一种静电防止电路、阵列基板及显示装置的制作方法

本发明涉及静电保护技术领域，特别是指一种静电防止电路、阵列基板及显示装置。

背景技术：

在薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)制造行业，静电问题直接影响液晶显示面板生产的良品率。由于静电产生的方式多种多样，所以在TFT-LCD制造显示面板的过程中，很多工艺过程或者使用过程都可能会产生高电压静电荷。例如：在进行摩擦工艺时，摩擦布和显示面板之间发生的摩擦会产生高压静电。由于高压静电电荷很可能击穿控制像素驱动的薄膜晶体管，导致像素驱动失效，使得液晶显示面板的品质较低劣，所以就要求在TFT-LCD制造显示面板的过程中，及时有效地将高压静电释放或者均衡。

因此，在显示屏幕或面板中设计的静电防止电路对于抵抗日常静电具有特别明显作用。基于目前多以大尺寸TFT结构作为静电防止电路主要结构，在电流经过TFT时也会产生功耗。此外，对于设备中产生的静电信号来说，高频高压特性的静电信号的危害远远大于低频直流特性的静电信号，因而实际上一些低频直流特性的静电信号并没有必要立刻释放掉。

所以，在实现本申请的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下缺陷：在进行静电释放的过程中将会产生不小的额外功耗，尤其是针对于危害不大的低频直流特性的静电信号产生的功耗，不利于降低屏幕功耗，提升设备的续航时间。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种静电防止电路、阵列基板及显示装置，能够有效降低静电防止电路的功耗，从而有利于降低相应设备的功耗，提升设备的续航时间。

基于上述目的本发明提供的一种静电防止电路，所述静电防止电路包括由薄膜晶体管组成的静电保护回路；至少一个所述薄膜晶体管的栅极设置有电容器。

可选的，所述静电防止电路包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管和第一电容器；

所述第一薄膜晶体管的栅极与第一电容器的一端连接，所述第一电容器的另一端与第二薄膜晶体管的漏极连接；

所述第二薄膜晶体管的栅极与第一薄膜晶体管的源极连接。

可选的，所述静电防止电路包括至少两组静电保护回路；所述至少两组静电保护回路相互连接，形成双向对称的静电防止电路。

可选的，所述静电防止电路包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第一电容器和第二电容器；

所述第一薄膜晶体管的栅极与第一电容器的一端连接，所述第一电容器的另一端与第一薄膜晶体管的漏极、第二薄膜晶体管的第一极连接；

所述第二薄膜晶体管的栅极与第一薄膜晶体管的源极、第三薄膜晶体管的源极连接；

所述第三薄膜晶体管的栅极与第二电容器的一端连接，所述第二电容器的另一端与第三薄膜晶体管的漏极、第二薄膜晶体管的第二极连接；

其中，所述第二薄膜晶体管的第一极和第二极分别作为源极/漏极或者漏极/源极。

可选的，所述静电防止电路包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管、第一电容器和第二电容器；

所述第一薄膜晶体管的栅极与第一电容器的一端连接，所述第一电容器的另一端与第一薄膜晶体管的漏极、第二薄膜晶体管的漏极、第四薄膜晶体管的源极连接；

所述第三薄膜晶体管的栅极与第二电容器的一端连接，所述第二电容器的另一端与第三薄膜晶体管的漏极、第四薄膜晶体管的漏极、第二薄膜晶体管的源极连接；

所述第二薄膜晶体管的栅极与第一薄膜晶体管的源极连接；所述第四薄膜晶体管的栅极与第三薄膜晶体管的源极连接。

可选的，所述薄膜晶体管为N型MOS管。

可选的，所述静电防止电路的两端分别与第一连接线和第二连接线连接，用于实现第一连接线与第二连接线之间的静电保护；所述第一连接线为第一信号线，所述第二连接线为第二信号线。

可选的，所述信号线为栅极信号线或者数据信号线。

可选的，所述静电防止电路的两端分别与第一连接线和第二连接线连接，用于实现第一连接线与第二连接线之间的静电保护；所述第一连接线为信号线，所述第二连接线为短路环；或者，所述第一连接线为短路环，所述第二连接线为信号线。

可选的，所述短路环为栅极信号线短路环或者数据信号线短路环。

可选的，所述静电防止电路为多组，且所述多组静电防止电路的一端均连接到短路环中，另一端与不同的信号线连接。

本申请还提供了一种阵列基板，所述阵列基板上设置有上述任一项静电防止电路。

本申请还提供了一种显示装置，所述显示装置上设置有所述阵列基板。

从上面所述可以看出，本发明提供的静电防止电路、阵列基板及显示装置，通过在薄膜晶体管的栅极引入电容器，进而使得通过薄膜晶体管栅极的低频直流特性的静电信号无法通过，也即无法将薄膜晶体管的栅极打开，使得此时的静电防止电路在低频直流特性的静电信号下不会产生放电操作，也即不会引起额外的功耗。同时，基于电容器设置于薄膜晶体管的栅极，使得静电防止电路既可以阻断低频直流特性的静电信号又能够对高频高压特性的静电信号进行有效的释放和保护。此外，在释放或者平衡高频静电信号时不会影响电流通过的效率和稳定性。因此，本申请所述静电防止电路、阵列基板及显示装置能够有效降低静电防止电路的功耗，从而有利于降低相应设备的功耗，提升设备的续航时间。

附图说明

图1为本发明提供的静电防止电路的第一个实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的静电防止电路的第二个实施例的结构示意图；

图3为本发明提供的静电防止电路的第三个实施例的结构示意图；

图4为本发明提供的双向对称静电防止电路的第一个实施例的结构示意图；

图5为本发明提供的双向对称静电防止电路的第二个实施例的结构示意图；

图6为本发明提供的双向对称静电防止电路与两组数据线连接的第一个实施例的结构示意图；

图7为本发明提供的双向对称静电防止电路与两组数据线连接的第二个实施例的结构示意图；

图8为本发明提供的双向对称静电防止电路分别与数据线和短路环连接的第一个实施例的结构示意图；

图9为本发明提供的双向对称静电防止电路分别与数据线和短路环连接的第二个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

本申请针对于当前常见的静电防止电路下，在低频直流特性的静电信号或者其他直流信号的驱动下，静电防止电路将会产生不少的功耗，这样尤其在显示屏幕领域中，不利于降低屏幕功耗，提升相关显示设备的续航时间。为此，本申请设计一种低功耗的静电防止电路，通过引入电容器结构，配合薄膜晶体管(TFT)完成电路逻辑，也即通过电容器阻碍直流信号打开TFT，最终实现降低整体功耗的目的。

具体的，在本申请一些可选的实施例中，所述静电防止电路包括由薄膜晶体管组成的静电保护回路；至少一个所述薄膜晶体管的栅极设置有电容器。也即，使得所有信号需要通过电容器才能连接到薄膜晶体管中。虽然当前已有不少成熟的静电保护回路结构，但是本申请认为当前的静电保护回路在进行静电释放(ESD)时，均是将所有类型的静电完全释放出去，而实际上对于低频直流特性的静电信号对于设备的危害要小得多，因而完全没有必要对低频直流特性的静电信号进行释放或平衡。由此，本申请通过引入电容器阻断低频直流特性的静电信号，不仅可以大大降低ESD的功耗，而且基于电容器的高通特性，使得静电防止电路依然具有防止高频静电的能力，也即可以及时对高频静电信号进行释放或者平衡。

由上述实施例可知，本申请提供的静电防止电路通过在薄膜晶体管的栅极引入电容器，使得通过薄膜晶体管栅极的低频直流特性的静电信号无法通过，也即无法将薄膜晶体管的栅极打开，使得此时的静电防止电路在低频直流特性的静电信号下不会产生放电操作，也即不会引起额外的功耗。同时，基于电容器设置于薄膜晶体管的栅极，使得静电防止电路既可以阻断低频直流特性的静电信号又能够对高频高压特性的静电信号进行有效的释放和保护。此外，在释放或者平衡高频静电信号时不会影响电流通过的效率和稳定性。因此，所述静电防止电路能够有效降低静电防止电路的功耗，从而有利于降低相应设备的功耗，提升设备的续航时间。

进一步，基于某些静电保护回路中会设置有多条可实现静电释放的回路结构，此时，可以针对每一条回路中均在其中一个或多个薄膜晶体管的栅极设置有电容器。这样，使得所有回路均能够通过电容器阻断直流信号或者低频直流特性的静电信号，起到降低功耗的目的。

参照图1所示，为本发明提供的静电防止电路的第一个实施例的结构示意图。所述静电防止电路包括第一薄膜晶体管M1、第二薄膜晶体管M2和第一电容器C1；所述第一薄膜晶体管M1的栅极与第一电容器C1的一端连接，所述第一电容器C1的另一端与第二薄膜晶体管M2的漏极连接；所述第二薄膜晶体管M2的栅极与第一薄膜晶体管M1的源极连接。其中，基于薄膜晶体管中的源极和漏极具有对称的结构，而且静电信号通常由漏极流向源极，因此在本申请的所有附图中并没有对源极和漏极进行标注。可选的，在上述实施例对应的静电防止电路中进行静电保护的过程为：左侧的高频高压静电信号通过第一电容器C1将第一薄膜晶体管M1的栅极打开，使得静电信号由第一薄膜晶体管M1的漏极流向源极，然后打开第二薄膜晶体管M2的栅极，使得静电信号由第二薄膜晶体管M2的漏极流向源极，实现了静电信号的释放或者平衡的过程。这样，通过使得电容器与第一薄膜晶体管M1的栅极连接，使得高频信号通过电容器能够打开第一薄膜晶体管M1的栅极，最终实现高频高压静电的释放，而低频直流信号由于电容器的特性无法通过。有效降低了静电防止电路的功耗。

参照图2和图3所示，分别为本发明提供的静电防止电路的第二个和第三个实施例的结构示意图。基于图1中对应的静电防止电路具有四个开口端，也即能够与四组不同的位置或者电路结构进行连接，实现相应的静电保护功能。然而，在显示器相关技术领域中，静电保护电路通常对两个位置之间进行静电保护，因此使得静电防止电路只具有两个接线端。图2和图3中显示了两种不同的接线设置方式，使得静电防止电路具有A、B两个接线端。这样，不仅使得静电防止电路的连接结构更为清晰，而且更加适用于常规静电保护结构，提高静电防止电路连接的速率。

当然，基于不同的需要，也可以根据图1中的结构将静电防止电路设置为三个接线端。

在本申请一些可选的实施例中，所述静电防止电路包括至少两组静电保护回路；所述至少两组静电保护回路相互连接，形成双向对称的静电防止电路。本申请基于静电产生的随机性，将会使得两端可能在不同时间段出现方向相反的进行保护需求，而针对于当前的静电保护回路在设计时通常只考虑单向的静电释放。所以本申请提出一种设置至少两组静电保护回路的静电防止电路，能够通过不同的静电保护回路实现不同方向的静电保护作用。这样，使得静电防止电路对应的两端能够实现双向静电保护，提高了静电保护的效率和效果。此外，采用双向对称结构的静电防止电路还有利于降低静电信号之间的干扰，提高静电释放的稳定性和可靠性。当然，也可以根据需要将不同方向的静电保护回路设置为不对称结构。

参照图4所示，为本发明提供的双向对称静电防止电路的第一个实施例的结构示意图。所述静电防止电路包括第一薄膜晶体管M1、第二薄膜晶体管M2、第三薄膜晶体管M3、第一电容器C1和第二电容器C2；所述第一薄膜晶体管M1的栅极与第一电容器C1的一端连接，所述第一电容器C1的另一端与第一薄膜晶体管M1的漏极、第二薄膜晶体管M2的第一极连接；所述第二薄膜晶体管M2的栅极与第一薄膜晶体管M1的源极、第三薄膜晶体管M3的源极连接；所述第三薄膜晶体管M3的栅极与第二电容器C2的一端连接，所述第二电容器C2的另一端与第三薄膜晶体管M3的漏极、第二薄膜晶体管M2的第二极连接；其中，所述第二薄膜晶体管M2的第一极和第二极分别为源极/漏极或者漏极/源极。

这样，当高频高压静电信号从A端口输入时，先通过第一电容器C1的高通特性和自举特性，打开第一薄膜晶体管M1的栅极，静电信号可从M1的漏极流向源级；然后可打开M2的栅极，再次利用第二电容器C2的高通特性和自举特性，打开M3进而到输出端口B。同样，当高频高压静电信号从B端口输入时，先通过第二电容器C2的高通特性和自举特性，打开第三薄膜晶体管M3的栅极，静电信号可从M3的漏极流向源级；然后可打开M2的栅极，再次利用第一电容器C1的高通特性和自举特性，打开M1进而到输出端口A。当低频直流静电信号进入端口A时，会被M1、M2阻隔，由于低频特性无法通过第一电容器C1，因此不会打开任何TFT，达到降低功耗的目的。同样，当低频直流静电信号进入端口B时，会被M2、M3阻隔，由于低频特性无法通过第二电容器C2，因此无法打开任何TFT，达到降低功耗的目的。

因此，上述双向对称的静电防止电路能够有效实现双向的静电保护功能，而且基于上述静电防止电路中采用共用第二薄膜晶体管M2的结构，能够进一步节省成本。

参照图5所示，为本发明提供的双向对称静电防止电路的第二个实施例的结构示意图。所述静电防止电路包括第一薄膜晶体管M1、第二薄膜晶体管M2、第三薄膜晶体管M3、第四薄膜晶体管M4、第一电容器C1和第二电容器C2；所述第一薄膜晶体管M1的栅极与第一电容器C1的一端连接，所述第一电容器C1的另一端与第一薄膜晶体管的漏极、第二薄膜晶体管M2的漏极、第四薄膜晶体管M4的源极连接；所述第三薄膜晶体管的栅极M3与第二电容器C2的一端连接，所述第二电容器C2的另一端与第三薄膜晶体管M3的漏极、第四薄膜晶体管M4的漏极、第二薄膜晶体管M2的源极连接；所述第二薄膜晶体管M2的栅极与第一薄膜晶体管M1的源极连接；所述第四薄膜晶体管M4的栅极与第三薄膜晶体管M3的源极连接。

上述双向对称静电防止电路实现静电保护的过程包括：当高频高压静电信号从A端口输入时，通过第一电容器C1的高通特性和自举特性，打开TFT开关M1的栅极，静电信号可从M1的漏极流向源级；之后可打开M2的栅极，这样静电信号可通过M2进而到输出端口B。当高频高压静电信号从B端口输入时，通过第二电容器C2的高通特性和自举特性，打开TFT开关M3的栅极，静电信号可从M3的漏极流向源级；之后可打开M4的栅极，这样静电信号可通过M4进而到输出端口A。当低频直流静电信号进入端口A时，会被M1、M2、M4阻隔，由于低频特性的静电信号无法通过C1，因此无法打开任何TFT，达到降低功耗的目的。当低频直流静电信号进入端口B时，会被M2、M3、M4阻隔，由于低频特性的静电信号无法通过C2，因此无法打开任何TFT，达到降低功耗的目的。这样，上述双向对称的静电防止电路不仅能够实现不同方向的静电保护，而且基于不同方向静电释放时通过不同的器件实现，减少电路器件之间的干扰，提高了静电保护的稳定性。

需要说明的是，本申请附图4和附图5中对应的静电防止电路为了更为清晰的显示如何实现双向静电保护的功能才将静电防止电路的接线端设置为两个，而实际使用时，可以根据需要将静电防止电路的接线端设置为三个或更多，只需要不违背本申请中低功耗以及双向静电保护的核心思想即可。

在一些可选的实施例中，所述薄膜晶体管为N型MOS管。基于N型MOS管的特性，使得静电防止电路尤其适用于显示设备相关领域内。

在本申请一些可选的实施例中，所述静电防止电路通常具有两个接线端，且两端分别与第一连接线和第二连接线连接，用于实现第一连接线与第二连接线之间的静电保护；所述第一连接线为第一信号线，所述第二连接线为第二信号线。参照图6和图7所示，分别为本发明提供的双向对称静电防止电路与两组数据线连接的第一个和第二个实施例的结构示意图。也即，本申请的静电防止电路实现了两组不同信号线(data1和data2)之间的静电保护功能，使得两组不同的信号线两端的静电信号能够及时释放或者平衡。

进一步，在液晶显示技术领域中，所述信号线为栅极信号线或者数据信号线。这样，能够通过不同类型的信号线分别设置相应的静电防止电路，实现低功耗的静电保护。

在本申请一些可选的实施例中，所述静电防止电路通常具有两个接线端，且两端分别与第一连接线和第二连接线连接，用于实现第一连接线与第二连接线之间的静电保护；所述第一连接线为信号线，所述第二连接线为短路环；或者，所述第一连接线为短路环，所述第二连接线为信号线。参照图8和图9所示，分别为本发明提供的双向对称静电防止电路分别与数据线和短路环连接的第一个和第二个实施例的结构示意图。通过将静电防止电路设置于信号线与短路环之间，使得信号线上的静电信号能够通过短路环快速释放，起到较好的静电保护作用。

进一步，在液晶显示技术领域中，所述短路环为栅极信号线短路环或者数据信号线短路环。这样，能够通过不同类型的信号线以及对应的短路环分别设置相应的静电防止电路，实现低功耗的静电保护。

参照图8和图9所示，所述静电防止电路为多组，且所述多组静电防止电路的一端均连接到短路环中，另一端与不同的信号线(data1和data2)连接。这样，可以根据实际静电保护的需要，实现不同信号线的静电保护。

在本申请一些可选的实施例中，还提供了一种阵列基板，所述阵列基板上设置上述的静电防止电路。

在本申请一些可选的实施例中，还提供了一种显示装置，所述显示装置上设置有所述阵列基板。

需要说明的是，本申请上述实施例中的部分实施例公开了适用于液晶显示领域，但本申请提出的静电防止电路并不限于液晶显示领域。此外，虽然本申请的静电防止电路中均通过电容器实现低功耗设计，但是本申请的所有静电防止电路结构同样适用于没有电容器的电路设计，使得静电防止电路实现相应的静电保护功能。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。