CN109983528B - 移位寄存电路、驱动电路、显示装置及驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种移位寄存电路、驱动电路、显示装置及驱动方法。该移位寄存电路包括级联的P个移位寄存器以及旁路输出电路。P个移位寄存器中的每一个包括第一扫描输出端，第一扫描输出端被配置为输出第一扫描信号；旁路输出电路包括Q个控制端和第二扫描输出端，旁路输出电路的Q个控制端被配置为接收所述第一扫描信号，且旁路输出电路被配置为分别在Q个控制端接收的第一扫描信号的控制下输出第二扫描信号，P为大于等于2的整数，Q为小于等于P的整数。该移位寄存电路在驱动像素单元的至少部分时间中还可以驱动触控单元。

Description

移位寄存电路、驱动电路、显示装置及驱动方法
技术领域
本公开实施例涉及一种移位寄存电路、驱动电路、显示装置及驱动方法。
背景技术
目前，越来越多的电子产品同时具有显示功能和触控功能，这些电子产品通常采用触控与显示驱动器集成(Touch and Display Driver Integration，TDDI)技术来驱动显示扫描和触控扫描。
发明内容
本公开至少一实施例提供一种移位寄存电路，包括级联的P个移位寄存器以及旁路输出电路。所述P个移位寄存器中的每一个包括第一扫描输出端，所述第一扫描输出端被配置为输出第一扫描信号，所述旁路输出电路包括Q个控制端和第二扫描输出端，所述旁路输出电路的所述Q个控制端被配置为接收所述第一扫描信号，且所述旁路输出电路被配置为分别在所述Q个控制端接收的所述第一扫描信号的控制下输出第二扫描信号，P为大于等于2的整数，Q为小于等于P的整数。
例如，在本公开一实施例提供的移位寄存电路中，Q＝P，所述旁路输出电路包括P个晶体管。所述P个晶体管的P个栅极分别作为所述旁路输出电路的所述P个控制端，所述P个晶体管的P个第一极相互连接并作为所述第二扫描输出端，且被配置为输出所述第二扫描信号。
例如，在本公开一实施例提供的移位寄存电路中，所述P个晶体管的P个第二极相互连接并被配置为接收相同的触控时钟信号，所述P个晶体管中的一个或多个在导通时，导通的晶体管将所述触控时钟信号作为所述第二扫描信号输出。
例如，在本公开一实施例提供的移位寄存电路中，所述P个晶体管的P个第二极分别接收不同的触控时钟信号，所述P个晶体管中的一个或多个在导通时，导通的晶体管将接收到的所述触控时钟信号作为所述第二扫描信号输出。
本公开至少一实施例还提供一种驱动电路，包括多个级联的如本公开的实施例提供的任一移位寄存电路。
本公开至少一实施例还提供一种显示装置，包括如本公开的实施例提供的任一驱动电路以及显示面板，所述显示面板包括显示阵列以及触控阵列。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置中，所述显示阵列包括N行像素单元，所述触控阵列包括M行触控单元，所述驱动电路包括M个级联的所述移位寄存电路。所述驱动电路中的M个旁路输出电路和所述M行触控单元一一对应连接，所述驱动电路中的N个移位寄存器和所述N行像素单元一一对应连接，以输出使得所述N行像素单元逐行开启的所述第一扫描信号，在所述N个移位寄存器输出所述第一扫描信号的至少部分时间里，所述M个旁路输出电路还输出所述第二扫描信号以驱动所述M行触控单元；N、M均为大于等于2的整数，且N＝M*P。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置中，所述显示面板还包括M条触控驱动线。第m条触控驱动线和第m级移位寄存电路中的第二扫描输出端以及第m行触控单元连接，所述第m条触控驱动线被配置为从所述第m级移位寄存电路接收所述第二扫描信号，并将所述第二扫描信号传输至所述第m行触控单元；m为满足1≤m≤M的整数。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置中，所述显示面板还包括N条栅线，所述驱动电路包括N个级联的所述移位寄存器。第n条栅线和第n级移位寄存器的第一扫描输出端以及第n行像素单元连接，所述第n条栅线被配置为从所述第n级移位寄存器接收所述第一扫描信号，并将所述第一扫描信号传输至所述第n行像素单元；n为满足1≤n≤N的整数。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置中，所述显示面板还包括多条触控检测线，所述多条触控检测线的条数和所述M行触控单元的列数相同，所述多条触控检测线分别和多列触控单元一一对应连接，以接收所述多列触控单元在所述第二扫描信号的驱动下产生的触控检测信号。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置中，所述显示面板还包括多条数据线，所述多条数据线的条数和所述N行像素单元的列数相同，所述多条数据线分别和多列像素单元一一对应连接以提供数据信号。
例如，本公开一实施例提供的显示装置还包括触控与显示驱动器集成芯片，所述触控与显示驱动器集成芯片被配置为提供用于所述驱动电路的触控时钟信号，并接收所述触控阵列检测的触控检测信号。
本公开至少一实施例还提供一种用于本公开的实施例提供的任一移位寄存电路的驱动方法，包括：使得所述P个移位寄存器输出所述第一扫描信号；以及在所述P个移位寄存器输出所述第一扫描信号的至少部分时间里，使得所述旁路输出电路在所述第一扫描信号的控制下输出所述第二扫描信号。
例如，在本公开一实施例提供的驱动方法中，所述第一扫描信号以及所述第二扫描信号均为脉冲信号，且所述第一扫描信号的脉冲宽度PS1以及所述第二扫描信号的脉冲宽度PS2满足：PS1＝a*PS2，a大于零。
例如，在本公开一实施例提供的驱动方法中，a＝10。
例如，在本公开一实施例提供的驱动方法中，所述第一扫描信号的周期PE1以及所述第二扫描信号的周期PE2满足：PE1＝b*PE2，b大于零。
例如，在本公开一实施例提供的驱动方法中，1≤b≤5。
本公开至少一实施例还提供一种用于本公开的实施例提供的任一显示装置的驱动方法，包括：驱动与第k级移位寄存电路连接的P行像素单元中的一行像素单元进行显示扫描；以及在进行所述显示扫描的至少部分时间里，驱动与所述第k级移位寄存电路连接的一行触控单元进行触控扫描；k为满足1≤k≤M的整数。
例如，在本公开一实施例提供的驱动方法中，采用触控与显示驱动器集成芯片驱动所述显示扫描和所述触控扫描。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1A为本公开一些实施例提供的一种移位寄存电路的示意图；
图1B为一种移位寄存器的电路结构图；
图1C为本公开一些实施例提供的另一种移位寄存电路的示意图；
图1D为本公开一些实施例提供的又一种移位寄存电路的示意图；
图2为将图1A中所示的移位寄存电路用于驱动显示面板中的像素单元和触控单元的示意图；
图3A为旁路输出电路采用晶体管实现的一种示意图；
图3B为旁路输出电路采用晶体管实现的另一种示意图；
图3C旁路输出电路采用晶体管实现的再一种示意图；
图4为旁路输出电路采用晶体管实现的又一种示意图；
图5为第一扫描信号和触控时钟信号的一种信号时序图；
图6为第一扫描信号和触控时钟信号的另一种信号时序图；
图7为第一扫描信号和触控时钟信号的又一种信号时序图；
图8为本公开一些实施例提供的一种驱动电路的示意图；
图9为将图8中所示的驱动电路用于驱动显示面板中的像素单元和触控单元的示意图；
图10A为本公开一些实施例提供的一种显示装置的示意图；
图10B为本公开一些实施例提供的另一种显示装置的示意图；
图11A为本公开的一些实施例提供的显示装置中的显示面板的一种结构示意图；
图11B为一种触控阵列层的结构的平面示意图；
图11C为本公开的一些实施例提供的显示装置中的显示面板的另一种结构示意图；
图11D为本公开的一些实施例提供的显示装置中的显示面板的又一种结构示意图；
图12为本公开一些实施例提供的再一种显示装置的示意图；
图13为本公开一些实施例提供的又一种显示装置的示意图；
图14为本公开一些实施例提供的一种移位寄存电路的驱动方法的示意图；以及
图15为本公开一些实施例提供的一种显示装置的驱动方法的示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在采用触控与显示驱动器集成(Touch and Display Driver Integration，TDDI)技术的显示装置中，显示扫描和触控扫描在不同的时间段进行，即采用分时扫描方式。例如，可以在两帧显示扫描的中间进行触控扫描；又例如，可以在每一行显示扫描完成后***触控扫描。
当采用TDDI技术的显示装置的分辨率较低时，上述分时扫描方式可以满足使用需求，但是随着用户对显示装置的分辨率的要求越来越高，在显示扫描时间和触控扫描时间的分配上的要求也越来越高。在驱动一个高分辨率的显示装置时，上述分时扫描方式可能会导致像素单元的充电时间不足，从而引起显示异常；或者，用于触控扫描的时间太长，从而引起触控异常。
常见的电容式触控屏可以分为自电容触控屏和互电容触控屏两种类型，自电容触控屏中的每个触控单元都需要连接一条独立的信号线；互电容触控屏则需要单独的用于驱动多行触控单元的时序控制电路。该时序控制电路需要向每一行触控单元提供驱动信号，例如，该时序控制电路可以设置在显示装置的驱动芯片中，例如，该时序控制电路可以实现为驱动芯片中的时序逻辑单元。
本公开至少一实施例提供一种移位寄存电路，该移位寄存电路包括级联的P个移位寄存器以及旁路输出电路。P个移位寄存器中的每一个包括第一扫描输出端，第一扫描输出端被配置为输出第一扫描信号，旁路输出电路包括Q个控制端和第二扫描输出端，旁路输出电路的Q个控制端被配置为接收所述第一扫描信号，且旁路输出电路被配置为分别在Q个控制端接收的第一扫描信号的控制下输出第二扫描信号，P为大于等于2的整数，Q为小于等于P的整数。
本公开的一些实施例还提供对应于上述移位寄存电路的驱动电路、显示装置及驱动方法。
本公开的实施例提供的移位寄存电路、驱动电路、显示装置及驱动方法，在扫描驱动像素单元的至少部分时间中还可以扫描驱动触控单元，可以简化采用TDDI技术的显示装置的显示扫描和触控扫描的驱动方式，从而使得用于该显示装置的驱动芯片可以节省时序逻辑单元，从而可以降低成本，增加像素单元PU的充电时间，改善显示质量。
下面结合附图对本公开的实施例的移位寄存电路、驱动电路、显示装置及驱动方法进行详细说明。
本公开的一些实施例提供一种移位寄存电路100，如图1A所示，该移位寄存电路100包括级联的P个移位寄存器110以及旁路输出电路120，P为大于等于2的整数。例如，由多个级联的移位寄存电路100构成的驱动电路可以用于驱动显示面板进行显示扫描和触控扫描。
例如，该P个移位寄存器110中的每一个包括第一扫描输出端ST1，第一扫描输出端ST1被配置为输出第一扫描信号。
图1B为一种示例性移位寄存器110的电路结构图，如图1B所示，该移位寄存器110包括第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4和存储电容C1。
该移位寄存器110中的第一晶体管T1为该移位寄存器110的输出晶体管。例如，第一晶体管T1的第一极接收时钟信号CLK，第一晶体管T1的第二极连接第二晶体管T2的第一极以得到该移位寄存器110的输出端OP，当第一晶体管T1导通时可以将接收到的时钟信号作为输出信号从输出端OP输出，该输出信号可以用于驱动扫描像素单元(例如，该输出信号为逐行扫描信号)。第一晶体管T1的栅极连接上拉节点PU，由此连接第三晶体管T3的第一极以及第四晶体管T4的第二极。
第二晶体管T2的第二极连接第三晶体管T3的第二极以及低电平信号VGL。第二晶体管T2的栅极和复位端RESET连接以接收复位信号。第二晶体管T2的第一极连接第一晶体管T1的第二极，因此可以在复位信号的控制下导通，在第一晶体管T1不需要输出时将输出端OP下拉至低电平信号VGL。
第三晶体管T3的第一极也连接至上拉节点PU，由此与第四晶体管T4的第二极以及第一晶体管T1的栅极电连接。第三晶体管T3的第二极连接至低电平信号VGL。第三晶体管T3的栅极同样和复位端RESET连接以接收复位信号，从而可以在该复位信号的控制下导通，将上拉节点PU复位至低电平信号VGL，从而关闭第一晶体管T1。
第四晶体管T4的第一极和自身栅极相连并作为输入端IP，该输入端IP接收输入信号。第四晶体管T4的第二极与上拉节点PU连接，从而在第四晶体管T4导通时可以对上拉节点PU充电，以使上拉节点PU的电位可以将第一晶体管T1导通，从而使时钟信号CLK通过输出端OP输出。存储电容C1的一端连接第一晶体管T1的栅极即上拉节点PU，另一端连接第一晶体管T1的第二极，从而可以存储上拉节点PU的电平，并且可以在第一晶体管T1导通时通过自身的自举效应将上拉节点PU的电平继续上拉以提升输出性能。
当多个图1B中所示的移位寄存器110级联时，本级移位寄存器110的输入端IP可以和上一级移位寄存器110的输出端OP连接，从而可以接收上一级移位寄存器110的输出信号并作为本级移位寄存器110的输入信号；本级移位寄存器110的复位端RESET可以和下一级移位寄存器110的输出端OP连接，从而可以接收下一级移位寄存器110的输出信号并作为本级移位寄存器110的复位信号。
需要说明的是，在本公开的各实施例中，移位寄存器110的结构不局限于图1B所示的电路结构，移位寄存器110可以为任意适用结构，也可以包括更多或更少的晶体管和/或电容，例如加入用于实现上拉节点控制、下拉节点控制、降噪等功能的子电路等，本公开的实施例对此不作限制。
例如，如图1A所示，旁路输出电路120包括P个控制端CT和第二扫描输出端ST2。旁路输出电路120的P个控制端CT分别和P个移位寄存器110的P个第一扫描输出端ST1连接，以分别接收该P个移位寄存器110的P个第一扫描输出端ST1输出的P个第一扫描信号，且旁路输出电路120被配置为分别在P个控制端CT接收的第一扫描信号的控制下输出第二扫描信号。
又例如，如图1C所示，在本公开的其它一些实施例中，旁路输出电路120包括Q个控制端CT和第二输出端ST2。例如，Q为小于P的整数。例如，如图1C所示，同一个控制端CT可以分别和不同的移位寄存器110的第一扫描输出端ST1连接，即不同的第一扫描输出端ST1可以连接到同一个控制端CT。
又例如，如图1D所示，在本公开的其它一些实施例中，旁路输出电路120包括Q个控制端CT和第二输出端ST2。例如，Q为小于P的整数。例如，如图1D所示，当旁路输出电路120的控制端CT的个数小于第一扫描输出端ST1的个数时，其中一个或多个第一扫描输出端ST1也可以不和控制端CT连接。
如图2所示，本公开实施例的上述移位寄存电路100可以用于驱动显示面板中的像素单元PU和触控单元TU。例如，每一个移位寄存器110的第一扫描输出端ST1可以通过一条栅线(例如，GL_1、GL_2…GL_P)和显示面板中的一行像素单元PU连接，从而可以将第一扫描信号提供至该行像素单元PU。例如，第一扫描信号可以是用于多行像素单元PU逐行开启的逐行扫描信号，显示面板中的像素单元PU(例如图2中所示的P行像素单元PU)在开启时可以接收相应的数据电压(Vdata)，从而对像素单元PU进行充电(数据电压写入)。
例如，如图2所示，旁路输出电路120的第二扫描输出端ST2可以通过一条触控驱动线TL和一行触控单元TU连接，例如和触控单元TU中的触控驱动电极TX连接，从而可以将第二扫描信号提供至该行触控单元TU。例如，该第二扫描信号可以对该行触控单元TU中的触控驱动电极TX进行充电。例如，可以通过检测与该行触控单元TU中的触控驱动电极TX对应的多个触控感应电极RX上的信号变化(例如电流信号、电压信号等)，实现触控扫描。
例如，如图2所示，由于旁路输出电路120的P个控制端CT分别和P个移位寄存器110的P个第一扫描输出端ST1连接，所以当P个移位寄存器110中的任何一个移位寄存器110输出第一扫描信号时，旁路输出电路120都可以接收到相应的第一扫描信号。例如，旁路输出电路120可以被配置为接收触控时钟信号。例如，旁路输出电路120可以在接收到的任一第一扫描信号的控制下导通，从而将接收到的触控时钟信号作为第二扫描信号输出。
需要说明的是，图2中所示的移位寄存电路100采用图1A中的移位寄存电路进行示意的，本公开的实施例包括但不限于此，图2中所示的移位寄存电路100还可以采用图1C或图1D中所示的移位寄存电路。
本公开的一些实施例提供的移位寄存电路100在输出第一扫描信号的至少部分时间里，还可以输出第二扫描信号，从而可以在扫描驱动像素单元PU的至少部分时间中还可以扫描驱动触控单元TU，可以简化采用TDDI技术的显示装置的显示扫描和触控扫描的驱动方式，从而使得用于该显示装置的驱动芯片可以节省时序逻辑单元，从而可以降低成本，增加像素单元PU的充电时间，改善显示质量。
需要说明的是，图2中示出的像素单元PU的个数仅是示意性的，本公开的实施例包括但不限于此。具体而言，图2中仅示出了一行中的一个触控单元TU，但本公开的实施例不限于此，一行中可以具有多个触控单元TU；而且，图2中示出了一个触控单元TU对应于P行三列像素单元PU，但本公开的实施例也不限于此，一个触控单元TU还可以对应于二列、四列或更多列像素单元PU。另外，在图2中采用一个电容的两级分别表示触控驱动电极TX和触控感应电极RX，这里的电容是为了解释说明本公开的实施例而进行示意的，而不代表真实结构。图2中示出的触控单元TU的形状为矩形，本公开的实施例包括但不限于此，触控单元TU的形状也可以为其它形状，例如为菱形等。
如图3A所示，在本公开的一些实施例提供的移位寄存电路100中，旁路输出电路120包括P个晶体管，P个晶体管的P个栅极分别作为旁路输出电路120的P个控制端CT，P个晶体管的P个第一极相互连接并作为第二扫描输出端ST2，且被配置为输出第二扫描信号。
例如，如图3A所示，在一个示例中，P个晶体管的P个第二极相互连接并被配置为接收相同的触控时钟信号TCLK，P个晶体管中的一个或多个在导通时，导通的晶体管能够将触控时钟信号TCLK作为第二扫描信号输出。
例如，如图3A所示，P个晶体管均为N型晶体管，且例如晶体管的第一极为漏极，第二极为源极。当任一一个移位寄存器110输出的第一扫描信号为高电平时，该高电平可以控制旁路输出电路120使得其中与该移位寄存器110对应连接的晶体管导通，从而该导通的晶体管可以将触控时钟信号TCLK作为第二扫描信号在第二扫描输出端ST2输出。
例如，当P个级联的移位寄存器110输出的第一扫描信号为逐行扫描信号时，即P个第一扫描输出端ST1在同一时刻只有一个处于高电平，则旁路输出电路120中的P个晶体管在同一时刻只有一个处于导通状态，该导通的晶体管可以将触控时钟信号TCLK作为第二扫描信号在第二扫描输出端ST2输出。又例如，当P个级联的移位寄存器110输出的第一扫描信号为隔行扫描信号时，P个第一扫描输出端ST1在同一时刻有两个处于高电平，则旁路输出电路120中的P个晶体管在同一时刻有两个处于导通状态，该导通的两个晶体管可以将触控时钟信号TCLK作为第二扫描信号在第二扫描输出端ST2输出。本公开的实施例对第一扫描信号的具体形式不作限定。
例如，如图3B所示，在另一些实施例中，旁路输出电路120包括Q个晶体管，Q为小于等于P的整数。例如，如图3B所示，第一级移位寄存器110的第一扫描输出端ST1和第二级移位寄存器110的第一扫描输出端ST1可以同时连接至旁路输出电路120的同一个控制端CT。
例如，如图3C所示，在另一些实施例中，旁路输出电路120包括Q个晶体管，Q为小于等于P的整数。例如，当旁路输出电路120的控制端CT的个数小于第一扫描输出端ST1的个数时，其中一个或多个第一扫描输出端ST1也可以不和控制端CT连接。例如，如图3C所示，第二级移位寄存器110的第一扫描输出端ST1不和旁路输出电路120的控制端CT连接。
例如，如图4所示，在另一些实施例中，P个晶体管的P个第二极分别接收不同的触控时钟信号(例如图4中所示的TCLK_1、TCLK_2…TCLK_P)，P个晶体管中的一个或多个在导通时，导通的晶体管可以将接收到的触控时钟信号TCLK作为第二扫描信号输出。
下面结合图5-7对图4中的触控时钟信号进行描述。需要说明的是，图5-7中的SCAN1表示一个移位寄存器110输出的第一扫描信号，下面均以第一级移位寄存器110输出的第一扫描信号SCAN1和第一个晶体管接收到的触控时钟信号TCLK_1为例进行说明，以下实施例不再赘述。
在一些实施例中，如图4和图5所示，触控时钟信号TCLK_1的上升沿和第一扫描信号SCAN1的上升沿保持一致。例如，触控时钟信号TCLK_1的脉冲宽度小于第一扫描信号SCAN1的脉冲宽度，例如，在一个示例中，触控时钟信号TCLK_1的脉冲宽度为第一扫描信号SCAN1的脉冲宽度的1/10。本公开的实施例包括但不限于此，触控时钟信号TCLK_1的脉冲宽度和第一扫描信号SCAN1的脉冲宽度之间的关系可以根据实际情况进行设置。
在另一些实施例中，如图4和图6所示，触控时钟信号TCLK_1的上升沿也可以晚于第一扫描信号SCAN1的上升沿。本公开的实施例包括但不限于图5和图6所示的情形，只要触控时钟信号TCLK_1处于有效电平(例如，高电平)的时间段位于第一扫描信号SCAN1处于有效电平(例如，高电平)的时间段内即可。
在又一些实施例中，如图4和图7所示，在第一扫描信号SCAN1的一个脉冲中包括三个触控时钟信号TCLK_1的脉冲，也就是说，在移位寄存电路100对一行像素单元PU进行显示扫描的时间里，移位寄存电路100对和该移位寄存电路100连接的一行触控单元TU进行三次充电操作。相对于图5和图6的示例，图7的示例可以提高对触控单元TU的充电效率，从而提高触控扫描的灵敏度和触控报点率。
需要说明的是，本公开的实施例中采用的晶体管均可以为薄膜晶体管或场效应晶体管或其他特性相同的开关器件，本公开的实施例中均以薄膜晶体管为例进行说明。这里采用的晶体管的源极、漏极在结构上可以是对称的，所以其源极、漏极在结构上可以是没有区别的。在本公开的实施例中，为了区分晶体管除栅极之外的两极，直接描述了其中一极为第一极，另一极为第二极。
另外，在本公开的实施例中的晶体管均以N型晶体管为例进行说明，此时，第一极可以是漏极，第二极可以是源极。需要说明的是，本公开的实施例不限于此。例如，当像素单元PU中的开关晶体管采用P型晶体管时，本公开的实施例提供的移位寄存电路100中的旁路输出电路120中的晶体管也可以采用P型晶体管，此时，第一极可以是源极，第二极可以是漏极，只需将选定类型的晶体管的各极的极性按照本公开的实施例中的相应晶体管的各极的极性相应连接即可。或者，当像素单元PU中的开关晶体管采用N型晶体管时，本公开的实施例提供的移位寄存电路100还包括连接于移位寄存器110和旁路输出电路120之间的反相电路，旁路输出电路120的晶体管也可以采用P型晶体管，该反相电路将第一扫描信号反相后提供至旁路输出电路120的控制端CT。
本公开的一些实施例还提供一种驱动电路10，如图8所示，该驱动电路10包括多个级联的移位寄存电路100，例如该移位寄存电路100可以采用上述实施例提供的任一移位寄存电路100。
例如，当多个移位寄存电路100级联时，第m级移位寄存电路100中的最后一个移位寄存器110的输出端和第m+1级移位寄存电路100中的第一个移位寄存器110的输入端连接；第m级移位寄存电路100中的最后一个移位寄存器110的复位端和第m+1级移位寄存电路100中的第一个移位寄存器110的输出端连接，m为大于等于1的整数。
例如，图8所示的驱动电路10可以实现为图9中的电路结构，为了说明驱动电路10对显示面板的驱动原理，图9还示出了显示面板中的N行像素单元PU和M行触控单元TU。
例如，如图9所示，驱动电路10通过N条栅线(GL_1、GL_2…GL_N)和N行像素单元PU连接，驱动电路10输出的第一扫描信号(例如，逐行扫描信号)用于驱动N行像素单元PU进行显示扫描。驱动电路10通过M条触控驱动线(TL_1…TL_M)和M行触控单元TU连接，在驱动电路10输出第一扫描信号的至少部分时间里，驱动电路10还可以输出第二扫描信号以驱动M行触控单元TU。
需要说明的是，在图9中仅示意性的示出了三列像素单元PU和一列触控单元TU，本公开的实施例包括但不限于此，像素单元PU和触控单元TU的个数可以根据实际情况进行设置。
本公开的实施例提供的驱动电路10在扫描驱动像素单元PU的至少部分时间中还可以扫描驱动触控单元TU，可以简化采用TDDI技术的显示装置的显示扫描和触控扫描的驱动方式，从而使得用于该显示装置的驱动芯片可以节省时序逻辑单元，从而可以降低成本，增加像素单元的充电时间，改善显示质量。
本公开的一些实施例还提供一种显示装置1，如图10A所示，该显示装置1包括驱动电路10以及显示面板20，显示面板20包括显示阵列以及触控阵列。例如，驱动电路10可以采用图9中所示的驱动电路10。需要说明的是，图10A中的显示面板20仅示意性的示出了部分像素单元PU和一个触控单元TU，本公开的实施例提供的显示装置1对像素单元PU和触控单元TU的数量不作限定。
本公开的实施例还提供一种显示装置1，如图10B所示，在该显示装置1中，在显示面板20的两侧均设置驱动电路10。例如，两侧的驱动电路10都可以采用图9中所示的驱动电路10。又例如，其中一侧的驱动电路10可以只包括级联的移位寄存器110而不包括级联的旁路输出电路120。
例如，显示装置1可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、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。
需要说明是，本公开的实施例不限定显示装置1的类型，例如，可以包括LCD显示面板，也可以包括OLED显示面板或电子纸显示面板。
本公开的实施例提供的显示装置1在扫描驱动像素单元PU的至少部分时间中还可以扫描驱动触控单元TU，可以简化该显示装置的显示扫描和触控扫描的驱动方式，从而使得用于该显示装置1的驱动芯片可以节省时序逻辑单元，从而可以降低成本，增加像素单元的充电时间，改善显示质量。
图10A中的显示装置1可以实现为图12中的电路结构，如图12所示，显示面板20中的显示阵列包括N行X列像素单元PU，触控阵列包括M行Y列触控单元TU，驱动电路10包括M个级联的移位寄存电路100。每个移位寄存电路100包括P个级联的移位寄存器110，N、M均为大于等于2的整数，且N＝M*P。
在本公开的一些实施例中，显示装置1中的显示面板20可以为各种类型的显示面板，例如LCD面板、OLED显示面板等，包括触控单元的触控阵列可以采用各种适当的方式与包括像素单元的显示阵列结合，例如可以形成On-Cell(外置式)或In-Cell(内嵌式)触控显示结构。
例如，当本公开的一些实施例提供的显示装置1中的显示面板20采用LCD显示面板时，图11A和图11C示出了该显示面板中显示阵列层(显示阵列所在的层)和触控阵列层(触控阵列所在的层)的两种结构示意图。
例如，在一个示例中，如图11A所示，该显示面板20可以采用On-Cell(外置式)结构。例如，该显示面板可以包括阵列基板410、液晶层420和对置基板430，在阵列基板410中设置有多条栅线和多条数据线，多条栅线和多条数据线彼此交叉以界定多个像素区域，在每个像素区域中形成有像素电极以及与像素电极电连接并作为开关元件的薄膜晶体管。对置基板430例如为彩膜基板，包括彩膜单元(例如包括红绿蓝(RGB)彩膜单元)以及位于彩膜单元之间的黑矩阵。由此，像素单元包括阵列基板上的像素区域与彩膜基板上的彩膜单元。触控阵列层440中设置有多个触控单元TU。在图11A所示的示例中，触控阵列层440设置在对置基板430背向阵列基板410的一侧。例如，驱动电路10等形成在阵列基板上，并且例如用于栅线、数据线、触控驱动电极、触控感应电极等的引线也形成在阵列基板上。
触控阵列层440例如可以为互电容型。图11B为一种触控阵列层的平面示意图。在如图11B所示出的示例中，触控阵列层440包括多条彼此平行的触控驱动电极TX以及多条彼此平行的触控感应电极RX。例如，触控驱动电极TX和触控感应电极RX例如分别由透明导电材料(例如氧化铟锡)形成，相对于对置基板430位于不同层中，二者之间通过绝缘层(未示出)间隔开。触控驱动电极TX和触控感应电极RX彼此交叉，在二者重叠的每个位置形成触控电容，即触控单元TU。可以通过检测触控电容由于例如手指的靠近而导致的电容变化实现触控功能。触控阵列层440的结构不限于图11B所示出的情形，本公开的实施例对此不作限制。
又例如，在另一个示例中，如图11C所示，该显示面板20还可以采用In-Cell(内嵌式)结构。在图11C所示的示例中，触控阵列层440设置在对置基板430面向阵列基板410的一侧。
如图11A和图11C所示，显示面板20中的触控阵列层440覆盖显示阵列层，在垂直于显示面板20的板面的方向上，显示面板20中的一个触控单元TU覆盖多个像素单元PU。例如，触控驱动电极TX和触控感应电极RX通过导电隔垫物或其他导电部件，与形成在阵列基板上相应的引线电连接，由此触控驱动电极TX与驱动电路10电连接。
例如，当本公开的一些实施例提供的显示装置1中的显示面板20采用OLED显示面板时，图11D示出了该显示面板的结构示意图。
例如，如图11D所示，该显示面板可以包括阵列基板510、形成在阵列基板510上用于显示的阳极层520、有机发光层530以及阴极层540、以及封装层550。在阵列基板510中设置有多条栅线和多条数据线，多条栅线和多条数据线彼此交叉以界定多个像素区域。例如，每个像素区域对应于一个像素单元，在每个像素区域中形成有与阳极层520电连接并作为驱动元件的薄膜晶体管，此外像素区域中还可以包括其他部件，例如开关晶体管、存储电容等。有机发光层530与阳极层520以及阴极层540电连接，有机发光层530在阳极层520和阴极层540的电压驱动下进行发光。封装层550例如可以采用封装玻璃或者封装薄膜，该封装薄膜例如可以为复合封装薄膜，包括层叠的有机薄膜和无机薄膜等。例如，驱动电路10等形成在阵列基板上，并且例如用于栅线、数据线、触控驱动电极、触控感应电极等的引线也形成在阵列基板上。
例如，触控阵列层560形成在封装层550之上，包括多个触控单元TU。例如，触控阵列层560可以采用图11B中的互电容结构。例如，触控驱动电极TX和触控感应电极RX与形成在阵列基板上相应的引线电连接，由此触控驱动电极TX与驱动电路10电连接。在该示例中，同样，显示面板中的触控阵列层覆盖显示阵列层，在垂直于显示面板的板面的方向上，显示面板中的一个触控单元TU覆盖多个像素单元PU。
例如，如图12所示，驱动电路10中的M个旁路输出电路120和M行触控单元TU一一对应连接；驱动电路10中的N个移位寄存器110和N行像素单元PU一一对应连接，以输出使得N行像素单元PU逐行开启的第一扫描信号。
例如，在N个移位寄存器110输出第一扫描信号的至少部分时间里，M个旁路输出电路120还输出第二扫描信号以驱动M行触控单元TU。
例如，如图12所示，该显示装置1中的显示面板20还包括M条触控驱动线(TL_1…TL_M)。第m条触控驱动线和第m级移位寄存电路100中的第二扫描输出端ST2以及第m行触控单元TU连接，第m条触控驱动线被配置为从第m级移位寄存电路100接收第二扫描信号，并将第二扫描信号传输至第m行触控单元TU，m为满足1≤m≤M的整数。
例如，触控驱动线可以和触控单元TU中的触控驱动电极TX连接，从而可以利用第二扫描信号对触控驱动电极TX进行充电。
例如，如图12所示，该显示装置1中的显示面板20还包括多条触控检测线(RL_1…RL_Y)，多条触控检测线的条数和M行触控单元TU的列数(Y)相同，多条触控检测线分别和多列触控单元TU(此处为Y列触控单元)一一对应连接，以接收多列触控单元TU在第二扫描信号的驱动下产生的触控检测信号。例如，位于同一列触控单元TU中的触控感应电极RX和同一条触控检测线连接，例如，当发生触控操作时，触控驱动电极TX和触控感应电极RX之间的电容值会发生变化，从而产生触控检测信号，该触控检测信号可以是电流信号也可以是电压信号，然后通过触控检测线可以将该触控检测信号输出，例如输出至驱动芯片从而作进一步信号处理。
例如，如图12所示，该显示装置1中的显示面板20还包括N条栅线(GL_1、GL_2…GL_N)，驱动电路10包括N个级联的移位寄存器110，第n条栅线和第n级移位寄存器110的第一扫描输出端ST1以及第n行像素单元PU连接，第n条栅线被配置为从第n级移位寄存器110接收第一扫描信号，并将第一扫描信号传输至第n行像素单元PU，例如传输至像素单元PU中的开关晶体管，n为满足1≤n≤N的整数。
例如，如图12所示，该显示装置1中的显示面板20还包括多条数据线(DL_1、DL_2…DL_X)，多条数据线的条数和N行像素单元的列数(X)相同，多条数据线分别和多列像素单元PU一一对应连接以提供数据信号。
例如，当驱动电路10通过栅线GL_1将第一扫描信号传输至第一行像素单元PU时，第一行像素单元PU被开启，此时通过X条数据线分别向第一行像素单元PU中的X个像素单元PU写入对应的数据电压(Vdata)，从而实现第一行像素单元PU的显示扫描。第一行像素单元PU显示扫描完成后，然后对第二行像素单元PU进行显示扫描，以此类推，对显示面板20中的N行像素单元PU完成逐行显示扫描。本公开的实施例包括但不限于逐行显示扫描方式，例如，在不需要高分辨率时，也可以每次扫描多行像素单元PU，例如，每次扫描两行像素单元PU。
以逐行显示扫描为例，当驱动电路10中的任一一个第一扫描输出端ST1输出第一扫描信号时，旁路输出电路120中的多个晶体管总有一个处于导通状态。输出的第一扫描信号可以驱动一行像素单元PU，此时如果输入的触控时钟信号TCLK为高电平，则驱动电路10输出的第二扫描信号也为高电平，该高电平的第二扫描信号可以驱动一行触控单元TU。从而使得显示装置1在驱动像素单元PU的至少部分时间中还可以驱动触控单元TU，可以简化显示扫描和触控扫描的驱动方式，从而使得用于显示装置1的驱动芯片可以节省时序逻辑单元，从而可以降低成本。
如图13所示，本公开的一些实施例提供的显示装置1还包括触控与显示驱动器集成(TDDI)芯片30，触控与显示驱动器集成芯片30被配置为提供用于驱动电路10的触控时钟信号TCLK，并接收触控阵列检测的触控检测信号。
例如，触控与显示驱动器集成芯片30和触控检测线连接以接收触控阵列检测到的触控检测信号，并对该触控检测信号做进一步信号处理。例如，触控与集成驱动器集成芯片30还可以被配置为向驱动电路10提供用于显示扫描的多种信号(例如，显示时钟信号、帧起始信号、公共电压信号等)。
例如，本公开的实施例提供的显示装置1中的触控与显示驱动器集成芯片30可以设置在显示装置1中的印刷电路板(PCB)上。
需要说明的是，在图13所示的显示装置1中，在驱动电路10和触控和显示驱动器集成芯片30之间仅示意性的示出了一条连接线，但不代表驱动电路10和触控和显示驱动器集成芯片30仅通过一条信号线连接。
本公开的一些实施例还提供一种驱动方法，该驱动方法可以用于驱动本公开的实施例提供的任一移位寄存电路100。如图14所示，该驱动方法包括如下操作步骤。
步骤S10：使得P个移位寄存器110输出第一扫描信号；以及
步骤S20：在P个移位寄存器110输出第一扫描信号的至少部分时间里，使得旁路输出电路120在第一扫描信号的控制下输出第二扫描信号。
例如，在本公开的一些实施例提供的驱动方法中，第一扫描信号以及第二扫描信号均为脉冲信号，且第一扫描信号的脉冲宽度PS1以及第二扫描信号的脉冲宽度PS2满足：PS1＝a*PS2，a大于零。
例如，在本公开的一些实施例提供的驱动方法中，a＝10。
例如，在本公开的一些实施例提供的驱动方法中，第一扫描信号的周期PE1以及第二扫描信号的周期PE2满足：PE1＝b*PE2，b大于零。
例如，在本公开的一些实施例提供的驱动方法中，1≤b≤5。例如，b＝3。
需要说明的是，关于第一扫描信号与第二扫描信号(触控时钟信号)的描述可以参考上述关于移位寄存电路的实施例中的相应描述，这里不再赘述。
本公开的一些实施例还提供一种驱动方法，该驱动方法可以用于驱动本公开的实施例提供的任一显示装置1。如图15所示，该驱动方法包括如下操作步骤。
步骤S100：驱动与第k级移位寄存电路100连接的P行像素单元PU中的一行像素单元PU进行显示扫描；以及
步骤S200：在进行显示扫描的至少部分时间里，驱动与第k级移位寄存电路100连接的一行触控单元TU进行触控扫描。
例如，在本公开的实施例提供的驱动方法中，可以采用触控与显示驱动器集成(TDDI)芯片驱动显示扫描和触控扫描。
本公开的实施例提供的驱动方法在扫描驱动像素单元PU的至少部分时间中还可以扫描驱动触控单元TU，可以简化采用TDDI技术的显示装置的显示扫描和触控扫描的驱动方式，从而使得用于该显示装置的驱动芯片可以节省时序逻辑单元，从而可以降低成本，增加像素单元PU的充电时间，改善显示质量。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种显示装置，包括驱动电路以及显示面板，其中，所述显示面板包括阵列基板以及设置在所述阵列基板上的显示阵列以及触控阵列，所述驱动电路设置在所述阵列基板上，且所述驱动电路包括移位寄存电路，
所述移位寄存电路包括级联的P个移位寄存器以及旁路输出电路，其中，
所述P个移位寄存器中的每一个包括第一扫描输出端，所述第一扫描输出端被配置为输出第一扫描信号，
所述旁路输出电路包括P个控制端和第二扫描输出端以及P个晶体管，所述旁路输出电路的所述P个控制端被配置为接收所述第一扫描信号，且所述旁路输出电路被配置为分别在所述P个控制端接收的所述第一扫描信号的控制下输出第二扫描信号，所述P个晶体管的P个第二极分别接收不同的触控时钟信号，所述P个晶体管的P个第一极相互连接并作为所述第二扫描输出端，且被配置为输出所述第二扫描信号，所述P个晶体管中的一个或多个在导通时，导通的晶体管将接收到的所述触控时钟信号作为所述第二扫描信号输出，P为大于等于2的整数。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述P个晶体管的P个栅极分别作为所述旁路输出电路的所述P个控制端。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述显示阵列包括N行像素单元，所述触控阵列包括M行触控单元，所述驱动电路包括M个级联的所述移位寄存电路，其中，
所述驱动电路中的M个旁路输出电路和所述M行触控单元一一对应连接，
所述驱动电路中的N个移位寄存器和所述N行像素单元一一对应连接，以输出使得所述N行像素单元逐行开启的所述第一扫描信号，
在所述N个移位寄存器输出所述第一扫描信号的至少部分时间里，所述M个旁路输出电路还输出所述第二扫描信号以驱动所述M行触控单元，
其中，N、M均为大于等于2的整数，且N＝M*P。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述显示面板还包括M条触控驱动线，
第m条触控驱动线和第m级移位寄存电路中的第二扫描输出端以及第m行触控单元连接，所述第m条触控驱动线被配置为从所述第m级移位寄存电路接收所述第二扫描信号，并将所述第二扫描信号传输至所述第m行触控单元；
其中，m为满足1≤m≤M的整数。
5.根据权利要求3或4所述的显示装置，其中，所述显示面板还包括N条栅线，所述驱动电路包括N个级联的所述移位寄存器，
第n条栅线和第n级移位寄存器的第一扫描输出端以及第n行像素单元连接，所述第n条栅线被配置为从所述第n级移位寄存器接收所述第一扫描信号，并将所述第一扫描信号传输至所述第n行像素单元；
其中，n为满足1≤n≤N的整数。
6.根据权利要求3或4所述的显示装置，其中，所述显示面板还包括多条触控检测线，所述多条触控检测线的条数和所述M行触控单元的列数相同，所述多条触控检测线分别和多列触控单元一一对应连接，以接收所述多列触控单元在所述第二扫描信号的驱动下产生的触控检测信号。
7.根据权利要求3或4所述的显示装置，其中，所述显示面板还包括多条数据线，所述多条数据线的条数和所述N行像素单元的列数相同，所述多条数据线分别和多列像素单元一一对应连接以提供数据信号。
8.根据权利要求1-4任一所述的显示装置，还包括触控与显示驱动器集成芯片，其中，
所述触控与显示驱动器集成芯片被配置为提供用于所述驱动电路的触控时钟信号，并接收所述触控阵列检测的触控检测信号。
9.一种如权利要求1-2任一所述的显示装置的驱动方法，包括：
使得所述P个移位寄存器输出所述第一扫描信号；以及
在所述P个移位寄存器输出所述第一扫描信号的至少部分时间里，使得所述旁路输出电路在所述第一扫描信号的控制下输出所述第二扫描信号。
10.根据权利要求9所述的驱动方法，其中，所述第一扫描信号以及所述第二扫描信号均为脉冲信号，且所述第一扫描信号的脉冲宽度PS1以及所述第二扫描信号的脉冲宽度PS2满足：PS1＝a*PS2，a大于零。
11.根据权利要求10所述的驱动方法，其中，a＝10。
12.根据权利要求10或11所述的驱动方法，其中，所述第一扫描信号的周期PE1以及所述第二扫描信号的周期PE2满足：PE1＝b*PE2，b大于零。
13.根据权利要求12所述的驱动方法，其中，1≤b≤5。
14.一种如权利要求3-8任一所述的显示装置的驱动方法，包括：
驱动与第k级移位寄存电路连接的P行像素单元中的一行像素单元进行显示扫描；以及
在进行所述显示扫描的至少部分时间里，驱动与所述第k级移位寄存电路连接的一行触控单元进行触控扫描；
其中，k为满足1≤k≤M的整数。
15.根据权利要求14所述的驱动方法，其中，采用触控与显示驱动器集成芯片驱动所述显示扫描和所述触控扫描。
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