CN220895170U - 液晶显示装置及其控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉提供了一种液晶显示装置及其控制电路，该控制电路包括：电源管理电路，提供初始电平信号；时序控制电路，提供时序控制信号；第一电平移位电路，根据初始电平信号和时序控制信号生成第一栅极控制信号；第二电平移位电路，根据初始电平信号和时序控制信号生成第二栅极控制信号；第一时序调控电路，根据关机信号的有效状态工作于充电状态和放电状态的其中之一，其中，在充电状态下，初始电平信号对第一时序调控电路中的第一储能元件充电；在放电状态下，第一储能元件对第二电平移位电路放电，从而使得液晶显示装置关机时，第二栅极控制信号的掉电速度慢于第一栅极控制信号的。本实用新型能够实现液晶显示装置对GIA信号的关机时序要求。

Description

液晶显示装置及其控制电路

技术领域

本实用新型涉及显示装置技术领域，具体涉及一种液晶显示装置及其控制电路。

背景技术

液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)是利用液晶分子的排列方向在电场的作用下发生变化的现象改变光源透光率的显示装置。由于具有显示质量好、体积小和功耗低的优点，液晶显示装置已经广泛地应用于诸如高清数字电视、台式计算机、笔记本电脑、平板电脑、手机、数码相机等电子设备中。

随着显示技术的发展，显示面板趋向于高集成度和低成本方向。现有技术将集成栅极驱动电路(Gate-driver in Array,GIA)直接集成在显示面板的阵列基板上，GIA电路通常包括多个级联栅极驱动单元，每个栅极驱动单元对应于与扫描线对应的一行或多行像素，以实现用于显示面板的扫描驱动器。这种集成技术可以节省栅极驱动电路占用的区域，以实现显示面板的窄边框。然而，在采用金属氧化物薄膜晶体管的液晶显示装置中，为了保证内部电路安全和显示效果良好，对于GIA信号的开关机时序有着特殊要求。例如液晶显示装置中，设置时钟信号CLK和启动信号STV在高压状态下为电平信号VGH1，在低压状态下为VGL；设置时序信号V1和V2在高压状态下为电平信号VGH2，在低压状态下为VSQ。其中，要求电平信号VGH1和电平信号VGH2在显示装置的开机状态下具有相同的电压值，但在显示装置关机时要具有不同的掉电速度，即要求时钟信号CLK及启动信号STV在关机时要具有与时序信号V1和V2不同的掉电速度。

如图1所示，现有显示装置的控制电路中，电平移位电路(level shift)输出至相应驱动电路的的时钟信号CLK、启动信号STV以及时序信号V1和V2在关机时的掉电速度相同，显然达不到上述要求。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种液晶显示装置及其控制电路，可以实现液晶显示装置对GIA信号的关机时序要求。

根据本实用新型第一方面，提供了一种液晶显示装置的控制电路，所述液晶显示装置包括显示面板以及向所述显示面板提供驱动信号的驱动电路，该控制电路包括：

电源管理电路，提供初始电平信号；

时序控制电路，与所述电源管理电路耦接，提供时序控制信号；

第一电平移位电路，分别与所述电源管理电路和所述时序控制电路耦接，接收所述初始电平信号和所述时序控制信号，根据所述初始电平信号和所述时序控制信号生成第一栅极控制信号至所述驱动电路；

第二电平移位电路，分别与所述电源管理电路和所述时序控制电路耦接，接收所述初始电平信号和所述时序控制信号，根据所述初始电平信号和所述时序控制信号生成第二栅极控制信号至所述驱动电路；

第一时序调控电路，分别与所述电源管理电路和所述第二电平移位电路耦接，接收关机信号和所述初始电平信号，

其中，所述第一时序调控电路包括：

第一储能元件，耦接于所述第二电平移位电路的输入端与参考地之间；

第一晶体管，第一端接收所述初始电平信号，第二端与参考地耦接，控制端接收所述关机信号；

第一电阻，耦接于所述第一晶体管的第二端与参考地之间；

二极管，所述二极管的阳极接收所述初始电平信号，所述二极管的阴极与所述第二电平移位电路的输入端耦接，

其中，所述关机信号无效时，所述第一时序调控电路工作在充电状态，所述第一晶体管处于关断状态，所述初始电平信号通过所述二极管向所述第一储能元件充电；

所述关机信号有效时，所述第一时序调控电路工作在放电状态，所述第一晶体管处于导通断状态，所述第一储能元件向所述第二电平移位电路的输入端放电，从而使得所述液晶显示装置关机时，所述第二栅极控制信号的掉电速度慢于所述第一栅极控制信号的掉电速度。

可选地，所述第一储能元件包括第一电容，所述第一电容的第一端与参考地耦接，所述第一电容的第二端与所述第二电平移位电路的输入端耦接。

可选地，所述第一电阻的阻值小于预设值；

所述液晶显示装置的控制电路还包括：

第二时序调控电路，分别与所述电源管理电路和所述第一电平移位电路耦接，所述第二时序调控电路中设置有第二储能元件，

其中，所述第一晶体管处于关断状态时，所述第二时序调控电路工作在充电状态，所述初始电平信号向所述第二储能元件充电；

所述第一晶体管处于导通断状态，所述第二时序调控电路工作在放电状态，所述第二储能元件向所述第一电平移位电路的输入端放电。

可选地，所述第二储能元件包括第二电容，所述第二电容的第一端与所述第一电平移位电路的输入端耦接，所述第二电容的第二端与参考地耦接；

所述第二电容的容值小于所述第一电容的容值。

根据本实用新型第二方面，提供了一种液晶显示装置，包括：

显示面板；

栅极驱动电路，用于向所述显示面板提供栅极驱动信号；

如上所述的控制电路，与所述栅极驱动电路耦接，并向所述栅极驱动电路提供第一栅极控制信号和第二栅极控制信号。

本实用新型的有益效果至少包括：

本实用新型实施例根据关机信号的状态控制第一时序调控电路在充电状态和放电状态之间切换，其中关机信号有效时，第一时序调控电路工作于放电状态，其储能元件对第二电平移位电路放电，从而使得第二电平移位电路输出的第二栅极控制信号的在显示装置关机时的掉电速度能够明显慢于第一电平移位电路输出的第一栅极控制信号，能够满足GIA信号的关机时序要求。

应当说明的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

图1示出现有技术中液晶显示装置部分信号的关机时序图；

图2示出根据本实用新型实施例提供的液晶显示装置的结构示意图；

图3示出图2中时序调控电路的结构示意图；

图4示出根据本实用新型实施例提供的液晶显示装置部分信号的关机时序图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

应当理解，在以下的描述中，“电路”可包括单个或多个组合的硬件电路、可编程电路、状态机电路和/或能存储由可编程电路执行的指令的元件。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件或电路“连接在”两个节点之间时，它可以直接耦合或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的，或者其结合。相反，当称元件“直接耦合到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。

同时，在本专利说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域普通技术人员应当可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本专利说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。

在本申请中，晶体管可以包括选自双极晶体管或场效应晶体管的一种，晶体管的第一端和第二端分别是电流路径上的高电位端和低电位端，控制端用于接收控制信号以控制晶体管的导通和关断。MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)包括第一端、第二端和控制端，在MOSFET的导通状态，电流从第一端流至第二端。P型MOSFET的第一端、第二端和控制端分别为源极、漏极和栅极，N型MOSFET的第一端、第二端和控制端分别为漏极、源极和栅极。在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如元器件的种类、耦接关系、结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本实用新型。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本实用新型。

此外，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二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者操作区分开来，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”或者其任何其它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、物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、物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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

图2示出根据本实用新型实施例提供的液晶显示装置的结构示意图，如图2所示，本实用新型实施例提供的液晶显示装置包括：显示面板210、控制电路230以及驱动电路220。

显示面板210包括彼此交叉的多条栅极扫描线和多条源极数据线，且二者的交叉位置形成一个像素单元，每个像素单元至少包括一个TFT(Thin FilmTransistor，薄膜晶体管)。

驱动电路220包括栅极驱动电路221和源极驱动电路222，在每个帧周期中，栅极驱动电路221根据栅极控制信号(包括第一栅极控制信号和第二栅极控制信号)输出栅极驱动信号至显示面板，从而依次扫描多条栅极扫描线，经由栅极扫描线选通薄膜晶体管，然后源极驱动电路222经由源极数据线将与灰阶相对应的电压施加至像素单元，从而改变液晶分子的取向，液晶分子的取向改变使得像素单元的透光率发生相应的变化。

控制电路230用于为栅极驱动电路221提供栅极控制信号。本实施例中，控制电路230包括电源管理电路231、时序控制电路232、第一电平移位电路233和第二电平移位电路234。

电源管理电路231用于提供初始电平信号VGH，以及为其它电路提供工作电压等信号。

时序控制电路232与电源管理电路231耦接，根据电源管理电路231提供的工作电压生成时序控制信号。其中，该时序控制信号包括：启动信号STV1A、启动信号STV1B、截止信号STV2、时钟信号CLK1、时钟信号CLK2、时钟信号CLK3、时钟信号CLK4、时序信号V1和时序信号V2。示例性地，时序控制电路232例如将启动信号STV1A、启动信号STV1B、截止信号STV2、时钟信号CLK1、时钟信号CLK2、时钟信号CLK3和时钟信号CLK4提供至第一电平移位电路233，将时序信号V1和时序信号V2提供至第二电平移位电路234。

第一电平移位电路233分别与电源管理电路231和时序控制电路232耦接，第一电平移位电路233根据初始电平信号VGH对接收的时序控制信号进行电平转换生成第一栅极控制信号至驱动电路220。示例性地，第一栅极控制信号例如包括起始信号STV和时钟信号CLK。应当理解，图2、图3和图4中均仅示出了每类信号的其中之一，同类信号在工作阶段具有相同或相似的周期、幅度以及占空比，在关机后也具有相同或相似的掉电时序。实际应用中每类信号可以包含多个信号，例如，起始信号STV包括启动信号STV1A、启动信号STV1B和截止信号STV2，时钟信号CLK包括时钟信号CLK1、时钟信号CLK2、时钟信号CLK3和时钟信号CLK4。

第二电平移位电路234分别与电源管理电路231和时序控制电路232耦接，第二电平移位电路234根据初始电平信号VGH对接收的时序控制信号进行电平转换生成第二栅极控制信号至驱动电路220。示例性地，第二栅极控制信号例如包括时序信号V1和时序信号V2。

进一步地，控制电路230还包括第一时序调控电路235，该第一时序调控电路235分别与电源管理电路231和第二电平移位电路234耦接，接收关机信号VGLH和初始电平信号VGH，该第一时序调控电路235根据关机信号VGLH的有效状态而工作于充电状态和放电状态的其中之一。

具体地，第一时序调控电路235中设置有第一储能元件，当第一时序调控电路235工作于充电状态下时，初始电平信号VGH对第一时序调控电路235中的第一储能元件充电；当第一时序调控电路235工作于放电状态下时，第一储能元件对第二电平移位电路234放电，如此，可使得在液晶显示装置关机(即关机信号VGLH有效，第一时序调控电路235工作于放电状态)时，第二电平移位电路234输出的第二栅极控制信号的掉电速度慢于第一电平移位电路233输出的第一栅极控制信号的掉电速度。本实用新型通过外设第一时序调控电路235，使得现有的电平移位电路方案也能够满足液晶显示装置对GIA信号的关机时序要求，有利于扩大对元器件的选型范围。

图3示出图2中时序调控电路的结构示意图，如图3所示，第一时序调控电路235除包括第一储能元件外，还包括晶体管Q1。晶体管Q1的第一端接收初始电平信号VGH，晶体管Q1的第二端与参考地耦接，晶体管Q1的控制端接收关机信号VGLH。示例性地，当关机信号VGLH的有效状态为高电平状态时，晶体管Q1例如可选用为NMOS晶体管；当关机信号VGLH的有效状态为低电平状态时，晶体管Q1例如可选用为PMOS晶体管。以便使得晶体管Q1在关机信号VGLH有效时处于导通状态，在关机信号VGLH无效时处于关断状态。

在一些实施例中，晶体管Q1存在寄生二极管。此时，应设置晶体管Q1对应寄生二极管阴极的一端为第一端，对应寄生二极管阳极的一端为第二端。如此，以使得当晶体管Q1处于关断状态时，初始电平信号VGH不会经由晶体管Q1的寄生二极管而被下拉至参考地电平，保证了第一电平移位电路233和第二电平移位电路234输出的栅极控制信号的准确性。

本实施例中，第一储能元件包括第一电容，且第一电容的第一端与参考地耦接，第一电容的第二端与第二电平移位电路234的输入端耦接。其中，设置第一时序调控电路235工作于充电状态时，第二电平移位电路234的输入端接收初始电平信号VGH。可以理解，通过调整第一电容的容值大小，可以改变关机时第二栅极控制信号的掉电速度，从而可以使得本实用新型方案能够适用于更多的应用场景。可选地，对第一电容的容值大小的调节可以通过改变并联的电容个数实现，例如，本实施例中的第一电容包括并联的电容C1、电容C2、电容C3和电容C4。

在一些优选实施例中，第一时序调控电路235还包括：二极管D1，该二极管D1的阳极接收初始电平信号VGH，二极管D1的阴极与第二电平移位电路234的输入端耦接。基于二极管D1，可以使得在关机状态下，第一储能元件仅对第二电平移位电路234放电，从而拉开第一栅极控制信号和第二栅极控制信号的掉电速度。

在一些优选实施例中，第一时序调控电路235还包括电阻R1，该电阻R1耦接于晶体管Q1的第二端与参考地之间。电阻R1可以实现限流功能，且通过调节电阻R1的大小也可以实现对初始电平信号VGH以及第一栅极控制信号的掉电速度的控制。其中，电阻R1的阻值越小，初始电平信号VGH以及第一栅极控制信号的掉电速度越快。实际应用中，可选地，为避免第一栅极控制信号掉电速度过快而导致的关机残影，需选用具有较大阻值的电阻R1；或者在选用较小阻值的电阻R1，即电阻R1的阻值小于预设值时，在控制电路230中额外设置第二时序调控电路236，来在关机时减缓第一栅极控制信号的掉电速度。其中，第二时序调控电路236分别与电源管理电路231和第一电平移位电路233耦接，该第二时序调控电路236根据关机信号VGLH的有效状态工作于充电状态和放电状态的其中之一，且当第二时序调控电路236工作于充电状态时，初始电平信号VGLH对第二时序调控电路236中的第二储能元件充电；而当第二时序调控电路236工作于放电状态时，第二储能元件对第一电平移位电路放电。

示例性地，第二储能元件包括第二电容，第二电容的第一端与第一电平移位电路233的输入端耦接，第二电容的第二端与参考地耦接。其中，当第二时序调控电路236工作于充电状态时，第一电平移位电路233的输入端接收初始电平信号VGH。可以理解，通过调整第二电容的容值大小，也可以实现对关机时第一栅极控制信号的掉电速度的调节。可选地，对第二电容的容值大小的调节可以通过改变并联的电容个数实现，例如，本实施例中的第二电容包括并联的电容C5和电容C6。

本实施中，为实现关机时第一栅极控制信号的掉电速度快于第二栅极控制信号的掉电速度，还需设置第二电容的容值小于第一电容的容值。

下面结合图4对本实用新型技术方案的具体工作过程进行详细说明：

结合图3和图4所示，在t0～t1时间段，液晶显示装置处于正常开机状态，此阶段中关机信号VGLH处于无效状态。此时，第一电平移位电路233根据初始电平信号VGH对接收的时序控制信号进行电平转换后输出高电平为VGH2、低电平为VSQ的第一栅极控制信号至驱动电路220，以及第二电平移位电路234根据初始电平信号VGH对接收的时序控制信号进行电平转换后输出高电平为VGH1(VGH1＝VGH2)、低电平为VGL的第二栅极控制信号至驱动电路220，控制驱动电路220正常驱动显示面板210显示画面。并且此过程中，初始电平信号VGH还分别对第一储能元件和第二储能元件进行充电。

在t1时刻，关机信号VGLH切换至有效状态，液晶显示装置开始关机，晶体管Q1开始导通，初始电平信号VGH开始被下拉至参考地电位。

在t1～t2时间段，关机信号VGLH为有效状态，第二储能元件开始对第一电平移位电路233进行放电从而减缓第一栅极控制信号的掉电速度，第一储能元件开始对第二电平移位电路234进行放电从而减缓第二栅极控制信号的掉电速度，但由于第一储能元件对应的电容容值大于第二储能元件对应的电容容值，使得第一电平移位电路233输出的第一栅极控制信号的掉电速度大于第二电平移位电路234输出的第二栅极控制信号的掉电速度。

在t2时刻，第一栅极控制信号先于第二栅极控制信号掉电至参考地电平。而在t3时刻，第二栅极控制信号才掉电至参考地电平。如此，足以满足液晶显示装置关机时对掉电时序的要求。

综上，本实用新型实施例通过外设简单的第一时序调控电路，使得现有的电平移位电路方案也能够满足液晶显示装置对GIA信号的关机时序要求，有利于扩大对元器件的选型范围。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种液晶显示装置的控制电路，所述液晶显示装置包括显示面板以及向所述显示面板提供驱动信号的驱动电路，其特征在于，所述液晶显示装置的控制电路包括：

电源管理电路，提供初始电平信号；

时序控制电路，与所述电源管理电路耦接，提供时序控制信号；

第一电平移位电路，分别与所述电源管理电路和所述时序控制电路耦接，接收所述初始电平信号和所述时序控制信号，根据所述初始电平信号和所述时序控制信号生成第一栅极控制信号至所述驱动电路；

第二电平移位电路，分别与所述电源管理电路和所述时序控制电路耦接，接收所述初始电平信号和所述时序控制信号，根据所述初始电平信号和所述时序控制信号生成第二栅极控制信号至所述驱动电路；

第一时序调控电路，分别与所述电源管理电路和所述第二电平移位电路耦接，接收关机信号和所述初始电平信号，

其中，所述第一时序调控电路包括：

第一储能元件，耦接于所述第二电平移位电路的输入端与参考地之间；

第一晶体管，第一端接收所述初始电平信号，第二端与参考地耦接，控制端接收所述关机信号；

第一电阻，耦接于所述第一晶体管的第二端与参考地之间；

二极管，所述二极管的阳极接收所述初始电平信号，所述二极管的阴极与所述第二电平移位电路的输入端耦接，

其中，所述关机信号无效时，所述第一时序调控电路工作在充电状态，所述第一晶体管处于关断状态，所述初始电平信号通过所述二极管向所述第一储能元件充电；

所述关机信号有效时，所述第一时序调控电路工作在放电状态，所述第一晶体管处于导通断状态，所述第一储能元件向所述第二电平移位电路的输入端放电，从而使得所述液晶显示装置关机时，所述第二栅极控制信号的掉电速度慢于所述第一栅极控制信号的掉电速度。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置的控制电路，其特征在于，所述第一储能元件包括第一电容，所述第一电容的第一端与参考地耦接，所述第一电容的第二端与所述第二电平移位电路的输入端耦接。

3.根据权利要求2所述的液晶显示装置的控制电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值小于预设值；

所述液晶显示装置的控制电路还包括：

第二时序调控电路，分别与所述电源管理电路和所述第一电平移位电路耦接，所述第二时序调控电路中设置有第二储能元件，

其中，所述第一晶体管处于关断状态时，所述第二时序调控电路工作在充电状态，所述初始电平信号向所述第二储能元件充电；

所述第一晶体管处于导通断状态，所述第二时序调控电路工作在放电状态，所述第二储能元件向所述第一电平移位电路的输入端放电。

4.根据权利要求3所述的液晶显示装置的控制电路，其特征在于，所述第二储能元件包括第二电容，所述第二电容的第一端与所述第一电平移位电路的输入端耦接，所述第二电容的第二端与参考地耦接；

所述第二电容的容值小于所述第一电容的容值。

5.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：

显示面板；

栅极驱动电路，用于向所述显示面板提供栅极驱动信号；

如权利要求1-4中任一项所述的液晶显示装置的控制电路，所述液晶显示装置的控制电路与所述栅极驱动电路耦接，并向所述栅极驱动电路提供第一栅极控制信号和第二栅极控制信号。