CN203299790U - 一种触控驱动电路、光学式内嵌触摸屏及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种触控驱动电路、光学式内嵌触摸屏及显示装置,该触控驱动电路包括:驱动子模块、感光子模块以及控制子模块。在开关信号端和栅极信号端的控制下,感光子模块输出触控信号到驱动子模块;驱动子模块在触控信号的控制下向控制子模块输出触控感测信号,触控感测信号随着照射到感光子模块光强的增大而减小;在控制信号端控制控制子模块开启时,控制子模块将触控感测信号输出到触控信号读取端,实现触控功能。与现有光学式内嵌触摸屏的驱动电路相比,采用控制子模块控制驱动子模块向触控信号读取端输出触控感测信号,在将各级驱动电路的触控信号读取端与同一根触控信号读取线连接时,可以避免不同级驱动电路输出的信号相互串扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及触摸屏技术领域,尤其涉及一种触控驱动电路、光学式内嵌触摸屏及显示装置。
背景技术
随着显示技术的飞速发展,触摸屏(Touch Screen Panel)已经逐渐遍及人们的生活中。目前,内嵌式触摸屏(In Cell Touch Panel)由于将触控部件内嵌在显示屏内部,可以减薄模组整体的厚度,又可以大大降低触摸屏的制作成本,受到各大面板厂家的青睐。因此,内嵌式触摸屏的驱动方式也成为人们研究触摸屏的热点。
现有的光学式触摸屏的驱动电路是由用以实现触控功能的多级驱动电路组成。具体地,每一级驱动电路如图1所示,包括:光电二极管PD、电容Cst、第一晶体管M1和第二晶体管M2;其中,电容Cst的第一端c1与恒压信号端RWS相连,电容的第二端c2分别与光电二极管PD的第一端p1和第一晶体管M1的栅极相连;光电二极管PD的第二端p2与控制信号端RST相连;第一晶体管M1的源极与高电平信号端VDD相连,第一晶体管M1的漏极分别与第二晶体管M2的源极和读取信号端Sensor相连;第二晶体管M2的栅极与复位信号端VB相连,第二晶体管M2的漏极与低电平信号端VSS相连。
上述现有的光学式触摸屏的驱动电路的主要缺点为:若将各级驱动电路的触控信号读取端连接到同一根触控信号读取线上,则不同级驱动电路的触控信号读取端输出的信号相互会发生串扰,从而影响触摸屏触控信号检测的准确率;若对各级驱动电路的触控信号读取端分别配置触控信号读取线,则又会使触摸屏中布线面积增大。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种触控驱动电路、光学式内嵌触摸屏及显示装置,用以实现在不增加触控布线面积的情况下,提高触控信号检测的准确率。
本实用新型实施例提供了一种触控驱动电路,包括:感光子模块、驱动子模块、以及控制子模块;其中,
所述感光子模块的第一信号输入端与开关信号端相连,所述感光子模块的第二信号输入端与栅极信号端相连,所述感光子模块的信号输出端与所述驱动子模块的第一信号输入端相连;在所述开关信号端和所述栅极信号端的控制下,所述感光子模块输出触控信号到所述驱动子模块;
所述驱动子模块的第二信号输入端与参考信号端相连,所述驱动子模块的第三信号输入端分别与控制信号端和所述控制子模块的第一信号输入端相连,所述驱动子模块的信号输出端与所述控制子模块的第二信号输入端相连;所述驱动子模块在所述触控信号的控制下向所述控制子模块输出触控感测信号,所述触控感测信号随着照射到所述感光子模块光强的增大而减小;
所述控制子模块的信号输出端与触控信号读取端相连;在所述控制信号端控制所述控制子模块处于开启状态时,所述控制子模块将所述触控感测信号输出到所述触控信号读取端。
本实用新型实施例提供了一种光学式内嵌触摸屏,包括本实用新型实施例提供的触控驱动电路。
本实用新型实施例提供了一种显示装置,包括本实用新型实施例提供的光学式内嵌触摸屏。
本实用新型实施例的有益效果包括:
本实用新型实施例提供的一种触控驱动电路、光学式内嵌触摸屏及显示装置,该触控驱动电路包括:驱动子模块、感光子模块以及控制子模块;其中,感光子模块的第一信号输入端与开关信号端相连,感光子模块的第二信号输入端与栅极信号端相连,感光子模块的信号输出端与驱动子模块的第一信号输入端相连;驱动子模块的第二信号输入端与参考信号端相连,驱动子模块的第三信号输入端分别与控制信号端和控制子模块的第一信号输入端相连,驱动子模块的信号输出端与控制子模块的第二信号输入端相连;控制子模块的信号输出端与触控信号读取端相连。在开关信号端和栅极信号端的控制下,感光子模块输出触控信号到驱动子模块;驱动子模块在触控信号的控制下向控制子模块输出触控感测信号,触控感测信号随着照射到感光子模块光强的增大而减小;在控制信号端控制控制子模块处于开启状态时,控制子模块将触控感测信号输出到触控信号读取端,实现触控侦测功能。与现有的光学式内嵌触摸屏的驱动电路相比,本实用新型实施例提供的触控驱动电路采用控制子模块控制驱动子模块向触控信号读取端输出触控感测信号,在将各级驱动电路的触控信号读取端连接到同一根触控信号读取线上时,可以避免不同级驱动电路的触控信号读取端输出的信号相互串扰,实现了在不增加触摸屏布线面积的情况下,提高触控信号检测的准确率。
附图说明
图1为现有技术中光学式触摸屏的驱动电路的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的触控驱动电路的结构示意图;
图3a至图3d为本实用新型实施例提供的触控驱动电路的具体结构示意图;
图4a至图4d为本实用新型实施例提供的触控驱动电路的电路时序图。
具体实施方式
下面结合附图,对本实用新型实施例提供的触控驱动电路、光学式内嵌触摸屏及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
本实用新型实施例提供的一种触控驱动电路,如图2所示,包括:感光子模块1、驱动子模块2、以及控制子模块3;其中,
感光子模块1的第一信号输入端1a与开关信号端STV相连,感光子模块1的第二信号输入端1b与栅极信号端Gate相连,感光子模块1的信号输出端1a’与驱动子模块2的第一信号输入端2a相连;在开关信号端STV和栅极信号端Gate的控制下,感光子模块1输出触控信号到驱动子模块2;
驱动子模块2的第二信号输入端2b与参考信号端Ref相连,驱动子模块2的第三信号输入端2c分别与控制信号端EN和控制子模块3的第一信号输入端3a相连,驱动子模块2的信号输出端2a’与控制子模块3的第二信号输入端3b相连;驱动子模块2在触控信号的控制下向控制子模块3输出触控感测信号,该触控感测信号随着照射到感光子模块1光强的增大而减小;
控制子模块3的信号输出端3a’与触控信号读取端Sensor相连;在控制信号端EN控制控制子模块3处于开启状态时,控制子模块3将触控感测信号输出到触控信号读取端Sensor。
本实用新型实施例提供的上述触控驱动电路,与现有的光学式内嵌触摸屏的驱动电路相比,采用控制子模块控制驱动子模块向触控信号读取端输出触控感测信号,在将各级驱动电路的触控信号读取端连接到同一根触控信号读取线上时,可以避免不同级驱动电路的触控信号读取端输出的信号相互串扰,实现了在不增加触摸屏布线面积的情况下,提高触控信号检测的准确率。
在具体实施时,本实用新型实施例提供的上述触控驱动电路中的感光子模块1,如图3a至图3d所示,可以具体包括:感光晶体管PD-TFT;其中,感光晶体管PD-TFT的栅极与开关信号端STV相连,感光晶体管PD-TFT的源极与栅极信号端Gate相连,感光晶体管PD-TFT的漏极与驱动子模块2的第一信号输入端相连。
进一步地,在具体实施时,感光晶体管PD-TFT可以为N型晶体管,如图3a和图3d所示;或者,感光晶体管PD-TFT也可以为P型晶体管,如图3b和图3c所示,在此不做限定。当感光晶体管PD-TFT为N型晶体管时,在开关信号端STV的信号为高电平信号时,感光晶体管PD-TFT会处于开启状态;当感光晶体管PD-TFT为P型晶体管时,在开关信号端STV的信号为低电平信号时,感光晶体管PD-TFT会处于开启状态。
需要注意的是,无论感光晶体管PD-TFT为N型晶体管,还是P型晶体管,只要感光晶体管PD-TFT有光照射时,感光晶体管PD-TFT都会处于开启状态。当感光晶体管PD-TFT是由于光照射处于开启状态时,感光晶体管PD-TFT输出到驱动子模块2的触控信号与光照射到感光晶体管PD-TFT的光强有关。当感光晶体管PD-TFT为N型晶体管时,光强越大,触控信号越小;当感光晶体管PD-TFT为P型晶体管时,光强越大,触控信号越大。
具体地,在具体实施时,在本实用新型实施例提供的上述触控驱动电路中,驱动子模块2如图3a至图3d所示,可以具体包括:电容Cst和驱动晶体管T1;其中,
电容Cst的第一端x与控制信号端EN相连,电容Cst的第二端y分别与驱动晶体管T1的栅极和感光子模块1的信号输出端相连;
驱动晶体管T1的源极与参考信号端Ref相连,驱动晶体管T1的漏极与控制子模块3的第二信号输入端相连。
进一步地,在具体实施时,参考信号端Ref的信号一般为恒压信号,具体可以为电源信号。这样,由于输入到驱动晶体管T1源极的电压为恒定值,驱动晶体管T1漏极输出的触控感测信号仅与感光子模块1输出到驱动晶体管T1栅极的的触控信号有关,而感光子模块1输出到驱动晶体管T1栅极的的触控信号又与照射到感光子模块1光强的大小有关,照射到感光子模块1的光强越大,驱动晶体管T1漏极输出的触控感测信号越小。
具体地,在具体实施时,在本实用新型实施例提供的触控驱动电路中的控制子模块3,如图3a至图3d所示,可以具体包括:开关晶体管T2;其中,开关晶体管T2的栅极与控制信号端EN相连,开关晶体管T2的源极与驱动晶体管T1的漏极相连,开关晶体管T2的漏极与触控信号读取端Sensor相连。
需要注意的是,在具体实施时,开关晶体管T2可以为N型晶体管,开关晶体管T2也可以为P型晶体管,在此不做限定。当开关晶体管T2为N型晶体管时,在控制信号端EN的信号为高电平时,开关晶体管T2会处于开启状态;当开关晶体管T2为P型晶体管时,在控制信号端EN的信号为低电平时,开关晶体管T2会处于开启状态。
进一步地,在本实用新型实施例提供的触控驱动电路中,采用控制子模块3控制驱动子模块2向触控信号读取端Sensor输出触控感测信号,即在开关晶体管T2处于开启状态时,驱动子模块2输出的触控感测信号才会经开关晶体管T2输出到触控信号读取端Sensor;在开关晶体管T2处于关闭状态时,没有信号输出到触控信号读取端Sensor。这样,在多个上述触控驱动电路组成的多级驱动电路中,各级驱动电路的触控信号读取端连接同一根触控信号读取线时,其中一级驱动电路的控制子模块开启时,其他级驱动电路的控制子模块关闭,仅有该级驱动电路的触控信号读取端输出信号,不会受到其他级驱动电路输出信号的影响,避免了不同级驱动电路的触控信号读取端输出的信号相互串扰,实现了在不增加触摸屏布线面积的情况下,提高触控信号检测的准确率。
进一步地,在具体实施时,驱动晶体管T1与开关晶体管T2可以同时为N型晶体管;或者,驱动晶体管T1与开关晶体管T2也可以同时为P型晶体管,在此不做限定。当驱动晶体管T1与开关晶体管T2同时为N型晶体管时,在控制信号端EN的信号为高电平时,开关晶体管T2才会处于开启状态,同时,驱动晶体管T1在其栅极电压为高电平时,驱动晶体管T1才会处于开启状态。当驱动晶体管T1与开关晶体管T2为P型晶体管时,在控制信号端EN的信号为低电平时,开关晶体管T2才会处于开启状态,同时,驱动晶体管T1在其栅极电压为低电平时,驱动晶体管T1才会处于开启状态。
需要说明的是,在本实用新型实施例提供的触控驱动电路中,提到的驱动晶体管和开关晶体管可以是薄膜晶体管(TFT,Thin Film Transistor),也可以是金属氧化物半导体场效应管(MOS,Metal Oxide Scmiconductor),在此不做限定。并且这些晶体管的源极和漏极可以互换,不做具体区分。
下面通过几个具体实例对本实用新型实施例提供的触控驱动电路的具体工作原理进行详细说明。在实例中,感光子模块1具体为感光晶体管PD-TFT,驱动子模块2具体为驱动晶体管T1和电容Cst,控制子模块3具体为开关晶体管T2;参考信号端Ref的信号为恒压高电平信号VDD。
实例一:
如图3a所示,感光晶体管PD-TFT、驱动晶体管T1和开关晶体管T2均为N型晶体管。图4a为图3a的电路时序图,其中,在图4a中,开关信号端的电压为VSTV,栅极信号端的电压为VGate,控制信号端的电压为VEN,驱动晶体管T1的栅极在有触摸时电压为VA1,驱动晶体管T1的栅极在无触摸时电压为VA2,触控信号读取端Sensor在有触摸时电压为VB1,触控信号读取端Sensor在无触摸时电压为VB2。
具体地,触控驱动电路的工作原理如下:
第一阶段1:开关信号端的电压VSTV和栅极信号端的电压VGate同时处于高电平,感光晶体管PD-TFT处于开启状态;控制信号端的电压VEN处于低电平,开关晶体管T2处于关闭状态。在此阶段中,无论感光晶体管PD-TFT有无触摸,即有无外部光线照射感光晶体管PD-TFT,栅极信号端的电压VGate都会通过开启的感光晶体管PD-TFT传输到驱动晶体管T1的栅极处,并且由于电容Cst的作用,驱动晶体管T1的栅极电压会慢慢的升高,驱动晶体管T1慢慢开启,参考信号端的电压VDD通过开启的驱动晶体管T1传输到开关晶体管T2的栅极。并且,由于开关晶体管T2处于关闭状态,触控信号读取端Sensor没有触控感测信号输出。
第二阶段2:开关信号端的电压VSTV、栅极信号端的电压VGate和控制信号端的电压VEN均处于低电平,开关晶体管T2处于关闭状态,触控信号读取端Sensor没有触控感测信号输出。
当感光晶体管PD-TFT无光照即有触摸时:此时,由于开关信号端的电压VSTV处于低电平,感光晶体管PD-TFT会处于关闭状态,驱动晶体管T1的栅极电压VA1会保持在一个高电位,驱动晶体管T1一直处于开启状态。
当感光晶体管PD-TFT有光照即无触摸时:此时,虽然开关信号端的电压VSTV处于低电平,但感光晶体管PD-TFT在光电效应的作用下其活性层中会产生光生载流子,形成光电流,使感光晶体管PD-TFT处于开启状态,并且,栅极信号端的电压VGate处于低电平,因此,驱动晶体管T1的栅极电压VA2会经过感光晶体管PD-TFT流向栅极信号端Gate,使驱动晶体管T1的栅极电压VA2缓慢降低,从而导致由驱动晶体管T1的漏极输出的触控感测信号也越来越小,驱动晶体管T1渐渐处于关闭状态。其中,照射到感光晶体管PD-TFT的光强越大,驱动晶体管T1栅极的电压越小。
第三阶段3:开关信号端的电压VSTV和栅极信号端的电压VGate均处于低电平,控制信号端的电压VEN处于高电平,开关晶体管T2处于开启状态。
当感光晶体管PD-TFT无光照即有触摸时:此时,控制信号端的高电平电压VEN会通过电容Cst加载到驱动晶体管T1的栅极,使驱动晶体管T1的栅极电压VA1在原有的基础上继续上升,驱动晶体管T1继续处于开启状态。驱动晶体管T1输出的触控感测信号经开关晶体管T2输入到触控信号读取端Sensor。驱动晶体管T1的栅极电压越大,输出到触控信号读取端Sensor的触控感测信号越大。
当感光晶体管PD-TFT有光照即无触摸时:此时,控制信号端的高电平电压VEN会通过电容Cst加载到驱动晶体管T1的栅极,使驱动晶体管T1栅极电压VA2在原有的基础上缓慢升高,驱动晶体管T1的栅极电压在第二阶段由于感光晶体管PD-TFT的光电效应的作用而缓慢降低,使驱动晶体管T1在第二阶段渐渐处于关闭状态,在此阶段,驱动晶体管T1栅极电压的慢慢升高使驱动晶体管T1慢慢处于开启状态。开启的驱动晶体管T1输出触控感测信号到开关晶体管T2,开关晶体管T2将该触控感测信号输入到触控信号读取端Sensor。照射到感光晶体管PD-TFT的光强越大,驱动晶体管T1栅极的电压越小,触控感测信号越小。
第四阶段4:开关信号端的电压VSTV、栅极信号端的电压VGate和控制信号端的电压VEN均处于低电平,开关晶体管T2处于关闭状态,输出到触控信号读取端Sensor的触控感测信号随着开关晶体管T2的关闭而停止。
综上,上述触控驱动电路在有触摸时,触控信号读取端Sensor输出的触控感测信号比在无触摸时触控信号读取端输出的触控感测信号大,通过分析触控驱动电路输出的触控感测信号大小可以确定触摸屏有无触摸,进而确定出触点的位置,实现了触控驱动的功能。
实例二:
如图3b所示,感光晶体管PD-TFT为P型晶体管,驱动晶体管T1和开关晶体管T2均为N型晶体管。图4b为图3b的电路时序图,其中,在图4b中,开关信号端的电压为VSTV,栅极信号端的电压为VGate,控制信号端的电压为VEN,驱动晶体管T1的栅极在有触摸时电压为VA1,驱动晶体管T1的栅极在无触摸时电压为VA2,触控信号读取端Sensor在有触摸时电压为VB1,触控信号读取端Sensor在无触摸时电压为VB2。
具体地,触控驱动电路的工作原理如下:
第一阶段1:栅极信号端的电压VGate处于高电平,开关信号端的电压VSTV和控制信号端的电压VEN处于低电平,感光晶体管PD-TFT处于开启状态,开关晶体管T2处于关闭状态。在此阶段中,无论感光晶体管PD-TFT有无触摸,即有无外部光线照射感光晶体管PD-TFT,栅极信号端的电压都会通过开启的感光晶体管PD-TFT传输到驱动晶体管T1的栅极处,并且由于电容Cst的作用,驱动晶体管T1的栅极电压会慢慢的升高,驱动晶体管T1慢慢开启,参考信号端的电压VDD通过开启的驱动晶体管T1传输到开关晶体管T2的栅极。并且,由于开关晶体管T2处于关闭状态,触控信号读取端Sensor没有触控感测信号输出。
第二阶段2:开关信号端的电压VSTV处于高电平,栅极信号端的电压VGate和控制信号端的电压VEN均处于低电平,开关晶体管T2处于关闭状态,触控信号读取端Sensor没有触控感测信号输出。
当感光晶体管PD-TFT无光照即有触摸时:此时,由于开关信号端的电压VSTV处于高电平,感光晶体管PD-TFT会处于关闭状态,驱动晶体管T1的栅极电压VA1会保持在一个高电位,驱动晶体管T1一直处于开启状态。
当感光晶体管PD-TFT有光照即无触摸时:此时,虽然开关信号端的电压VSTV处于高电平,但感光晶体管PD-TFT在光电效应的作用下其活性层中会产生光生载流子,形成光电流,使感光晶体管PD-TFT处于开启状态,并且,栅极信号端的电压VGate处于低电平,因此,驱动晶体管T1的栅极电压VA2会经过感光晶体管PD-TFT流向栅极信号端Gate,使驱动晶体管T1的栅极电压VA2缓慢降低,从而导致由驱动晶体管T1的漏极输出的触控感测信号也越来越小,驱动晶体管T1渐渐处于关闭状态。其中,照射到感光晶体管PD-TFT的光强越大,驱动晶体管T1栅极的电压越小。
第三阶段3:栅极信号端的电压VGate处于低电平,开关信号端的电压VSTV和控制信号端的电压VEN处于高电平,开关晶体管T2处于开启状态。
当感光晶体管PD-TFT无光照即有触摸时:此时,控制信号端的高电平电压VEN会通过电容Cst加载到驱动晶体管T1的栅极,使驱动晶体管T1的栅极电压VA1在原有的基础上继续上升,驱动晶体管T1继续处于开启状态。驱动晶体管T1输出的触控感测信号经开关晶体管T2输入到触控信号读取端Sensor。驱动晶体管T1的栅极电压越大,输出到触控信号读取端Sensor的触控感测信号越大。
当感光晶体管PD-TFT有光照即无触摸时:此时,控制信号端的高电平信号VEN会通过电容Cst加载到驱动晶体管T1的栅极,使驱动晶体管T1栅极电压VA2在原有的基础上缓慢升高,驱动晶体管T1的栅极电压在第二阶段由于感光晶体管PD-TFT的光电效应的作用而缓慢降低,使驱动晶体管T1在第二阶段渐渐处于关闭状态,在此阶段,驱动晶体管T1栅极电压的慢慢升高使驱动晶体管T1慢慢处于开启状态。开启的驱动晶体管T1输出触控感测信号到开关晶体管T2,开关晶体管T2将该触控感测信号输入到触控信号读取端Sensor。照射到感光晶体管PD-TFT的光强越大,驱动晶体管T1栅极的电压越小,触控感测信号越小。
第四阶段4:开关信号端的电压VSTV处于高电平,栅极信号端的电压VGate和控制信号端的电压VEN均处于低电平,开关晶体管T2处于关闭状态,输出到触控信号读取端Sensor的触控感测信号随着开关晶体管T2的关闭而停止。
综上,上述触控驱动电路在有触摸时,触控信号读取端Sensor输出的触控感测信号比在无触摸时触控信号读取端输出的触控感测信号大,通过分析触控驱动电路输出的触控感测信号大小可以确定触摸屏有无触摸,进而确定出触点的位置,实现了触控驱动的功能。
实例三:
如图3c所示,感光晶体管PD-TFT、驱动晶体管T1和开关晶体管T2均为P型晶体管。图4c为图3c的电路时序图,其中,在图4c中,开关信号端的电压为VSTV,栅极信号端的电压为VGate,控制信号端的电压为VEN,驱动晶体管T1的栅极在有触摸时电压为VA1,驱动晶体管T1的栅极在无触摸时电压为VA2,触控信号读取端Sensor在有触摸时电压为VB1,触控信号读取端Sensor在无触摸时电压为VB2。
具体地,触控驱动电路的工作原理如下:
第一阶段1:开关信号端的电压VSTV和栅极信号端的电压VGate同时处于低电平,感光晶体管PD-TFT处于开启状态;控制信号端的电压VEN处于高电平,开关晶体管T2处于关闭状态。在此阶段中,无论感光晶体管PD-TFT有无触摸,即有无外部光线照射感光晶体管PD-TFT,栅极信号端的电压都会通过开启的感光晶体管PD-TFT传输到驱动晶体管T1的栅极处,并且由于电容Cst的作用,驱动晶体管T1的栅极电压会慢慢的降低,驱动晶体管T1慢慢开启,参考信号端的电压VDD通过开启的驱动晶体管T1传输到开关晶体管T2的栅极。并且,由于开关晶体管T2处于关闭状态,触控信号读取端Sensor没有触控感测信号输出。
第二阶段2:开关信号端的电压VSTV、栅极信号端的电压VGate和控制信号端的电压VEN均处于高电平,开关晶体管T2处于关闭状态,触控信号读取端Sensor没有触控感测信号输出。
当感光晶体管PD-TFT无光照即有触摸时:此时,由于开关信号端的电压VSTV处于高电平,感光晶体管PD-TFT会处于关闭状态,驱动晶体管T1的栅极电压VA1会保持在一个低电位,驱动晶体管T1一直处于开启状态。
当感光晶体管PD-TFT有光照即无触摸时:此时,虽然开关信号端的电压VSTV处于高电平,但感光晶体管PD-TFT在光电效应的作用下其活性层中会产生光生载流子,形成光电流,使感光晶体管PD-TFT处于开启状态,并且,栅极信号端的电压VGate处于高电平,因此,栅极信号端的电压VGate会经过感光晶体管PD-TFT流向驱动晶体管T1的栅极,使驱动晶体管T1的栅极电压VA2缓慢升高,从而导致由驱动晶体管T1的漏极输出的触控感测信号也越来越小,驱动晶体管T1渐渐处于关闭状态。其中,照射到感光晶体管PD-TFT的光强越大,驱动晶体管T1栅极的电压越高。
第三阶段3:开关信号端的电压VSTV和栅极信号端的电压VGate均处于高电平,控制信号端的电压VEN处于低电平,开关晶体管T2处于开启状态。
当感光晶体管PD-TFT无光照即有触摸时:此时,控制信号端的低电平电压VEN会通过电容Cst加载到驱动晶体管T1的栅极,使驱动晶体管T1的栅极电压VA1在原有的基础上继续降低,驱动晶体管T1继续处于开启状态。驱动晶体管T1输出的触控感测信号经开关晶体管T2输入到触控信号读取端Sensor。驱动晶体管T1的栅极电压越低,输出到触控信号读取端的触控感测信号越大。
当感光晶体管PD-TFT有光照即无触摸时:此时,控制信号端的低电平电压VEN会通过电容Cst加载到驱动晶体管T1的栅极,使驱动晶体管T1栅极电压VA2在原有的基础上缓慢降低,驱动晶体管T1的栅极电压在第二阶段由于感光晶体管PD-TFT的光电效应的作用而缓慢升高,使驱动晶体管T1在第二阶段渐渐处于关闭状态,在此阶段,驱动晶体管T1栅极电压的慢慢降低使驱动晶体管T1慢慢处于开启状态。开启的驱动晶体管T1输出触控感测信号到开关晶体管T2,开关晶体管T2将该触控感测信号输入到触控信号读取端Sensor。照射到感光晶体管PD-TFT的光强越大,驱动晶体管T1栅极的电压越高,触控感测信号越小。
第四阶段4:开关信号端的电压VSTV、栅极信号端的电压VGate和控制信号端的电压VEN均处于高电平,开关晶体管T2处于关闭状态,输出到触控信号读取端Sensor的触控感测信号随着开关晶体管T2的关闭而停止。
综上,上述触控驱动电路在有触摸时,触控信号读取端Sensor输出的触控感测信号比在无触摸时触控信号读取端输出的触控感测信号大,通过分析触控驱动电路输出的触控感测信号大小可以确定触摸屏有无触摸,进而确定出触点的位置,实现了触控驱动的功能。
实例四:
如图3d所示,感光晶体管PD-TFT为N型晶体管,驱动晶体管T1和开关晶体管T2均为P型晶体管。图4d为图3d的电路时序图,其中,在图4d中,开关信号端的电压为VSTV,栅极信号端的电压为VGate,控制信号端的电压为VEN,驱动晶体管T1的栅极在有触摸时电压为VA1,驱动晶体管T1的栅极在无触摸时电压为VA2,触控信号读取端Sensor在有触摸时电压为VB1,触控信号读取端Sensor在无触摸时电压为VB2。
具体地,触控驱动电路的工作原理如下:
第一阶段1:栅极信号端的电压VGate同时处于低电平,开关信号端的电压VSTV和感光晶体管PD-TFT处于开启状态;控制信号端的电压VEN处于高电平,开关晶体管T2处于关闭状态。在此阶段中,无论感光晶体管PD-TFT有无触摸,即有无外部光线照射感光晶体管PD-TFT,栅极信号端的电压都会通过开启的感光晶体管PD-TFT传输到驱动晶体管T1的栅极处,并且由于电容Cst的作用,驱动晶体管T1的栅极电压会慢慢的降低,驱动晶体管T1慢慢开启,参考信号端的电压VDD通过开启的驱动晶体管T1传输到开关晶体管T2的栅极。并且,由于开关晶体管T2处于关闭状态,触控信号读取端Sensor没有触控感测信号输出。
第二阶段2:开关信号端的电压VSTV处于低电平,栅极信号端的电压VGate和控制信号端的电压VEN均处于高电平,开关晶体管T2处于关闭状态,触控信号读取端Sensor没有触控感测信号输出。
当感光晶体管PD-TFT无光照即有触摸时:此时,由于开关信号端的电压VSTV处于低电平,感光晶体管PD-TFT会处于关闭状态,驱动晶体管T1的栅极电压VA1会保持在一个低电位,驱动晶体管T1一直处于开启状态。
当感光晶体管PD-TFT有光照即无触摸时:此时,虽然开关信号端的电压VSTV处于低电平,但感光晶体管PD-TFT在光电效应的作用下其活性层中会产生光生载流子,形成光电流,使感光晶体管PD-TFT处于开启状态,并且,栅极信号端的电压VGate处于高电平,因此,栅极信号端的电压VGate会经过感光晶体管PD-TFT流向驱动晶体管T1的栅极,使驱动晶体管T1的栅极电压VA2缓慢升高,从而导致由驱动晶体管T1的漏极输出的触控感测信号也越来越小,驱动晶体管T1渐渐处于关闭状态。其中,照射到感光晶体管PD-TFT的光强越大,驱动晶体管T1栅极的电压越高。
第三阶段3:栅极信号端的电压VGate均处于高电平,开关信号端的电压VSTV和控制信号端的电压VEN处于低电平,开关晶体管T2处于开启状态。
当感光晶体管PD-TFT无光照即有触摸时:此时,控制信号端的低电平电压VEN会通过电容Cst加载到驱动晶体管T1的栅极,使驱动晶体管T1的栅极电压VA1在原有的基础上继续降低,驱动晶体管T1继续处于开启状态。驱动晶体管T1输出的触控感测信号经开关晶体管T2输入到触控信号读取端Sensor。驱动晶体管T1的栅极电压越低,输出到触控信号读取端Sensor的触控感测信号越大。
当感光晶体管PD-TFT有光照即无触摸时:此时,控制信号端的低电平电压VEN会通过电容Cst加载到驱动晶体管T1的栅极,使驱动晶体管T1栅极电压VA2在原有的基础上缓慢降低,驱动晶体管T1的栅极电压在第二阶段由于感光晶体管PD-TFT的光电效应的作用而缓慢升高,使驱动晶体管T1在第二阶段渐渐处于关闭状态,在此阶段,驱动晶体管T1栅极电压的慢慢降低使驱动晶体管T1慢慢处于开启状态。开启的驱动晶体管T1输出触控感测信号到开关晶体管T2,开关晶体管T2将该触控感测信号输入到触控信号读取端Sensor。照射到感光晶体管PD-TFT的光强越大,驱动晶体管T1栅极的电压越高,触控感测信号越小。
第四阶段4:开关信号端的电压VSTV处于低电平,栅极信号端的电压VGate和控制信号端的电压VEN均处于高电平,开关晶体管T2处于关闭状态,输出到触控信号读取端Sensor的触控感测信号随着开关晶体管T2的关闭而停止。
综上,上述触控驱动电路在有触摸时,触控信号读取端Sensor输出的触控感测信号比在无触摸时触控信号读取端输出的触控感测信号大,通过分析触控驱动电路输出的触控感测信号大小可以确定触摸屏有无触摸,进而确定出触点的位置,实现了触控驱动的功能。
基于同一实用新型构思,本实用新型实施例还提供了一种光学式内嵌触摸屏,包括本实用新型实施例提供的上述触控驱动电路,由于该光学式内嵌触摸屏解决问题的原理与前述一种触控驱动电路相似,因此该光学式内嵌触摸屏的实施可以参见触控驱动电路的实施,重复之处不再赘述。
基于同一实用新型构思,本实用新型实施例还提供了一种显示装置,包括本实用新型实施例提供的上述光学式内嵌触摸屏,该显示装置可以为: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。对于显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的,在此不做赘述,也不应作为对本实用新型的限制。
本实用新型实施例提供的一种触控驱动电路、光学式内嵌触摸屏及显示装置,该触控驱动电路包括:驱动子模块、感光子模块以及控制子模块;其中,感光子模块的第一信号输入端与开关信号端相连,感光子模块的第二信号输入端与栅极信号端相连,感光子模块的信号输出端与驱动子模块的第一信号输入端相连;驱动子模块的第二信号输入端与参考信号端相连,驱动子模块的第三信号输入端分别与控制信号端和控制子模块的第一信号输入端相连,驱动子模块的信号输出端与控制子模块的第二信号输入端相连;控制子模块的信号输出端与触控信号读取端相连。在开关信号端和栅极信号端的控制下,感光子模块输出触控信号到驱动子模块;驱动子模块在触控信号的控制下向控制子模块输出触控感测信号,触控感测信号随着照射到感光子模块光强的增大而减小;在控制信号端控制控制子模块处于开启状态时,控制子模块将触控感测信号输出到触控信号读取端,实现触控侦测功能。与现有的光学式内嵌触摸屏的驱动电路相比,本实用新型实施例提供的触控驱动电路采用控制子模块控制驱动子模块输出的触控感测信号,在将各级驱动电路的触控信号读取端连接到同一根触控信号读取线上时,可以避免不同级驱动电路的触控信号读取端输出的信号相互串扰,实现了在不增加触摸屏布线面积的情况下,提高触控信号检测的准确率。
显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种触控驱动电路,其特征在于,包括:感光子模块、驱动子模块、以及控制子模块;其中,
所述感光子模块的第一信号输入端与开关信号端相连,所述感光子模块的第二信号输入端与栅极信号端相连,所述感光子模块的信号输出端与所述驱动子模块的第一信号输入端相连;在所述开关信号端和所述栅极信号端的控制下,所述感光子模块输出触控信号到所述驱动子模块;
所述驱动子模块的第二信号输入端与参考信号端相连,所述驱动子模块的第三信号输入端分别与控制信号端和所述控制子模块的第一信号输入端相连,所述驱动子模块的信号输出端与所述控制子模块的第二信号输入端相连;所述驱动子模块在所述触控信号的控制下向所述控制子模块输出触控感测信号,所述触控感测信号随着照射到所述感光子模块光强的增大而减小;
所述控制子模块的信号输出端与触控信号读取端相连;在所述控制信号端控制所述控制子模块处于开启状态时,所述控制子模块将所述触控感测信号输出到所述触控信号读取端。
2.如权利要求1所述的触控驱动电路,其特征在于,所述感光子模块具体包括:感光晶体管;其中,
所述感光晶体管的栅极与所述开关信号端相连,所述感光晶体管的源极与所述栅极信号端相连,所述感光晶体管的漏极与所述驱动子模块的第一信号输入端相连。
3.如权利要求2所述的触控驱动电路,其特征在于,所述感光晶体管为N型晶体管;或所述感光晶体管为P型晶体管。
4.如权利要求1-3任一项所述的触控驱动电路,其特征在于,所述驱动子模块具体包括:电容和驱动晶体管;其中,
所述电容的第一端与所述控制信号端相连,所述电容的第二端分别与所述驱动晶体管的栅极和所述感光子模块的信号输出端相连;
所述驱动晶体管的源极与所述参考信号端相连,所述驱动晶体管的漏极与所述控制子模块的第二信号输入端相连。
5.如权利要求4所述的触控驱动电路,其特征在于,所述控制子模块具体包括:开关晶体管;其中,
所述开关晶体管的栅极与所述控制信号端相连,所述开关晶体管的源极与所述驱动晶体管的漏极相连,所述开关晶体管的漏极与所述触控信号读取端相连。
6.如权利要求5所述的触控驱动电路,其特征在于,所述驱动晶体管与所述开关晶体管为N型晶体管;或,
所述驱动晶体管与所述开关晶体管为P型晶体管。
7.一种光学式内嵌触摸屏,其特征在于,包括如权利要求1-6任一项所述的触控驱动电路。
8.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求7所述的光学式内嵌触摸屏。
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CN106654067A (zh) * | 2017-01-11 | 2017-05-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | 触控基板及其制备方法、显示装置 |
CN112764572A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-05-07 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示装置及显示装置操控驱动方法 |
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