触控电极的驱动单元、驱动电路、触控面板及驱动方法技术

提出了一种触控电极的驱动单元、驱动电路、触控面板及驱动方法。其中，驱动单元包括：信号转换单元，被配置为在时钟输入端输入的时钟信号的控制下对信号输入端输入的信号进行转换并输出；逻辑运算单元，被配置为对第一输入端接收的输入信号和第二输入端接收的触控使能信号进行逻辑运算并输出；缓冲单元，连接到逻辑运算单元的输出端；以及输出单元，连接到缓冲单元的输出端，在缓冲单元输出的信号的控制下，向触控驱动电极输出触控扫描信号。包括多级上述驱动单元的驱动电路可以直接集成在阵列基板上，消除了针对触控扫描信号而需要另外贴合触控驱动芯片导致占用基板较大的走线面积并不利于实现窄边框的问题。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及触控显示领域，具体地涉及一种用于触控电极的驱动单元、驱动电路，包含该驱动电路的触控面板以及用于该驱动电路的方法。
技术介绍
随着显示技术的飞速发展，触控屏已经逐渐遍及人们的生活中。目前，触控屏按照组成结构可以分为：外挂式触控屏(Add on Mode Touch Panel)、覆盖表面式触控屏(On Cell Touch Panel)、以及内嵌式触控屏(In Cell Touch Panel)。其中，外挂式触控屏是将触控屏与液晶显示屏分开生产，然后贴合到一起成为具有触控功能的液晶显示屏。然而，外挂式触控屏存在制作成本较高、光透过率较低、模组较厚等缺点。内嵌式触控屏将触控屏的触控电极内嵌在液晶显示屏内部，由此可以减少模组整体的厚度，又可以大大降低触控屏的制作成本，因此受到各大面板厂家的青睐。当前，电容式内嵌触控屏的设计方案有很多种。通常是将触控驱动电极和触控感应电极设置于液晶盒内部，使触控驱动电极和触控感应电极之间形成耦合电容。当人体接触触控屏时，形成的人体电场就会影响互电容的电容值，进而改变触控感应电极耦合出的电压信号。根据电压信号的变化，可以确定触点位置。为了实现上述电容式内嵌触控屏的结构设计，一般需要在薄膜晶体管(TFT)阵列基板中对各触控感应电极单独布置对应的触控读取信号线，对各触控驱动电极单独布置对应的触控扫描信号线；为了对触控驱动电极进行触控扫描，一般采用独立的触控驱动芯片来直接提供触控扫描信号；然而，这需要较大的走线面积和较多的芯片管脚，不利于实现触控屏的窄边框设计和成本的降低。
技术实现思路
针对以上问题，本公开提出了一种用于触控电极的驱动单元、驱动电路、包含该驱动电路的触控面板，以及用于该驱动电路的驱动方法，其中，可以将触控电极的驱动电路集成在触控面板上，从而实现节省面板以有利于实现窄边框设计并且降低触控面板的成本。根据本专利技术实施例的一个方面，提出了一种用于触控驱动电极的驱动单元，包括：信号转换单元，具有信号输入端、时钟输入端，以及信号输出端，信号转换单元被配置为在时钟输入端输入的时钟信号的控制下对信号输入端输入的信号进行转换并输出；逻辑运算单元，第一输入端与信号转换单元的信号输入端连接，第二输入端接收触控使能信号，逻辑运算单元被配置为对第一输入端接收的输入信号和第二输入端接收的触控使能信号进行逻辑运算并输出；缓冲单元，连接到逻辑运算单元的输出端；以及输出单元，连接到缓冲单元的输出端，在缓冲单元输出的信号的控制下，向触控驱动电极输出触控扫描信号。可选地，信号转换单元是锁存器，被配置为在时钟输入端输入的时钟信号的控制下对信号输入端输入的信号进行锁存并输出。可选地，锁存器包括：第一反相器，输入端与锁存器的时钟输入端连接；第一三态反相器，输入端与锁存器的信号输入端连接，两个控制端分别连接到第一反相器的输入端和输出端；第二三态反相器，输入端与锁存器的输出端连接，两个控制端与第一三态反相器的两个控制端反并联，输出端连接第一三态反相器的输出端；以及第二反相器，输入端连接到第二三态反相器的输出端，输出端连接到锁存器的输出端。可选地，锁存器还包括复位信号端，在每一帧触控扫描开始前，通过复位信号端输入的复位信号进行复位。可选地，锁存器还包括：第一晶体管，其栅极与复位信号端连接，第一极与第一三态反相器的输出端连接，第二极连接到电源电压。可选地，逻辑运算单元还包括第三输入端，与信号转换单元的时钟输入端连接。可选地，逻辑运算单元是三输入与非门。可选地，信号转换单元是移位寄存器单元，移位寄存器单元被配置为在时钟输入端输入的时钟信号的控制下对信号输入端输入的信号进行移位并输出。可选地，逻辑运算单元是二输入与非门。可选地，移位寄存器单元还包括复位信号端，在每一帧触控扫描开始前，通过复位信号端输入的复位信号进行复位。可选地，缓冲单元包括一个或多个串联的反相器，第一个反相器的输入端连接逻辑运算单元的输出端，最后一个反相器的输出端连接输出单元。可选地，输出单元包括：第一晶体管，栅极与最后一个反相器的输出端连接，第一极与第一信号源连接，第二极与输出节点连接；以及第二晶体管，栅极与第一晶体管的栅极连接，第一极与第二信号源连接，第二极与输出节点连接，其中输出节点连接到一触控驱动电极。可选地，其中输出单元还包括：第三晶体管，栅极与最后一个反相器的输入端连接，第一极与输出节点连接，第二极与第一信号源连接；以及第四晶体管，栅极与第三晶体管的栅极连接，第一极与输出节点连接，第二极与第二信号源连接。可选地，第一和第四晶体管为N型晶体管，第二和第三晶体管为P型晶体管，第一极为源极，第二极为漏极。可选地，根据缓冲单元中包括的反相器的数目，第一信号源被配置为输出公共电极电压而第二信号源被配置为输出用于触控驱动电极进行触控扫描的高频脉冲信号，或者第一信号源被配置为输出所述高频脉冲信号而第二信号源被配置为输出公共电极电压。根据本专利技术的另一实施例，还提出了一种触控面板的驱动电路，包括多级如上所述的驱动单元，其中，第一级驱动单元的信号输入端被配置为接收触控启动信号，其余各级驱动单元的信号输入端连接到上一级驱动单元中的信号转换单元的信号输出端；各级驱动单元中的输出单元分别连接到各个触控驱动电极；奇数级驱动单元被配置为接收第一时钟信号，偶数级驱动单元被配置为接收与第一时钟信号反相的第二时钟信号。根据本专利技术的又一实施例，提出了一种触控面板，包括上述驱动电路。根据本专利技术的又一实施例，提出了一种用于上述驱动电路的方法，包括：向相邻两级驱动单元输入彼此反相的时钟信号；向第一级驱动单元输入触控启动信号，并且向各级驱动单元输入触控使能信号，使得各级驱动单元向对应的触控驱动电极依次输出高频脉冲信号，直至完成对所有的触控驱动电极的触控扫描。根据一示例，当驱动电路采用锁存器作为其信号转换单元时，该方法包括：在一帧触控扫描开始时，触控启动信号为高电平，第一时钟信号为低电平，各级驱动单元的锁存器输出低电平；触控使能信号为低电平，各级驱动单元输出公共电极电压；第一时钟信号变为高电平，第一级驱动单元的锁存器输出高电平；触控使能信号变为高电平，第一级驱动单元输出高频脉冲信号以驱动第一触控驱动电极；触控使能信号变为低电平，第一级驱动单元输出公共电极电压；触控启动信号变为低电平直至下一帧触控扫描开始，第一时钟信号变为低电平，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于触控驱动电极的驱动单元，包括：信号转换单元，具有信号输入端、时钟输入端，以及信号输出端，所述信号转换单元被配置为在所述时钟输入端输入的时钟信号的控制下对所述信号输入端输入的信号进行转换并输出；逻辑运算单元，第一输入端与所述信号转换单元的信号输入端连接，第二输入端接收触控使能信号，所述逻辑运算单元被配置为对第一输入端接收的所述输入信号和第二输入端接收的所述触控使能信号进行逻辑运算并输出；缓冲单元，连接到所述逻辑运算单元的输出端；以及输出单元，连接到缓冲单元的输出端，在缓冲单元输出的信号的控制下，向触控驱动电极输出触控扫描信号。

【技术特征摘要】
1.一种用于触控驱动电极的驱动单元，包括：
信号转换单元，具有信号输入端、时钟输入端，以及信号输出端，所述
信号转换单元被配置为在所述时钟输入端输入的时钟信号的控制下对所述信
号输入端输入的信号进行转换并输出；
逻辑运算单元，第一输入端与所述信号转换单元的信号输入端连接，第
二输入端接收触控使能信号，所述逻辑运算单元被配置为对第一输入端接收
的所述输入信号和第二输入端接收的所述触控使能信号进行逻辑运算并输
出；
缓冲单元，连接到所述逻辑运算单元的输出端；以及
输出单元，连接到缓冲单元的输出端，在缓冲单元输出的信号的控制下，
向触控驱动电极输出触控扫描信号。
2.根据权利要求1所述的驱动单元，其中，所述信号转换单元是锁存器，
被配置为在所述时钟输入端输入的时钟信号的控制下对所述信号输入端输入
的信号进行锁存并输出。
3.根据权利要求2所述的驱动单元，其中，所述锁存器包括：
第一反相器，输入端与锁存器的时钟输入端连接；
第一三态反相器，输入端与锁存器的信号输入端连接，两个控制端分别
连接到所述第一反相器的输入端和输出端；
第二三态反相器，输入端与锁存器的输出端连接，两个控制端与第一三
态反相器的两个控制端反并联，输出端连接第一三态反相器的输出端；以及
第二反相器，输入端连接到第二三态反相器的输出端，输出端连接到锁
存器的输出端。
4.根据权利要求3所述的驱动单元，其中，所述锁存器还包括复位信号
端，在每一帧触控扫描开始前，通过复位信号端输入的复位信号进行复位。
5.根据权利要求4所述的驱动单元，所述锁存器还包括：
第一晶体管，其栅极与复位信号端连接，第一极与第一三态反相器的输
出端连接，第二极连接到电源电压。
6.根据权利要求1-5任一项所述的驱动单元，所述逻辑运算单元还包括
第三输入端，与所述信号转换单元的时钟输入端连接。
7.根据权利要求6所述的驱动单元，其中，所述逻辑运算单元是三输入
与非门。
8.根据权利要求1所述的驱动单元，其中，所述信号转换单元是移位寄
存器单元，所述移位寄存器单元被配置为在所述时钟输入端输入的时钟信号
的控制下对所述信号输入端输入的信号进行移位并输出。
9.根据权利要求8所述的驱动单元，其中，所述逻辑运算单元是二输入
与非门。
10.根据权利要求8-9任一项所述的驱动单元，其中，所述移位寄存器
单元还包括复位信号端，在每一帧触控扫描开始前，通过复位信号端输入的
复位信号进行复位。
11.根据权利要求1-5或8-9中任一项所述的驱动单元，其中，所述缓
冲单元包括一个或多个串联的反相器，第一个反相器的输入端连接逻辑运算
单元的输出端，最后一个反相器的输出端连接输出单元。
12.根据权利要求10所述的驱动单元，其中，输出单元包括：
第一晶体管，栅极与最后一个反相器的输出端连接，第一极与第一信号
源连接，第二极与输出节点连接；以及
第二晶体管，栅极与第一晶体管的栅极连接，第一极与第二信号源连接，
第二极与所述输出节点连接，其中所述输出节点连接到一触控驱动电极。
13.根据权利要求12所述的驱动单元，其中输出单元还包括：
第三晶体管，栅极与最后一个反相器的输入端连接，第一极与所述输出
节点连接，第二极与所述第一信号源连接；以及
第四晶体管，栅极与第三晶体管的栅极连接，第一极与所述输出节点连
接，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张元波，韩承佑，林允植，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11