释放驱动单元120的第一栅极驱动信号输入端，在系统关机后提供第二输入电压VLED至电荷释放驱动单元120的第一栅极驱动信号输入端，保障开机的正常工作与关机后的对阵列基板面内电荷释放的控制。

本实用新型提供的电荷释放电路在电源转换单元的第一栅极驱动信号输出端与电荷释放驱动单元的第一栅极驱动信号输出端之间设置有调控单元，该调控单元包括第一选通单元和第二选通单元，第一选通单元的输入端接收电源转换单元提供的第一栅极驱动信号，输出端连接至电荷释放驱动单元的第一栅极驱动信号输入端，控制端接收控制信号，第二选通单元的输入端接收第二电压源提供的输出电压，输出端连接至输出端连接至电荷释放驱动单元的第一栅极驱动信号输入端，控制端接收控制信号，可根据控制信号在关机后选择输出第二电压源的输出电压，保障电荷释放驱动单元在关机后持续提供高电平的栅极驱动信号，实现对阵列基板面内电荷的有效释放，改善关机残影、画面闪烁现象。

本实用新型提供的液晶显示装置包括本实用新型提供的电荷释放电路，可在系统关机后提供第二电压源的输出电压至电荷释放驱动单元的第一栅极驱动信号输入端，保障电荷释放驱动单元在系统关机后根据其第一栅极驱动信号输入端的输入电压提供高电平的栅极驱动信号输出，控制阵列基板中的薄膜晶体管的导通，释放阵列基板面内电荷，改善关机残影、画面闪烁现象。

依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种电荷释放电路，其特征在于，包括：

电源转换单元，包括第一输入电压输入端、第一栅极驱动信号输出端和控制信号输出端，所述第一栅极驱动信号用于薄膜晶体管的导通控制；

电荷释放驱动单元，包括第一栅极驱动信号输入端、与所述控制信号输出端连接的控制信号输入端和栅极驱动信号输出端，所述栅极驱动信号输出端连接至液晶显示面板的阵列基板的栅极线；

调控单元，包括：

第一选通单元，所述第一选通单元的输入端连接至所述电源转换单元的第一栅极驱动信号输出端，输出端连接至所述电荷释放驱动单元的第一栅极驱动信号输入端，控制端连接至所述电源转换单元的控制信号输出端；

第二选通单元，所述第二选通单元的输入端连接第二电压源的输出端，输出端连接至所述电荷释放驱动单元的第一栅极驱动信号输入端，控制端连接至所述电源转换单元的控制信号输出端。

2.根据权利要求1所述的电荷释放电路，其特征在于，所述第一选通单元包括：

第一晶体管，所述第一晶体管的电流路径连接在所述第一选通单元的输入端与输出端之间，所述第一晶体管的栅极耦接至所述第一选通单元的控制端，以在所述控制信号为第一状态时导通，在所述控制信号为第二状态时断开。

3.根据权利要求2所述的电荷释放电路，其特征在于，所述第二选通单元包括：

第二晶体管，所述第二晶体管的电流路径连接在所述第二选通单元的输入端与输出端之间，所述第二晶体管栅极耦接至所述第二选通单元的控制端，以在所述控制信号为第一状态时断开，在所述控制信号为第二状态时导通。

4.根据权利要求2所述的电荷释放电路，其特征在于，所述第一晶体管为PMOS管，所述第一选通单元还包括：

第一电阻器和第二电阻器，依次串联在所述第一选通单元的输入端与所述第一晶体管的栅极之间；

第三晶体管，所述第三晶体管的电流路径连接在所述第一电阻器和所述第二电阻器的中间节点与地之间，所述第三晶体管的栅极连接至所述第一选通单元的控制端，所述第三晶体管为NPN三极管。

5.根据权利要求4所述的电荷释放电路，其特征在于，所述第一选通单元还包括：

第三电阻器，连接在所述第三晶体管的栅极与地之间。

6.根据权利要求3所述的电荷释放电路，其特征在于，所述第二晶体管为PMOS管，所述第二选通单元包括：

第四电阻器和第五电阻器，依次串联在所述第二选通单元的输入端与所述第二晶体管的栅极之间；

第四晶体管，所述第四晶体管的电流路径连接在所述第四电阻器和所述第五电阻器的中间节点与地之间，所述第四晶体管为NPN三极管；

第六电阻器，连接在所述第四晶体管的栅极与地之间；

第五晶体管，所述第五晶体管的电流路径连接在调控电压源的输出端与所述第四晶体管栅极之间，所述第五晶体管的栅极连接至所述第二选通单元的控制端，所述第五晶体管为PNP三极管。

7.根据权利要求6所述的电荷释放电路，其特征在于，所述第二选通单元还包括：

第七电阻器，连接在所述调控电压源的输出端与所述第五晶体管栅极之间。

8.根据权利要求1所述的电荷释放电路，其特征在于，

所述第二电压源为背光驱动单元的电压源，所述第二电压源的输出端连接至所述背光驱动单元的第二输入电压输入端。

9.根据权利要求3所述的电荷释放电路，其特征在于，

所述第一晶体管的NMOS管，所述第二晶体管为PMOS管。

10.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：

根据权利要求1至9任一项所述的电荷释放电路。

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