CN109599851B - 保护电路、显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种保护电路，用于与基板相连，包括：电源模块，用于给基板提供电能，包括第一输出层和第二输出层，第一输出层输出的第一电压低于第二输出层输出的第二电压；开关控制模块，用于检测电源模块的输出电压，当输出电压超过阈值范围时，开关控制模块的第一控制端输出控制信号；电压差保持模块，电压差保持模块的第一输入端接收控制信号，并根据控制信号将输出电压维持在阈值范围内；开关控制模块的第一控制端与电压差保持模块的第一输入端相连。开关控制模块通过检测电源模块的输出电压情况，解决输出电压不在阈值范围时在基板内产生静电，对基板内各元件造成损坏的问题。

Description

保护电路、显示面板

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种保护电路、显示面板。

背景技术

静电(电荷)是物体的表面由于某种原因造成电荷不平衡而形成的正电荷或负电荷。当电荷发生转移，不同电位互相放电时，就会发生静电放电(Electro-StaticDischarge，ESD)。

在显示面板中，由于电源电压第一输出层输出电压或第二输出层输出电压不在阈值范围内，会在阵列基板内产生ESD；或当对阵列基板进行测试时，外部测试电路的信号从衬底输入，若输入的电压范围在电源电压第一输出层输出的低电压至第二输出层输出的高电压外，则该电压就会流入阵列基板，在阵列基板内产生ESD，然而，第二输出层的高电压和第一输出层的低电压作为整个显示面板的电源电压，其不稳定性会直接影响阵列基板中各元件的正常工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够有效防止基板中电源电压不在阈值范围内的保护电路、显示面板。

为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种保护电路，用于与基板相连，包括：

电源模块，用于给所述基板提供电能，包括第一输出层和第二输出层，所述第一输出层输出的第一电压低于所述第二输出层输出的第二电压；

开关控制模块，用于检测所述电源模块的输出电压，当所述输出电压超过阈值范围时，所述开关控制模块的第一控制端输出控制信号；

电压差保持模块，所述电压差保持模块的第一输入端接收所述控制信号，并根据所述控制信号将所述输出电压维持在阈值范围内；

所述开关控制模块的第一控制端与所述电压差保持模块的第一输入端相连。

在其中一个实施例中，所述开关控制模块被配置为当所述第二电压高于所述阈值范围的上限或所述第一电压低于所述阈值范围的下限时，所述第一控制端输出控制信号，所述电压差保持模块的第一输入端接收所述控制信号，并根据所述控制信号使所述第二输出层的电流通过所述电压差保持模块流向所述第一输出层；当所述第二电压低于所述阈值范围的下限或所述第一电压高于所述阈值范围的上限时，所述第一控制端输出控制信号，所述电压差保持模块第一输入端接收所述控制信号，并根据所述控制信号使所述第一输出层的电流通过所述电压差保持模块流向所述第二输出层。

在其中一个实施例中，所述开关控制模块串联在所述第一输出层和所述第二输出层上，所述开关控制模块包括开关模块和控制模块，所述开关模块和所述控制模块并联，所述开关模块上设有第二控制端和第三控制端，所述控制模块上设有第二输入端、第三输入端，所述第二控制端与所述第二输入端相连，所述第三控制端与所述第三输入端相连。

在其中一个实施例中，所述开关模块包括第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元与所述第二开关单元并联在所述第一输出层和所述第二输出层上，所述第一开关单元设有所述第二控制端，所述第二开关单元设有所述第三控制端；所述控制模块包括第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元与所述第二控制单元串联在所述第一输出层和所述第二输出层上，所述第一控制单元设有所述第二输入端，所述第二控制单元设有所述第三输入端。

在其中一个实施例中，所述第一开关单元包括第一电感和第一电容，所述第二开关单元包括第二电感和第二电容，所述第一电容的第一端、第二电感的第一端分别与所述第二输出层相连，所述第一电容的第二端为所述第二控制端，所述第一电容的第二端与所述第一电感的第一端相连，所述第二电感的第二端与所述第二电容的第一端相连，所述第二电容的第一端为所述第三控制端，所述第一电感的第二端、第二电容的第二端分别与所述第一输出层相连。

在其中一个实施例中，所述第一控制单元包括第一主动开关，所述第一主动开关的触发端为所述第二输入端，所述第一主动开关的触发端与所述第二控制端相连，所述第二控制单元包括第二主动开关，所述第二主动开关的触发端为所述第三输入端，所述第二主动开关的触发端与所述第三控制端相连，所述第一主动开关的第一导通端与所述第二输出层相连，所述第一主动开关的第二导通端与所述第二主动开关的第一导通端相连，所述第一主动开关的第二导通端设有第一控制端，所述第二主动开关的第二导通端与所述第一输出层相连。

在其中一个实施例中，所述电压差保持模块包括第三主动开关，所述第三主动开关的触发端为所述第一输入端，所述第三主动开关的触发端与所述第一控制端相连，所述第三主动开关的第一导通端与所述第二输出层相连，所述第三主动开关的第二导通端与所述第一输出层相连。

为实现本发明的目的，本发明还采用了如下技术方案。

一种保护电路，用于与基板相连，包括测试电路、电源模块、第四主动开关和第五主动开关，所述电源模块包括第一输出层和第二输出层，所述第一输出层输出的第一电压低于所述第二输出层输出的第二电压，所述测试电路通过衬底与第四主动开关的第二导通端、第四主动开关的触发端、第五主动开关的第一导通端共接一点，所述第四主动开关的第一导通端与所述第二输出层相连，所述第五主动开关的触发端、第五主动开关的第二导通端及所述第一输出层相连。

为实现本发明的目的，本发明还采用了如下技术方案。

一种显示面板，包括如上所述的保护电路。

上述的保护电路，通过检测基板内电源模块的输出电压情况，避免了输出电压不在阈值范围内，在基板内产生ESD，从而对基板内各元件造成损坏；且在对基板进行测试时，当从测试电路输出的电压在阈值范围内时，从测试电路输出的电压进入基板对基板各项参数进行测试；当从测试电路输出的电压高于阈值范围的上限时，第四主动开关的第一导通端与第二导通端导通，从测试电路输出的电压通过第四主动开关的第二导通端和第一导通端流向第二输出层；当从测试电路输出的电压低于阈值范围的下限时，第五主动开关的第一导通端与第二导通端导通，从测试电路输出的电压通过第五主动开关的第一导通端和第二导通端流向第一输出层，避免了测试电路输出电压不在阈值范围内，在基板内产生静电，对基板内各元件造成损坏。

上述显示面板，由于包括了上述的保护电路，有效使电源模块输出电压维持在在阈值范围内，解决了电源模块输出电压不在阈值范围内，在基板内产生ESD对基板内各元件造成损坏的问题；同时在对基板进行测试时，有效使测试电路输出电压维持在阈值范围内，避免了测试电路输出电压不在阈值范围内，在基板内产生ESD对基板内各元件造成损坏。

附图说明

图1为本发明一种保护电路的结构示意图；

图2为本发明一种保护电路的一实施方式示意图；

图3为本发明一种保护电路的另一实施方式示意图；

图4为本发明一种保护电路的又一实施方式示意图；

图5为本发明一种显示面板的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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，不是旨在于限制本发明。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方法或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1，图1为一种保护电路的结构示意图。

一种保护电路10，用于与基板相连，包括：

电源模块20，用于给基板提供电能，包括第一输出层120和第二输出层122，第一输出层120输出的第一电压低于第二输出层122输出的第二电压；

开关控制模块30，用于检测电源模块20的输出电压，当输出电压超过阈值范围时，开关控制模块的第一控制端输出控制信号；

电压差保持模块40，电压差保持模块40的第一输入端接收控制信号，并根据控制信号将输出电压维持在阈值范围内；

开关控制模块30的第一控制端与电压差保持模块40的第一输入端相连。

上述的保护电路，通过检测电源模块20的输出电压情况，避免了输出电压不在阈值范围内在基板内产生ESD，从而对基板内各元件造成损坏的问题。

在一个实施例中，参见图2，图2为本发明一种保护电路的一实施方式示意图，开关控制模块30被配置为当第二电压高于阈值范围的上限或第一电压低于所述阈值范围的下限时，第一控制端300输出控制信号，电压差保持模块40的第一输入端400接收控制信号，并根据控制信号使第二输出层122的电流通过电压差保持模块40流向第一输出层120；当第二电压低于所述阈值范围的下限或第一电压高于阈值范围的上限时，第一控制端300生成控制信号，电压差保持模块40第一输入端400接收控制信号，并根据控制信号使第一输出层120的电流通过电压差保持模块40流向第二输出层122。其中，当电源模块中第一输出层120输出的第一电压和第二输出层122不在阈值范围内时，开关控制模块30动作并触发电压差保持模块40动作，同时开关控制模块30根据检测到第一输出层120输出的第一电压或第二输出层122输出的第二电压不同的变化情况，触发电压差保持模块40开启相应的动作。

进一步地，开关控制模块30串联在第一输出层120和第二输出层122上，开关控制模块30包括开关模块310和控制模块320，开关模块310和控制模块320并联，开关模块310上设有第二控制端312和第三控制端314，控制模块320上设有第二输入端322、第三输入端324，第二控制端312与第二输入端322相连，第三控制端314与第三输入端324相连。其中，开关控制模块30包括开关模块310和控制模块320，开关模块310用于检测第一输出层120输出的第一电压或第二输出层122输出的第二电压是否在阈值范围，且根据第一电压或第二电压的不同变化情况，触发控制模块320开启相应的动作；同时，开关模块310上设有第二控制端312和第三控制端314，控制模块320上设有第二输入端322、第三输入端324，第二控制端312与第二输入端322相连，第三控制端314与第三输入端324相连，第二控制端312、第三控制端314、第二输入端322以及第三输入端324的设计，解决了电源模块中第一电压低于阈值范围的下限、第二电压高于阈值范围的上限、第一电压高于阈值范围的上限或第二电压低于阈值范围的下限等四种不同情况对基板内各元件造成损坏的问题。

在一个实施例中，参见图3，图3为本发明一种保护电路的另一实施方式示意图，开关模块包括第一开关单元316和第二开关单元318，第一开关单元316与第二开关单元318并联在第一输出层120和第二输出层122上，第一开关单元316设有第二控制端312，第二开关单元318设有第三控制端314；控制模块包括第一控制单元326和第二控制单元328，第一控制单元410与第二控制单元420串联在第一输出层120和第二输出层122上，第一控制单元326设有第二输入端322，第二控制单元328设有第三输入端324。由于电源模块中第一电压或第二电压不在阈值范围内存在四种不同的情况，电源模块中第一电压低于阈值范围的下限、第二电压高于阈值范围的上限、第一电压高于阈值范围的上限或第二电压低于阈值范围的下限，不同的电压变化情况对应着不同的解决方案，其中，第一开关单元316与第一控制单元326相连，第二开关单元318与第二控制单元328相连，通过不同的电压变化情况，使相应的开关单元和控制单元动作，从而维持电源模块输出电压稳定在阈值范围内。

具体地，第一开关单元316包括第一电感L1和第一电容C1，第二开关单元318包括第二电感L2和第二电容C2，第一电容C1的第一端、第二电感L2的第一端分别与第二输出层122相连，第一电容C1的第二端为第二控制端312，第一电容C1的第二端与第一电感L1的第一端相连，第二电感L2的第二端与第二电容C2的第一端相连，第二电容C2的第一端为第三控制端314，第一电感L1的第二端、第二电容C2的第二端分别与第一输出层120相连。其中，当第一输出层120输出的第一电压或第二输出层122输出的第二电压突然变化时，第一电容C1和第二电容C2相当于短路，第一电感L1和第二电感L2相当于断路，因此当第二输出层122输出的第二电压高于阈值范围的上限或第一输出层120输出的第一电压低于阈值范围的下限时，第二控制端312的电压趋近于第二电压，第三控制端314的电压趋近于第一电压；当第二输出层122输出的第二电压低于阈值范围的下限或第一输出层120输出的第一电压高于阈值范围的上限时，第二控制端312的电压趋近于第二电压，第三控制端314的电压趋近于高态的第一电压，即第三控制端314的电压相对于第二电压为高电压。

进一步地，第一控制单元326包括第一主动开关，第一主动开关的触发端为第二输入端322，第一主动开关的触发端与第二控制端312相连，第二控制单元328包括第二主动开关，第二主动开关的触发端为第三输入端324，第二主动开关的触发端与第三控制端314相连，第一主动开关的第一导通端与第二输出层122相连，第一主动开关的第二导通端与第二主动开关的第一导通端相连，第一主动开关的第二导通端设有第一控制端300，第二主动开关的第二导通端与第一输出层120相连。

具体地，第一主动开关可以为薄膜晶体管T1，第二主动开关可以为第二薄膜晶体管T2，薄膜晶体管T1的栅极为第二输入端322，薄膜晶体管T1的栅极与第二控制端312相连，第二控制单元328包括薄膜晶体管T2，薄膜晶体管T2的栅极为第三输入端324，薄膜晶体管T2的栅极与第三控制端314相连，薄膜晶体管T1的源极与第二输出层122相连，薄膜晶体管T1的漏极与薄膜晶体管T2的源极相连，薄膜晶体管T1的漏极设有第一控制端300，薄膜晶体管T2的漏极与第一输出层120相连。其中，当第二输出层122输出的第二电压高于阈值范围的上限或第一输出层120输出的第一电压低于阈值范围的下限时，由于薄膜晶体管T2的栅极为第三输入端324，第三输入端324与第三控制端314相连，而第三控制端314的电压趋近于第一电压，第二电压高于第一电压，因此薄膜晶体管T2的栅极电压趋近于第一电压，薄膜晶体管T2截止，又由于薄膜晶体管T1的栅极为第二输入端322，第二输入端322与第二控制端312相连，而第二控制端312的电压趋近于第二电压，因此薄膜晶体管T1的栅极电压趋近于第二电压，第二电压高于第一电压，薄膜晶体管T1导通，而薄膜晶体管T1的漏极设有第一控制端300，因此第一控制端300的电压趋近于第二电压；当第二输出层122输出的第二电压低于阈值范围的下限或第一输出层120输出的第一电压高于阈值范围的上限时，薄膜晶体管T1栅极的电压趋近于第二电压，薄膜晶体管T2栅极的电压趋近于高态的第一电压，即薄膜晶体管T2栅极的电压相对于第二电压为高电压，因此薄膜晶体管T1截止，薄膜晶体管T2反向导通，第一控制端300的电压趋近于高态的第一电压。

进一步地，电压差保持模块40包括第三主动开关，第三主动开关的触发端为第一输入端400，第三主动开关的触发端与第一控制端300相连，第三主动开关的第一导通端与第二输出层122相连，第三主动开关的第二导通端与第一输出层120相连。

具体地，第三主动开关可以为薄膜晶体管T3，薄膜晶体管T3的栅极为第一输入端400，薄膜晶体管T3的栅极与第一控制端300相连，薄膜晶体管T3的源极与第二输出层122相连，薄膜晶体管T3的漏极与第一输出层120相连。其中，当第二输出层122输出的第二电压高于阈值范围的上限或第一输出层120输出的第一电压低于阈值范围的下限时，由于薄膜晶体管T3的栅极与第一控制端300相连，薄膜晶体管T3的栅极为第一输入端400，第一控制端300的电压趋近于第二电压，因此薄膜晶体管T3的栅极趋近于第二电压，薄膜晶体管T3导通，第二输出层122的电流通过薄膜晶体管T3流向第一输出层120，从而使第一输出层120输出的第一电压变高或第二输出层122输出的第二电压变低，使第一电压或第二电压维持在阈值范围内；当第二输出层122输出的第二电压低于阈值范围的下限或第一输出层120输出的第一电压高于阈值范围的上限时，由于第一控制端300趋近于高态的第一电压，薄膜晶体管T3的栅极电压也趋近于高态的第一电压，因此薄膜晶体管T3反向导通，第一输出层120的电流通过薄膜晶体管T3流向第二输出层122，从而使第一输出层120输出的第一电压变低或第二输出层122输出的第二电压变高，使第一电压或第二电压维持在阈值范围内。

一种保护电路50，用于与基板相连，包括测试电路500、电源模块20、第四主动开关和第五主动开关，所述电源模块20包括第一输出层120和第二输出层122，所述第一输出层120输出的第一电压低于所述第二输出层122输出的第二电压，所述测试电路500通过衬底与第四主动开关的第二导通端、第四主动开关的触发端、第五主动开关的第一导通端共接一点，所述第四主动开关的第一导通端与所述第二输出层122相连，所述第五主动开关的触发端、第五主动开关的第二导通端及所述第一输出层120相连。

具体地，参见图4，图4为本发明一种保护电路的又一实施方式示意图，第四主动开关可以为薄膜晶体管T4，第五主动开关可以为薄膜晶体管T5，测试电路500通过衬底与薄膜晶体管T4的漏极、薄膜晶体管T4的栅极、薄膜晶体管T5的源极共接一点，薄膜晶体管T4的源极与第二输出层122相连，薄膜晶体管T5的栅极、薄膜晶体管T5的漏极及第一输出层120相连。

上述的保护电路50，在对基板进行测试时，当从测试电路500输出的电压在阈值范围内时，从测试电路500输出的电压进入基板对基板各项参数进行测试；当从测试电路500输出的电压高于阈值范围的上限时，薄膜晶体管T4导通，从测试电路500输出的电压通过薄膜晶体管T4流向第二输出层122；当从测试电路500输出的电压低于阈值范围的下限时，薄膜晶体管T5导通，从测试电路500输出的电压通过薄膜晶体管T5流向第一输出层120。

一种基板，包括多条栅极线、多条数据线和至少一个如上所述的保护电路50。

上述的基板，由于加入了保护电路50，在对基板进行测试时，有效解决了测试电路500输出电压不在阈值范围内时，在基板内产生ESD对板内各元件造成损坏的问题。

本发明还提供了一种显示面板001，参见图5，图5为本发明一种显示面板的结构示意图，包括上述的保护电路10和保护电路50。

上述显示面板001，由于包括了如上所述的保护电路10，有效使电源模块20输出电压维持在在阈值范围内，解决了电源模块20输出电压不在阈值范围内，在基板内产生ESD对基板内各元件造成损坏的问题；同时显示面板001还包括保护电路50，在对基板进行测试时，有效使测试电路500输出电压维持在阈值范围内，防止了测试电路500输出电压不在阈值范围内，在基板内产生ESD对基板内各元件造成损坏的问题。其中，保护电路50连接于电源模块，是为了使测试电路500输出电压维持在阈值范围内，而保护电路10是为了使电源模块20输出电压维持在阈值范围内，保护电路50又依赖于电源模块20，因此，保护电路10和保护电路50的加入更好地解决了ESD对基板内各元件造成的损坏的问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种保护电路，用于与基板相连，其特征在于，包括：

电源模块，用于给所述基板提供电能，包括第一输出层和第二输出层，所述第一输出层输出的第一电压低于所述第二输出层输出的第二电压；

开关控制模块，用于检测所述电源模块的输出电压，当所述输出电压超过阈值范围时，所述开关控制模块的第一控制端输出控制信号；

电压差保持模块，所述电压差保持模块的第一输入端接收所述控制信号，并根据所述控制信号将所述输出电压维持在阈值范围内；

所述开关控制模块的第一控制端与所述电压差保持模块的第一输入端相连；

所述开关控制模块被配置为当所述第二电压高于所述阈值范围的上限或所述第一电压低于所述阈值范围的下限时，所述第一控制端输出控制信号，所述电压差保持模块的第一输入端接收所述控制信号，并根据所述控制信号使所述第二输出层的电流通过所述电压差保持模块流向所述第一输出层；当所述第二电压低于所述阈值范围的下限或所述第一电压高于所述阈值范围的上限时，所述第一控制端输出控制信号，所述电压差保持模块的第一输入端接收所述控制信号，并根据所述控制信号使所述第一输出层的电流通过所述电压差保持模块流向所述第二输出层；

所述开关控制模块串联在所述第一输出层和所述第二输出层上，所述开关控制模块包括开关模块和控制模块，所述开关模块和所述控制模块并联，所述开关模块上设有第二控制端和第三控制端，所述控制模块上设有第二输入端、第三输入端，所述第二控制端与所述第二输入端相连，所述第三控制端与所述第三输入端相连。

2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述开关模块包括第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元与所述第二开关单元并联在所述第一输出层和所述第二输出层上，所述第一开关单元设有所述第二控制端，所述第二开关单元设有所述第三控制端；所述控制模块包括第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元与所述第二控制单元串联在所述第一输出层和所述第二输出层上，所述第一控制单元设有所述第二输入端，所述第二控制单元设有所述第三输入端。

3.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述第一开关单元包括第一电感和第一电容，所述第二开关单元包括第二电感和第二电容，所述第一电容的第一端、第二电感的第一端分别与所述第二输出层相连，所述第一电容的第二端为所述第二控制端，所述第一电容的第二端与所述第一电感的第一端相连，所述第二电感的第二端与所述第二电容的第一端相连，所述第二电容的第一端为所述第三控制端，所述第一电感的第二端、第二电容的第二端分别与所述第一输出层相连。

4.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述第一控制单元包括第一主动开关，所述第一主动开关的触发端为所述第二输入端，所述第一主动开关的触发端与所述第二控制端相连，所述第二控制单元包括第二主动开关，所述第二主动开关的触发端为所述第三输入端，所述第二主动开关的触发端与所述第三控制端相连，所述第一主动开关的第一导通端与所述第二输出层相连，所述第一主动开关的第二导通端与所述第二主动开关的第一导通端相连，所述第一主动开关的第二导通端设有第一控制端，所述第二主动开关的第二导通端与所述第一输出层相连。

5.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述电压差保持模块包括第三主动开关，所述第三主动开关的触发端为所述第一输入端，所述第三主动开关的触发端与所述第一控制端相连，所述第三主动开关的第一导通端与所述第二输出层相连，所述第三主动开关的第二导通端与所述第一输出层相连。

6.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1～5任意一项所述的保护电路。

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