CN106959782A - 一种触控驱动电路、触控面板及显示装置 - Google Patents

一种触控驱动电路、触控面板及显示装置 Download PDF

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Abstract

一种触控驱动电路、触控面板及显示装置，触控驱动电路，包括：输入单元、移位寄存器单元、使能信号输入单元和输出单元；其中，输入单元配置为：输入正向扫描或反向扫描的输入信号；移位寄存器单元配置为：对输入信号进行移位寄存，以生成输出控制信号；使能信号输入单元配置为：通过输出控制信号的电平高低控制集成电路的输出使能信号的输出；输出单元配置为：根据输出使能信号的电平高低输出相应的输出信号。本发明实施例在减少集成电路的使用情况下实现了触控驱动电路。

Description

一种触控驱动电路、触控面板及显示装置
技术领域
本文涉及但不限于触控感知技术，尤指一种触控驱动电路、触控面板及显示装置。
背景技术
随着移动设备的不断发展，人机互动方式已由原来的机械按键模式发展到当前的触控感知模式；在触动感知模式的人机交互过程中，触控驱动电路起到很重要的作用。
目前，相关技术中的触控驱动电路较多的依赖大量的集成电路(IC)提供驱动信号。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本发明实施例提供一种触控驱动电路、触控面板及显示装置，能够减少触控驱动电路中集成电路的使用。
本发明实施例提供了一种触控驱动电路，包括：输入单元、移位寄存器单元、使能信号输入单元和输出单元；其中，
输入单元配置为：输入正向扫描或反向扫描的输入信号；
移位寄存器单元配置为：对输入信号进行移位寄存，以生成输出控制信号；
使能信号输入单元配置为：通过输出控制信号的电平高低控制集成电路的输出使能信号的输出；
输出单元配置为：根据输出使能信号的电平高低输出相应的输出信号。
可选的，所述输入单元包括：第一传输门和第二传输门。
可选的，所述输入单元是配置为：
正向扫描时，通过所述第一传输门传输正向扫描的输入信号；
反向扫描时，通过所述第二传输门传输反向扫描的输入信号；
其中，所述输入信号低电平有效。
可选的，所述移位寄存器单元由两组首尾相接的与非门组成。
可选的，所述使能信号输入单元包括：第三传输门、一个N型金属氧化物半导体管和一个反相器。
可选的，所述使能信号输入单元配置为：根据移位寄存器单元输出的输出控制信号，经反相器处理后控制第三传输门的开关，通过第三传输门的开关控制集成电路的输出使能信号的电平高低。
可选的，所述输出单元包括：四个反相器、第四传输门、第五传输门和一个与门。
可选的，所述输出单元是配置为：
将输入信号通过输出使能信号和集成电路信号进行与运算；在输出使能信号为高电平时，输出输出信号；在输出使能信号为低电平时，输出液晶分子偏转的参考电压信号。
另一方面，本发明实施例还提供一种触控面板，包括上述的触控驱动电路。
再一方面，本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述的触控面板。
与相关技术相比，本申请技术方案包括：输入单元、移位寄存器单元、使能信号输入单元和输出单元；其中，输入单元配置为：输入正向扫描或反向扫描的输入信号；移位寄存器单元配置为：对输入信号进行移位寄存，以生成输出控制信号；使能信号输入单元配置为：通过输出控制信号的电平高低控制集成电路的输出使能信号的输出；输出单元配置为：根据输出使能信号的电平高低输出相应的输出信号。本发明实施例在减少集成电路的使用情况下实现了触控驱动电路。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例触控驱动电路的结构框图；
图2为本发明可选实施例触控驱动电路的原理图；
图3为本发明实施例时序信息示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1为本发明实施例触控驱动电路的结构框图，如图1所示，包括：
输入单元1、移位寄存器单元2、使能信号输入单元3和输出单元4；其中，
输入单元1配置为：输入正向扫描或反向扫描的输入信号；
可选的，本发明实施例输入单元1包括：第一传输门1-1和第二传输门1-2。
需要说明的是，输入单元的上述组成只是本发明的一个可选实施例，只要可以实现正向扫描的输入信号和反向扫描的输入信号的输入的电路结构均可以应用于本发明实施例。
可选的，输入单元1是配置为：
正向扫描时，通过第一传输门1-1传输正向扫描的输入信号；
反向扫描时，通过第二传输门1-2传输反向扫描的输入信号；
其中，输入信号低电平有效。
需要说明的是，本发明实施例输入信号低电平有效，可以有效的降低触控驱动电路的功耗。
移位寄存器单元2配置为：对输入信号进行移位寄存，以生成输出控制信号；
可选的，本发明实施例移位寄存器单元由两组首尾相接的与非门组成。具体的，可以由第一与非门2-1、第二与非门2-2、第三与非门2-3和第四与非门2-4。
使能信号输入单元3配置为：通过输出控制信号的电平高低控制集成电路的输出使能信号的输出；
可选的，本发明实施例使能信号输入单元3包括：第三传输门3-1、一个N型金属氧化物半导体管3-2和一个反相器3-3。
可选的，使能信号输入单元3配置为：根据移位寄存器单元2输出的输出控制信号，经反相器3-3处理后控制第三传输门3-1的开关，通过第三传输门3-1的开关控制集成电路的输出使能信号的电平高低。
输出单元4配置为：根据输出使能信号的电平高低输出相应的输出信号。
可选的，本发明实施例输出单元包括：四个反相器、第四传输门4-1、第五传输门4-2和一个与门4-3；其中，四个反相器包括：第一反相器4-4-1、第二反相器4-4-2、第三反相器4-4-3、第四反相器4-4-4。
可选的，本发明实施例输出单元是配置为：
将输入信号通过输出使能信号和集成电路信号进行与运算；在输出使能信号为高电平时，输出输出信号；在输出使能信号为低电平时，输出液晶分子偏转的参考电压(VCOM)信号。
本发明实施例把一部分原来需要在集成电路内部完成的工作，在输入信号通过输出使能信号和集成电路信号进行与运算后转移到显示屏上完成，减少了集成电路的使用率。
与相关技术相比，本申请技术方案包括：输入单元、移位寄存器单元、使能信号输入单元和输出单元；其中，输入单元配置为：输入正向扫描或反向扫描的输入信号；移位寄存器单元配置为：对输入信号进行移位寄存，以生成输出控制信号；使能信号输入单元配置为：通过输出控制信号的电平高低控制集成电路的输出使能信号的输出；输出单元配置为：根据输出使能信号的电平高低输出相应的输出信号。本发明实施例在减少集成电路的使用情况下实现了触控驱动电路。
图2为本发明可选实施例触控驱动电路的原理图，如图2所示，输入单元包括：第一传输门和第二传输门。正向扫描时，通过第一传输门的端口1传输正向扫描的输入信号；反向扫描时，通过第二传输门的端口2传输反向扫描的输入信号；其中，正向扫描时，第一传输门传输的输入信号在低电平有效；反向扫描时，第二传输门传输的输入信号在低电平有效；输入单元中，端口3、端口4、端口5、端口6传输直流高低电平信号；具体的，端口3，端口4输入的信号相同，端口5和端口6输入的信号相同，当正向扫描时，端口3和端口4都是低电平，端口5，端口6都是高电平；反之，反向扫描时，端口3和端口4都是高电平，端口5，端口6都是低电平。
移位寄存器单元由两组首尾相接的与非门组成；配置为：对输入信号进行移位寄存，以生成输出控制信号；移位寄存器单元可以由第一与非门、第二与非门、第三与非门和第四与非门组成；其中，第一与非门的第一输入端口为端口7，接收时钟信号1，第一与非门的第二输入端口与第二与非门的输出端口连接，接收第二与非门输出端口输出的信号；第二与非门的第一输入端口与第一与非门的输出端口连接，接收第一与非门输出的信号，第二与非门的第二输入端口为第四与非门的输出端口连接，接收第四与非门输出的信号；第三与非门的第一输入端口与输入单元连接，第三与非门的第二输入端口与第四与非门的输出端口连接，接收第四与非门输出的信号；第四与非门的第一输入端与第一与非门的输出端口连接，接收第一与非门输出端口输出的信号，第四与非门的第二输入端与第三与非门的输出端口连接，接收第三与非门的输出端口输出的信号；其中，与非门是数字电路的一种基本逻辑电路。若当输入均为高电平，则输出为低电平；若输入中至少有一个为低电平，则输出为高电平。与非门可以看作是与门和非门的叠加。其中，端口7输入时钟信号1，假设时钟信号1为TP_CK，则按照驱动电路在显示屏中采用多级连接，下一级采用的时钟信号2(TP_CKB)与时钟信号1相反，时钟信号1和时钟信号2交替使用。本发明实施例上述触控驱动电路作为本级触控驱动电路，本级触控驱动电路中，移位寄存器单元和使能信号输入单元中间由三个反相器级联，对移位寄存器单元的输出信号进行三次反相的作用来提升信号的驱动能力(电压不变电流增大)，前两级反相后的信号为中间输出信号(定义为STV_OUT)给下一级驱动电路的输入单元的端口1，第三级反相给入使能信号输入单元。本级触控驱动电路的输出为OUT1，下一级触控驱动电路的输出为OUT2，本级触控驱动电路的端口7输入时钟信号1，下一级触控驱动电路的端口7输入时钟信号2，其他端口的输入信号都相同，后续级联按照上述方式交替连接。
使能信号输入单元包括：第三传输门、一个N型金属氧化物半导体管和一个反相器；使能信号输入单元配置为：通过输出控制信号的电平高低控制集成电路的输出使能信号(本发明实施例简称为EXVCOM)的输出；其中，输出使能信号由端口8输入；
输出单元根据输出使能信号采样选择的输出信号，本发明实施例液晶分子偏转的参考电压(VCOM)信号与相关技术中的显示像素(Display Pixel)中的液晶分子偏转的参考电压(VCOM)信号相同，在输出使能信号为高电平时，输出输出信号；在输出使能信号为低电平时，输出液晶分子偏转的参考电压(VCOM)信号。其中，端口9为集成电路输入的VCOM信号。
图3为本发明实施例时序信息示意图，如图3所示，包括输入信号的时序、时钟信号1的时序和时钟信号2的时序，输出控制信号的时序，输出控制信号的反向信号的时序；集成电路输出液晶分子偏转的参考电压信号的时序，输出使能信号的时序，输出信号的时序和驱动电路输出的驱动信号的时序。
本发明实施例，使能输出信号与集成电路输出液晶分子偏转的参考电压信号由集成电路给入，其中集成电路输出液晶分子偏转的参考电压信号为频率远高于使能输出信号的采样信号，输出信号为使能输出信号选择出的集成电路输出液晶分子偏转的参考电压信号信号。
T1时刻，输入信号经过第一传输门或第二传输门传输至移位寄存器单元的第三与非门的第一输入端口，第三与非门的输出为高电平，第一与非门的第一输入端接收时钟信号1，第一与非门的输出端口输出为高电平，则移位寄存器单元的输出为高电平；移位寄存器单元输出后，经过两级反相器输出的中间输出信号(STV_OUT)为高电平，再经过一级反相器为低电平输入至使能信号输入单元，然后一路直接低电平输入至第三传输门，一路经过反相器变为高电平再输入至第三传输门，这时第三传输门关闭，端口8输入的使能输入信号不能通过使能信号输入单元的第三传输门输出至输出单元；高电平使得使能信号输入单元的N型金属氧化物半导体管(NMOS管)打开，使能信号输入单元的输出被拉低至低电平液晶显示屏的负电源输入脚(VGL)，然后经过输出单元的三级反相器变为高电平后，经过一级反相器变为低电平，并同时输入至第一传输门和第二传输门，这时，第一传输门关闭，第二传输门打开，VCOM经过传输门输出至输出单元的输出端口(OUT)；T2时刻，输入信号高电平经过第一传输门或第二传输门传输至移位寄存器单元输入第三与非门的第一输入端口，时钟信号1高电平从端口7输入第一与非门，由于T1时刻第二与非门的输出端口的输出为高电平，且第二与非门的输出端口与第一与非门的第二输入端口连接，所以在T2时刻，第二与非门输出的信号为低电平，这时移位寄存器单元的输出信号为低电平，再经过两级反相器输出STV_OUT为低电平，再经过一级反相器变为高电平输入至使能信号输入单元，然后一路直接高电平输入至第三传输门，一路经过反相器变为低电平再输入至第三传输门，第三传输门打开，使能输入信号经过第三传输门输出一个高电平的脉冲信号，并输入至输出单元，经过输出单元的三级反相器变为低电平输入至两个传输门，再经过一级反相器变为高电平输入至两个传输门，这时第四传输门打开，第五传输门关闭，输出输出信号(触控扫描信号)。
本发明实施例，输出信号每组可以包括两个或两个以上高频脉冲信号，触控驱动电路输出的信号用来给人触控面板的发射电极，接收电极根据发射电极的信号变化进行采样后，输入至触控集成电路进行处理。
另一方面，本发明实施例还提供一种触控面板，包括：触控驱动电路；其中，触控驱动电路包括：
输入单元、移位寄存器单元、使能信号输入单元和输出单元；其中，
输入单元配置为：输入正向扫描或反向扫描的输入信号；
可选的，本发明实施例输入单元包括：第一传输门和第二传输门。
需要说明的是，输入单元的上述组成只是本发明的一个可选实施例，只要可以实现正向扫描的输入信号和反向扫描的输入信号的输入的电路结构均可以应用与本发明实施例。
可选的，输入单元是配置为：
正向扫描时，通过第一传输门传输正向扫描的输入信号；
反向扫描时，通过第二传输门传输反向扫描的输入信号；
其中，输入信号低电平有效。
需要说明的是，本发明实施例输入信号低电平有效，可以有效的降低触控驱动电路的功耗。
移位寄存器单元配置为：对输入信号进行移位寄存，以生成输出控制信号；
可选的，本发明实施例移位寄存器单元由两组首尾相接的与非门组成。
使能信号输入单元配置为：通过输出控制信号的电平高低控制集成电路的输出使能信号的输出；
可选的，本发明实施例使能信号输入单元包括：第三传输门、一个N型金属氧化物半导体管和一个反相器。
可选的，使能信号输入单元配置为：根据移位寄存器单元输出的输出控制信号，经反相器处理后控制第三传输门的开关，通过第三传输门的开关控制集成电路的输出使能信号的电平高低。
输出单元配置为：根据输出使能信号的电平高低输出相应的输出信号。
可选的，本发明实施例输出单元包括：四个反相器、第四传输门、第五传输门和一个与门。
可选的，本发明实施例输出单元是配置为：
将输入信号通过输出使能信号和集成电路信号进行与运算；在输出使能信号为高电平时，输出输出信号；在输出使能信号为低电平时，输出液晶分子偏转的参考电压(VCOM)信号。
本发明实施例把一部分原来需要在集成电路内部完成的工作转移到显示屏上完成，减少了集成电路的使用率。
与相关技术相比，本申请技术方案包括：输入单元、移位寄存器单元、使能信号输入单元和输出单元；其中，输入单元配置为：输入正向扫描或反向扫描的输入信号；移位寄存器单元配置为：对输入信号进行移位寄存，以生成输出控制信号；使能信号输入单元配置为：通过输出控制信号的电平高低控制集成电路的输出使能信号的输出；输出单元配置为：根据输出使能信号的电平高低输出相应的输出信号。本发明实施例在减少集成电路的使用情况下实现了触控驱动电路。
再一方面，本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述的触控面板；其中触控面板包括触控驱动电路；触控驱动电路包括：输入单元、移位寄存器单元、使能信号输入单元和输出单元；其中，
输入单元配置为：输入正向扫描或反向扫描的输入信号；
可选的，本发明实施例输入单元包括：第一传输门和第二传输门。
需要说明的是，输入单元的上述组成只是本发明的一个可选实施例，只要可以实现正向扫描的输入信号和反向扫描的输入信号的输入的电路结构均可以应用与本发明实施例。
可选的，输入单元是配置为：
正向扫描时，通过第一传输门传输正向扫描的输入信号；
反向扫描时，通过第二传输门传输反向扫描的输入信号；
其中，输入信号低电平有效。
需要说明的是，本发明实施例输入信号低电平有效，可以有效的降低触控驱动电路的功耗。
移位寄存器单元配置为：对输入信号进行移位寄存，以生成输出控制信号；
可选的，本发明实施例移位寄存器单元由两组首尾相接的与非门组成。
使能信号输入单元配置为：通过输出控制信号的电平高低控制集成电路的输出使能信号的输出；
可选的，本发明实施例使能信号输入单元包括：第三传输门、一个N型金属氧化物半导体管和一个反相器。
可选的，使能信号输入单元配置为：根据移位寄存器单元输出的输出控制信号，经反相器处理后控制第三传输门的开关，通过第三传输门的开关控制集成电路的输出使能信号的电平高低。
输出单元配置为：根据输出使能信号的电平高低输出相应的输出信号。
可选的，本发明实施例输出单元包括：四个反相器、第四传输门、第五传输门和一个与门。
可选的，本发明实施例输出单元是配置为：
将输入信号通过输出使能信号和集成电路信号进行与运算；在输出使能信号为高电平时，输出输出信号；在输出使能信号为低电平时，输出液晶分子偏转的参考电压(VCOM)信号。
本发明实施例把一部分原来需要在集成电路内部完成的工作转移到显示屏上完成，减少了集成电路的使用率。
与相关技术相比，本申请技术方案包括：输入单元、移位寄存器单元、使能信号输入单元和输出单元；其中，输入单元配置为：输入正向扫描或反向扫描的输入信号；移位寄存器单元配置为：对输入信号进行移位寄存，以生成输出控制信号；使能信号输入单元配置为：通过输出控制信号的电平高低控制集成电路的输出使能信号的输出；输出单元配置为：根据输出使能信号的电平高低输出相应的输出信号。本发明实施例在减少集成电路的使用情况下实现了触控驱动电路。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件(例如处理器)完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的每个模块/单元可以采用硬件的形式实现，例如通过集成电路来实现其相应功能，也可以采用软件功能模块的形式实现，例如通过处理器执行存储于存储器中的程序/指令来实现其相应功能。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种触控驱动电路，包括：输入单元、移位寄存器单元、使能信号输入单元和输出单元；其中，
输入单元配置为：输入正向扫描或反向扫描的输入信号；
移位寄存器单元配置为：对输入信号进行移位寄存，以生成输出控制信号；
使能信号输入单元配置为：通过输出控制信号的电平高低控制集成电路的输出使能信号的输出；
输出单元配置为：根据输出使能信号的电平高低输出相应的输出信号。
2.根据权利要求1所述的触控驱动电路，其特征在于，所述输入单元包括：第一传输门和第二传输门。
3.根据权利要求2所述的触控驱动电路，其特征在于，所述输入单元是配置为：
正向扫描时，通过所述第一传输门传输正向扫描的输入信号；
反向扫描时，通过所述第二传输门传输反向扫描的输入信号；
其中，所述输入信号低电平有效。
4.根据权利要求1所述的触控驱动电路，其特征在于，所述移位寄存器单元由两组首尾相接的与非门组成。
5.根据权利要求1所述的触控驱动电路，其特征在于，所述使能信号输入单元包括：第三传输门、一个N型金属氧化物半导体管和一个反相器。
6.根据权利要求5所述的触控驱动电路，其特征在于，
所述使能信号输入单元配置为：根据移位寄存器单元输出的输出控制信号，经反相器处理后控制第三传输门的开关，通过第三传输门的开关控制集成电路的输出使能信号的电平高低。
7.根据权利要求1～6任一项所述的触控驱动电路，其特征在于，所述输出单元包括：四个反相器、第四传输门、第五传输门和一个与门。
8.根据权利要求7述的触控驱动电路，其特征在于，所述输出单元是配置为：
将输入信号通过输出使能信号和集成电路信号进行与运算；在输出使能信号为高电平时，输出输出信号；在输出使能信号为低电平时，输出液晶分子偏转的参考电压信号。
9.一种触控面板，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述的触控驱动电路。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求9所述的触控面板。
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