靜電保護電路、驅動方法、靜電保護模組和顯示裝置與流程

2023-04-24 00:28:36

本發明涉及靜電保護技術領域，尤其涉及一種靜電保護電路、驅動方法、靜電保護模組和顯示裝置。

背景技術：

目前智能穿戴市場火熱，小尺寸異形產品需求量不斷提升，較普通顯示類產品，穿戴類產品對顯示面板提出新的要求，最主要要求體現在功耗方面。智能穿戴產品體積有限，電池容量無法一味提升，所以要求顯示面板功耗做到最小化，哪怕是犧牲部分顯示效果，豐富的色彩與超低功耗存在矛盾，暫時無法同時實現。然而，在實現極致低功耗方案時，常規設計概念開始暴露出一些問題，比如esd(electro-staticdischarge，靜電釋放)原有設計，在此方案下，esd功耗在整體功耗中佔比增大，需要新型設計概念降低esd功耗。

技術實現要素：

本發明的主要目的在於提供一種靜電保護電路、驅動方法、靜電保護模組和顯示裝置，解決現有技術中由於在第一信號線和第二信號線之間存在漏電流從而存在esd功耗的問題。

為了達到上述目的，本發明提供了一種靜電保護電路，連接於第一信號線與第二信號線之間，所述靜電保護電路包括第一靜電保護單元；

所述第一靜電保護單元包括第一電容模塊、第一開關模塊、第二電容模塊和第二開關模塊，其中，

所述第一電容模塊的第一端與所述第一信號線連接；

所述第一開關模塊的控制端與所述第一電容模塊的第二端連接，所述第一開關模塊的第一端與所述第一信號線連接，所述第一開關模塊的第二端與所述第二電容模塊的第一端連接；

所述第二開關模塊的控制端分別與第一電壓線和所述第二電容模塊的第二端連接，所述第二開關模塊的第一端與所述第二電容模塊的第一端連接，所述第二開關模塊的第二端與所述第二信號線連接；

所述第一開關模塊用於在其控制端的控制下控制導通或斷開所述第一信號線和所述第二電容模塊的第一端之間的連接；

所述第二開關模塊用於在其控制端的控制下控制導通或斷開所述第二電容模塊的第一端與所述第二信號線之間的連接。

實施時，所述第一電壓線用於在所述第一信號線上不存在靜電或所述第一信號線上存在的靜電不能擊穿所述第一電容模塊時輸出第一電壓信號，以控制所述第二開關模塊斷開所述第一開關模塊的第二端與所述第二信號線之間的連接；所述第一電壓線還用於在所述第一信號線上存在的靜電能夠擊穿所述第一電容模塊時不輸出信號。

實施時，所述靜電保護電路還包括第二靜電保護單元；

所述第二靜電保護單元包括第三開關模塊、第四開關模塊、第三電容模塊和第四電容模塊，其中，

所述第三電容模塊的第一端與所述第二信號線連接；

所述第三開關模塊的控制端與所述第三電容模塊的第二端連接，所述第三開關模塊的第一端與所述第二信號線連接，所述第三開關模塊的第二端與所述第四電容模塊的第一端連接；

所述第四開關模塊的控制端分別與第二電壓線和所述第四電容模塊的第二端連接，所述第四開關模塊的第一端與所述第四電容模塊的第一端連接，所述第四開關模塊的第二端與所述第一信號線連接；

所述第三開關模塊用於在其控制端的控制下控制導通或斷開所述第二信號線和所述第四電容模塊的第一端之間的連接；

所述第四開關模塊用於在其控制端的控制下控制導通或斷開所述第四電容模塊的第一端與所述第一信號線之間的連接。

實施時，所述第二電壓線用於在所述第二信號線上不存在靜電或所述第二信號線上存在的靜電不能擊穿所述第三電容模塊時輸出第二電壓信號，以控制所述第四開關模塊斷開所述第三開關模塊的第二端與所述第一信號線之間的連接；所述第二電壓線還用於在所述第二信號線上存在的靜電能夠擊穿所述第三電容模塊時不輸出信號。

實施時，所述第一開關模塊包括：第一開關電晶體，柵極與所述第一電容模塊的第二端連接，第一極與所述第一信號線連接，第二極與所述第二電容模塊的第一端連接；

所述第二開關模塊包括：第二開關電晶體，柵極分別與所述第一電壓線和所述第二電容模塊的第二端連接，第一極與所述第二電容模塊的第一端連接，第二極與所述第二信號線連接；

所述第三開關模塊包括：第三開關電晶體，柵極與所述第三電容模塊的第二端連接，第一極與所述第二信號線連接，第二極與所述第四電容模塊的第一端連接；

所述第四開關模塊包括：第四開關電晶體，柵極分別與所述第二電壓線和所述第四電容模塊的第二端連接，第一極與所述第四電容模塊的第一端連接，第二極與所述第一信號線連接。

實施時，所述第一信號線包括數據線，所述第二信號線包括公共電極線。

本發明還提供了一種靜電保護電路的驅動方法，用於驅動上述的靜電保護電路，所述靜電保護電路的驅動方法包括：

當第一信號線上存在的靜電擊穿第一電容模塊時，第一開關模塊在其控制端的控制下控制導通所述第一信號線與第二開關模塊的第一端之間的連接，所述第一信號線上存在的靜電通過第一開關模塊擊穿第二電容模塊，第一電壓線不輸出信號，第二開關模塊在其控制端的控制下控制導通所述第二電容模塊的第一端與所述第二信號線之間的連接；

當所述第一信號線上不存在靜電或所述第一信號線上存在的靜電不能擊穿所述第一電容模塊時，所述第一電壓線輸出第一電壓信號，所述第二開關模塊在其控制端接收到的第一電壓信號的控制下控制斷開所述第一開關模塊的第二端與所述第二信號線之間的連接。

實施時，當所述靜電保護電路還包括第二靜電保護單元，所述第二靜電保護單元包括第三開關模塊、第四開關模塊、第三電容模塊和第四電容模塊時，所述靜電保護電路的驅動方法還包括：

當所述第二信號線上存在的靜電擊穿第三電容模塊時，第三開關模塊在其控制端的控制下控制導通所述第二信號線與第四開關模塊的第一端之間的連接，所述第二信號線上存在的靜電通過第三開關模塊擊穿第四電容模塊，第二電壓線不輸出信號，第四開關模塊在其控制端的控制下控制導通所述第四電容模塊的第一端與所述第一信號線之間的連接；

當所述第二信號線上不存在靜電或所述第二信號線上存在的靜電不能擊穿所述第三電容模塊時，所述第二電壓線輸出第二電壓信號，所述第四開關模塊在其控制端接收到的第二電壓信號的控制下控制斷開所述第三開關模塊的第二端與所述第一信號線之間的連接。

本發明還提供了一種靜電保護模組，分別與第二信號線和多條第一信號線連接，所述靜電保護模組包括多個上述的靜電保護電路；

第n靜電保護電路分別與所述第二信號線和第n條第一信號線連接，n為正整數。

本發明還提供了一種顯示裝置，包括上述的靜電保護電路。

與現有技術相比，本發明所述的靜電保護電路、驅動方法、靜電保護模組和顯示裝置在正常顯示時(即第一信號線上的靜電不足以擊穿第一電容模塊和第二電容模塊時)控制第一信號線與第二信號線之間不導通，從而不會有漏電流從而較少esd功耗。

附圖說明

圖1是本發明實施例所述的靜電保護電路的結構圖；

圖2是本發明另一實施例所述的靜電保護電路的結構圖；

圖3是本發明所述的靜電保護電路的一具體實施例的電路圖；

圖4是本發明實施例所述的靜電保護模組的結構圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

本發明所有實施例中採用的電晶體均可以為薄膜電晶體或場效應管或其他特性相同的器件。在本發明實施例中，為區分電晶體除柵極之外的兩極，將其中一極稱為第一極，另一極稱為第二極。在實際操作時，所述第一極可以為漏極，所述第二極可以為源極；或者，所述第一極可以為源極，所述第二極可以為漏極。

如圖1所示，本發明實施例所述的靜電保護電路，連接於第一信號線sl1與第二信號線sl2之間，所述靜電保護電路包括第一靜電保護單元；

所述第一靜電保護單元包括第一開關模塊11、第二開關模塊12、第一電容模塊13和第二電容模塊14，其中，

所述第一電容模塊13的第一端與所述第一信號線sl1連接；

所述第一開關模塊11的控制端與所述第一電容模塊13的第二端連接，所述第一開關模塊11的第一端與所述第一信號線sl1連接，所述第一開關模塊11的第二端與所述第二電容模塊14的第一端連接；

所述第二開關模塊12的控制端分別與第一電壓線vl1和所述第二電容模塊14的第二端連接，所述第二開關模塊12的第一端與所述第二電容模塊的第一端連接，所述第二開關模塊12的第二端與所述第二信號線sl2連接；

所述第一開關模塊11用於在其控制端的控制下控制導通或斷開所述第一信號線sl1和所述第二電容模塊14的第一端之間的連接；

所述第二開關模塊12用於在其控制端的控制下控制導通或斷開所述第二電容模塊14的第一端與所述第二信號線sl2之間的連接。

與現有技術相比，所述靜電保護電路包括的第一靜電保護單元增加了第一電容模塊13、第二電容模塊14和第二開關模塊12，其中，第二開關模塊12的作用是在正常顯示時(即第一信號線sl1上的靜電不足以擊穿第一電容模塊13和第二電容模塊14時)控制第一信號線sl1與第二信號線sl2之間不導通，從而不會有漏電流從而減少esd(electro-staticdischarge，靜電釋放)功耗；第二電容模塊14的作用為在正常顯示時隔開第二開關模塊12的控制端與第一信號線sl1，防止第二開關模塊12在正常顯示時導通。

在實際操作時，所述第一信號線sl1可以包括數據線，但是不限於此；所述第二信號線sl2可以包括公共電極線，但是不限於此。

具體的，所述第一電壓線vl1用於在所述第一信號線sl1上不存在靜電或所述第一信號線sl1上存在的靜電不能擊穿所述第一電容模塊13時輸出第一電壓信號，以控制所述第二開關模塊12斷開所述第一開關模塊11的第二端與所述第二信號線sl2之間的連接；所述第一電壓線vl1還用於在所述第一信號線sl1上存在的靜電能夠擊穿所述第一電容模塊13時不輸出信號。

在具體實施時，當第一信號線sl1上存在的靜電擊穿第一電容模塊13和第二電容模塊14時，電源管理晶片控制停止向第一電壓線vl1提供信號，則此時第一開關模塊11和第二開關模塊12都導通，第一信號線sl1上的靜電釋放至第二信號線sl2，從而在減少esd功耗的同時完成靜電釋放。

在實際操作時，所述第一電容模塊13的電容值和所述第二電容模塊14的電容值較小，所述第一電容模塊13的電容值和所述第二電容模塊14的電容值可以與第一開關模塊11包括的第一開關電晶體的寄生電容的電容值處於一個量級。例如，所述第一電容模塊13的電容值和所述第二電容模塊14的電容值可以為ff(10-15f)量級。

具體的，所述第一開關模塊可以包括：第一開關電晶體，柵極與所述第一電容模塊的第二端連接，第一極與所述第一信號線連接，第二極與所述第二電容模塊的第一端連接；

所述第二開關可以模塊包括：第二開關電晶體，柵極分別與所述第一電壓線和所述第二電容模塊的第二端連接，第一極與所述第二電容模塊的第一端連接，第二極與所述第二信號線連接。

具體的，第一電容模塊可以包括第一電容；第二電容模塊可以包括第二電容。

優選的，如圖2所示，在圖1所示的靜電保護電路的實施例的基礎上，本發明實施例所述的靜電保護電路還可以包括第二靜電保護單元；

所述第二靜電保護單元包括第三開關模塊21、第四開關模塊22、第三電容模塊23和第四電容模塊24，其中，

所述第三電容模塊23的第一端與所述第二信號線sl2連接；

所述第三開關模塊21的控制端與所述第三電容模塊23的第二端連接，所述第三開關模塊21的第一端與所述第二信號線sl2連接，所述第三開關模塊21的第二端與所述第四電容模塊24的第一端連接；

所述第四開關模塊22的控制端分別與第二電壓線vl2和所述第四電容模塊24的第二端連接，所述第四開關模塊22的第一端與所述第四電容模塊24的第一端連接，所述第四開關模塊22的第二端與所述第一信號線sl1連接；

所述第三開關模塊21用於在其控制端的控制下控制導通或斷開所述第二信號線sl2和所述第四電容模塊24的第一端之間的連接；

所述第四開關模塊22用於在其控制端的控制下控制導通或斷開所述第四電容模塊24的第一端與所述第一信號線sl1之間的連接。

與現有技術相比，本發明實施例所述的靜電保護電路包括的第二靜電保護單元增加了第三電容模塊23、第四電容模塊24和第四開關模塊22，其中，第四開關模塊22的作用是在第二信號線sl2上的靜電不足以擊穿第三電容模塊23和第四電容模塊24時控制第一信號線sl1與第二信號線sl2之間不導通，從而不會有漏電流從而存在esd功耗；第四電容模塊24的作用為在正常顯示時隔開第四開關模塊22的控制端與第二信號線sl2，防止第四開關模塊22在第二信號線sl2上的靜電不強時導通。

當第二信號線sl2上存在的靜電擊穿第三電容模塊23和第四電容模塊24時，電源管理晶片控制停止向第二電壓線vl2提供信號，則此時第三開關模塊21和第四開關模塊22都導通，第二信號線sl2上的靜電釋放至第一信號線sl1，從而在減少esd功耗的同時完成靜電釋放。

具體的，所述第二電壓線vl2用於在所述第二信號線sl2上不存在靜電或所述第二信號線sl2上存在的靜電不能擊穿所述第三電容模塊23時輸出第二電壓信號，以控制所述第四開關模塊22斷開所述第三開關模塊21的第二端與所述第一信號線sl1之間的連接；所述第二電壓線vl2還用於在所述第一信號線sl1上存在的靜電能夠擊穿所述第三電容模塊23時不輸出信號。也即，第二電壓線vl2在正常顯示時輸出第二電壓信號，以使得第四開關模塊22斷開，並第二電壓線vl2在靜電擊穿時不輸出信號。

在實際操作時，所述第三電容模塊23的電容值和所述第四電容模塊24的電容值較小，所述第三電容模塊23的電容值和所述第四電容模塊24的電容值可以與第三開關模塊21包括的第三開關電晶體的寄生電容的電容值處於一個量級。例如，所述第三電容模塊23的電容值和所述第四電容模塊24的電容值可以為ff(10-15f)量級。

具體的，所述第三開關模塊可以包括：第三開關電晶體，柵極與所述第三電容模塊的第二端連接，第一極與所述第二信號線連接，第二極與所述第四電容模塊的第一端連接；

所述第四開關模塊可以包括：第四開關電晶體，柵極分別與所述第二電壓線和所述第四電容模塊的第二端連接，第一極與所述第四電容模塊的第一端連接，第二極與所述第一信號線連接。

本發明實施例所述的靜電保護電路可以應用於智能穿戴領域，通過將現有的esd(electro-staticdischarge，靜電釋放)電路的連通迴路斷開以降低esd功耗，而不失去esd電路防止靜電的能力。本發明實施例所述的靜電保護電路較現有esd設計可以有效降低esd電路中常態下電流，從而降低功耗。

下面通過一具體實施例來說明本發明所述的靜電保護電路。

如圖3所示，本發明所述的靜電保護電路的一具體實施例(在該具體實施例中，第一信號線為數據線data，第二信號線為公共電極線vcomb)包括第一靜電保護單元和第二靜電保護單元；

所述第一靜電保護單元包括第一電容c1、第一開關電晶體m1、第二電容c2和第二開關電晶體m2，其中，

所述第一電容c1的第一端與所述數據線data連接；

所述第一開關電晶體m1的柵極與所述第一電容c1的第二端連接，所述第一開關電晶體m1的漏極與所述數據線data連接，所述第一開關電晶體m1的源極與所述第二電容c2的第一端連接；

所述第二開關電晶體m2的柵極分別與第一電壓線vl1和所述第二電容c2的第二端連接，所述第二開關電晶體m2的漏極與所述第二電容c2的第一端連接，所述第二開關電晶體m2的源極與所述公共電極線vcomb連接；

在所述數據線data上不存在靜電或所述數據線data上存在的靜電不能擊穿所述第一電容c1時，所述第一電壓線vl1輸出低電壓信號，以控制所述第二開關電晶體m2斷開，以斷開所述第一開關電晶體m1的源極與所述公共電極線vcomb之間的連接；所述第一電壓線vl1還用於在所述數據線data上存在的靜電能夠擊穿所述第一電容c1時不輸出信號(當存在靜電擊穿時，電源管理晶片控制停止為第一電壓線vl1供電)；

所述第二靜電保護單元包括第三開關電晶體m3、第四開關電晶體m4、第三電容c3和第四電容c4，其中，

所述第三電容c3的第一端與所述公共電極線vcomb連接；

所述第三開關電晶體m3的柵極與所述第三電容c3的第二端連接，所述第三開關電晶體m3的漏極與所述公共電極線vcomb連接，所述第三開關電晶體的源極與所述第四電容c4的第一端連接；

所述第四開關電晶體m4的柵極分別與第二電壓線vl2和所述第四電容c4的第二端連接，所述第四開關電晶體m4的漏極與所述第四電容c4的第一端連接，所述第四開關電晶體m4的源極與所述數據線data連接；

在所述公共電極線vcomb上不存在靜電或所述公共電極線vcomb上存在的靜電不能擊穿所述第三電容c3時，所述第二電壓線vl2輸出低電壓信號，以控制所述第四開關電晶體m4斷開，以斷開所述第三開關電晶體m3的源極與所述數據線data之間的連接；當所述公共電極線vcomb上存在的靜電能夠擊穿所述第三電容c3時，所述第二電壓線vl2不輸出信號當存在靜電擊穿時，電源管理晶片控制停止為第二電壓線vl2供電)。

本發明如圖3所示的具體實施例在數據線data與第一開關電晶體m1的柵極之間通過第一電容c1斷開，並將第二開關電晶體m2的柵極與第一電壓線vl1連接，所述第一電壓線vl1在不存在靜電擊穿時輸出低電壓，以將m2的柵極電位徹底拉低，防止持續電流漏電造成的功耗上升，從而解決了智能穿戴中esd的功耗問題。

同樣的，本發明如圖3所示的具體實施例在公共電極線vcomb與第三開關電晶體m3的柵極之間通過第三電容c3斷開，並將第四開關電晶體m4的柵極與第二電壓線vl2連接，所述第二電壓線vl2在不存在靜電擊穿時輸出低電壓，以將m4的柵極電位徹底拉低，防止持續電流漏電造成的功耗上升，從而解決了智能穿戴中esd的功耗問題。

在實際操作時，c3的第一端可以直接與公共電極線vcomb連接，也可以通過短路環與公共電極線vcomb連接。

本發明如圖3所示的靜電保護電路的具體實施例在工作時，

在正常顯示時(即data上不存在靜電或data上存在的靜電不足以擊穿c1時)，vl1輸出低電壓，m1配合m2可以斷開data與vcomb之間的連接，降低esd功耗損失；增加m1和m2的目的在於c1未被靜電擊穿時，使得data和vcomb之間不會短路，不影響data的電位；

當data上大電壓靜電到來時，c1被擊穿，m1打開，c2被擊穿，m2打開，大電壓靜電被引導至vcomb，此時電源管理晶片控制停止向vl1提供信號；

當vcomb上不存在靜電或者vcomb上存在的靜電不足以擊穿c3時，vl2輸出低電壓，m3配合m4可以斷開vcomb與data之間的連接，降低esd功耗損失；增加m3和m4的目的在於c3未被靜電擊穿時，使得vcomb與data之間不會短路，不影響vcomb的電位；

當vcomb上大電壓靜電到來時，c3被擊穿，m3打開，c4被擊穿，m4打開，大電壓靜電被引導至data，此時電源管理晶片控制停止向vl2提供信號。

本發明實施例所述的靜電保護電路的驅動方法，用於驅動上述的靜電保護電路，所述靜電保護電路的驅動方法包括：

當第一信號線上存在的靜電擊穿第一電容模塊時，第一開關模塊在其控制端的控制下控制導通所述第一信號線與第二開關模塊的第一端之間的連接，所述第一信號線上存在的靜電通過第一開關模塊擊穿第二電容模塊，第一電壓線不輸出信號，第二開關模塊在其控制端的控制下控制導通所述第二電容模塊的第一端與所述第二信號線之間的連接；

當所述第一信號線上不存在靜電或所述第一信號線上存在的靜電不能擊穿所述第一電容模塊時，所述第一電壓線輸出第一電壓信號，所述第二開關模塊在其控制端接收到的第一電壓信號的控制下控制斷開所述第一開關模塊的第二端與所述第二信號線之間的連接。

具體的，當所述靜電保護電路還包括第二靜電保護單元，所述第二靜電保護單元包括第三開關模塊、第四開關模塊、第三電容模塊和第四電容模塊時，所述靜電保護電路的驅動方法還包括：

當所述第二信號線上存在的靜電擊穿第三電容模塊時，第三開關模塊在其控制端的控制下控制導通所述第二信號線與第四開關模塊的第一端之間的連接，所述第二信號線上存在的靜電通過第三開關模塊擊穿第四電容模塊，第二電壓線不輸出信號，第四開關模塊在其控制端的控制下控制導通所述第四電容模塊的第一端與所述第一信號線之間的連接；

當所述第二信號線上不存在靜電或所述第二信號線上存在的靜電不能擊穿所述第三電容模塊時，所述第二電壓線輸出第二電壓信號，所述第四開關模塊在其控制端接收到的第二電壓信號的控制下控制斷開所述第三開關模塊的第二端與所述第一信號線之間的連接。

本發明實施例所述的靜電保護模組，分別與第二信號線和多條第一信號線連接，所述靜電保護模組包括多個上述的靜電保護電路；

第n靜電保護電路分別與所述第二信號線和第n條第一信號線連接，n為正整數。

如圖4所示，以本發明實施例所述的靜電保護模組包括第一靜電保護電路esdu1、第二靜電保護電路esdu2和第三靜電保護電路esdu3為例說明；

所述第一靜電保護電路esdu1分別與第一電壓線vl1、第二電壓線vl2、公共電極線vcomb和第一數據線data1連接；

所述第二靜電保護電路esdu2分別與第一電壓線vl1、第二電壓線vl2、公共電極線vcomb和第二數據線data2連接；

所述第三靜電保護電路esdu3分別與第一電壓線vl1、第二電壓線vl2、公共電極線vcomb和第三數據線data3連接。

本發明實施例所述的顯示裝置包括上述的靜電保護電路。

本發明實施例所述的顯示裝置可以包括液晶顯示裝置，例如液晶面板、液晶電視、手機、液晶顯示器。除了液晶顯示裝置外，本發明實施例所述的還可以包括有機發光顯示器或者其他類型的顯示裝置，比如電子閱讀器等。

以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。