触摸驱动电路及其驱动方法
【专利摘要】本发明提供了一种触摸驱动电路及其驱动方法。该触摸驱动电路包括：数据信号输入单元，发送数据电压；触摸信号产生单元，产生触摸信号；发光单元，进行发光显示；发光控制单元，控制发光单元的发光显示；驱动单元，在触摸信号侦测阶段放大触摸信号产生单元产生的触摸信号，在像素驱动显示阶段驱动发光控制单元；触摸检测单元，在触摸信号侦测阶段检测经驱动单元放大的触摸信号；以及阈值补偿单元，在触摸信号侦测阶段阶段，使得驱动单元的栅极电压等于驱动单元的阈值电压，并且接收数据信号输入单元发送的数据电压，使得驱动单元的栅极电压等于数据电压与阈值电压之和；并且在像素驱动显示阶段，使得流经驱动单元的电流保持恒定。
【专利说明】触摸驱动电路及其驱动方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及触摸和显示领域，具体地涉及一种触摸驱动电路及其驱动方法。
【背景技术】
[0002]触摸屏(touch screen)在消费电子产品市场上获得越来越多地关注。目前触摸屏作为人机交互的界面已经广泛应用于便携式电子产品中，如手机屏，笔记本电脑，数码相机等。触摸屏技术可以分为两类:外置型(external)和内置型(in-cell)。外置型触摸屏顾名思义就是在显示器上面再放置一个触摸装置。外置型触摸屏已经广泛用于手机等移动应用产品中。然而，外置型触摸屏提高触摸显示装置成本，增加了触摸显示装置的厚度。尤其是触摸显示装置的尺寸越来越大时，外置型触摸屏的这两个缺点就越发显现出来。当前，如手机，平板电脑等消费类电子产品都要求体积更小，厚度更薄，重量更轻。而内置型触摸屏由于整合在显示面板中，因此可以很好地解决这些问题。
[0003]AMOLED(有源矩阵有机发光二极管)显示器因具有视角光、色彩对比效果好、响应速度块以及成本低等优点，从而获得了广泛应用。AMOLED能够发光是由驱动薄膜晶体管(Thin Film Transistor, TFT)在饱和时产生的电流所驱动。因为在输入相同的灰阶电压时，不同的临界电压会产生不同的驱动电流，造成电流的不一致性。薄膜晶体管背板在工艺过程中驱动薄膜晶体管的阈值电压(Vth)的均匀性非常差，同时Vth也有漂移。因此传统的包含两个薄膜晶体管和一个存储电容(简称2T1C)电路亮度均匀性一直很差。另外随着工作时间的增加，有机发光二极管(OLED)的退化也会引起自身开启电压的升高，从而引起显示屏亮度的下降和显示不均匀。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种触摸驱动电路及其驱动方法，用以解决现有驱动晶体管的阈值电压漂移而导致在接收到相同数据电压时流经不同有机发光二极管的电流不均匀从而造成整个屏幕显示不均匀的问题，同时也解决了当前消费类电子产品要求屏幕体积更小，厚度更薄，重量更轻的问题。
[0005]为了解决上述问题，本发明提供了一种触摸驱动电路，包括:
[0006]数据信号输入单元，用于接收数据信号，并发送数据电压；
[0007]触摸信号产生单元，用于在触摸信号侦测阶段产生触摸信号；
[0008]发光单元，用于进行发光显示；
[0009]发光控制单元，连接至发光单元，用于在像素驱动显示阶段控制发光单元的发光显示;
[0010]驱动单元，分别连接至触摸信号产生单元和发光控制单元，用于在触摸信号侦测阶段放大所述触摸信号产生单元产生的触摸信号，在像素驱动显示阶段驱动所述发光控制单元；
[0011]触摸检测单元，连接至驱动单元，用于在触摸信号侦测阶段检测经驱动单元放大的触摸信号；以及
[0012]阈值补偿单元，分别连接至数据信号输入单元和驱动单元，用于在触摸信号侦测阶段阶段，使得所述驱动单元的栅极电压等于所述驱动单元的阈值电压，并且接收数据信号输入单元发送的数据电压，使得所述驱动单元的栅极电压等于所述数据电压与所述阈值电压之和；并且在像素驱动显示阶段，使得流经所述驱动单元的电流保持恒定。
[0013]优选地，所述发光单元包括用于发光的有机发光二极管。
[0014]优选地，所述发光控制单元包括第一晶体管，所述第一晶体管的栅极与发光信号(EM)线连接,第一极与所述驱动单元连接,第二极与发光单元连接。
[0015]优选地，所述触摸检测单元包括第二晶体管，所述第二晶体管的栅极与选择信号线连接，第一极与所述驱动单元连接，第二极与触摸检测传感器连接。
[0016]优选地，所述驱动单元包括第三晶体管和第四晶体管，所述第三晶体管的栅极与所述阈值补偿单元连接，第一极与第四晶体管的第二极连接，第二极与所述第二晶体管的第一极连接；所述第四晶体管的栅极与第二扫描信号线连接，第一极与高电压端(VDD)连接，第二极与所述阈值补偿单元连接。
[0017]优选地，所述阈值补偿单元包括第五晶体管、第六晶体管、和第一电容器，所述第五晶体管的栅极与第三扫描信号线连接，第一极与所述触摸信号产生单元连接，第二极与所述第三晶体管的第一极连接；所述第一电容器的第一端与数据信号输入单元连接，第二端与所述第五晶体管的第一端连接；所述第六晶体管的栅极与所述第二扫描信号线连接，第一极与数据信号输入单元连接，第二极与所述第三晶体管的第二极连接。
[0018]优选地，所述触摸信号产生单元包括第七晶体管和光电二极管，所述第七晶体管的栅极与选择信号线连接，第一极与第一电容器的第二端连接，第二极与光电二极管的第一端连接；所述光电二极管的第二端与低电压端连接。
[0019]优选地，所述数据信号输入单元包括第八晶体管，所述第八晶体管的栅极与第一扫描信号线连接，第一极与数据信号线连接，第二端与所述第一电容器的第一端连接。
[0020]优选地，所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第七晶体管和第八晶体管是N型薄膜晶体管，所述第六晶体管是P型薄膜晶体管。
[0021]本发明还提供了一种应用于上述触摸驱动电路的驱动方法，包括:
[0022]触摸信号侦测步骤，用于对触摸单元产生的触摸信号进行检测并确定触摸位置的坐标；以及
[0023]像素驱动显示步骤，用于使得驱动单元的栅极电压等于数据信号输入单元输出的数据电压与所述驱动单元的阈值电压之和，从而使得流经驱动单元的电流保持恒定。
[0024]优选地，所述触摸信号侦测步骤包括:
[0025]初始化步骤，在所述初始化步骤中，控制所述驱动单元的栅极电压等于高电压端的电压，并且由所述发光控制单元控制所述发光单元处在非工作状态；
[0026]电压补偿步骤，在所述电压补偿步骤中，控制所述驱动单元的栅极电压等于所述驱动单元的阈值电压；
[0027]数据写入步骤，在所述数据写入步骤中，由所述数据信号输入单元向所述阈值补偿单元输入数据电压，并且使得所述驱动单元的栅极电压等于所述数据信号输入单元输出的数据电压与所述阈值电压之和；以及
[0028]触摸侦测步骤，在所述触摸侦测步骤中，由所述触摸信号产生单元产生触摸信号并经由所述驱动单元放大，并且由外部IC检测经所述驱动单元放大的触摸信号。
[0029]优选地，所述初始化步骤包括:控制所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管和所述第八晶体管导通，控制所述第一晶体管、所述第二晶体管、第六晶体管和所述第七晶体管截止。
[0030]优选地，所述电压补偿步骤包括:控制所述第三晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管和所述第八晶体管导通，控制所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第四晶体管和所述第七晶体管截止。
[0031]优选地，所述数据写入步骤包括:控制所述第三晶体管、所述第四晶体管和所述第八晶体管导通，控制所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管和所述第七晶体管截止。
[0032]优选地，所述触摸侦测步骤包括:控制所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第四晶体管和所述第七晶体管导通，控制所述第一晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管和所述第八晶体管截止。
[0033]优选地，在所述像素驱动显示步骤中，控制所述第二晶体管和所述第七晶体管截止，并且所述像素驱动显示步骤包括:
[0034]初始化步骤，在所述初始化步骤中，控制所述驱动单元的栅极电压等于高电压端的电压，并且由所述发光控制单元控制所述发光单元处在非工作状态；
[0035]电压补偿步骤，在所述电压补偿步骤中，控制所述驱动单元的栅极电压等于所述驱动单元的阈值电压；
[0036]数据写入步骤，在所述数据写入步骤中，由所述数据信号输入单元向所述阈值补偿单元输入数据电压，并且使得所述驱动单元的栅极电压等于所述数据信号输入单元输出的数据电压与所述阈值电压之和；以及
[0037]发光显示步骤，在所述发光显示步骤中，控制所述第一电容器两端的电压恒定，从而流经所述驱动单元的电流保持恒定，并且由所述驱动单元驱动所述发光控制单元使所述发光单元处在工作状态。
[0038]优选地，所述初始化步骤包括:控制所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管和所述第八晶体管导通，控制所述第一晶体管和所述第六晶体管截止。
[0039]优选地，所述电压补偿步骤包括:控制所述第三晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管和所述第八晶体管导通，控制所述第一晶体管、所述第四晶体管截止。
[0040]优选地，所述数据写入步骤包括:控制所述第三晶体管、所述第四晶体管和所述第八晶体管导通，控制所述第一晶体管、所述第五晶体管和所述第六晶体管截止。
[0041]优选地，所述发光显示步骤包括:控制所述第一晶体管、所述第三晶体管和所述第四晶体管导通，控制所述第五晶体管、所述第六晶体管和所述第八晶体管截止。
[0042]本发明的光学触摸电路既具有内置定点触摸功能，又具有能够补偿阈值电压的驱动显示功能，从而实现了内置型触摸功能和AMOLED像素驱动显示功能的一体化，有利于将显示屏幕做得更薄、更轻，进而降低了生产成本。另外通过采用分时驱动原理，即，先进行光学触摸信号的侦测，然后再进行AMOLED像素驱动显示，从而在确定触摸位置坐标之后进行阈值电压补偿，即通过处于饱和的二极管将阈值电压写入电容器以提供驱动管栅源电压，使得驱动管的驱动电流与驱动管的阈值电压和OLED的开启电压无关，从而达到电流的一致。进而实现了显示屏幕的亮度均匀性和可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]根据结合附图的以下详细描述，本公开的多个实施例的上述和其他方面、特征以及优点将更清楚，附图中:
[0044]图1是根据本发明实施例的光学触摸电路的结构框图；
[0045]图2是根据本发明实施例的光学触摸电路的驱动方法的流程图；
[0046]图3是根据本发明另一实施例的光学触摸电路的结构框图；
[0047]图4是根据本发明另一实施例的光学触摸电路的驱动方法的流程图；以及
[0048]图5是根据本发明示例实施例的光学触摸电路的时序图。
【具体实施方式】
[0049]触摸屏可以分为外置型(external)和内置型(in_cell)两类。外置型触摸屏顾名思义就是在显示面板上面再放置一个触摸装置。而内置型触摸屏由于整合在显示面板中，因此可以使得消费类电子产品的体积更小，厚度更薄，重量更轻。本发明实施例中的光学触摸电路是具有内置型光学触摸功能和AMOLED像素驱动显示功能的混合电路。
[0050]下面结合附图和实施例，对本发明的具体实现方式进行详细描述。
[0051]参照图1，图1是根据本发明实施例的光学触摸电路100的结构框图。光学触摸电路100包括:发光单元101、发光控制单元102、触摸信号产生单元103、驱动单元104、触摸检测单元105、数据信号输入单元106、以及阈值补偿单元107。
[0052]发光单元101分别连接至发光控制单元102和低电压端(VSS)，包括用于发光的有机发光二极管，并且用于在像素驱动显示阶段进行发光显示。
[0053]发光控制单元102分别连接至发光单元101、驱动单元104和触摸检测单元105，用于在发光驱动显示阶段控制发光单元101的发光显示。
[0054]触摸信号产生单元103分别连接至驱动单元104和低电压端(VSS)，用于在触摸信号侦测阶段产生触摸信号。
[0055]驱动单元104分别连接至触摸信号产生单元103、阈值补偿单元107、高电压端(VDD)和触摸检测单元105和发光控制单元102，用于在触摸信号侦测阶段放大触摸信号产生单元103产生的触摸信号，在像素驱动显示阶段驱动发光控制单元102。
[0056]触摸检测单元105分别连接至驱动单元104、阈值补偿单元107和发光控制单元102，用于在触摸信号侦测阶段检测经驱动单元104放大的触摸信号。
[0057]数据信号输入单元106连接至阈值补偿单元107，用于接收数据信号，并向阈值补偿单元107输出数据电压(Vdata)。
[0058]阈值补偿单元107分别连接至数据信号输入单元106、驱动单元104、触摸检测单元105和发光控制单元102，用于对在触摸信号侦测阶段，使得驱动单元104的栅极电压等于所述驱动单元104的阈值电压，并且接收数据信号输入单元106发送的数据电压，使得驱动单元104的栅极电压等于所述数据电压与所述阈值电压之和；并且在像素驱动显示阶段，使得流经驱动单元104的电流保持恒定。
[0059]其中，高电压端(VDD)输出的电压大于低电压端(VSS)输出的电压。
[0060]本实施例提供的光学触摸电路既具有内置型定点触摸功能，又具有能够补偿阈值电压的驱动显示功能，从而实现了内置型触摸功能和AMOLED像素驱动显示功能的一体化，有利于将显示屏幕做得更薄、更轻，进而降低了生产成本。现有技术由于采用两个分开设置的电路(一个用于检测触摸，另一个用于驱动)，从而导致电路设计复杂，并且两个电路的信号之间容易产生干扰。另外，通过处于饱和的二极管将阈值电压写入电容器以提供驱动管栅源电压，使得驱动管的驱动电流与驱动管的阈值电压和OLED的开启电压无关，从而达到电流的一致。进而实现了显示屏幕的亮度均匀性和可靠性。
[0061]参照图2，图2是根据本发明实施例的光学触摸电路的驱动方法的流程图，该驱动方法包括以下步骤:
[0062]触摸信号侦测步骤201，用于对触摸信号产生单元产生的触摸信号进行检测并确定触摸位置的坐标；以及
[0063]像素驱动显示步骤202，用于使得驱动单元的栅极电压等于数据信号输入单元输出的数据电压与所述驱动单元的阈值电压之和，从而使得流经驱动单元的电流保持恒定。
[0064]在触摸信号侦测步骤201期间，获得光电二极管在感受光照时与手指的阴影或暗光下手指对背光的反射所产生的差异化信号，对这些差异化信号进行侦测，并且确定触摸位置的坐标。从而实现定点触摸功能。
[0065]在像素驱动显示步骤202期间，通过处于饱和的二极管将阈值电压写入电容器，来提供驱动晶体管的栅源电压，使得驱动晶体管的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压以及有机发光二极管的开启电压无关，从而保持电流一致，改善显示屏的均匀性和可靠性。
[0066]参照图3，图3是根据本发明另一实施例的光学触摸电路100的结构框图。光学触摸电路100包括:发光单元101、发光控制单元102、触摸信号产生单元103、驱动单元104、触摸检测单元105、数据信号输入单元106、以及阈值补偿单元107。
[0067]发光单元101用于在像素驱动显示阶段进行发光显示。
[0068]发光控制单元102用于在发光驱动显示阶段控制发光单元101的发光显示。
[0069]触摸信号产生单元103用于在触摸信号侦测阶段产生触摸信号。
[0070]驱动单元104用于在触摸信号侦测阶段放大触摸信号产生单元103产生的触摸信号，在像素驱动显示阶段驱动驱动发光控制单元102。
[0071]触摸检测单元105用于在触摸信号侦测阶段检测经驱动单元104放大的触摸信号。
[0072]数据信号输入单元106用于接收数据信号，并向阈值补偿单元107输出数据电压(Vdata)。
[0073]阈值补偿单元107用于对在触摸信号侦测阶段，使得驱动单元104的栅极电压等于所述驱动单元104的阈值电压，并且接收数据信号输入单元106输出的数据电压，使得驱动单元104的栅极电压等于所述数据电压与所述阈值电压之和；并且在像素驱动显示阶段，使得流经驱动单元104的电流保持恒定。
[0074]下面对上述各个单元的具体结构进行说明。
[0075]发光单元101包括用于发光的有机发光二极管(OLED)。发光控制单元102包括第一晶体管Tl。触摸检测单元105包括第二晶体管T2。驱动单元104包括第三晶体管T3和第四晶体管T4。阈值补偿单兀107包括第五晶体管T5、第六晶体管T6、和第一电容器Cst。触摸信号产生单元103包括第七晶体管T7和光电二极管H)。数据信号输入单元106包括第八晶体管T8。
[0076]具体地，第一晶体管Tl的栅极与发光信号(EM)线连接，第一极与第三晶体管T3的第二极连接，第二极与OLED连接。
[0077]第二晶体管T2的栅极与选择信号(Select)线连接，第一极与第六晶体管的第二极连接，第二极与触摸检测传感器(Sensor)连接。
[0078]第三晶体管T3的栅极与电容器Cst的第一端连接，第一极与第四晶体管T4的第二极连接，第二极与第二晶体管T2的第一极连接。
[0079]第四晶体管T4的栅极与第二扫描信号(Vscan2)线连接，第一极与高电压端VDD连接，第二极与第五晶体管T5的第二极连接。
[0080]第五晶体管T5的栅极与第三扫描信号(Vscan3)线连接，第一极与第七晶体管T7的第一极连接，第二极与第三晶体管T3的第一极连接。
[0081]第一电容器Cst的第一端与第八晶体管T8的第二极连接，第二端与第五晶体管T5的第一极连接。
[0082]第六晶体管的栅极与所述第二扫描信号(Vscan2)线连接，第一极与第八晶体管T8的第二极连接，第二极与第三晶体管T3的第二极连接。
[0083]第七晶体管T7的栅极与选择信号(Select)线连接，第一极与第一电容器Cst的第二端连接，第二极与光电二极管ro的第一端连接。
[0084]光电二极管ro的第二端与低电压端VSS连接。
[0085]第八晶体管T8的栅极与第一扫描信号(Vscanl)线连接，第一极与数据信号(Vdata)线连接,第二端与第一电容器Cst的第一端连接。
[0086]在本实施例中，高电压端VDD输出的电压大于低电压端VSS输出的电压。本实施例的光学触摸电路采用分时驱动，即首先进行内置触摸屏信号的侦测，然后进行发光驱动显示。在内置触摸屏信号侦测期间，第一晶体管Tl、第二晶体管T2、第五晶体管T5、第六晶体管T6、第七晶体管T7和第八晶体管T8为控制管，第三晶体管T3为驱动管。在发光驱动显示期间，第一晶体管Tl、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6和第八晶体管T8为开关管，第三晶体管T3为驱动管，并且选择信号(Select)为低电平，第二晶体管T2和第七晶体管T7都处于截止状态。
[0087]优选地，在本实施例中，第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第七晶体管T7和第八晶体管T8可以为N型薄膜晶体管，第六晶体管T6可以为P型薄膜晶体管。然而本说明书不对上述晶体管的类型加以限制。
[0088]参照图4，图4是根据本发明另一实施例的光学触摸电路的驱动方法的流程图。该驱动方法采用分时驱动，即首先执行触摸信号侦测步骤401，然后执行像素驱动显示步骤402。
[0089]图5是根据本发明示例实施例的光学触摸电路的时序图。
[0090]结合图5的时序图，首先对触摸信号侦测步骤401进行描述。在初始化步骤4011，控制光电二极管H)处在非工作状态。具体地，在该步骤期间，将第一扫描信号(Vscanl)、第二扫描信号(Vscan2)、第三扫描信号(Vscan3)设置为高电平,将数据信号(Vdata)、选择信号(Select)和发光信号(EM)设置为低电平。这样，晶体管T4、T5、T3、T6和T8导通，晶体管T1、T2、T6和Τ7截止。经由晶体管Τ8将数据信号Vdata写入如图3中所示的节点Α，节点A处的电压为低电平。高电压VDD通过晶体管Τ4和Τ5写入如图3中所示的节点B，节点B处的电压为VDD。由于晶体管Τ7处于截止状态，因此光电二极管H)处于非工作状态。
[0091]在电压补偿步骤4012处，控制驱动单元104的栅极电压等于驱动单元104的阈值电压Vth。具体地，在该步骤期间，将第一扫描信号(Vscanl)和第三扫描信号(Vscan3)设置为高电平，将第二扫描信号(Vscan2)、数据信号(Vdata)、选择信号(Select)和发光信号(EM)设置为低电平。这样，晶体管Tl、T2、T4和T7截止，晶体管T3、T5、T6和T8导通。节点B处的电压通过晶体管T5、T3和Τ6放电，晶体管Τ3饱和，从而节点B处的电压放电至阈值电压Vth。
[0092]在数据写入步骤4013处，控制数据信号输入单元106向阈值补偿单元107输入数据电压Vdata，并且控制驱动单元104的栅极电压等于数据信号输入单元106输出的数据电压Vdata与阈值电压Vth之和。具体地，在该步骤期间，将第一扫描信号(Vscanl)、第二扫描信号(Vscan2)和数据信号(Vdata)设置为高电平,将第三扫描信号(Vscan3)、选择信号(Select)和发光信号(EM)设置为低电平。这样，晶体管Tl、T2、T5、T6和T7截止，晶体管T3、T4和T8导通。数据信号(Vdata)经由晶体管T8写入节点A，此时节点B电压为Vdata+Vth。晶体管T3仍处在接通状态，但光电二极管H)仍不工作。
[0093]在触摸侦测步骤4014，驱动单元对触摸信号产生单元产生的触摸信号进行放大，并由外部IC检测经所述驱动单元放大的触摸信号。具体地，在该步骤期间，将第二扫描信号(Vscan2)和选择信号(Select)设置为高电平,将第一扫描信号(Vscanl)、第三扫描信号(Vscan3)、数据信号(Vdata)和发光信号(EM)设置为低电平。这样，晶体管T2、T3、T4、和T7导通，晶体管T1、T5、T6和T8截止。由于晶体管Τ7导通，光电二极管H)处于光照下，光电二极管H)在光照下(无触摸)和阴影下(有触摸)时的漏电流不同，光照下光电二极管PD的漏电流比无光照时的漏电流大。第一电容器Cst上的电荷由于光电二极管ro受光照所产生的漏电流而大幅减少。从而引起了节点B处的电压大幅下降。节点B处电压的下降会引起流经晶体管T3的电流减小。该减小的电流流经晶体管T2并传送到1C。该减小电流的大小与光强相关，光强越大产生的电流就越大。触摸信号产生单元基于光电二极管ro在无触摸和有触摸时的漏电流变化量，产生触摸信号。该触摸信号引起B点电压的变化，B点电压的变化被晶体管T3放大后由传感器信号线传送到IC进行侦测解析，以确定对应像素位置是否有触摸。
[0094]下文中，对像素驱动显示步骤402进行描述。在本实施例中，采用有机发光二极管上发光的方式，与下发光方式相比具有更高的开口率。在该步骤期间，将选择信号(Select)设置为低电平，晶体管T2和T7都处于截止状态。
[0095]在初始化步骤4021，控制所述光电二极管H)处在非工作状态。具体地，在该步骤期间，将第一扫描信号(Vscanl)、第二扫描信号(Vscan2)、第三扫描信号(Vscan3)设置为高电平，将数据信号(Vdata)、发光信号(EM)设置为低电平。这样，晶体管T3、T4、T5和T8导通，晶体管Tl和T6截止。经由晶体管T8将数据信号Vdata写入如图3中所示的节点A，节点A处的电压为低电平。高电压VDD通过晶体管T4和T5写入如图3中所示的节点B，节点B处的电压为VDD。由于晶体管T7处于截止状态，因此光电二极管H)处于非工作状态。
[0096]在电压补偿步骤4022，控制驱动单元104的栅极电压等于驱动单元104的阈值电压Vth。具体地，在该步骤期间，将第一扫描信号(Vscanl)和第三扫描信号(Vscan3)设置为高电平，将第二扫描信号(Vscan2)、数据信号(Vdata)和发光信号(EM)设置为低电平。这样，晶体管Tl和T4截止，晶体管T3、T5、T6和Τ8导通。节点B处的电压通过晶体管Τ5、Τ3和Τ6放电，晶体管Τ3饱和，从而节点B处的电压放电至阈值电压Vth。
[0097]在数据写入步骤4023，控制数据信号输入单元106向阈值补偿单元107输入数据电压Vdata，并且使得驱动单元104的栅极电压等于所述数据信号输入单元106输出的数据电压Vdata与阈值电压Vth之和。具体地，在该步骤期间，将第一扫描信号(Vscanl)、第二扫描信号(Vscan2)和数据信号(Vdata)设置为高电平,将第三扫描信号(Vscan3)、发光信号(EM)设置为低电平。这样，晶体管T1、T5和T6截止，晶体管T3、T4和T8导通。数据信号(Vdata)经由晶体管Τ8写入节点Α，此时节点B电压为Vdata+Vth。
[0098]在发光显示步骤4024，控制第一电容器Cst两端的电压恒定，从而流经驱动单元104的电流保持恒定。具体地，在该步骤期间，将第二扫描信号(Vscan2)和发光信号(EM)设置为高电平，将第一扫描信号(Vscanl)、第三扫描信号(Vscan3)、数据信号(Vdata)设置为低电平。这样，晶体管T1、T3和T4导通，晶体管T5、T6和T8截止。第一电容器Cst的左端A节点处的电压为接地电压VSS。此时，第一电容器Cst的右端(S卩，晶体管Τ3的栅极电压)由于悬空而发生跳变，使得第一电容器Cst两端的电压保持恒定，即保持节点B处的电压VB = Vdata+Vth。此时晶体管T3的电流为:
[0099]I = k (Vgs-vth) '2 = k (Vdata+Vth-Vth) '2 = k (Vdata) '2
[0100]这样消除了晶体管T3的阈值电压Vth的影响。从而改善了流经晶体管T3的电流的均匀性，实现了有机发光二极管亮度均匀的目的。
[0101]本实施例的驱动方法本发明的光学触摸电路既具有in-cell定点触摸功能，又具有能够补偿阈值电压的驱动显示功能，从而实现了 in-cell触摸功能和AMOLED像素驱动显示功能的一体化。现有技术由于采用两个分开设置的电路(一个用于检测触摸，另一个用于驱动)，从而导致电路设计复杂，并且两个电路的信号之间容易产生干扰。另外通过采用分时驱动原理，在确定触摸位置坐标之后进行阈值电压补偿，使得驱动管的驱动电流与驱动管的阈值电压和OLED的开启电压无关，从而达到电流的一致。进而实现了显示屏幕的亮度均匀性和可靠性
[0102]显然，本领域的技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的前提下对本发明的实施例进行各种改变和修改。本发明的范围由所附权利要求及其等同物来限定。
【权利要求】
1.一种触摸驱动电路，包括: 数据信号输入单元，用于接收数据信号，并发送数据电压； 触摸信号产生单元，用于在触摸信号侦测阶段产生触摸信号； 发光单元，用于进行发光显示； 发光控制单元，连接至发光单元，用于在像素驱动显示阶段控制发光单元的发光显示； 驱动单元，分别连接至触摸信号产生单元和发光控制单元，用于在触摸信号侦测阶段放大所述触摸信号产生单元产生的触摸信号，在像素驱动显示阶段驱动所述发光控制单元; 触摸检测单元，连接至驱动单元，用于在触摸信号侦测阶段检测经驱动单元放大的触摸信号；以及 阈值补偿单元，分别连接至数据信号输入单元和驱动单元，用于在触摸信号侦测阶段阶段，使得所述驱动单元的栅极电压等于所述驱动单元的闽值电压，并且接收数据信号输入单元发送的数据电压，使得所述驱动单元的栅极电压等于所述数据电压与所述闽值电压之和；并且在像素驱动显示阶段，使得流经所述驱动单元的电流保持恒定。
2.根据权利要求1所述的触摸驱动电路，其中，所述发光单元包括用于发光的有机发光二极管。
3.根据权利要求1所述的触摸驱动电路，其中，所述发光控制单元包括第一晶体管，所述第一晶体管的栅极与发光信号线连接，第一极与所述驱动单元连接，第二极与发光单元连接。
4.根据权利要求1所述的触摸驱动电路，其中，所述触摸检测单元包括第二晶体管，所述第二晶体管的栅极与选择信号线连接，第一极与所述驱动单元连接，第二极与触摸检测传感器连接。
5.根据权利要求1所述的触摸驱动电路，其中，所述驱动单元包括第三晶体管和第四晶体管，所述第三晶体管的栅极与所述阈值补偿单元连接，第一极与第四晶体管的第二极连接，第二极与所述第二晶体管的第一极连接；所述第四晶体管的栅极与第二扫描信号线连接，第一极与高电压端连接，第二极与所述阈值补偿单元连接。
6.根据权利要求1所述的触摸驱动电路，其中，所述阈值补偿单元包括第五晶体管、第六晶体管、和第一电容器，所述第五晶体管的栅极与第三扫描信号线连接，第一极与所述触摸信号产生单元连接，第二极与所述第三晶体管的第一极连接；所述第一电容器的第一端与数据信号输入单元连接，第二端与所述第五晶体管的第一端连接；所述第六晶体管的栅极与所述第二扫描信号线连接，第一极与数据信号输入单元连接，第二极与所述第三晶体管的第二极连接。
7.根据权利要求1所述的触摸驱动电路，其中，所述触摸信号产生单元包括第七晶体管和光电二极管，所述第七晶体管的栅极与选择信号线连接，第一极与第一电容器的第二端连接，第二极与光电二极管的第一端连接；所述光电二极管的第二端与低电压端连接。
8.根据权利要求1所述的触摸驱动电路，其中，所述数据信号输入单元包括第八晶体管，所述第八晶体管的栅极与第一扫描信号线连接，第一极与数据信号线连接，第二端与所述第一电容器的第一端连接。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的触摸驱动电路，其中，所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第七晶体管和第八晶体管是N型薄膜晶体管，所述第六晶体管是P型薄膜晶体管。
10.一种应用于权利要求1至9中任一项所述的触摸驱动电路的驱动方法，包括: 触摸信号侦测步骤，用于对触摸信号产生单元产生的触摸信号进行检测并确定触摸位置的坐标；以及 像素驱动显示步骤，用于使得驱动单元的栅极电压等于数据信号输入单元输出的数据电压与所述驱动单元的阈值电压之和，从而使得流经驱动单元的电流保持恒定。
11.根据权利要求10所述的驱动方法，其中，所述触摸信号侦测步骤包括: 初始化步骤，在所述初始化步骤中，控制所述驱动单元的栅极电压等于高电压端的电压，并且由所述发光控制单元控制所述发光单元处在非工作状态； 电压补偿步骤，在所述电压补偿步骤中，控制所述驱动单元的栅极电压等于所述驱动单元的阈值电压； 数据写入步骤，在所述数据写入步骤中，由所述数据信号输入单元向所述阈值补偿单元输入数据电压，并且使得所述驱动单元的栅极电压等于所述数据信号输入单元输出的数据电压与所述阈值电压之和；以及 触摸侦测步骤，在所述触摸侦测步骤中，由触摸信号产生单元产生触摸信号并经由驱动单元放大，并且由外部IC检测经所述驱动单元放大的触摸信号。
12.根据权利要求11所述的驱动方法，其中，所述初始化步骤包括:控制所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管和所述第八晶体管导通，控制所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第六晶体管和所述第七晶体管截止。
13.根据权利要求11所述的驱动方法，其中，所述电压补偿步骤包括:控制所述第三晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管和所述第八晶体管导通，控制所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第四晶体管和所述第七晶体管截止。
14.根据权利要求11所述的驱动方法，其中，所述数据写入步骤包括:控制所述第三晶体管、所述第四晶体管和所述第八晶体管导通，控制所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管和所述第七晶体管截止。
15.根据权利要求11所述的驱动方法，其中，所述触摸侦测步骤包括:控制所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第七晶体管导通，控制所述第一晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管和所述第八晶体管截止。
16.根据权利要求10所述的驱动方法，其中，在所述像素驱动显示步骤中，控制所述第二晶体管和所述第七晶体管截止，并且所述像素驱动显示步骤包括: 初始化步骤，在所述初始化步骤中，控制所述驱动单元的栅极电压等于高电压端的电压，并且由所述发光控制单元控制所述发光单元处在非工作状态； 电压补偿步骤，在所述电压补偿步骤中，控制所述驱动单元的栅极电压等于所述驱动单元的阈值电压； 数据写入步骤，在所述数据写入步骤中，由所述数据信号输入单元向所述阈值补偿单元输入数据电压，并且使得所述驱动单元的栅极电压等于所述数据信号输入单元输出的数据电压与所述阈值电压之和；以及 发光显示步骤，在所述发光显示步骤中，控制所述第一电容器两端的电压恒定，从而流经所述驱动单元的电流保持恒定，并且由所述驱动单元驱动所述发光控制单元使所述发光单元处在工作状态。
17.根据权利要求16所述的驱动方法，其中，所述初始化步骤包括:控制所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管和所述第八晶体管导通，控制所述第一晶体管和所述第六晶体管截止。
18.根据权利要求16所述的驱动方法，其中，所述电压补偿步骤包括:控制所述第三晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管和所述第八晶体管导通，控制所述第一晶体管和所述第四晶体管截止。
19.根据权利要求16所述的驱动方法，其中，所述数据写入步骤包括:控制所述第三晶体管、所述第四晶体管和所述第八晶体管导通，控制所述第一晶体管、所述第五晶体管和所述第六晶体管截止。
20.根据权利要求16所述的驱动方法，其中，所述发光显示步骤包括:控制所述第一晶体管、所述第三晶体管和所述第四晶体管导通，控制所述第五晶体管、所述第六晶体管和所述第八晶体管截止。
【文档编号】G09G3/32GK104269142SQ201410587677
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】周全国, 韦东梅, 祁小敬, 邓银, 吴博, 聂磊森 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 成都京东方光电科技有限公司