CN108398981B - 一种显示装置的控制电路、显示装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置的控制电路，该显示装置的控制电路包括：维持控制模块，维持控制模块包括相连接于维持控制节点的节点控制子模块和开关子模块；节点控制子模块包括第二场效应管并输入维持控制信号和模拟信号，开关子模块包括第一场效应管并输入供电信号和输出电源信号；当显示装置关机时，维持控制信号由低电平升至高电平，第二场效应管关断，供电信号的电压降低至关机侦测电压，维持控制节点的电压由地电位上升至第一控制电压，关机侦测电压和第一控制电压满足第一场效应管的关断条件，避免电源信号在下降后再次上升至开机侦测电压导致关机后开机再迅速关机；本发明还公开了应用该控制电路的显示装置及其控制方法。

Description

一种显示装置的控制电路、显示装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置的控制电路、应用该控制电路的显示装置及其控制方法。

背景技术

随着面板尺寸的大型化，面板分辨率越来越精细，面板的负载也随之越来越大。显示装置的主板端电路和芯片(IC)端电路之间由较长的电路连接线连接，电路连接线的阻抗较大，面板在不同的驱动状态下呈现不同的负载特性。主板端电路和芯片端电路相连接的等效电路图如图1所示，电路连接线的电阻为R，电路连接线一端的电压为主板端电路的主板信号VA，电路连接线另一端的电压为芯片端电路的电源信号VDD，芯片端电路一般有接地的电容。

在执行关机动作时，由于关机时面板负载变化，流经电路连接线的电流I_VDD瞬间变大，导致电源信号VDD先迅速拉低，然后I_VDD变小，电源信号VDD迅速回升，最后电源信号VDD缓慢下降，这一过程称为关机弹跳，电源信号VDD的关机弹跳波形如图2所示。关机弹跳过程中电源信号VDD的电压可能触及影响开机的开机侦测电压UVLO1和影响关机的关机侦测电压UVLO2，扰乱正常的关机时序，如关机后开机再迅速关机，从而导致电荷残留，画面显示异常等不良现象。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种显示装置的控制电路、显示装置及其控制方法，有效防止在显示装置关机时电源信号在下降后再次上升至开机侦测电压而导致的关机时序异常。

本发明提供的技术方案如下：

本发明公开了一种显示装置的控制电路，该显示装置的控制电路包括：维持控制模块，所述维持控制模块包括节点控制子模块和开关子模块；节点控制子模块和开关子模块相连接于维持控制节点；所述节点控制子模块包括第二场效应管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，第二场效应管的栅极输入维持控制信号并经第三电阻接地，第二场效应管的源极连接维持控制节点，第二场效应管的漏极接地；模拟信号经第一电阻输入维持控制节点；维持控制节点经第二电阻接地；所述开关子模块包括第一场效应管，第一场效应管的栅极连接所述维持控制节点，第一场效应管的源极输入供电信号，第一场效应管的漏极输出电源信号；当显示装置关机时，维持控制信号由低电平升至高电平，第二场效应管关断；供电信号的电压由预设供电电压降低至关机侦测电压，维持控制节点的电压由地电位上升至第一控制电压，所述关机侦测电压和所述第一控制电压满足第一场效应管的关断条件。

优选地，所述第一场效应管和第二场效应管均为p型场效应管。

优选地，该显示装置的控制电路还包括放电模块，所述放电模块包括第三场效应管；第三场效应管的栅极输入维持控制信号，第三场效应管的源极接地，第三场效应管的漏极输入供电信号并连接维持控制模块。

优选地，所述第三场效应管为n型场效应管。

优选地，所述第一电阻、第二电阻和第二场效应管满足：

UVLO1*r₂/(r₁+r₂)>-Vth2，

其中r₁为第一电阻的电阻值，r₂为第二电阻的电阻值，UVLO1为开机侦测电压，Vth2为第二场效应管的阈值电压。

优选地，所述第一电阻、第二电阻和第一场效应管满足：

UVLO1*r₁/(r₁+r₂)>-Vth1，

其中r₁为第一电阻的电阻值，r₂为第二电阻的电阻值，UVLO1为开机侦测电压，Vth1为第一场效应管的阈值电压。

优选地，所述第一电阻、第二电阻和第一场效应管满足：

VIN₁-AVDD₁*r₂/(r₁+r₂)<-Vth1，

其中r₁为第一电阻的电阻值，r₂为第二电阻的电阻值，Vth1为第一场效应管的阈值电压，AVDD₁为在供电信号降低至关机侦测电压时所述模拟信号的电压值，VIN₁的电压值等于关机侦测电压。

本发明还公开了一种显示装置，该显示装置包括上述任一项所述的显示装置的控制电路。

本发明还公开了一种显示装置的控制方法，该显示装置的控制方法可应用于一种显示装置，所述显示装置包括上述任一项所述的显示装置的控制电路，该显示装置的控制方法包括以下步骤：

当显示装置正常工作时，节点控制子模块输入位于低电平的维持控制信号和位于预设模拟电压的模拟信号，第二场效应管导通，使连接第二场效应管源极的维持控制节点接地；开关子模块中第一场效应管的源极输入位于高电平的供电信号，第一场效应管的栅极连接位于地电位的维持控制节点，第一场效应管打开；

当显示装置关机时，输入节点控制子模块的维持控制信号由低电平升至高电平，第二场效应管关断，使得连接着维持控制节点的第一场效应管栅极的电压由地电位上升至高于第一控制电压，同时输入第一场效应管源极的供电信号的电压由预设供电电压降低至关机侦测电压，关机侦测电压与变化后的第一场效应管的栅极电压的电压差满足第一场效应管的关断条件，使得第一场效应管关断。

与现有技术相比，本发明能够带来以下至少一项有益效果：

1、在显示装置关机时及供电信号异常掉电时，控制电路使芯片端电源和供电电源断开，即控制电路中输出的电源信号的电压不受输入的供电信号电压影响，防止电源信号出现关机弹跳，保证关机时序正常；

2、在显示装置关机时，放电模块加快供电电源放电，避免电源信号再次上升至开机侦测电压。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明予以进一步说明。

图1为现有显示装置中芯片端电路和主板端电路相连接的等效电路图；

图2为现有显示装置关机时电源信号的驱动波形示意图；

图3为本发明显示装置的控制电路的电路示意图；

图4为图3所示控制电路中主要信号的工作时序图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

本发明的显示装置包括供电电源、芯片端电源和控制电路，控制电路连接供电电源和芯片端电源。供电电源输出供电信号VIN至控制电路，供电信号VIN迅速从高电平降低至低电平的过程称为掉电，常发生在显示装置关机时。控制电路输入供电信号VIN，并输出电源信号VDD至芯片端电源，当电源信号VDD掉电时，控制电路将供电电源和芯片端电源端开，即控制电路中输出的电源信号VDD不受输入的供电信号VIN大小影响。芯片端电源输入电源信号VDD，并控制芯片端多个电路模块的工作。

图3为本发明显示装置的控制电路的电路示意图，控制电路包括维持控制模块01和放电模块02。维持控制模块01输入控制信号VSS、模拟信号AVDD以及供电信号VIN，输出电源信号VDD。维持控制模块01负责在供电信号VIN维持高电平时，输出电压值处于预设电源电压的电源信号VDD，且负责在供电信号VIN掉电时断开供电信号VIN和电源信号VDD，即此时控制电路输出的电源信号VDD不受输入的供电信号VIN影响。放电模块02输入供电信号VIN和控制信号VSS，放电模块02负责在供电信号VIN迅速由高电平降至低电平时将供电电源放电，使供电信号VIN降低至地电位GND。

如图3所示，维持控制模块01包括节点控制子模块01A和开关子模块01B，节点控制子模块01A和开关子模块01B相连接于维持控制节点netA。节点控制子模块01A包括第二场效应管MOS2、第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3；开关子模块01B包括第一场效应管MOS1。第一场效应管MOS1和第二场效应管MOS2均为p型场效应管。

第一场效应管MOS1的栅极和第二场效应管MOS2的源极相连接于维持控制节点netA。模拟信号AVDD经第一电阻R1输入维持控制节点netA；维持控制节点netA又经第二电阻R2接地。

第二场效管MOS2的栅极输入维持控制信号VSS并经第三电阻R3接地，第二场效管MOS2的源极连接维持控制节点netA，第二场效管MOS2的漏极接地。

第一场效应管MOS1的栅极连接维持控制节点netA，第一场效应管MOS1的源极输入供电信号VIN，并连接放电模块02；第一场效应管MOS1的漏极输出电源信号VDD。

放电模块02包括第三场效应管MOS3，第三场效应管MOS3为n型场效应管。第三场效应管MOS3的栅极输入维持控制信号VSS；第三场效应管MOS3的源极接地；第三场效应管MOS3的漏极输入供电信号VIN，并连接维持控制模块01。

驱动电路的主要信号的工作时序图如图4所示，以下结合图4来说明本发明驱动电路的工作原理：

输入控制电路的信号包括供电信号VIN、维持控制信号VSS以及模拟信号AVDD，其中：供电信号VIN的电压在显示装置开机时由地电位GND升至预设供电电压，正常工作时维持供电电压，在显示装置关机时由供电电压降至地电位GND。维持控制信号VSS在显示装置开机时，经延时时间Td后(即电平转换器Level shift IC开始工作后)由地电位GND降至低电平VGL，正常工作时维持低电平VGL，在显示装置关机时由低电平VGL迅速升至高电平VGH，之后缓慢下降至地电位GND。模拟信号AVDD在显示装置开机时无输入，当电源信号VDD高于开机侦测电压UVLO1后，芯片端的多个电路模块开始工作，模拟信号AVDD开始输入并由开机侦测电压UVLO1逐渐升高至预设模拟电压，正常工作时维持模拟电压，在显示装置关机时由模拟电压逐渐下降至地电位GND。

如图4所示，显示装置开机之前，供电信号VIN、维持控制信号VSS、电源信号VDD、模拟信号AVDD均处于地电位GND，第一场效应管MOS1、第二场效应管MOS2、第三场效应管MOS3均处于关闭状态。

显示装置开机时，随着输入的供电信号VIN开始升高，第一场效应管MOS1的源极一侧电压抬高，栅极一侧仍为地电位GND，记第一场效应管MOS1的栅源极电压差为Vgs1，第一场效应管MOS1的阈值电压为Vth1，当满足-Vgs1>-Vth1时，第一场效应管MOS1导通，电源信号VDD开始输入芯片端电源。随着供电信号VIN持续升高，电源信号VDD也随之升高，当电源信号VDD的电压高于开机侦测电压UVLO1时，芯片端的多个电路模块开始工作，模拟信号AVDD开始输入并且模拟信号AVDD的电压值由开机侦测电压UVLO1开始逐渐升高。

由于维持控制信号VSS在电平转换器Level shift IC开始工作后才开始下降，因此在延时时间Td之前第二场效应管MOS2的栅极一侧仍为地电位GND。在设计时使得第二场效应管MOS2的阈值电压Vth2满足：

UVLO1*r₂/(r₁+r₂)>-Vth2，

其中r₁为第一电阻R1的电阻值，r₂为第二电阻R2的电阻值，UVLO1为开机侦测电压，Vth2为第二场效应管MOS2的阈值电压。则当电源信号VDD一旦高于开机侦测电压UVLO1时，第二场效应管MOS2的栅源极电压差Vgs2满足：-Vgs2>-Vth2，第二场效应管MOS2打开，维持控制节点netA被拉低至地电位GND。

同时为了避免不定状况的发生，如在模拟信号AVDD启动的瞬间第二场效应管MOS2没有成功打开，第一场效应管MOS1又被关断，导致控制电路无法正常动作；优选地，在设计时使第一场效应管MOS1的阈值电压Vth1满足：

UVLO1*r₁/(r₁+r₂)>-Vth1

其中r₁为第一电阻R1的电阻值，r₂为第二电阻R2的电阻值，UVLO1为开机侦测电压，Vth1为第一场效应管MOS1的阈值电压。则在模拟信号AVDD建立的瞬间第一场效应管MOS1不会被关断。

电源信号VDD维持一段时间后，模拟信号AVDD持续上升，由于第二场效应管MOS2打开，第二场效应管MOS2的源极电压仍为地电位GND。延时时间Td后，电平转换器Level shiftIC开始动作，维持控制信号VSS由地电位GND降低至低电平VGL，第二场效应管MOS2的栅极电压降低，-Vgs2>-Vth2仍然满足，因此第二场效应管MOS2持续维持打开状态。

当显示装置关机时，供电信号VIN迅速下降，电源信号VDD下降至关机侦测电压UVLO2以下；电平转换器Level shift IC执行关机动作，维持控制信号VSS迅速由低电平VGL上升至高电平VGH，因为高电平VGH的电压值为模拟信号AVDD电压值的数倍，第二场效应管MOS2满足：-Vgs2<-Vth2，第二场效应管MOS2关断，此时维持控制节点netA的电压由第一电阻R1和第二电阻R2的分压决定。

选择关机后的某一时间节点，如供电信号VIN的电压值下降到关机侦测电压UVLO2时，在设计上使第一场效应管MOS1满足：

VIN₁-AVDD₁*r₂/(r₁+r₂)<-Vth1，

其中r₁为第一电阻R1的电阻值，r₂为第二电阻R2的电阻值，Vth1为第一场效应管MOS1的阈值电压，AVDD₁为在供电信号VIN降低至关机侦测电压UVLO2时模拟信号AVDD的电压值，VIN1的电压值等于关机侦测电压UVLO2。即模拟信号AVDD的电压高于第二控制电压，则维持控制节点netA的电压(即第二电阻R2两端的电压AVDD₁*r2/(r1+r2))高于第一控制电压，关机侦测电压UVLO2和第一控制电压满足第一场效应管MOS1的关断条件，第一场效应管MOS1关断，切断供电电源与芯片端电源的连接，即电源信号VDD的电压不受输入的供电信号VIN影响。在第一场效应管MOS1关断后，电源信号VDD逐渐消耗至地电位GND。

同时由于维持控制信号VSS此时的电压较高，第三场效应管MOS3的阈值电压Vth3和第三场效应管MOS3的栅源极电压差Vgs3满足Vgs3>Vth3，第三场效应管MOS3打开，加速供电电源的放电。由于维持控制信号VSS和模拟信号AVDD的电压下降较慢，可以在较高电位维持较长时间，在第一场效应管MOS1关断的时间内，放电模块02将供电电源放电，使供电信号由预设供电电压降至地电位GND，则避免了电源信号VDD再次上升至开机侦测电压UVLO1的状况，保证了正常的关机时序。

需要说明的是，第一场效应管MOS1的关断不一定发生在供电信号VIN的电压值下降到关机侦测电压UVLO2时或者之前，只需要选取在显示装置关机后的某一时间节点，保证在该时间节点前第一场效应管MOS1关断，即应落入本发明的保护范围。

本发明公开了一种显示装置的控制电路，当显示装置关机时，维持控制信号VSS由低电平VGL升至高电平VGH，第二场效应管MOS2关断；供电信号VIN的电压由预设供电电压下降至关机侦测电压UVLO2，维持控制节点netA的电压由地电位GND上升至第一控制电压，关机侦测电压UVLO2和第一控制电压满足第一场效应管的关断条件，避免电源信号VDD在下降后再次上升至开机侦测电压导致关机后开机再迅速关机；本发明还公开了应用该控制电路的显示装置及其控制方法。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出多个改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种显示装置的控制电路，包括：维持控制模块，所述维持控制模块包括节点控制子模块和开关子模块；节点控制子模块和开关子模块相连接于维持控制节点；其特征在于，

所述节点控制子模块包括第二场效应管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，第二场效应管的栅极输入维持控制信号并经第三电阻接地，第二场效应管的源极连接维持控制节点，第二场效应管的漏极接地；

模拟信号经第一电阻输入维持控制节点；维持控制节点经第二电阻接地；

所述开关子模块包括第一场效应管，第一场效应管的栅极连接所述维持控制节点，第一场效应管的源极输入供电信号，第一场效应管的漏极输出电源信号；

当显示装置关机时，维持控制信号由低电平升至高电平，第二场效应管关断；供电信号的电压由预设供电电压降低至关机侦测电压，维持控制节点的电压由地电位上升至第一控制电压，所述关机侦测电压和所述第一控制电压满足第一场效应管的关断条件。

2.根据权利要求1所述的显示装置的控制电路，其特征在于：所述第一场效应管和第二场效应管均为p型场效应管。

3.根据权利要求1所述的显示装置的控制电路，其特征在于：还包括放电模块，所述放电模块包括第三场效应管；

第三场效应管的栅极输入维持控制信号，第三场效应管的源极接地，第三场效应管的漏极输入供电信号并连接维持控制模块。

4.根据权利要求3所述的显示装置的控制电路，其特征在于：所述第三场效应管为n型场效应管。

5.根据权利要求1所述的显示装置的控制电路，其特征在于：所述第一电阻、第二电阻和第二场效应管满足：

UVLO1*r₂/(r₁+r₂)>-Vth2，

其中r₁为第一电阻的电阻值，r₂为第二电阻的电阻值，UVLO1为开机侦测电压，Vth2为第二场效应管的阈值电压。

6.根据权利要求1所述的显示装置的控制电路，其特征在于：所述第一电阻、第二电阻和第一场效应管满足：

UVLO1*r₁/(r₁+r₂)>-Vth1，

其中r₁为第一电阻的电阻值，r₂为第二电阻的电阻值，UVLO1为开机侦测电压，Vth1为第一场效应管的阈值电压。

7.根据权利要求1所述的显示装置的控制电路，其特征在于：所述第一电阻、第二电阻和第一场效应管满足：

VIN₁-AVDD₁*r₂/(r₁+r₂)<-Vth1，

其中r₁为第一电阻的电阻值，r₂为第二电阻的电阻值，Vth1为第一场效应管的阈值电压，AVDD₁为在供电信号降低至关机侦测电压时所述模拟信号的电压值，VIN₁的电压值等于关机侦测电压。

8.一种显示装置，其特征在于：包括如权利要求1-7任一项所述的显示装置的控制电路。

9.一种显示装置的控制方法，应用于一种显示装置，所述显示装置包括如权利要求1-7任一项所述的显示装置的控制电路，其特征在于，包括以下步骤：

当显示装置正常工作时，节点控制子模块输入位于低电平的维持控制信号和位于预设模拟电压的模拟信号，第二场效应管导通，使连接第二场效应管源极的维持控制节点接地；开关子模块中第一场效应管的源极输入位于高电平的供电信号，第一场效应管的栅极连接位于地电位的维持控制节点，第一场效应管打开；

当显示装置关机时，输入节点控制子模块的维持控制信号由低电平升至高电平，第二场效应管关断，使得连接着维持控制节点的第一场效应管栅极的电压由地电位上升至高于第一控制电压，同时输入第一场效应管源极的供电信号的电压由预设供电电压降低至关机侦测电压，关机侦测电压与变化后的第一场效应管的栅极电压的电压差满足第一场效应管的关断条件，使得第一场效应管关断。