共电极电压转换电路、显示装置的制作方法

本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种共电极电压转换电路以及显示装置。

背景技术：

随着光学技术和半导体技术的发展，以液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)为代表的平板显示器具有轻薄、能耗低、反应速度快、色纯度佳、以及对比度高等特点，已在显示领域占据了主导地位。LCD 的显示原理是通过像素电极和公共电极之间产生的电场来驱动液晶分子进行偏转，从而透过不同亮度的光线以实现显示的。

目前，触控技术在LCD领域的应用已经十分成熟。在HIC(Hybrid in cell，混合内嵌式)触控产品中，触控驱动电极是通过分时复用公共电极层而实现的，如图1所示，其通过切换施加给公共电极层的电压来实现不同时刻公共电极层的分时复用，在显示阶段施加共电极电压信号Vcom、在触控阶段施加触控驱动信号Tx。但是，HIC产品普遍存在出坑横纹问题。如图2所示，该出坑横纹问题的主要原因在于公共电极的设置时间不足以使其电压由正准位的触控驱动电压快速恢复并稳定在负准位的共电极电压。由于公共电极层的负载较大，因此从触控驱动信号Tx的正准位电压切换到共电极电压信号Vcom的负准位电压需要较长的时间，如果在公共电极层的电压还没有完全恢复到稳定的共电极电压时显示阶段已经开启，就会产生出坑横纹现象。

现有技术为了改善HIC产品的出坑横纹问题，大多采用在触控时段结束之后、显示时段开启之前增加Dummy MUX(虚设信号)的方法，使得触控时段和显示时段之间的切换有一个时间的过度，从而达到减轻出坑横纹现象的效果。但是，过长的Dummy MUX时间会影响触控以及显示效果，即出坑横纹问题并未得到彻底的解决。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供一种共电极电压转换电路以及显示装置，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的一个方面，提供一种共电极电压转换电路，用于在显示时段和触控时段为公共电极提供不同的电压信号；所述共电极电压转换电路包括：

电压输出子电路，用于在触控时段输出触控驱动信号，以及在由触控时段向显示时段转换时输出接地信号；

第一开关元件，控制端接收第一选通信号，第一端接收共电极电压信号，第二端与共电极电压节点电连接；

第二开关元件，控制端接收所述第一选通信号，第一端接收所述电压输出子电路的输出信号，第二端与所述共电极电压节点电连接；

其中，所述共电极电压节点与所述公共电极电连接。

本公开的一种示例性实施例中，所述第一开关元件和所述第二开关元件的导通信号中一个为高电平、另一个为低电平。

本公开的一种示例性实施例中，所述第一开关元件为P型晶体管，所述第二开关元件为N型晶体管；或者，所述第一开关元件为N型晶体管，所述第二开关元件为P型晶体管。

本公开的一种示例性实施例中，所述电压输出子电路包括：

第三开关元件，控制端接收第二选通信号，第一端连接地线，第二端连接所述第二开关元件的第一端；

第四开关元件，控制端接收所述第二选通信号，第一端接收所述触控驱动信号，第二端连接所述第二开关元件的第一端。

本公开的一种示例性实施例中，所述第三开关元件和所述第四开关元件的导通信号中一个为高电平、另一个为低电平。

本公开的一种示例性实施例中，所述第三开关元件为P型晶体管，所述第四开关元件为N型晶体管；或者，所述第三开关元件为N型晶体管，所述第四开关元件为P型晶体管。

根据本公开的一个方面，提供一种共电极电压转换电路，用于在显示时段和触控时段为公共电极提供不同的电压信号；所述共电极电压转换电路包括：

电压输出子电路，用于在显示时段输出共电极电压信号，以及在由触控时段向显示时段转换时输出接地信号；

第一开关元件，控制端接收第一选通信号，第一端接收所述电压输出子电路的输出信号，第二端与共电极电压节点电连接；

第二开关元件，控制端接收所述第一选通信号，第一端接收触控驱动信号，第二端与所述共电极电压节点电连接；

其中，所述共电极电压节点与所述公共电极电连接。

本公开的一种示例性实施例中，所述第一开关元件和所述第二开关元件的导通信号中一个为高电平、另一个为低电平。

本公开的一种示例性实施例中，所述第一开关元件为P型晶体管，所述第二开关元件为N型晶体管；或者，所述第一开关元件为N型晶体管，所述第二开关元件为P型晶体管。

本公开的一种示例性实施例中，所述电压输出子电路包括：

第三开关元件，控制端接收第二选通信号，第一端连接地线，第二端连接所述第一开关元件的第一端；

第四开关元件，控制端接收所述第二选通信号，第一端接收所述共电极电压信号，第二端连接所述第一开关元件的第一端。

本公开的一种示例性实施例中，所述第三开关元件和所述第四开关元件的导通信号中一个为高电平、另一个为低电平。

本公开的一种示例性实施例中，所述第三开关元件为P型晶体管，所述第四开关元件为N型晶体管；或者，所述第三开关元件为N型晶体管，所述第四开关元件为P型晶体管。

根据本公开的一个方面，提供一种显示装置，包括上述的共电极电压转换电路。

本公开示例性实施方式所提供的共电极电压转换电路以及显示装置，在共电极电压信号和触控驱动信号的基础上增加了一接地信号，使得公共电极由原来的两种切换状态变更为现在的三种切换状态。这样一来，在由触控时段向显示时段转换时，公共电极的电压可以先由触控驱动电压切换至接地电压，再由接地电压切换至共电极电压，以达到快速稳定共电极电压的目的，从而彻底的解决HIC产品的出坑横纹问题。

应当理解的是，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，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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。

图1示意性示出现有技术中共电极电压转换电路的示意图；

图2示意性示出现有技术中产生出坑横纹不良的原理图；

图3示意性示出本公开示例性实施例中共电极电压转换电路的示意图一；

图4示意性示出图3所示的共电极电压转换电路的时序信号图；

图5示意性示出本公开示例性实施例中共电极电压转换电路的示意图二；

图6示意性示出图5所示的共电极电压转换电路的时序信号图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免使本公开的各方面变得模糊。

为易于描述，诸如“在…下方”、“在…下面”，“下部”、“在…上方”、“上部”等的空间关系术语，在此处可用于描述如图所示的一个元件或特征与另一个元件或特征(或者其它元件或特征)的关系。应当理解，空间关系术语旨在包括使用中或操作中的装置除图中所示的方位之外的不同方位。例如，如果图中的设备被翻转，则被描述为位于其它元件或特征的“下面”或“下方”的元件将位于其它元件或特征的“上方”。因此，示例性术语“在…下面”可包括“在…上方”和“在…下面”两者的方位。可另外对设备进行定位(被旋转90度或在其它的方位)，并且相应地解释在此处使用的空间关系描述符。

此处所使用的术语仅仅是为了描述具体示例性实施例的目的，而不旨在对本发明的限制。如此处所使用的那样，单数形式“一个”、“所述”及其变体旨在也包含复数形式，除非上下文另外清楚地做出指示。应当进一步理解，术语“包括”和/或“包含”在本申请文件中使用时指定所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个以上的其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或增加。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。附图中各层的厚度和形状不反映真实比例，仅是为了便于说明本公开的内容。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

本示例实施方式提供了一种共电极电压转换电路，用于在显示时段和触控时段为公共电极提供不同的电压信号；如图3所示，所述共电极电压转换电路可以包括：

电压输出子电路10，用于在触控时段输出触控驱动信号Tx，以及在由触控时段向显示时段转换时输出接地信号GND；

第一开关元件M1，控制端接收第一选通信号Vcomsel，第一端接收共电极电压信号Vcom，第二端与共电极电压节点Q电连接；

第二开关元件M2，控制端接收第一选通信号Vcomsel，第一端接收所述电压输出子电路10的输出信号，第二端与共电极电压节点Q电连接；

其中，所述共电极电压节点Q与所述公共电极电连接。

需要说明的是：第一开关元件M1应在显示时段导通，而第二开关元件M2应在触控时段以及由触控时段向显示时段转换时导通。

本公开示例性实施方式所提供的共电极电压转换电路，在共电极电压信号Vcom和触控驱动信号Tx的基础上增加了一接地信号GND，使得公共电极由原来的两种切换状态变更为现在的三种切换状态。这样一来，在由触控时段向显示时段转换时，公共电极的电压可以先由触控驱动电压切换至接地电压，再由接地电压切换至共电极电压，以达到快速稳定共电极电压的目的，从而彻底的解决HIC产品的出坑横纹问题。

基于上述描述可知，第一开关元件M1和第二开关元件M2的控制端均与同一选通信号即第一选通信号Vcomsel相连。考虑到该两个开关元件需在不同时段导通，故本实施例优选第一开关元件M1和第二开关元件M2的导通信号中一个为高电平、另一个为低电平。

例如，第一开关元件M1可以为P型晶体管，则其导通信号为低电平；而第二开关元件M2可以为N型晶体管，则其导通信号为高电平。此时，第一选通信号Vcomsel可以在显示时段为低电平，在触控时段以及由触控时段向显示时段转换时为高电平。

又如，第一开关元件M1可以为N型晶体管，则其导通信号为高电平；而第二开关元件M2可以为P型晶体管，则其导通信号为低电平。此时，第一选通信号Vcomsel可以在显示时段为高电平，在触控时段以及由触控时段向显示时段转换时为低电平。

本示例实施方式中，为了保证电压输出子电路10在触控时段输出触控驱动信号Tx，以及在由触控时段向显示时段转换时输出接地信号 GND，参考图3所示，所述电压输出子电路10可以包括：

第三开关元件M3，控制端接收第二选通信号Vgsel，第一端连接地线以接收接地信号GND，第二端连接第二开关元件M2的第一端；

第四开关元件M4，控制端接收第二选通信号Vgsel，第一端接收触控驱动信号Tx，第二端连接第二开关元件M2的第一端。

需要说明的是：第三开关元件M3应在由触控时段向显示时段转换时导通，而第四开关元件M4应在触控时段导通。

这样一来，该电压输出子电路10便可以在触控时段通过第四开关元件M4输出触控驱动信号Tx以提供给第二开关元件M2并进一步施加给公共电极，以及在由触控时段向显示时段转换时通过第三开关元件M3 输出接地信号GND以提供给第二开关元件M2并进一步施加给公共电极，在此基础上结合第一开关元件M1，便可以为公共电极提供三种切换状态，从而实现触控驱动信号Tx→接地信号GND→共电极电压信号 Vcomsel的转换，从根本上解决HIC产品的出坑横纹问题。

基于上述描述可知，第三开关元件M3和第四开关元件M4的控制端均与同一选通信号即第二选通信号Vgsel相连。考虑到该两个开关元件需在不同时段导通，故本实施例优选第三开关元件M3和第四开关元件 M4的导通信号中一个为高电平、另一个为低电平。

例如，第三开关元件M3可以为P型晶体管，则其导通信号为低电平；而第四开关元件M4可以为N型晶体管，则其导通信号为高电平。此时，第二选通信号Vgsel可以在由触控时段向显示时段转换时为低电平，在触控时段为高电平。

又如，第三开关元件M3可以为N型晶体管，则其导通信号为高电平；而第四开关元件M4可以为P型晶体管，则其导通信号为低电平。此时，第二选通信号Vgsel可以在由触控时段向显示时段转换时为高电平，在触控时段为低电平。

下面结合图4对本示例实施方式所提供的共电极电压转换电路进行详细的说明。其中，第一开关元件M1和第三开关元件M3例如可以为P 型晶体管，第二开关元件M2和第四开关元件M4例如可以为N型晶体管。

在t1时段即触控时段，第一选通信号Vcomsel和第二选通信号Vgsel 均为高电平，第二开关元件M2和第四开关元件M4导通，第一开关元件M1和第三开关元件M3关闭；触控驱动信号Tx经过第四开关元件M4 传输至第二开关元件M2的第一端，并经过第二开关元件M2传输至共电极电压节点Q进而施加给公共电极，此时公共电极复用作触控驱动电极并与触控感应电极之间产生触控电容。

在t2时段即由触控时段向显示时段转换时，第一选通信号Vcomsel 为高电平，第二选通信号Vgsel为低电平，第二开关元件M2和第三开关元件M3导通，第一开关元件M1和第四开关元件M4关闭；接地信号 GND经过第三开关元件M3传输至第二开关元件M2的第一端，并经过第二开关元件M2传输至共电极电压节点Q进而施加给公共电极，以将正准位的触控驱动信号Tx切换为接地信号GND。

在t3时段即显示时段，第一选通信号Vcomsel为低电平，第一开关元件M1导通，第二开关元件M2关闭；共电极电压信号Vcom经过第一开关元件M1传输至共电极电压节点Q进而施加给公共电极，此时公共电极可与像素电极之间产生电场以驱动液晶分子偏转。

需要说明的是：由于在显示时段第二开关元件M2关闭，而第三开关元件M3和第四开关元件M4的第二端均与第二开关元件M2的第一端相连，因此在此时段第二选通信号Vgsel无论是高电平还是低电平，或者电压输出子电路10无论是输出信号还是不输出信号，都不会影响共电极电压节点Q处的电压。

基于上述描述可知，所述公共电极可在触控时段接收触控驱动信号 Tx、在由触控时段向显示时段转换时接收接地信号GND、在显示时段接收共电极电压信号Vcomsel，从而在触控时段向显示时段过度时实现触控驱动信号Tx→接地信号GND→共电极电压信号Vcomsel的转换，减小公共电极的电压由正准位电压恢复到稳定的负准位电压所需要的时间，以从根本上解决HIC产品的出坑横纹问题。

本示例实施方式还提供了一种共电极电压转换电路，用于在显示时段和触控时段为公共电极提供不同的电压信号；如图5所示，所述共电极电压转换电路可以包括：

电压输出子电路20，用于在显示时段输出共电极电压信号Vcom，以及在由触控时段向显示时段转换时输出接地信号GND；

第一开关元件M1，控制端接收第一选通信号Vcomsel，第一端接收电压输出子电路20的输出信号，第二端与共电极电压节点Q电连接；

第二开关元件M2，控制端接收第一选通信号Vcomsel，第一端接收触控驱动信号Tx，第二端与共电极电压节点Q电连接；

其中，所述共电极电压节点Q与所述公共电极电连接。

需要说明的是：第一开关元件M1应在显示时段以及由触控时段向显示时段转换时导通，而第二开关元件M2应在触控时段导通。

本公开示例性实施方式所提供的共电极电压转换电路，在共电极电压信号Vcom和触控驱动信号的基础上增加了一接地信号GND，使得公共电极由原来的两种切换状态变更为现在的三种切换状态。这样一来，在由触控时段向显示时段转换时，公共电极的电压可以先由触控驱动电压切换至接地电压，再由接地电压切换至共电极电压，以达到快速稳定共电极电压的目的，从而彻底的解决HIC产品的出坑横纹问题。

基于上述描述可知，第一开关元件M1和第二开关元件M2的控制端均与同一选通信号即第一选通信号Vcomsel相连。考虑到该两个开关元件需在不同时段导通，故本实施例优选第一开关元件M1和第二开关元件M2的导通信号中一个为高电平、另一个为低电平。

例如，第一开关元件M1可以为P型晶体管，则其导通信号为低电平；而第二开关元件M2可以为N型晶体管，则其导通信号为高电平。此时，第一选通信号Vcomsel可以在显示时段以及由触控时段向显示时段转换时为低电平，在触控时段为高电平。

又如，第一开关元件M1可以为N型晶体管，则其导通信号为高电平；而第二开关元件M2可以为P型晶体管，则其导通信号为低电平。此时，第一选通信号Vcomsel可以在显示时段以及由触控时段向显示时段转换时为高电平，在触控时段为低电平。

本示例实施方式中，为了保证电压输出子电路20在显示时段输出共电极电压信号Vcom，以及在由触控时段向显示时段转换时输出接地信号 GND；参考图5所示，所述电压输出子电路20可以包括：

第三开关元件M3，控制端接收第二选通信号Vgsel，第一端连接地线以接收接地信号GND，第二端连接第一开关元件M1的第一端；

第四开关元件M4，控制端接收第二选通信号Vgsel，第一端接收共电极电压信号Vcom，第二端连接第一开关元件M1的第一端。

需要说明的是：第三开关元件M3应在由触控时段向显示时段转换时导通，而第四开关元件M4应在显示时段导通。

这样一来，该电压输出子电路20便可以在显示时段通过第四开关元件M4输出共电极电压信号Vcom以提供给第一开关元件M1并进一步施加给公共电极，以及在由触控时段向显示时段转换时通过第三开关元件M3输出接地信号GND以提供给第一开关元件M1并进一步施加给公共电极，在此基础上结合第二开关元件M2，便可以为公共电极提供三种切换状态，从而实现触控驱动信号Tx→接地信号GND→共电极电压信号 Vcomsel的转换，从根本上解决HIC产品的出坑横纹问题。

基于上述描述可知，第三开关元件M3和第四开关元件M4的控制端均与同一选通信号即第二选通信号Vgsel相连。考虑到该两个开关元件需在不同时段导通，故本实施例优选第三开关元件M3和第四开关元件 M4的导通信号中一个为高电平、另一个为低电平。

例如，第三开关元件M3可以为P型晶体管，则其导通信号为低电平；而第四开关元件M4可以为N型晶体管，则其导通信号为高电平。此时，第二选通信号Vgsel可以在由触控时段向显示时段转换时为低电平，在显示时段为高电平。

又如，第三开关元件M3可以为N型晶体管，则其导通信号为高电平；而第四开关元件M4可以为P型晶体管，则其导通信号为低电平。此时，第二选通信号Vgsel可以在由触控时段向显示时段转换时为高电平，在显示时段为低电平。

下面结合图6对本示例实施方式所提供的共电极电压转换电路进行详细的说明。其中，第一开关元件M1和第四开关元件M4例如可以为P 型晶体管，第二开关元件M2和第三开关元件M3例如可以为N型晶体管。

在t1时段即触控时段，第一选通信号Vcomsel为高电平，第一开关元件M1关闭，第二开关元件M2导通；触控驱动信号Tx经过第二开关元件M2传输至共电极电压节点Q进而施加给公共电极，此时公共电极复用作触控驱动电极并与触控感应电极之间产生触控电容。

在t2时段即由触控时段向显示时段转换时，第一选通信号Vcomsel 为低电平，第二选通信号Vgsel为高电平，第一开关元件M1和第三开关元件M3导通，第二开关元件M2和第四开关元件M4关闭；接地信号 GND经过第三开关元件M3传输至第一开关元件M1的第一端，并经过第一开关元件M1传输至共电极电压节点Q进而施加给公共电极，以将正准位的触控驱动信号Tx切换为接地信号GND。

在t3时段即显示时段，第一选通信号Vcomsel和第二选通信号Vgsel 均为低电平，第一开关元件M1和第四开关元件M4导通，第二开关元件 M2和第三开关元件M3关闭；共电极电压信号Vcom经过第四开关元件 M4传输至第一开关元件M1的第一端，并经过第一开关元件M1传输至共电极电压节点Q进而施加给公共电极，此时公共电极可与像素电极之间产生电场以驱动液晶分子偏转。

需要说明的是：由于在触控时段第一开关元件M1关闭，而第三开关元件M3和第四开关元件M4的第二端均与第一开关元件M1的第一端相连，因此在此时段第二选通信号Vgsel无论是高电平还是低电平，或者电压输出子电路20无论是输出信号还是不输出信号，都不会影响共电极电压节点Q处的电压。

基于上述描述可知，所述公共电极可在触控时段接收触控驱动信号 Tx、在由触控时段向显示时段转换时接收接地信号GND、在显示时段接收共电极电压信号Vcomsel，从而在触控时段向显示时段过度时实现触控驱动信号Tx→接地信号GND→共电极电压信号Vcomsel的转换，减小公共电极的电压由正准位电压恢复到稳定的负准位电压所需要的时间，以从根本上解决HIC产品的出坑横纹问题。

本示例实施方式还提供了一种显示装置，包括上述的共电极电压转换电路，该显示装置解决了出坑横纹的问题，从而提高了显示品质。

需要说明的是：所述显示装置中的具体细节已经在对应的共电极电压转换电路中进行了详细描述，这里不再赘述。

在本示例实施方式中，所述显示装置例如可以包括手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。