CN209374040U - 公共电压切换电路及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种公共电压切换电路，包括：第一公共电压选择模块，第一公共电压选择模块包括第一开关元件，第一开关元件的控制端用于输入视角切换信号，第一开关元件的输入端用于输入第一供电电压；第二公共电压选择模块，第二公共电压选择模块包括第二开关元件和第三开关元件，第二开关元件的控制端用于输入视角切换信号，第二开关元件的输入端接地，第二开关元件的输出端与第三开关元件的控制端连接，第三开关元件的输入端用于输入第二供电电压连接，第三开关元件与第一开关元件的输出端连接并用于输出公共电压。本实用新型还公开了一种显示装置，包括如上所述的公共电压切换电路，显示装置可根据视角切换信号在宽视角与窄视角之间切换。

Description

公共电压切换电路及显示装置

技术领域

本实用新型涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种公共电压切换电路及显示装置。

背景技术

由于液晶显示装置具有轻薄、节能、无辐射等诸多优点，目前广泛应用于电视、个人电脑、平板电脑、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、手机、数码相机等电子设备中。

混合视角(HVA，Hybrid Viewing Angle)型是在IPS型基础上改良加工的一种液晶显示装置。混合视角(HVA)型液晶显示装置是通过在彩膜基板(CF，Color Filter)侧增加电场来控制液晶层的液晶分子的旋转，以实现高质量的图像显示。混合视角(HVA)型液晶显示装置分为宽视角(Wide Viewing Angle，WVA)显示模式和窄视角(Narrow Viewing Angle，NVA)显示模式。

对于大尺寸液晶显示屏，面内公共电极受面内数据线及扫描线的干扰，会产生毛刺电压(即类似于一个交流的电压)，导致面内公共电极上的实际电压不是直流电压，故大尺寸的切换面板都会对公共电压(Vcom)提前做补偿，这种方法适用于一般的液晶显示屏。

但是这种对公共电压(Vcom)提前做补偿的方法对当前最新的混合视角(HVA)型不适用，因为混合视角(HVA)型会进行宽窄视角的切换。这种对公共电压(Vcom)提前做补偿的方法可应用在宽视角(WVA)显示上，但在窄视角(NVA)显示时不可行。因窄视角(NVA)的特殊设计，需要的公共电压(Vcom)的波形与常规液晶显示屏不同，如果在窄视角(NVA)显示时还对公共电压(Vcom)进行补偿，会影响液晶显示的画质，甚至可能会引起显示画面异常，引起客户投诉。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种公共电压切换电路及显示装置，以解决现有混合视角技术中公共电压不能随着宽窄视角的切换而改变，导致显示画面异常的问题。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

本实用新型提供一种公共电压切换电路，包括：

第一公共电压选择模块，该第一公共电压选择模块包括第一开关元件，该第一开关元件的控制端与视角切换信号产生模块连接，该第一开关元件的输入端与第一供电电压产生模块连接；

第二公共电压选择模块，该第二公共电压选择模块包括第二开关元件和第三开关元件，该第二开关元件的控制端与该视角切换信号产生模块连接，该第二开关元件的输入端接地，该第二开关元件的输出端与该第三开关元件的控制端连接，该第三开关元件的输入端与第二供电电压产生模块连接，该第三开关元件的输出端与该第一开关元件的输出端连接。

进一步地，该第一公共电压选择模块还包括第一电阻，该第一电阻的一端与该第一开关元件的输出端连接，该第一电阻的另一端接地。

进一步地，该第二公共电压选择模块还包括第二电阻和第三电阻，该第二电阻的一端与该第三开关元件的控制端连接，该第二电阻的另一端与该第三开关元件的输入端连接，该第三电阻的一端与该第三开关元件的输出端连接，该第三电阻的另一端接地。

进一步地，该第一开关元件、该第二开关元件和该第三开关元件均为金属氧化层半导体场效晶体管。

进一步地，该第一开关元件与该第三开关元件均为P型金氧半场效晶体管，该第二开关元件为N型金氧半场效晶体管。

进一步地，该第一开关元件、该第二开关元件和该第三开关元件的控制端为栅极、输入端为源极、输出端为漏极。

进一步地，该第一供电电压产生模块输出的第一供电电压与该第二供电电压产生模块输出的第二供电电压其中之一为具有公共电压补偿的交流电压，另一为不具有公共电压补偿的直流电压。

本实用新型还提供一种显示装置，该显示装置包括如上所述的公共电压切换电路。

进一步地，该显示装置设有视角切换按键，用于供用户操作使该视角切换信号产生模块产生视角切换信号。

进一步地，该显示装置还包括显示面板和驱动电路，该显示面板包括第一基板、与该第一基板相对设置的第二基板以及位于该第一基板和该第二基板之间的液晶层，该第一基板在朝向该液晶层的一侧上设有视角控制电极，该第二基板在朝向该液晶层的一侧上设有公共电极和像素电极，该驱动电路用于向该视角控制电极施加不同电压使该显示装置在宽视角与窄视角之间切换。

本实用新型有益效果在于：通过在公共电压切换电路中设置第一公共电压选择模块与第二公共电压选择模块，其中，第一公共电压选择模块包括第一开关元件，第一开关元件的控制端与视角切换信号产生模块连接，第一开关元件的输入端与第一供电电压产生模块连接；第二公共电压选择模块包括第二开关元件和第三开关元件，第二开关元件的控制端与视角切换信号产生模块连接，第二开关元件的输入端接地，第二开关元件的输出端与第三开关元件的控制端连接，第三开关元件的输入端与第二供电电压产生模块连接，第三开关元件的输出端与第一开关元件的输出端连接并用于输出公共电压。该公共电压切换电路在视角切换信号的作用下，第一公共电压选择模块和第二公共电压选择模块的其中之一处于导通状态，另一则处于断开状态，使第一供电电压和第二供电电压择一地输出作为公共电压，即通过视角切换信号来改变公共电压。

附图说明

图1是本实用新型中公共电压切换电路的模块结构示意图；

图2是本实用新型中公共电压切换电路的电路结构示意图；

图3是本实用新型中公共电压切换电路的模拟波形图；

图4是本实用新型中显示面板在宽视角时的结构示意图；

图5是本实用新型中显示面板在窄视角时的结构示意图；

图6是本实用新型中显示装置的平面结构示意图之一；

图7是本实用新型中显示装置的平面结构示意图之二。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的公共电压切换电路及显示装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

图1是本实用新型中公共电压切换电路的模块结构示意图；图2是本实用新型中公共电压切换电路的电路结构示意图；图3是本实用新型中公共电压切换电路模拟的波形结构示意图；图4是本实用新型中显示面板在宽视角时的结构示意图；图5是本实用新型中显示面板在窄视角时的结构示意图；图6是本实用新型中显示装置的平面结构示意图之一；图7是本实用新型中显示装置的平面结构示意图之二。

请参照图1和图2所示，本实用新型提供的一种公共电压切换电路，用于视角可切换的显示装置上，其中显示装置可根据视角切换信号HVA在宽视角与窄视角之间切换，公共电压切换电路包括：

第一公共电压选择模块1，第一公共电压选择模块1包括第一开关元件M1，第一开关元件M1的控制端与视角切换信号产生模块3连接并用于输入视角切换信号HVA，第一开关元件M1的输入端与第一供电电压产生模块4连接并用于输入第一供电电压V1；

第二公共电压选择模块2，第二公共电压选择模块2包括第二开关元件M2和第三开关元件M3，第二开关元件M2的控制端与视角切换信号产生模块3连接并用于输入视角切换信号HVA，第二开关元件M2的输入端接地，第二开关元件M2的输出端与第三开关元件M3的控制端连接，第三开关元件M3的输入端与第二供电电压产生模块5连接并用于输入第二供电电压V2，第三开关元件M3的输出端与第一开关元件M1的输出端连接并用于输出公共电压Vcom；

其中，视角切换信号产生模块3会根据用户的操作输出对应的视角切换信号HVA，第一供电电压产生模块4持续性地输出第一供电电压V1，第二供电电压产生模块5持续性地输出第二供电电压V2。该公共电压切换电路在视角切换信号HVA的作用下，第一公共电压选择模块1和第二公共电压选择模块2的其中之一处于导通状态，另一则处于断开状态，使第一供电电压V1和第二供电电压V2择一地输出作为公共电压Vcom。

在本实施例中，第一开关元件M1、第二开关元件M2和第三开关元件M3均为金属氧化层半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET，金氧半场效晶体管)。本实施例中，第一开关元件M1与第三开关元件M3均为P型金氧半场效晶体管(PMOS)，第二开关元件M2为N型金氧半场效晶体管(NMOS)。第一开关元件M1、第二开关元件M2和第三开关元件M3的控制端为栅极、输入端为源极、输出端为漏极。

在本实施例中，第一公共电压选择模块1还包括第一电阻R1，第一电阻R1的一端与第一开关元件M1的输出端连接，第一电阻R1的另一端接地；第二公共电压选择模块2还包括第二电阻R2和第三电阻R3，第二电阻R2的一端与第三开关元件M3的控制端连接，第二电阻R2的另一端与第三开关元件M3的输入端连接，第三电阻R3的一端与第三开关元件M3的输出端连接，第三电阻R3的另一端接地。

在本实施例中，在视角切换信号HVA的作用下，当第一公共电压选择模块1处于导通状态，第二公共电压选择模块2处于断开状态时，第一供电电压V1输出作为公共电压Vcom；当第二公共电压选择模块2处于导通状态，第一公共电压选择模块1处于断开状态时，第二供电电压V2输出作为公共电压Vcom。

请参照图3所示，其中，视角切换信号产生模块3输出的视角切换信号HVA为具有高低电平的电压，第一供电电压产生模块4输出的第一供电电压V1与第二供电电压产生模块5输出的第二供电电压V2其中之一为具有公共电压补偿的交流电压，另一为不具有公共电压补偿的直流电压。本实施例中，视角切换信号HVA在高电平(例如为3.3V)为窄视角信号，低电平(例如为0V)为宽视角信号，第二供电电压V2为不具有公共电压补偿的直流电压(例如为5V)，第一供电电压V1为具有公共电压补偿的交流电压(例如为以5V直流电压为中心上下波动的交流电压)。当视角切换信号HVA为低电平时，第一开关元件M1导通，第二开关元件M2与第三开关元件M3断开，输出第一供电电压V1作为公共电压Vcom，当视角切换信号HVA为高电平时，第一开关元件M1断开，第二开关元件M2与第三开关元件M3导通，输出第二供电电压V2作为公共电压Vcom。可以理解的是，在其它实施例中，视角切换信号HVA在高电平可以设为宽视角信号，低电平可以设为窄视角信号，则此时，第一供电电压V1为不具有公共电压补偿的直流电压(例如为5V)，第二供电电压V2为具有公共电压补偿的交流电压(例如为以5V直流电压为中心上下波动的交流电压)。

请参照图4-图7所示，本实用新型还提供一种显示装置，包括如上所述的公共电压切换电路，显示装置设有视角切换按键40，用于供用户操作使视角切换信号产生模块3产生视角切换信号HVA。本实施例中，显示装置还包括显示面板30和驱动电路50，显示面板30包括第一基板31、与第一基板31相对设置的第二基板32以及位于第一基板31和第二基板32之间的液晶层33，第一基板31在朝向液晶层33的一侧上设有视角控制电极311，第二基板32在朝向液晶层33的一侧上设有公共电极321和像素电极323，公共电极321和像素电极323位于不同层并通过绝缘层322隔离开，驱动电路50用于向视角控制电极311施加不同电压使显示装置在宽视角与窄视角之间切换。

其中，第一基板31为彩膜基板，第一基板31在朝向液晶层33的一侧上设有红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的色阻材料层以及黑矩阵(BM)，第二基板32为阵列基板，第二基板32在朝向液晶层33的一侧上还设有相互绝缘交叉的多条扫描线与多条数据线，由多条扫描线与多条数据线交叉限定形成多个像素单元，每个像素单元内设有像素电极323和薄膜晶体管，像素电极323通过薄膜晶体管与邻近薄膜晶体管的扫描线和数据线连接，液晶层33中的液晶分子为正性液晶分子。至于显示面板的其它结构请参考现有技术，这里不再赘述。

图6和图7为本实用新型中显示装置的平面结构示意图，请参图6和图7，该显示装置设有视角切换按键40，用于供用户向该液晶显示装置发出视角切换请求。视角切换按键40可以是实体按键(如图6所示)，也可以为软件控制或者应用程序(APP)来实现切换功能(如图7所示，通过滑动条来设定宽窄视角)。当用户需要在宽视角与窄视角之间切换时，可以通过操作视角切换按键40向该液晶显示装置发出视角切换请求并使视角切换信号产生模块3产生视角切换信号HVA，最终由驱动电路50控制施加在视角控制电极311与公共电极321上的电压，以控制视角控制电极311与公共电极321之间的电压差，该显示装置即可以实现宽视角与窄视角之间的切换，切换为宽视角时，其驱动方法采用宽角模式对应的驱动方法，切换为窄视角时，其驱动方法采用窄视角模式对应的驱动方法，因此本实用新型实施例的显示装置具有较强的操作灵活性和方便性，达到集娱乐视频与隐私保密于一体的多功能液晶显示装置。

请参照图2和图3所示，具体地，当切换为宽视角时，视角切换信号HVA输出为低电平，第一开关元件M1导通，第二开关元件M2与第三开关元件M3断开，输出第一供电电压V1作为公共电压Vcom，此时，第一供电电压V1为具有公共电压补偿的交流电压，从而对宽视角显示时的公共电压进行补偿，视角控制电极311上不施加驱动电压或施加与公共电压Vcom相似的电压,使视角控制电极311与公共电极321之间形成的压差较小(例如为0.5V)，此时液晶分子处于平躺状态(图4)；当切换为窄视角时(例如在t1时刻进行切换)，视角切换信号HVA输出为高电平，第一开关元件M1断开，第二开关元件M2与第三开关元件M3导通，输出第二供电电压V2作为公共电压Vcom，此时，第二供电电压V2为不具有公共电压补偿的直流电压，从而实现窄视角显示时公共电压的不补偿，视角控制电极311上施加较大电压，使视角控制电极311与公共电极321之间形成的压差较大(例如为3V)，此时液晶分子处于倾斜状态(图5)，在大视角观察时产生漏光。在t2时刻，用户通过视角切换按键40切换为宽视角，此时，公共电压Vcom为具有公共电压补偿的交流电压。

在本文中，所涉及的上、下、左、右、前、后等方位词是以附图中的结构位于图中以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限定，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰，为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种公共电压切换电路，其特征在于，包括：

第一公共电压选择模块(1)，该第一公共电压选择模块(1)包括第一开关元件(M1)，该第一开关元件(M1)的控制端与视角切换信号产生模块(3)连接，该第一开关元件(M1)的输入端与第一供电电压产生模块(4)连接；

第二公共电压选择模块(2)，该第二公共电压选择模块(2)包括第二开关元件(M2)和第三开关元件(M3)，该第二开关元件(M2)的控制端与该视角切换信号产生模块(3)连接，该第二开关元件(M2)的输入端接地，该第二开关元件(M2)的输出端与该第三开关元件(M3)的控制端连接，该第三开关元件(M3)的输入端与第二供电电压产生模块(5)连接，该第三开关元件(M3)的输出端与该第一开关元件(M1)的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的公共电压切换电路，其特征在于，该第一公共电压选择模块(1)还包括第一电阻(R1)，该第一电阻(R1)的一端与该第一开关元件(M1)的输出端连接，该第一电阻(R1)的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的公共电压切换电路，其特征在于，该第二公共电压选择模块(2)还包括第二电阻(R2)和第三电阻(R3)，该第二电阻(R2)的一端与该第三开关元件(M3)的控制端连接，该第二电阻(R2)的另一端与该第三开关元件(M3)的输入端连接，该第三电阻(R3)的一端与该第三开关元件(M3)的输出端连接，该第三电阻(R3)的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的公共电压切换电路，其特征在于，该第一开关元件(M1)、该第二开关元件(M2)和该第三开关元件(M3)均为金属氧化层半导体场效晶体管。

5.根据权利要求4所述的公共电压切换电路，其特征在于，该第一开关元件(M1)与该第三开关元件(M3)均为P型金氧半场效晶体管，该第二开关元件(M2)为N型金氧半场效晶体管。

6.根据权利要求1所述的公共电压切换电路，其特征在于，该第一开关元件(M1)、该第二开关元件(M2)和该第三开关元件(M3)的控制端为栅极、输入端为源极、输出端为漏极。

7.根据权利要求1所述的公共电压切换电路，其特征在于，该第一供电电压产生模块(4)输出的第一供电电压(V1)与该第二供电电压产生模块(5)输出的第二供电电压(V2)其中之一为具有公共电压补偿的交流电压，另一为不具有公共电压补偿的直流电压。

8.一种显示装置，其特征在于，该显示装置包括如权利要求1-7任一项所述的公共电压切换电路。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，该显示装置设有视角切换按键(40)，用于供用户操作使该视角切换信号产生模块(3)产生视角切换信号(HVA)。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，该显示装置还包括显示面板(30)和驱动电路(50)，该显示面板(30)包括第一基板(31)、与该第一基板(31)相对设置的第二基板(32)以及位于该第一基板(31)和该第二基板(32)之间的液晶层(33)，该第一基板(31)在朝向该液晶层(33)的一侧上设有视角控制电极(311)，该第二基板(32)在朝向该液晶层(33)的一侧上设有公共电极(321)和像素电极(323)，该驱动电路(50)用于向该视角控制电极(311)施加不同电压使该显示装置在宽视角与窄视角之间切换。