显示面板的残影消除电路及显示装置的制作方法

1.本实用新型涉及显示技术领域，具体涉及一种显示面板的残影消除电路及显示装置。


背景技术：

2.近年来，液晶显示装置(liquid crystal display，lcd)在诸多领域都有着广泛的应用，并继续呈现着快速的增长趋势。随着驱动技术的改良，其具有低功耗、薄型量轻、低电压驱动等优点，目前已经广泛的应用在摄录放影机、笔记本电脑、桌上型显示装置及各种投影设备上。
3.以矩阵形式分布在液晶面板中的每个像素中形成开关晶体管的液晶显示装置现在被广泛使用。液晶显示装置中通常具有栅极驱动电路、源极驱动电路和像素阵列。像素阵列中具有多个像素电路，每一个像素电路根据栅极驱动电路提供的扫描讯号开启和关闭，并依据源极驱动电路提供的数据讯号，显示数据画面。
4.以薄膜晶体管tft液晶显示器为例，造成关机残影的主要原因在于薄膜晶体管tft液晶显示器的公共电极的放电速度太慢，以至于关机后电荷无法快速释放而残留在液晶电容中，必须再过一段时间才能够完全放电完毕。这段放电过程，使用者可能会看到液晶显示面板上的关机残影。
5.目前常见的做法是关机时会产生一个控制信号，通过提高薄膜晶体管的栅极端的电压，使得薄膜晶体管可以完全打开，液晶电容中的残存电荷可藉由导通状态的薄膜晶体管及与该薄膜晶体管电性连接的数据线快速放电，进而缩短残存电荷完全放电的时间，在一定程度上消除关机残影的现象。但是，由于没有考虑到公共电极的放电速度，从而导致放电缓慢。
6.因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。


技术实现要素：

7.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种显示面板的残影消除电路及显示装置，可以实现公共电压信号跟随供电电压进行掉电并迅速放电，有效的消除了显示面板的关机残影。
8.根据本实用新型提供的一种显示面板的残影消除电路，包括：供电单元，用于提供供电电压；阈值电压生成单元，与所述供电单元连接，用于根据所述供电电压生成阈值电压；控制单元，分别与所述供电单元和所述阈值电压生成单元连接，用于根据所述供电电压和所述阈值电压生成控制信号；放电单元，与所述控制单元连接，接收所述控制信号和公共电压信号，用于根据所述控制信号在所述供电单元的掉电状态内对所述公共电压信号进行放电。
9.优选地，所述阈值电压生成单元包括：第一电阻，第一端接收所述供电电压，第二端与第一节点连接；第二电阻，第一端与所述第一节点连接，第二端与接地端连接；第一二
极管，阳极与所述第一节点连接，阴极与第二节点连接；以及第一电容，正极端与所述第二节点连接，负极端与接地端连接，其中，所述阈值电压生成单元于所述第二节点处生成所述阈值电压。
10.优选地，所述第一电阻为可变电阻器。
11.优选地，所述控制单元包括：第一开关管，控制端通过第三电阻接收所述供电电压，第一通路端与所述第二节点连接，第二通路端通过第四电阻生成所述控制信号。
12.优选地，所述第一开关管为pnp型三极管，所述第一开关管的第一通路端为所述pnp型三极管的发射极，所述第一开关管的第二通路端为所述pnp型三极管的集电极。
13.优选地，所述第一开关管为pmos晶体管，所述第一开关管的第一通路端为所述pmos晶体管的源极，所述第一开关管的第二通路端为所述pmos晶体管的漏极。
14.优选地，所述放电单元包括：第二开关管，控制端接收所述控制信号，第一通路端通过第五电阻接收所述公共电压信号，第二通路端与接地端连接。
15.优选地，所述第二开关管为npn型三极管，所述第二开关管的第一通路端为所述npn型三极管的集电极，所述第二开关管的第二通路端为所述npn型三极管的发射极。
16.优选地，所述第二开关管为nmos晶体管，所述第二开关管的第一通路端为所述nmos晶体管的漏极，所述第二开关管的第二通路端为所述nmos晶体管的源极。
17.根据本实用新型提供的一种显示装置，包括：显示面板，包括多条数据线、多条栅极线、公共电极线以及多个像素；源极驱动电路，耦接至所述多条数据线，用以提供多个灰阶数据；栅极驱动电路，耦接至所述多条栅极线，用以提供多个栅极驱动信号；以及时序控制电路，分别与所述源极驱动电路和所述栅极驱动电路连接，用以向所述源极驱动电路提供多个开关信号，以及向所述栅极驱动电路提供启动信号和多个时钟信号，其中，所述显示装置还包括：如上述的显示面板的残影消除电路，与所述公共电极线连接，用以在所述显示装置的掉电状态下对所述公共电极线上的电压进行放电。
18.本实用新型的有益效果是：本实用新型公开了一种显示面板的残影消除电路及显示装置，其中，阈值电压为基于供电电压生成，即上电后阈值电压处于小于供电电压的状态，因此在上电状态下不会对公共电压信号进行放电，可以保证显示面板正常工作，而在显示面板关机即供电电压掉电状态下，也需要供电电压下降到小于阈值电压时才会控制实现对公共电压信号的放电，进而可以有效的避免当供电电压存在电压抖动时的误放电操作，同时能够实现公共电压信号跟随供电电压进行掉电并迅速放电，有效的消除了显示面板的关机残影。
19.基于可变电阻器实现阈值电压的生成，使得阈值电压的数制可调，提高了电路的适用性。
20.在控制单元和放电单元中采用三极管作为开关元件，其饱和时基极与发射极的电压差小，且响应速度快，可以加快对显示面板上公共电极的放电动作。
21.在控制单元和放电单元中采用场效应管作为开关元件，开关特性稳定，有助于提高电路的稳定性。
22.应当说明的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。
附图说明
23.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。
24.图1示出根据本实用新型实施例提供的显示装置的结构示意图；
25.图2示出根据本实用新型实施例提供的显示装置中子像素单元的结构示意图；
26.图3示出根据本实用新型实施例提供的显示面板的残影消除电路的结构框图；
27.图4示出根据本实用新型第一实施例提供的显示面板的残影消除电路的电路结构示意图；
28.图5示出根据本实用新型第二实施例提供的显示面板的残影消除电路的电路结构示意图；
29.图6a示出根据本实用新型实施例提供的上电后公共电压信号的波形示意图；
30.图6b示出根据本实用新型实施例提供的掉电后公共电压信号的波形示意图。
具体实施方式
31.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
33.下面，参照附图对本实用新型进行详细说明。
34.图1示出根据本实用新型实施例提供的显示装置的结构示意图，图2示出根据本实用新型实施例提供的显示装置中子像素单元的结构示意图。
35.如图1所示，本实施例中，显示装置100包括显示面板1、时序控制电路2、源极驱动电路3以及栅极驱动电路4。
36.显示面板1包括多条数据线s1至sn、多条栅极线g1至gm、和多个像素，该多个像素被置于相应的数据线与栅极线相交的位置处。
37.如图2所示，显示面板的每个像素均与一条数据线s
k
和一条扫描线g
k
连接，且每个像素均包括薄膜晶体管tft和像素电极。其中像素电极包括并联连接的液晶电容c
lc
和存储电容c
s
。像素电极的一端与显示电极连接，另一端与公共电极v
com
连接。薄膜晶体管tft的栅极与扫描线g
k
连接，第一通路端与数据线s
k
连接，第二通路端与显示电极连接，且在薄膜晶体管tft的栅漏极之间还存在有寄生电容。其中，m、n、k均为自然数。其中，液晶分子在栅极信号的控制下，通过像素电极和公共电极分别施加在液晶电容上形成的电场来控制液晶分子的旋转角度，实现单个液晶像素的显示。所述存储电容主要是在栅极驱动信号进行逐行扫描时保持上一行图像一帧时间内的正常显示。
38.进一步地，显示面板1包括但不限于：阴极射线管显示面板、数字光处理显示面板、液晶显示面板、发光二极管显示面板、有机发光二极管显示面板、量子点显示面板、mirco
‑
led显示面板、mini
‑
led显示面板、场发射显示面板、电浆显示面板、电泳显示面板或电润湿
显示面板中的任一种。
39.时序控制电路2分别与源极驱动电路3和栅极驱动电路4连接，用以向源极驱动电路3提供多个开关信号swn，以及向栅极驱动电路4提供启动信号stv和多个时钟信号clkm。
40.源极驱动电路3耦接至多条数据线s1至sn连接，用以提供多个灰阶数据。
41.栅极驱动电路4包括多个栅极驱动单元，每个栅极驱动单元均耦接显示面板1的一条栅极线，用以提供栅极驱动信号，依次驱动显示面板1上的多条栅极线g1至gm。
42.进一步地，当在栅极线g1至gm被激活的状态下驱动多条数据线s1至sn时，经由多条数据线s1至sn将像素数据对应的灰阶电压写入与该所激活的多条栅极线g1至gm相连的像素中，并且由此驱动像素，对像素充电。
43.图3示出根据本实用新型实施例提供的显示面板的残影消除电路的结构框图，图4示出根据本实用新型第一实施例提供的显示面板的残影消除电路的电路结构示意图。
44.本实施例中，显示装置还包括显示面板的残影消除电路(以下简称为“残影消除电路”)，该残影消除电路与显示面板上的公共电极线连接，用以在显示装置的掉电状态下对公共电极线上的电压进行快速放电。
45.实施例一
46.进一步地，本实施例中，参考图3和图4，该残影消除电路包括：供电单元11、阈值电压生成单元12、控制单元13以及放电单元14。
47.其中，供电单元11用于提供供电电压。
48.需要说明的是，供电单元11主要用以为显示面板及其内电路提供供电电压，其中，供电单元11包括上电状态和掉电状态。当显示面板接收到开机信号时，供电单元11处于上电状态，即供电单元11输出的供电电压从0v逐渐上升至额定输出值，之后显示面板在额定输出值的供电电压下正常工作。当显示面板接收到关机信号时，供电单元11处于掉电状态，即供电单元11输出的供电电压从额定输出值逐渐下降至0v。可以理解的是，若薄膜晶体管tft液晶显示器的公共电极的放电速度太慢，当显示面板关机后，公共电极上的电荷仍未释放完毕则会导致造成一定的关机残影。
49.阈值电压生成单元12与供电单元11连接，用于根据供电电压生成阈值电压。
50.进一步地，阈值电压生成单元12包括：第一电阻r1、第二电阻r2、第一二极管d1和第一电容c1。其中，第一电阻r1的第一端接收供电电压vcc，第一电阻r1的第二端与第一节点a连接。第二电阻r2的第一端与第一节点a连接，第二电阻r2的第二端与接地端连接。第一二极管d1的阳极与第一节点a连接，第一二极管d1的阴极与第二节点b连接。第一电容c1的正极端与第二节点b连接，第一电容c1的负极端与接地端连接。其中，阈值电压生成单元于第二节点b处生成阈值电压。
51.优选地，第一电阻r1为可变电阻器。此时，使得第一节点a的电位可调，进而使得第二节点b的电位可调，也即是说，通过调节第一电阻r1的阻值接入电路中的有效阻值，可以改变阈值电压生成单元12生成的阈值电压的电压值的大小，如此，可以适用于不同应用场景下，有助于提高电路的适用性。
52.优选地，第一电容c1为有极电容，相同体积下容量更大，能够更好的进行储能。
53.控制单元13分别与供电单元11和阈值电压生成单元12连接，用于根据供电电压vcc和阈值电压生成控制信号。
54.进一步地，控制单元13包括：第三电阻r3、第四电阻r4和第一开关管q1。其中，第三电阻r3的第一端接收供电电压vcc，第三电阻r3的第二端与第一开关管q1的控制端连接。第一开关管q1的第一通路端与第二节点b连接以接收阈值电压，第一开关管q1的第二通路端与第四电阻r4的第一端连接，控制单元13于第四电阻r4的第二端输出控制信号。
55.进一步地，本实施例中，第一开关管q1为pnp型三极管。其中，第一开关管q1的第一通路端为pnp型三极管的发射极，而第一开关管q1的第二通路端为pnp型三极管的集电极。
56.放电单元14与控制单元13连接，接收控制信号和公共电压信号，用于根据控制信号在供电单元的掉电状态内对公共电压信号进行放电。
57.进一步地，放电单元包括：第五电阻r5和第二开关管q2。其中，第五电阻r5的第一端与显示面板上的公共电极线连接以接收公共电压信号v
com
，第五电阻r5的第二端与第二开关管q2的第一通路端连接。第二开关管q2的控制端与第四电阻r4的第二端连接以接收控制信号，第二开关管q2的第二通路端与接地端连接。
58.进一步地，本实施例中，第二开关管q2为npn型三极管。其中，第二开关管q2的第一通路端为npn型三极管的集电极，而第一开关管q1的第二通路端为npn型三极管的发射极。
59.本实施例中，三极管饱和时基极与发射极的电压差小，且响应速度快，可以加快对显示面板上公共电极的放电动作。
60.基于上述描述，可知，在上电状态，当供电电压vcc的电压逐步上升时，经过第一电阻r1和第二电阻r2的分压作用，第一节点a处的电位也开始上升，同时基于第一二极管d1的降压作用，第二节点b处的电位也开始上升，然后对第一电容c1进行充电，当充电完成后，第二节点b处的电位即阈值电压，也即第一电容c1两端的电压为其中，由于为小于1，所以第二节点b处的电位即第一电容c1两端的电压小于供电电压vcc。当供电电压vcc稳定后，第一开关管q1的控制端如基极的电位等于供电电压vcc，第一开关管q1的第一通路端如发射极的电位等于第二节点b处的电位及阈值电压，因此，此时存在第一开关管q1(pnp型三极管)的发射极电压小于基极电压的情况，第一开关管q1截止，同时第二开关管q2(npn型三极管)的控制端没有电流，电压为0，所以第二开关管q2也处于截止状态。此时显示面板公共电极线上的公共电压信号v
com
可以正常输出。进一步的，参考图6a，图6a示出根据本实用新型实施例提供的上电后公共电压信号的波形示意图，如图6a所示，在公共电压vcc上电并稳定输出后，显示面板公共电极线上的公共电压信号v
com
也处于稳定输出状态。也即是说，本实用新型公开的残影消除电路在上电后不影响显示面板的正常工作。
61.而在掉电状态，当供电电压vcc的电压开始下降后，第一开关管q1的控制端如基极的电位也开始下降。同时，供电电压vcc的电压下降后，由于第二电容c1的放电作用，使得第一开关管q1的第一通路端如发射极所接收的阈值电压即第二节点b处的电位即阈值电压可在一定时间内维持不变，因此，当第一开关管q1的控制端如基极的电位下降至低于该阈值电压一定数值(如0.3v)后，第一开关管q1开始导通，进而使得第二开关管q2也导通，开始对显示面板公共电极线上的公共电压信号v
com
进行放电。进一步的，参考图6b，图6b示出根据本实用新型实施例提供的掉电后公共电压信号的波形示意图，如图6b所示，在公共电压vcc
开始掉电后，显示面板公共电极线上的公共电压信号v
com
也会被迅速的拉低至接地点电位。也即是说，本实用新型公开的残影消除电路可以在掉电及关机时实现公共电压信号v
com
跟随供电电压vcc的迅速放电，进而有效的消除显示面板的关机残影。
62.可以理解的是，通过调整第一电阻r1接入电路中的有效阻值，可以改变第二节点b处产生的阈值电压，进而能够增强该电路的适用性。
63.实施例二
64.本实施例所公开的残影消除电路可参考图5，图5示出根据本实用新型第二实施例提供的显示面板的残影消除电路的电路结构示意图。
65.如图5所示，本实施例所公开的残影消除电路与上述实施例一所公开的残影消除电路基本相同，其相同之处不再赘述。
66.其不同之处在于：本实施例中，控制单元13中的第一开关管q1为pmos晶体。其中，第一开关管q1的第一通路端为pmos晶体管的源极，第一开关管q1的第二通路端为pmos晶体管的漏极。以及在放电单元14中的第二开关管q2为nmos晶体。其中，第二开关管q2的第一通路端为nmos晶体管的漏极，第二开关管q2的第二通路端为nmos晶体管的源极。场效应晶体管的开关特性稳定，有助于提高电路的稳定性。
67.综上，阈值电压为基于供电电压生成，即上电后阈值电压处于小于供电电压的状态，因此在上电状态下不会对公共电压信号进行放电，可以保证显示面板正常工作，而在显示面板关机即供电电压掉电状态下，也需要供电电压下降到小于阈值电压时才会控制实现对公共电压信号的放电，进而可以有效的避免当供电电压存在电压抖动时的误放电操作，同时能够实现公共电压信号跟随供电电压进行掉电并迅速放电，有效的消除了显示面板的关机残影。
68.应当说明的是，在本文中，所含术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
69.最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。