一种开机延时电路和方法与流程

本发明涉及TFT-LCD技术领域，特别是涉及一种开机延时电路和方法。

背景技术：

TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)是目前的主流显示产品，近年来各大面板厂商都在不断扩大生产规模，市场需求近几年随着智能手机、电视的普及越来越大，提高生产效率和生产高质量的背板是占领市场的关键。

在TFT-LCD显示面板中一个像素对应一个黑矩阵(blackmatrix，BM)，黑矩阵的材料通常采用低阻抗的轻微导电材料。显示面板边缘的黑矩阵与控制显示面板的时钟信号和像素关闭信号的信号线距离很近。当开机时，对时钟信号和像素关闭信号的信号线加电，信号线与黑矩阵形成一个耦合电场，使黑矩阵产生了电荷。由于黑矩阵与像素相连，因此黑矩阵产生电荷时对像素内的电容充电，从而使像素变亮，使显示面板边缘区域产生发白的现象。

技术实现要素：

本发明提供一种开机延时电路和方法，以解决现有的显示面板开机时边缘发白的问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种开机延时电路，所述延时电路包括第一开关管、第二开关管、第一电容和第一电阻；

所述第一开关管的源极连接电源；

所述第一电容连接在所述第一开关管的栅极和源极之间；

所述第二开关管的栅极连接所述第一开关管的漏极，所述第二开关管的漏极和源极连接像素关闭信号的输出电压的换算电路；

所述第一电阻连接在接地端和所述第一开关的栅极之间，所述第一电阻与所述第一电容串联；

电源通过所述第一电阻对所述第一电容充电，所述第一开关管和第二开关管在电容充电时相继导通，所述像素关闭信号的输出电压的绝对值在电容充电时由小增大。

可选地，所述电路还包括用于分担所述第一开关管的栅极和源极之间的压降的第二电阻；

所述第二电阻连接在所述第一开关管的栅极和源极之间，与所述第一电阻串联。

可选地，所述像素关闭信号的输出电压的换算电路包括第四电阻、第五电阻和第六电阻；

所述第四电阻连接在参考电压端和反馈电压端之间；

所述第五电阻连接在像素关闭信号的电压输出端和所述反馈电压端之间；

所述第六电阻连接在所述第二开关管的源极和所述反馈电压端之间；

所述第二开关管的漏极和源极连接像素关闭信号的输出电压的换算电路包括：

所述第二开关管的源极连接所述第六电阻，所述第二开关管的漏极连接所述参考电压端。

可选地，所述电路还包括第三电阻；

所述第三电阻与所述第一电容并联，所述第一电容通过所述第三电阻放电，所述第一开关管、所述第二开关管在电容放电时关断。

可选地，所述电路还包括第一三极管、第二三极管和第三三极管；

所述第三电阻的一端连接所述第一电容的一端；

所述第一三极管的发射极连接所述第三电阻的另一端，所述第一三极管的集电极连接所述第一电容的另一端，所述第一三极管的基极连接所述第二三极管的集电极；

所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极连接所述第三三极管的集电极；

所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的基极接控制信号；

控制信号为高电平时，所述第三三极管导通，所述第二三极管和所述第一三极管顺次关断，电源通过所述第一电阻对所述第一电容充电；

控制信号为低电平时，所述第三三极管关断，所述第二三极管和所述第一三极管顺次导通，所述第一电容通过所述第三电阻放电。

可选地，所述电路还包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二电容；

所述第一三极管的基极通过所述第七电阻连接电源；

所述第二三极管的基极通过所述第八电阻连接所述第三三极管的集电极；

所述第三三极管的基极通过所述第九电阻连接控制信号；

所述第二电容连接在所述第一开关管的漏极和地之间，用于滤除噪声。

为了解决上述问题，本发明还公开了一种开机延时方法，应用于上述的开机延时电路，所述方法包括：

电源通过第一电阻对第一电容充电；

第一开关管以所述第一电容的充电时间常数为导通时间导通；

第二开关管在所述第一开关管导通之后导通；

像素关闭信号的输出电压的绝对值由小增大。

可选地，所述电源通过第一电阻对第一电容充电包括：

控制信号为高电平时，第三三极管导通，第二三极管和第一三极管顺次关断，电源通过所述第一电阻对所述第一电容充电。

可选地，所述方法还包括：

所述第一电容通过第三电阻放电；

第一开关管以所述第一电容的放电时间常数为关断时间关断；

第二开关管在所述第一开关管关断之后关断。

可选地，所述所述第一电容通过第三电阻放电包括：

控制信号为低电平时，第三三极管关断，第二三极管和所述第一三极管顺次导通，所述第一电容通过所述第三电阻放电。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：

通过本发明实施例提供的开机延时电路，在第一开关管的栅极和源极之间增加电容，延长第一开关管的导通时间。开机时，由于延长了像素开关管的导通时间，像素关闭信号的电压输出端的输出电压较小，像素关闭信号的信号线与黑矩阵形成的耦合电场很小，黑矩阵产生的电荷较少。因此，黑矩阵对像素内的电容充电时像素的光量较弱，甚至可以降低到人眼不可识别的程度，使用户察觉不到显示面板发白的现象。

进一步的，增加了由三个三极管组成的关断支路，关断支路可以使电容迅速放电，减少开关管的关断时间，降低开关管的损耗，延长了开关管的使用寿命。

附图说明

图1示出了本发明实施例一的一种开机延时电路的电路图；

图2示出了本发明实施例二的一种开机延时方法的步骤流程图；

图3示出了本发明实施例三的一种开机延时方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

参照图1，示出了本发明实施例的一种开机延时电路。所述延时电路包括第一开关管S1、第二开关管S2、第一电容C1和第一电阻R1；

所述第一开关管S1的源极连接电源DVDD；

所述第一电容C1连接在所述第一开关管S1的栅极和源极之间；

所述第二开关管S2的栅极连接所述第一开关管S1的漏极，所述第二开关管S2的漏极和源极连接像素关闭信号的输出电压的换算电路10；

所述第一电阻R1连接在接地端和所述第一开关S1的栅极之间，所述第一电阻R1与所述第一电容C1串联；

电源DVDD通过所述第一电阻R1对所述第一电容C1充电，所述第一开关管S1和第二开关管S2在电容充电时相继导通，所述像素关闭信号的输出电压的绝对值在电容充电时由小增大。

本实施例中，第一电阻R1与第一电容C1串联，电源DVDD通过第一电阻R1对第一电容C1充电，第一电容C1的充电时间常数为C1的电容值和R1的电阻值的乘积，通过选取合适的R1的电阻值可以确定C1的充电时间。第一电容C1连接在第一开关管S1的栅极和源极之间，随着第一电容C1电量的增加，C1两端的电压的绝对值逐渐增大，第一开关管S1的栅极和源极之间的电压的绝对值逐渐增大。第一开关管S1可以选用PMOS管，PMOS管的开启阈值电压为负值。当第一开关管S1的栅极和源极之间的电压小于PMOS管的开启阈值电压时，第一开关管S1导通。第一开关管S1导通后，使第二开关管S2的栅极和源极之间的电压增大。第二开关管S2可以选用NMOS管，NMOS管的开启阈值电压为正值。当第二开关管S2的栅极和源极之间的电压逐渐增大到大于NMOS管的开启阈值电压时，第二开关管S2导通。第二开关管S2导通后，换算电路10中的电阻值发生变化，从而使像素关闭信号的电压输出端VGL的输出电压的绝对值由小增大。

本发明的一种优选实施例中，所述延时电路还包括用于分担所述第一开关管S1的栅极和源极之间的压降的第二电阻R2；

所述第二电阻R2连接在所述第一开关管S1的栅极和源极之间，与所述第一电阻R1串联。

本实施例中，第一电容C1充电后，第一电阻R1两端的电压为第一开关管S1栅极和接地端之间的电压，为了给第一开关管S1提供足够的驱动电压，第一开关管S1的栅极和源极之间的分压电阻R2要大于第一电阻R1。

本发明的一种优选实施例中，所述像素关闭信号的输出电压的换算电路10包括第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6；

所述第四电阻R4连接在参考电压端REF和反馈电压端FBN之间；

所述第五电阻R5连接在像素关闭信号的电压输出端VGL和所述反馈电压端FBN之间；

所述第六电阻R6连接在所述第二开关管S2的源极和所述反馈电压端之间；

所述第二开关管S2的漏极和源极连接像素关闭信号的输出电压的换算电路包括：

所述第二开关管S2的源极连接所述第六电阻R6，所述第二开关管S2的漏极连接所述参考电压端REF。

本实施例中，第四电阻R4和第六电阻R6的并联电阻为R_并，像素关闭信号的电压输出端VGL的输出电压与参考电压的比值等于第五电阻R5与并联电阻R_并的比值。即VGL/REF＝R5/R_并。

第二开关管S2作为开关连接在第六电阻R6和参考电压端REF之间。当第二开关管S2关断时，第二开关管S2的电阻接近于无穷大，并联电阻的电阻值接近第四电阻R4的电阻值。当第二开关管S2导通时，第二开关管S2的电阻接近于零，并联电阻的电阻值可计算为1/R_并＝1/R4+1/R6。由此可见，R4和R6的并联电阻在第二开关管S2关断时比导通时大，根据VGL/REF＝R5/R_并换算，像素关闭信号的电压输出端VGL的输出电压的绝对值从第二开关管S2关断至导通由小增大。

开机时，像素关闭信号的电压输出端VGL的输出电压较小，像素关闭信号的信号线与黑矩阵形成的耦合电场很小，黑矩阵产生的电荷较少。因此，黑矩阵对像素内的电容充电时像素的光量较弱，甚至可以降低到人眼不可识别的程度，使用户察觉不到显示面板发白的现象。

本发明的一种优选实施例中，所述延时电路还包括第三电阻R3；

所述第三电阻R3与所述第一电容C1并联，所述第一电容C1通过所述第三电阻R3放电，所述第一开关管S1、所述第二开关管S2在电容放电时关断。

本实施例中，第一电容C1放电，第一电容C1两端的电压逐渐减小，第一开关管S1的栅极和源极之间的电压逐渐减小，最终第一开关管S1关断。第一开关管S1关断后，第二开关管S2的栅极和源极之间的电压低于开启阈值电压，第二开关管S2关断。

本发明的一种优选实施例中，所述延时电路还包括第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3；

所述第三电阻R3的一端连接所述第一电容C1的一端；

所述第一三极管T1的发射极连接所述第三电阻R3的另一端，所述第一三极管T1的集电极连接所述第一电容C1的另一端，所述第一三极管T1的基极连接所述第二三极管T2的集电极；

所述第二三极管T2的发射极接地，所述第二三极管T2的基极连接所述第三三极管T3的集电极；

所述第三三极管T3的发射极接地，所述第三三极管T3的基极接控制信号；

控制信号为高电平时，所述第三三极管T3导通，所述第二三极管T2和所述第一三极管T1顺次关断，电源DVDD通过所述第一电阻R1对所述第一电容C1充电；

控制信号为低电平时，所述第三三极管T3关断，所述第二三极管T2和所述第一三极管T1顺次导通，所述第一电容C1通过所述第三电阻R3放电。

本实施例中，第一三极管T1可以选用PNP管，PNP管的开启阈值电压为负值，第二三极管T2和第三三极管T3可以选用NPN管，NPN管的开启阈值电压为正值。第三三极管T3的基极连接控制信号端，发射极接地，当控制信号为高电平时，T3导通。第二三极管T2的基极连接第三三极管T3的集电极，发射极接地，T3导通后T2的基极和发射极之间的电压小于NPN管的开启阈值电压，则T2关断。第一三极管T1的基极连接第二三极管T2的集电极，第一三极管T1的发射极连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端连接电源，T2关断后，T1的基极和发射极之间的电压大于PNP管的开启阈值电压，则T1关断。T1关断后由第一电阻R1与C1组成充电通路，对C1进行充电。

当控制信号为低电平时，T3关断。T3关断后T2的基极和发射极之间的电压大于NPN管的开启电压，T2导通。T2导通后，T1的基极和发射极之间的电压小于PNP管的开启电压，T1导通。T1、R3和C1组成第一电容C1的放电通路，第一电容C1通过第三电阻R3放电。第一电容C1的放电时间常数为C1的电容值和R3的电阻值的乘积，通过选取合适的R3的电阻值可以确定C1的放电时间。采用三个三极管组成开关管的关断电路，使第一电容C1可以迅速放电，减少开关管的关断时间，降低开关管的损耗。

本发明的一种优选实施例中，所述电路还包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第二电容C2；

所述第一三极管T1的基极通过所述第七电阻R7连接电源；

所述第二三极管T2的基极通过所述第八电阻R8连接所述第三三极管T3的集电极；

所述第三三极管T3的基极通过所述第九电阻R9连接控制信号；

所述第二电容C2连接在所述第一开关管T1的漏极和地之间，用于滤除噪声。

本实施例中，在三个三极管的基极分别连接电阻，用于分担三极管基极的电压。第二电容C2用于滤除噪声和干扰。本发明实施例对第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9的阻值不作详细限定，对第二电容C2的电容值不作详细限定，可以根据实际情况选取。

综上所述，本发明实施例中，在第一开关管的栅极和源极之间增加电容，延长第一开关管的导通时间。开机时，由于延长了像素开关管的导通时间，像素关闭信号的电压输出端的输出电压较小，像素关闭信号的信号线与黑矩阵形成的耦合电场很小，黑矩阵产生的电荷较少。因此，黑矩阵对像素内的电容充电时像素的光量较弱，甚至可以降低到人眼不可识别的程度，使用户察觉不到显示面板发白的现象。

进一步的，增加了由三个三极管组成的关断支路，关断支路可以使电容迅速放电，减少开关管的关断时间，降低开关管的损耗，延长了开关管的使用寿命。

实施例二

参照图2，示出了本发明实施例的一种开机延时方法的步骤流程图。所述方法应用于实施例一所述的开机延时电路，包括：

步骤201，电源通过第一电阻对第一电容充电。

本实施例中，电源DVDD、第一电容C1、第一电阻R1和接地端串联组成充电通路，电源DVDD通过第一电阻R1对第一电容C1充电。

步骤202，第一开关管以所述第一电容的充电时间常数为导通时间导通。

本实施例中，在第一开关管S1的栅极和源极之间连接第一电容C1，电源DVDD通过第一电阻R1对第一电容C1充电，第一电容C1的电量逐渐增加，第一电容C1两端的电压的绝对值逐渐增大，即第一开关管S1的栅极和源极之间的电压的绝对值逐渐增大。第一开关管S1可以选用PMOS管，当第一开关管S1的栅极和源极之间的电压小于PMOS管的开启阈值电压后，第一开关管S1导通。第一电容C1的充电时间可以作为第一开关管S1的导通时间，即第一开关管S1以第一电容C1的充电时间常数为导通时间导通。第一电容C1的充电时间常数为C1的电容值和R1的电阻值的乘积，通过选取合适的C1的电容值和R1的电阻值可以确定第一开关管S1的导通时间。

步骤203，第二开关管在所述第一开关管导通之后导通。

本实施例中，第二开关管S2的栅极连接第一开关管S1的漏极，当第一开关管S1导通后，第二开关管S2的栅极的电压逐渐升高。第二开关管S1可以选用NMOS管，当第二开关管S2的栅极和源极之间的电压大于NMOS管的开启阈值电压后，第二开关管S2导通。

步骤204，像素关闭信号的输出电压的绝对值由小增大。

本实施例中，第二开关管S2连接像素关闭信号的输出电压的换算电路10，当S2导通后，像素关闭信号的输出电压的绝对值由小增大。

综上所述，本发明实施例中，在第一开关管的栅极和源极之间增加电容，第一开关管以第一电容的充电时间常数为导通时间导通，延长了第一开关管的导通时间。开机时，由于延长了像素开关管的导通时间，像素关闭信号的电压输出端的输出电压较小，像素关闭信号的信号线与黑矩阵形成的耦合电场很小，黑矩阵产生的电荷较少。因此，黑矩阵对像素内的电容充电时像素的光量较弱，甚至可以降低到人眼不可识别的程度，使用户察觉不到显示面板发白的现象。

实施例三

参照图3，示出了本发明实施例的一种开机延时方法的步骤流程图。所述方法应用于实施例一所述的开机延时电路，包括：

步骤301，接收输入的控制信号。

本实施例中，由第一三极管T1、第二三极管T2和第三三极管T3组成关断支路，可以使第一开关管S1关断时，第一电容C1迅速放电。第一三极管T1可以选用PNP管，PNP管的开启阈值电压为负值，第二三极管T2和第三三极管T3可以选用NPN管，NPN管的开启阈值电压为正值。

第三三极管T3的基极连接控制信号端，接收输入的控制信号。

步骤302，控制信号为高电平时，第三三极管导通，第二三极管和第一三极管顺次关断，电源通过所述第一电阻对所述第一电容充电。

本实施例中，当控制信号为高电平时，第三三极管T3的基极和发射极之间的电压大于NPN管的开启阈值电压，第三三极管T3导通。T3导通后，第二三极管T2的基极和发射极之间的电压小于NPN管的开启阈值电压，第二三极管T2关断。T2关断后，第一三极管T1的基极和发射极之间的电压大于PNP管的开启电压，T1关断。T3导通，T2和T1顺次关断，由电源DVDD、第一电容C1、第一电阻R1和接地端串联组成充电通路，电源DVDD通过第一电阻R1对第一电容C1充电。

步骤303，第一开关管以所述第一电容的充电时间常数为导通时间导通。

参见步骤202的内容，在此不作赘述。

步骤304，第二开关管在所述第一开关管导通之后导通。

参见步骤203的内容，在此不作赘述。

步骤305，像素关闭信号的输出电压的绝对值由小增大。

参见步骤204的内容，在此不作赘述。

步骤306，控制信号为低电平时，第三三极管关断，第二三极管和所述第一三极管顺次导通，所述第一电容通过所述第三电阻放电.

本实施例中，当控制信号为低电平时，第三三极管T3的基极和发射极之间的电压小于NPN管的开启阈值电压，第三三极管T3关断。T3关断后，第二三极管T2的基极和发射极之间的电压大于NPN管的开启阈值电压，第二三极管T2导通。T2导通后，第一三极管T1的基极和发射极之间的电压小于PNP管的开启阈值电压，T1导通。T3关断，T2和T1顺次导通，由第一电容C1、第三电阻R3和第一三极管T1组成放电通路，第一电容C1通过第三电阻R3放电。

步骤307，第一开关管以所述第一电容的放电时间常数为关断时间关断。

本实施例中，第一电容C1通过第三电阻R3放电，第一电容C1的电量逐渐减少，第一开关管S1的栅极和源极之间的电压的绝对值逐渐减小。第一开关管S1可以选用PMOS管，PMOS管的开启阈值电压为负值。当第一开关管S1的栅极和源极之间的电压大于PMOS管开启阈值电压后，第一开关管S1关断。第一电容C1的放电时间可以作为第一开关管S1的关断时间，即第一开关管S1以第一电容C1的放电时间常数为关断时间关断。第一电容C1的放电时间常数为C1的电容值和R3的电阻值的乘积，通过选取合适的C1电容值和R3电阻值可以确定第一开关管S1的关断时间。

本实施例中，如果C1通过R1进行放电，由于R1的电阻值较小，则C1的放电时间较长，导致第一开关管S1的关断时间较长，对开关管的损耗较大，降低开关管的使用寿命。而通过R3对C1进行放电，可以减少C1的放电时间，从而减少开关管的关断时间，降低对开关管的损耗，延长开关管的使用寿命。

步骤308，第二开关管在所述第一开关管关断之后关断。

本实施例中，第一开关管S1关断后，第二开关管S2的栅极和源极之间的电压减小。第二开关管S1可以选用NMOS管，NMOS管的开启阈值电压为正值。当第二开关管S2的栅极和源极之间的电压小于NMOS管的开启阈值电压时，第二开关管S2关断。

综上所述，本发明实施例中，在第一开关管的栅极和源极之间增加电容，延长第一开关管的导通时间。在开机时，由于延长了像素开关管的导通时间，像素关闭信号的电压输出端的输出电压较小，像素关闭信号的信号线与黑矩阵形成的耦合电场很小，黑矩阵产生的电荷较少。因此，黑矩阵对像素内的电容充电时像素的光量较弱，甚至可以降低到人眼不可识别的程度，使用户察觉不到显示面板发白的现象。

进一步的，增加了由三个三极管组成的关断支路，关断支路可以使电容迅速放电，减少开关管的关断时间，降低开关管的损耗，延长了开关管的使用寿命。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、商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、商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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种开机延时电路和方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。