CN113344162B - 电压控制电路、显示控制电路及电子标签 - Google Patents

电压控制电路、显示控制电路及电子标签 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种电压控制电路，包括：控制单元，用于接收输入信号并输出第一控制信号；第一场效应管，栅极电连接输入单元，在导通时具有一导通电流；反馈单元，电连接控制单元和第一场效应管的漏极，用于根据导通电流输出反馈信号至控制单元，控制单元还用于根据反馈信号和输入信号输出第一控制信号；及第二场效应管，栅极用于接收第二控制信号，源极电连接于第一场效应管的漏极和反馈单元之间的节点，节点连接至第一输出端，第一输出端用于输出第一驱动电压；在第一时段，第二控制信号用于控制第二场效应管导通；在第二时段，第二控制信号用于控制第二场效应管截止。本申请还提供一种显示控制电路和电子标签。

Description

电压控制电路、显示控制电路及电子标签
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种电压控制电路、应用该电压控制电路的显示控制电路及应用该显示控制电路的电子标签。
背景技术
电子标签可用于动态地展示商品的信息。电子标签包括一控制电路，该控制电路用于输出多个电压信号。该电子标签可根据该多个电压信号改变所展示的信息。控制电路中通常包括至少一电压控制电路单元，该至少一电压控制电路单元用于保持所述多个电压信号的值稳定在一预设范围内，以提升该电子标签的显示效果。
一种电压控制电路单元包括多颗晶体管以调节该多个电压信号的值，多颗晶体管导致稳压电路单元耗电较大。另一种电压控制电路单元包括晶体管和电阻，通过晶体管和电阻配合以调节该多个电压信号的值，该种稳压电路单元虽减小了耗电量，但对该多个电压信号的调节效果较差。
发明内容
本申请第一方面提供一种电压控制电路，包括：
控制单元，用于接收输入信号并输出第一控制信号；
第一场效应管，所述第一场效应管的栅极电连接所述输入单元，所述第一场效应管在导通时具有一导通电流；
反馈单元，所述反馈单元分别电连接所述控制单元和所述第一场效应管的漏极，用于根据所述导通电流输出反馈信号至所述控制单元，所述控制单元还用于根据所述反馈信号和所述输入信号输出所述第一控制信号；及
第二场效应管，所述第二场效应管的栅极用于接收第二控制信号，源极电连接于所述第一场效应管的漏极和所述反馈单元之间的节点，所述节点连接至第一输出端，所述第一输出端用于输出第一驱动电压；
在第一时段，所述第二控制信号用于控制所述第二场效应管导通，所述导通电流用于调低所述第一驱动电压；在第二时段，所述第二控制信号用于控制所述第二场效应管截止，所述导通电流用于调高所述第一驱动电压。
本申请第二方面提供一种显示控制电路，包括：
电压产生电路，用于分别输出第一电源电压和第二电源电压，所述第二电源电压用于获取一第二驱动电压；
电压控制电路，所述电压控制电路如上述，所述第一场效应管的源极电连接所述电压产生电路，用于接收所述第一电源电压；及
电压输出电路，分别电连接所述电压产生电路和所述电压控制电路，用于接收所述第一驱动电压和所述第二驱动电压，并用于选择输出所述第一驱动电压或所述第二驱动电压。
本申请第三方面提供一种电子标签，包括：
显示模组；及
控制基板，所述控制基板包括显示控制电路，所述显示控制电路如上述，所述显示控制电路电连接所述显示模组，用于输出所述第一驱动电压及所述第二驱动电压至所述显示模组，所述显示模组用于根据所述第一驱动电压及所述第二驱动电压显示产品信息。
上述电压控制电路，用于输出第一驱动电压，电压控制电路包括第一场效应管和第二场效应管，该第一场效应管导通时具有导通电流，在第一时段，第二控制信号控制第二场效应管导通，导通电流可用于调低第一驱动电压，在第二时段，第二控制信号控制第二场效应管截止，导通电流可用于调高第一驱动电压，也即通过所述第一场效应管和所述第二场效应管的配合，控制所述第一驱动电压，由于本申请中调高和调低第一驱动电压的过程皆采用场效应管(第一场效应管和第二场效应管)完成，有利于提升对所述第一驱动电压的调节效果，且本申请中，第二场效应管工作于调低第一驱动电压的时段(第一时段)而在调高第一驱动电压的时段(第二时段)截止，而并非持续保持导通状态，有利于减小电压控制电路的整体功耗。因此上述的电压控制电路在有利于提高对所述第一驱动电压的调节效果的基础上还有利于降低电压控制电路的整体功耗。
附图说明
图1为本实施例中电子标签的剖面结构示意图。
图2为图1所示电子标签中显示控制电路的电路结构示意图。
图3为图2所示电压控制电路的电路结构示意图。
主要元件符号说明
电子标签 10
显示模组 11
盖板 111
第一电极层 112
显示层 113
第二电极层 114
显示单元 115
像素区 P1、P2、P3
第一粒子 116
第二粒子 117
第三粒子 118
电极块 119
控制基板 12
显示控制电路 120
电压产生电路 121
电压控制电路 122
电压输出电路 123
系统电压 VDD
第一电源电压 VGH
第二电源电压 VGL
第一驱动电压 VSHR
第二驱动电压 VSL
第三驱动电压 VSH
第一稳压电路 124
第二稳压电路 125
控制单元 126
反馈单元 127
第一场效应管 M1
第二场效应管 M2
放大器 OP
第一电阻 R1
第二电阻 R2
输入信号 VREF
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
电子标签多用于例如超市货架等需要展示产品信息的场景中。相较于传统纸质标签，电子标签可根据驱动信号实时地改变其展示的产品信息。
请参阅图1，本实施例的电子标签10包括层叠设置的显示模组11和控制基板12。显示模组11包括依次层叠设置的盖板111、第一电极层112、显示层113及第二电极层114。第二电极层114远离盖板111的表面直接接触控制基板12。盖板111为透明盖板，盖板111远离控制基板12的表面用于展示产品信息。第一电极层112通过导电结构(图未示，例如为导线)与控制基板12电连接。控制基板12用于输出一公共电压至第一电极层112，并用于输出驱动电压至第二电极层114。显示层113用于根据第一电极层112与第二电极层114之间形成的电压差(形成电场)进行显示。
显示模组11包括多个显示单元115，图1仅示出其中一个显示单元。每个显示单元115包括三个像素区，三个像素区分别表示为像素区P1、P2及P3。每个像素区中具有可在电场中移动的多颗第一粒子116、多颗第二粒子117及多颗第三粒子118。第一粒子116、第二粒子117及第三粒子118颜色不同。第二电极层114包括多个电极块119，每个电极块119用于驱动唯一一个像素区。对于每一像素区，第一电极层112与电极块119被控制基板12分别施加电压后，第一电极层112与电极块119形成电场，多颗第一粒子116、多颗第二粒子117及多颗第三粒子118在该电场中移动。
在电子标签10工作过程中，通常第一电极层112上的电压保持恒定，通过改变各个电极块119上的驱动电压以改变该电场。本实施例中，每个像素区具有三种显示状态，图1中分别展示了三种显示状态下第一粒子116、第二粒子117及第三粒子118的状态。如图1所示，第一电极层112上各处被施加公共电压Vcom，三个电极块119分别被控制基板12施加第一驱动电压、第二驱动电压及第三驱动电压。则像素区P1中，第一粒子116向盖板111方向运动，第一粒子116相较于第二粒子117和第三粒子118更靠近盖板111，当人眼从盖板111远离控制基板12的一侧观察电子标签10时，像素区P1所展示的颜色为第一粒子116的颜色。同理，当人眼从盖板111远离控制基板12的一侧观察电子标签10时，像素区P2所展示的颜色为第二粒子117的颜色，像素区P3所展示的颜色为第三粒子118的颜色。
如上述的，通过改变控制基板12输出的驱动信号，可改变各像素区显示的颜色、各显示单元115显示的颜色，从而改变电子标签10整体所显示的产品信息。第一驱动电压、第二驱动电压及第三驱动电压输出稳定时，电子标签10显示效果较好。本实施例中，控制基板12包括显示控制电路，显示控制电路电连接第二电极层114，用于输出第一驱动电压、第二驱动电压及第三驱动电压。
如图2所示，显示控制电路120包括电压产生电路121、电压控制电路122及电压输出电路123。电压产生电路121用于接收系统电压VDD，并根据系统电压VDD输出第一电源电压VGH和第二电源电压VGL。第一电源电压VGH为正电压，第二电源电压VGL为负电压。电压控制电路122电连接电压产生电路121，用于根据第一电源电压VGH产生第一驱动电压VSHR。显示控制电路120还包括第一稳压电路124和第二稳压电路125。第一稳压电路124电连接电压产生电路121，用于根据第二电源电压VGL产生第二驱动电压VSL。第二稳压电路125电连接电压产生电路121，用于根据第一电源电压VGH产生第三驱动电压VSH。电压输出电路123分别电连接电压控制电路122、第一稳压电路124及第二稳压电路125，用于选择输出第一驱动电压VSHR、第二驱动电压VSL或第三驱动电压VSH。本实施例中，电压输出电路123包括复用器。第一驱动电压VSHR大于第二驱动电压VSL且小于第三驱动电压VSH。本实施例中，第一驱动电压VSHR为6V，第二驱动电压VSL为-15V，第三驱动电压VSH为15V。
请参阅图3，电压控制电路122包括控制单元126、反馈单元127、第一场效应管M1和第二场效应管M2。控制单元126用于输出第一控制信号。第一场效应管M1的栅极电连接控制单元126，用于接收所述第一控制信号。第一场效应管M1导通时具有一导通电流，所述第一控制信号用于控制所述导通电流的大小。第一场效应管M1的源极电连接电压产生电路121(参图2)，用于接收第一电源电压VGH。反馈单元127一端电连接第一场效应管M1的漏极，用于根据所述导通电流产生一反馈信号。反馈单元127一端电连接控制单元126，用于输出所述反馈信号至所述控制单元126。所述控制单元126还用于接收一输入信号VREF，输入信号VREF及所述反馈信号用于控制所述第一控制信号的大小。第二场效应管M2的栅极用于接收一第二控制信号，源极电连接所述第一场效应管M1的漏极与反馈单元127之间的节点，所述节点连接至第一输出端，所述第一输出端用于输出第一驱动电压VSHR。所述第二控制信号用于在第一时段控制第二场效应管M2导通，并用于在第二时段控制第二场效应管M2截止，以使得所述导通电流在第一时段调低所述第一驱动电压VSHR，并在第二时段调高所述第一驱动电压VSHR。
本实施例中，控制单元126包括一放大器OP，所述放大器具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端为反相输入端(-)，所述第二输入端为正相输入端(+)。所述第一输入端用于输入输入信号VREF，所述第二输入端电连接反馈单元127，用于输入所述反馈信号，所述输出端电连接第一场效应管M1的栅极，用于输出所述第一控制信号。
本实施例中，反馈单元127包括相互串联的第一电阻R1和第二电阻R2。第一电阻R1一端电连接第一场效应管M1的漏极，另一端电连接第二电阻R2，第二电阻R2另一端接地。第一电阻R1和第一场效应管M1的漏极之间的节点电连接第二场效应管M2的源极，也即电连接至所述第一输出端。第一电阻R1和第二电阻R2之间的节点电连接至放大器OP的第二输入端。
电压控制电路122工作于第一时段和第二时段。
在第一时段，第一场效应管M1在第一控制信号的驱动下导通，具有所述导通电流。第一电阻R1和第二电阻R2之间的节点的电压作为反馈信号反馈至放大器OP的第二输入端，放大器OP根据输入信号VREF及所述反馈信号输出所述第一控制信号，所述第一控制信号的幅值不同，则第一场效应管M1的导通电流不同。所述第二控制信号控制第二场效应管M2导通，则第二场效应管M2根据所述导通电流下调第一驱动电压VSHR。
在第二时段，第一场效应管M1仍在所述第一控制信号的驱动下保持导通。所述第二控制信号控制第二场效应管M2截止，由于第一电阻R1和第二电阻R2的分压作用，使得第一电阻R1与第一场效应管M1的漏极之间的节点的电压升高，则也即第一场效应管M1根据所述导通电流上调第一驱动电压VSHR。
本实施例的电压控制电路122，用于输出第一驱动电压VSHR，电压控制电路122包括第一场效应管M1和第二场效应管M2，第一场效应管M1导通时具有导通电流，在第一时段，第二控制信号控制第二场效应管M2导通，导通电流可用于调低第一驱动电压VSHR，在第二时段，第二控制信号控制第二场效应管M2截止，导通电流可用于调高第一驱动电压VSHR，也即通过第一场效应管M1和第二场效应管M2的配合，控制第一驱动电压VSHR。由于本申请中调高和调低第一驱动电压VSHR的过程皆采用场效应管(第一场效应管M1和第二场效应管M2)完成，有利于提升对所述第一驱动电压VSHR的调节效果，且本申请中，第二场效应管M2工作于调低第一驱动电压VSHR的时段(第一时段)而在调高第一驱动电压VSHR的时段(第二时段)截止，而并非持续保持导通状态，有利于减小电压控制电路122的整体功耗。因此上述的电压控制电路122在有利于提高对所述第一驱动电压VSHR的调节效果的基础上还有利于降低电压控制电路的整体功耗。
本实施例的显示控制电路120，包括电压控制电路122，有利于输出稳定的第一驱动电压VSHR且有利于减小功耗，进而有利于提升显示控制电路120所应用的电子标签10的显示效果，且有利于减小电子标签10的功耗。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种显示控制电路，其特征在于，包括：
电压产生电路，用于分别输出第一电源电压和第二电源电压，所述第二电源电压用于获取一第二驱动电压；
电压控制电路，包括：
控制单元，用于接收输入信号并输出第一控制信号；
第一场效应管，所述第一场效应管的栅极电连接所述控制单元，所述第一场效应管在导通时具有一导通电流，所述第一场效应管的源极电连接所述电压产生电路，用于接收所述第一电源电压；
反馈单元，所述反馈单元分别电连接所述控制单元和所述第一场效应管的漏极，用于根据所述导通电流输出反馈信号至所述控制单元，所述控制单元还用于根据所述反馈信号和所述输入信号输出所述第一控制信号；及
第二场效应管，所述第二场效应管的栅极用于接收第二控制信号，源极电连接于所述第一场效应管的漏极和所述反馈单元之间的节点，所述节点连接至第一输出端，所述第一输出端用于输出第一驱动电压；
在第一时段，所述第二控制信号用于控制所述第二场效应管导通，所述导通电流用于调低所述第一驱动电压；在第二时段，所述第二控制信号用于控制所述第二场效应管截止，所述导通电流用于调高所述第一驱动电压；及
电压输出电路，分别电连接所述电压产生电路和所述电压控制电路，用于接收所述第一驱动电压和所述第二驱动电压，并用于选择输出所述第一驱动电压或所述第二驱动电压；
所述控制单元包括一放大器，所述放大器具有第一输入端、第二输入端及一第二输出端；
所述第一输入端用于接收所述输入信号，所述第二输入端电连接所述反馈单元，用于接收所述反馈信号，所述第二输出端电连接所述第一场效应管的栅极，用于输出所述第一控制信号；
所述反馈单元包括相互串联的第一电阻和第二电阻；
所述第二输入端电连接所述第一电阻与所述第二电阻之间的节点。
2.如权利要求1所述的显示控制电路，其特征在于，所述第一输入端为所述放大器的反相输入端，所述第二输入端为所述放大器的正相输入端。
3.如权利要求1所述的显示控制电路，其特征在于，所述第一电阻一端电连接所述第一场效应管的漏极，另一端电连接所述第二电阻，所述第二电阻一端电连接所述第一电阻，另一端接地；
所述第二场效应管的源极电连接所述第一电阻与所述第一场效应管的漏极之间的节点。
4.如权利要求1所述的显示控制电路，其特征在于，所述第一场效应管的源极用于接收第一电源电压，在所述第一时段和所述第二时段，所述第一电源电压及所述导通电流用于调节所述第一驱动电压。
5.如权利要求1所述的显示控制电路，其特征在于，
所述第一电源电压还用于获取一第三驱动电压，所述电压输出电路用于接收所述第一驱动电压、所述第二驱动电压及所述第三驱动电压，并用于选择所述第一驱动电压、所述第二驱动电压及所述第三驱动电压其中之一输出；
所述第一驱动电压大于所述第二驱动电压且小于所述第三驱动电压。
6.一种电子标签，其特征在于，包括：
显示模组；及
控制基板，包括如权利要求1-5中任一项所述的显示控制电路，所述显示控制电路电连接所述显示模组，用于输出所述第一驱动电压及所述第二驱动电压至所述显示模组，所述显示模组用于根据所述第一驱动电压及所述第二驱动电压显示产品信息。
7.如权利要求6所述的电子标签，其特征在于，所述显示模组包括多个显示单元，每一所述显示单元用于根据所述第一驱动电压和所述第二驱动电压显示所述产品信息。
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