CN114242010A - 电平转换电路和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种电平转换电路和显示装置，电平转换电路包括：芯片，包括第一输入端、第一负压输出端和第一输出端，第一负压输出端能够提供给显示面板正常工作时所需要的第一负压信号，第一输入端接地，第一输出端用于输出经芯片转换后的第一电压信号；第二负压输出端，能够提供给显示面板正常工作时所需要的第二负压信号；以及第一分压电路，第一分压电路的两端分别连接第一输出端和第二负压输出端，以将第一电压信号分压得到第二负压信号。本申请复用了电平转换电路的第一输出端，这样既不会造成电平转换电路的输出端过多的浪费问题，又使得电平转换电路可以提供两路甚至更多路不同的负压信号，满足了显示面板的负压需求。

Description

电平转换电路和显示装置
技术领域
本申请属于显示技术领域，尤其涉及一种电平转换电路和显示装置。
背景技术
显示装置中的PMIC(Power Management Integrated Circuit，电源管理集成电路)主要用于显示面板的供电。PMIC通常集成有PMU(Power Management Unit，电源管理单元)、Levelshift(电平转换)、P-Gamma(可编程伽玛校正缓冲电路)这三颗IC(IntegratedCircuit，集成电路)的功能。
其中，Levelshift IC功能主要用于给显示面板端提供GOA(GateDriverOnArray，数组基板行扫描驱动)信号，也即LS_OUT输出信号，一般包括STK、CK_OUT、LC_OUT等。Levelshift IC可以将输入的0V-3.3V PWM(Pulse width modulation，脉冲宽度调制)波形通过电平转换输出电压在VGL-VGH的PWM波形，其高压与低压输入模拟电平分别为VGH和VGL，可以理解为，如果将输入端接地，则输出端会持续输出电压值为VGL的负电压。此外，LS_OUT信号一般都具有启动放电(Discharge)功能：Discharge功能的主要作用就是当PMIC的Power supply(电源电压Vin)电压值降低到其UVLO(Under Voltage Lock Out，欠压锁定)值(一般是Vin的75％)后，会触发LS_OUT信号全部拉高VGH电平，目的是泄放出显示面板内残余电荷，防止液晶分子极化。
部分显示面板由于GOA电路设计的需求，需要电平转换电路输出具有Discharge功能的两路或者三路VSS负压，且每一路VSS负压的电压值不同。然而，现有的电平转换电路通常不能满足上述显示面板的负压需求，限制了电平转换电路的应用范围。
发明内容
本申请实施例提供一种电平转换电路和显示装置，以解决现有的电平转换电路通常不能满足显示面板的负压需求，限制了电平转换电路的应用范围的问题。
本申请实施例提供一种电平转换电路，应用于显示面板，所述电平转换电路包括：
芯片，包括第一输入端、第一负压输出端和第一输出端，所述第一负压输出端能够提供给所述显示面板正常工作时所需要的第一负压信号，所述第一输入端接地，所述第一输出端用于输出经所述芯片转换后的第一电压信号；
第二负压输出端，所述第二负压输出端能够提供给所述显示面板正常工作时所需要的第二负压信号，所述第二负压信号小于所述第一负压信号；以及
第一分压电路，所述第一分压电路的两端分别连接所述第一输出端和所述第二负压输出端，以将所述第一电压信号分压得到所述第二负压信号。
可选的，所述第一分压电路包括：
第一电阻，所述第一电阻的一端连接所述第一输出端，所述第一电阻的另一端连接所述第二负压输出端；
二极管，所述二极管的负极连接所述第一电阻的另一端；以及
第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述二极管的正极，所述第二电阻的另一端接地。
可选的，当所述显示面板正常工作时，所述第一负压输出端输出所述第一负压信号至所述显示面板，且所述二极管正向导通，所述第二负压输出端输出第二负压信号至所述显示面板，所述第一负压信号和所述第二负压信号共同提供所述显示面板所需要的负压。
可选的，当所述电平转换电路输入的电源电压小于电压阈值时，所述二极管截止，所述第一负压输出端和所述第二负压输出端均被拉高至所述芯片的第一参考电压，并自所述第一参考电压逐渐降低以泄放所述显示面板中的残余电荷。
可选的，所述芯片还包括第二输入端和第二输出端，所述第二输入端接地，所述第二输出端用于输出经所述芯片转换后的第二电压信号；
所述电平转换电路还包括：
第三负压输出端，所述第三负压输出端能够提供给所述显示面板正常工作时所需要的第三负压信号，所述第三负压信号与所述第一负压信号和所述第二负压信号均不相同；
第二分压电路，所述第二分压电路的两端分别连接所述第二输出端和所述第三负压输出端，以将所述第二电压信号分压得到所述第三负压信号。
可选的，所述第二分压电路的结构组成与所述第一分压电路的结构组成相同。
可选的，所述芯片还包括至少一个第三输入端和与所述第三输入端对应的第三输出端，所述第三输入端用于接收第三电压信号，所述第三输出端用于输出所述第三电压信号经所述芯片转换后的第四电压信号，所述第四电压信号的绝对值大于所述第三电压信号的绝对值。
本申请实施例还提供一种显示装置，包括：
显示面板；
电平转换电路，与所述显示面板电连接，所述电平转换电路如上任一项所述的电平转换电路。
可选的，所述显示装置还包括电源管理单元，所述电源管理单元与所述电平转换电路电连接，以将所述电源管理单元的第一控制信号传输至所述电平转换电路。
可选的，所述显示装置还包括伽马校正电路，所述伽马校正电路分别与所述电源管理单元和所述显示面板电连接，以接收所述电源管理单元的第二控制信号，并控制所述显示面板的显示画面，所述第二控制信号与所述第一控制信号不同。
本申请实施例提供的电平转换电路和显示装置中，在第一输出端设置第一分压电路进而得到可以输出第二负压信号的第二负压输出端，也即复用了电平转换电路的第一输出端，这样既不会造成电平转换电路的输出端过多的浪费问题，又使得电平转换电路可以提供两路甚至更多路不同的负压信号，满足了显示面板的负压需求，从而拓展了电平转换电路的应用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，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。
为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。
图1为本申请实施例提供的显示装置的结构示意图。
图2为图1所示的显示装置中电平转换电路的第一种结构示意图。
图3为图2所示的电平转换电路的工作时序图。
图4为图1所示的显示装置中电平转换电路的第二种结构示意图。
图5为图4所示的电平转换电路的工作时序图。
图6为图1所示的显示装置中电平转换电路的第三种结构示意图。
图7为图1所示的显示装置中电平转换电路的第四种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
示例性的，请参阅图1，图1为本申请实施例提供的显示装置的结构示意图。本申请实施例提供一种显示装置1，显示装置1可以是手机、平板电脑等移动终端，还可以是游戏设备、增强现实(Augmented Reality，AR)设备、虚拟现实(Virtual Reality，VR)设备、车载电脑、笔记本电脑、视频播放装置、可穿戴设备等具有视频播放功能的装置，其中可穿戴设备可以是智能手环、智能眼镜等。
显示装置1可以包括显示面板10、电平转换电路20、电源管理单元30和伽马校正电路40。其中，电平转换电路20、电源管理单元30和伽马校正电路40可以构成一个模块，也即显示装置1中的PMIC(Power Management Integrated Circuit，电源管理集成电路)。PMIC主要用于显示面板10的供电。电平转换电路20也可以称为Levelshift IC，电源管理单元30也称为PMU(Power Management Unit)，伽马校正电路40也即P-Gamma(可编程伽玛校正缓冲电路)。PMIC通常集成有PMU、Levelshift、P-Gamma这三颗IC(Integrated Circuit，集成电路)的功能，以实现对显示面板10的电源管理及传输显示面板10所需要的电压信号。其中，电平转换电路20与显示面板10电连接，以将电平转换后的满足显示面板10供电需求的电压信号传输至显示面板10。电源管理单元30与电平转换电路20电连接，以将外界输入的如电源电压经处理后得到第一控制信号传输至电平转换电路20或者为电平转换电路20供电，从而控制显示面板10的显示。伽马校正电路40的两端分别连接电源管理单元30和显示面板10，以接收电源管理单元30的第二控制信号，并通过伽马参数校正控制显示面板10的显示画面。第二控制信号和第一控制信号不同。
其中，请结合图1并参阅图2和图3，图2为图1所示的显示装置中电平转换电路的第一种结构示意图，图3为图2所示的电平转换电路的工作时序图。电平转换电路20也即Levelshift IC功能主要用于给显示面板10端提供GOA(Gate Driver On Array，数组基板行扫描驱动)信号，也即LS_OUT输出信号，一般包括STK、CK_OUT、LC_OUT等。电平转换电路20可以将输入的0V-3.3V PWM(Pulse width modulation，脉冲宽度调制)波形通过电平转换输出电压在VGL-VGH的PWM波形，其高压与低压输入模拟电平分别为VGH和VGL，可以理解为，如果将输入端接地，则输出端会持续输出电压值为VGL的负电压。此外，LS_OUT信号一般都具有启动放电(Discharge)功能：Discharge功能的主要作用就是当PMIC的Power supply(输入电压Vin)电压值降低到其UVLO(Under Voltage Lock Out，欠压锁定)值(一般是Vin的75％)后，电平转换电路20的输入信号LS_IN不受影响，而会触发LS_OUT信号全部拉高VGH电平，目的是泄放出显示面板内残余电荷，防止液晶分子极化。
部分显示面板由于GOA电路设计的需求，需要电平转换电路输出具有Discharge功能的两路或者三路VSS负压，且每一路VSS负压的电压值不同。然而，现有的电平转换电路设计通常不能满足显示面板的VSS负压需求，限制了电平转换电路的应用范围。
为解决上述问题，本申请实施例提供了一种电平转换电路20。同时，为了更清楚的说明本申请实施例的显示装置1中的电平转换电路20的结构组成和工作原理，以下将结合附图对电平转换电路20进行说明。
示例性的，请结合图1至图3并参阅图4，图4为图1所示的显示装置中电平转换电路的第二种结构示意图。本申请实施例提供一种电平转换电路20，应用于显示面板10。电平转换电路20可以包括芯片21、第二负压输出端VSS2和第一分压电路23。
芯片21可以包括第一输入端I1、第一负压输出端VSS1和第一输出端O1，第一负压输出端VSS1能够提供给显示面板10正常工作时所需要的第一负压信号。第一输入端I1接地GND。第一输出端O1用于输出经芯片21转换后的第一电压信号。
第二负压输出端VSS2能够提供给显示面板10正常工作时所需要的第二负压信号，第二负压信号的值可以小于第一负压信号的值，在实际应用中，显示面板10可能需要两路不同的负压信号，以供显示面板10内的GOA电路的不同需求负压使用。
第一分压电路23的两端分别连接第一输出端O1和第二负压输出端VSS2，以将第一电压信号分压得到第二负压信号。
本申请实施例提供的电平转换电路20和显示装置1中，在第一输出端O1设置第一分压电路23进而得到可以输出第二负压信号的第二负压输出端VSS2，也即复用了电平转换电路20的第一输出端O1，这样既不会造成电平转换电路20的输出端过多的浪费问题，又使得电平转换电路20可以提供两路甚至更多路不同的负压信号，满足了显示面板10的负压需求，从而拓展了电平转换电路20的应用范围。
其中，第一分压电路23设置于第一输出端O1和第二负压输出端VSS2之间，也即要求第一分压电路23的设置，既要满足在显示面板10正常工作时提供不同于第一负压信号的第二负压信号，又要满足在对显示面板10断电时，第二负压输出端VSS2能够实现Discharge功能。也即第一输出端O1和第一分压电路23形成的第二负压输出端VSS2需要与第一负压输出端VSS1实现同样的功能。
第一分压电路23的结构组成可以有多种形式，只要能实现上述功能的均可。示例性的，第一分压电路23可以包括第一电阻R1、二极管D1和第二电阻R2。第一电阻R1的一端连接第一输出端O1，第一电阻R1的另一端连接第二负压输出端VSS2。二极管D1的负极连接第一电阻R1的另一端，二极管D1的正极连接第二电阻R2的一端。第二电阻R2的另一端接地GND。对于第一电阻R1和第二电阻R2的阻值组合这里不作限制，在应用中可以根据显示面板10的所需要的负压来确定。
当显示面板10正常工作时，也即给显示面板10供电而使显示面板10进行显示时，第一负压输出端VSS1输出第一负压信号至显示面板10。且由于第一输入端I1接地，因此第一输出端O1输出第一电压信号，第一电压信号为负压信号，二极管D1正向导通，此时串联的第一电阻R1和第二电阻R2对第一电压信号进行分压得到第二负压信号。也即当显示面板10正常工作时，第一负压输出端VSS1输出第一负压信号至显示面板10，且第二负压输出端VSS2输出第二负压信号至显示面板10，第一负压信号和第二负压信号共同提供显示面板10所需要的负压。可以理解的是，部分显示面板10需要两路或者三路不同的负压信号时，现有的电平转换电路只带有1路可以提供负压信号的负压输出端。而本申请实施例通过复用电平转换电路20的第一输出端，可以实现给显示面板10提供两路负压信号的负压输出端，进而可以拓展电平转换电路20的应用范围。
此外，请结合图1至图4并参阅图5，图5为图4所示的电平转换电路的工作时序图。第二负压输出端VSS2也能实现Discharge功能。当电平转换电路20输入的电源电压Vin小于电压阈值UVLO(通常为电源电压Vin的75％)时，也即当给显示面板10断电时，或者说当显示面板10熄灭时，二极管D1截止，第一负压输出端VSS1和第二负压输出端VSS2均被拉高至芯片21的第一参考电压VGH，并跟随第一参考电压VGH逐渐降低以泄放显示面板10中的残余电荷，从而防止液晶分子极化而影响显示面板10的显示效果。其中，当电平转换电路20输入的电源电压Vin小于电压阈值UVLO时，二极管D1不导通，也即第二负压输出端VSS2跟随第一输出端O1的变化而变化，从而实现了对显示面板10泄放电荷的功能需求。
上述过程为显示面板10需要两路不同的负压信号的设置方案。在实际应用中，部分显示面板10会需要三路不同的负压信号，以供显示面板10内的GOA电路的不同负压需求。对于第三路的负压输出端的设置可以参照第二负压输出端VSS2。
示例性的，请结合图1至图5并参阅图6，图6为图1所示的显示装置中电平转换电路的第三种结构示意图。芯片21还可以包括第二输入端I2和第二输出端O2。第二输入端I2接地，第二输出端O2用于输出经芯片21转换后的第二电压信号。电平转换电路20还可以包括第三负压输出端VSS3和第二分压电路25。第三负压输出端VSS3能够提供给显示面板10正常工作时所需要的第三负压信号，第三负压信号与第一负压信号和第二负压信号均不同。比如，第三负压信号可以小于第二负压信号。第二分压电路25的两端分别连接第二输出端O2和第三负压输出端VSS3，已将第二电压信号分压得到第三负压信号。其中，第二分压电路25的结构组成可以和第一分压电路23的结构组成相同，比如，第二分压电路25也包括第一电阻R1、二极管D1和第二电阻R2。
对于电平转换电路20可以输出三路负压信号时的工作过程以及要实现Discharge功能的工作过程，可以参照上述两路负压输出端的工作原理和过程，这里不再赘述。
需要说明的是，本申请实施例的电平转换电路20的输入端及输出端并不限于上述几个端口，电平转换电路20通常还设置有其他用于提供给显示面板10GOA信号的输出端，以及与这些输出端分别对应的输入端。
示例性的，请结合图1至图6并参阅图7，图7为图1所示的显示装置中电平转换电路的第四种结构示意图。芯片21还可以包括至少一个第三输入端I3和与第三输入端I3相对应的第三输出端O3。第三输入端I3可以接收第三电压信号，第三输出端O3用于输出第三电压信号经芯片21转换后的第四电压信号，第四电压信号的绝对值大于第三电压信号的绝对值。需要说明的是，电平转换电路20的作用是电平的转换，芯片21内部可以集成有放大器电路，因此，电平转换电路20的输入端可以输入如0-3.3V的PWM波形的电压，电平转换电路20的输出端相应的输出对应的电压在VGL-VGH的PWM波形，也即芯片21可以将输入的电压进行放大，以满足显示面板10的电压需求。
需要说明的是，对于电平转换电路20的输入端，可以是对应图2中的STV/ST、Blink/Reset、CPV1、CPV2和LC的输入端，这部分信号的来源主要是来着T-con IC或者T-conLess SOC输入。电平转换电路20的输入端的信号来源也可以包括来自电源管理单元30的输入端。因此，电平转换电路20可以有多个输入端，其中，可以选择如CPV1输入端接地和CPV2输入端接地，也即将CPV1作为第一输入端I1，CPV2作为第二输入端I2，而其余输入端均可以作为第三输入端I3。
相应的，电平转换电路20的输出端，可以是对应图2中的STV/ST、Blink/Reset、CK1、CK2、CK3、CK4、CK5、CK6、CK7、CK8、VSSG/VSSQ、LC1和LC2，以及备用的CK9和CK10输出端。需要说明的是，常规的显示面板10只需要12组输出端，由于电平转换电路20需要兼顾IPS屏或者其他高刷新率屏，因此电平转换电路20一般会预留14组及以上的输出端。其中只有一路可以输出负压信号的输出端，如上述的VSSG/VSSQ输出端，而备用的输出端往往会造成浪费。部分显示面板10由于GOA电路设计的需求，需要电平转换电路20的输出端具有Discharge功能的两路至三路负压，且两路至三路负压的电压值不同。基于上述问题，本申请实施例复用电平转换电路20的备用输出端，增加分压电路而增加一路或者两路负压输出端，比如，可以将备用的CK9作为第一输出端O1，加上第一分压电路23组成第二负压输出端VSS2，从而使电平转换电路20可以输出两路负压。将备用的CK10作为第二输出端O2，加上第二分压电路25组成第三负压输出端VSS3，从而使电平转换电路20可以输出三路负压。进而可以满足显示面板10的负压需求，从而拓展电平转换电路20的应用范围。
本申请实施例提供的电平转换电路20和显示装置1中，电平转换电路20可以包括芯片21、第二负压输出端VSS2和第一分压电路23。芯片21可以包括第一输入端I1、第一负压输出端VSS1和第一输出端O1，第一负压输出端VSS1能够提供给显示面板10正常工作时所需要的第一负压信号。第一输入端I1接地GND。第一输出端O1用于输出经芯片21转换后的第一电压信号。第二负压输出端VSS2能够提供给显示面板10正常工作时所需要的第二负压信号，第二负压信号的值可以小于第一负压信号的值，在实际应用中，显示面板10可能需要两路不同的负压信号，以供显示面板10内的GOA电路的不同需求负压使用。第一分压电路23的两端分别连接第一输出端O1和第二负压输出端VSS2，以将第一电压信号分压得到第二负压信号。本申请实施例提供的电平转换电路20和显示装置1中，在第一输出端O1设置第一分压电路23进而得到可以输出第二负压信号的第二负压输出端VSS2，也即复用了电平转换电路20的第一输出端O1，这样既不会造成电平转换电路20的输出端过多的浪费问题，又使得电平转换电路20可以提供两路甚至更多路不同的负压信号，满足了显示面板10的负压需求，从而拓展了电平转换电路20的应用范围。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请的描述中，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一个或者更多个特征。
以上对本申请实施例所提供的电平转换电路和显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种电平转换电路，应用于显示面板，其特征在于，所述电平转换电路包括：
芯片，包括第一输入端、第一负压输出端和第一输出端，所述第一负压输出端能够提供给所述显示面板正常工作时所需要的第一负压信号，所述第一输入端接地，所述第一输出端用于输出经所述芯片转换后的第一电压信号；
第二负压输出端，所述第二负压输出端能够提供给所述显示面板正常工作时所需要的第二负压信号，所述第二负压信号小于所述第一负压信号；以及
第一分压电路，所述第一分压电路的两端分别连接所述第一输出端和所述第二负压输出端，以将所述第一电压信号分压得到所述第二负压信号。
2.根据权利要求1所述的电平转换电路，其特征在于，所述第一分压电路包括：
第一电阻，所述第一电阻的一端连接所述第一输出端，所述第一电阻的另一端连接所述第二负压输出端；
二极管，所述二极管的负极连接所述第一电阻的另一端；以及
第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述二极管的正极，所述第二电阻的另一端接地。
3.根据权利要求2所述的电平转换电路，其特征在于，当所述显示面板正常工作时，所述第一负压输出端输出所述第一负压信号至所述显示面板，且所述二极管正向导通，所述第二负压输出端输出第二负压信号至所述显示面板，所述第一负压信号和所述第二负压信号共同提供所述显示面板所需要的负压。
4.根据权利要求3所述的电平转换电路，其特征在于，当所述电平转换电路输入的电源电压小于电压阈值时，所述二极管截止，所述第一负压输出端和所述第二负压输出端均被拉高至所述芯片的第一参考电压，并自所述第一参考电压逐渐降低以泄放所述显示面板中的残余电荷。
5.根据权利要求1所述的电平转换电路，其特征在于，所述芯片还包括第二输入端和第二输出端，所述第二输入端接地，所述第二输出端用于输出经所述芯片转换后的第二电压信号；
所述电平转换电路还包括：
第三负压输出端，所述第三负压输出端能够提供给所述显示面板正常工作时所需要的第三负压信号，所述第三负压信号与所述第一负压信号和所述第二负压信号均不相同；
第二分压电路，所述第二分压电路的两端分别连接所述第二输出端和所述第三负压输出端，以将所述第二电压信号分压得到所述第三负压信号。
6.根据权利要求5所述的电平转换电路，其特征在于，所述第二分压电路的结构组成与所述第一分压电路的结构组成相同。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电平转换电路，其特征在于，所述芯片还包括至少一个第三输入端和与所述第三输入端对应的第三输出端，所述第三输入端用于接收第三电压信号，所述第三输出端用于输出所述第三电压信号经所述芯片转换后的第四电压信号，所述第四电压信号的绝对值大于所述第三电压信号的绝对值。
8.一种显示装置，其特征在于，包括：
显示面板；
电平转换电路，与所述显示面板电连接，所述电平转换电路如权利要求1-7任一项所述的电平转换电路。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括电源管理单元，所述电源管理单元与所述电平转换电路电连接，以将所述电源管理单元的第一控制信号传输至所述电平转换电路。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括伽马校正电路，所述伽马校正电路分别与所述电源管理单元和所述显示面板电连接，以接收所述电源管理单元的第二控制信号，并控制所述显示面板的显示画面，所述第二控制信号与所述第一控制信号不同。
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