触控驱动模组、驱动方法、触控驱动电路和显示装置与流程

本发明涉及触控驱动技术领域，尤其涉及一种触控驱动模组、驱动方法、触控驱动电路和显示装置。

背景技术：

当前随着移动显示设备的不断发展，人机互动方式已由原来的机械按键模式发展到触控感知的模式，其触控驱动电路起到很重要的作用。现有的触控驱动单元电路采用的晶体管较多，结构复杂，功耗高。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种触控驱动模组、驱动方法、触控驱动电路和显示装置，解决现有的触控驱动单元电路采用的晶体管较多，结构复杂，功耗高的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种触控驱动模组，包括：

进位信号生成单元，分别与起始信号输入端、进位信号输出端、第一时钟信号输入端和第二时钟信号输入端连接，用于在所述第一时钟信号输入端和所述第二时钟信号输入端的控制下将由所述起始信号输入端输入的起始信号延时预定时间，从而得到进位信号，并通过所述进位信号输出端输出所述进位信号；以及，

触控驱动信号生成单元，分别与触控驱动控制端、所述进位信号输出端、第一使能端、触控驱动信号输出端、显示公共电极电压输出端和方波触控信号输出端连接，用于在所述触控驱动控制端、所述进位信号输出端和所述第一使能端的控制下，在触控时间段控制所述触控驱动信号输出端与所述方波触控信号输出端连接，在显示时间段控制所述触控驱动信号输出端与所述显示公共电极电压输出端连接。

实施时，所述进位信号生成单元包括：

第一NMOS管，栅极与所述起始信号输入端连接，第一极与低电平输出端连接；

第一PMOS管，栅极与所述起始信号输入端连接，第二极与所述第一NMOS管的第二极连接；

第一与门，第一输入端与所述第一NMOS管的第二极连接，第二输入端与所述第一PMOS管的第一极连接；

第一或非门，第一输入端与所述第一与门的输出端连接，第二输入端与第二使能端连接；

第二PMOS管，栅极与所述第一或非门的输出端连接，第一极与所述第一PMOS管的第一极连接，第二极与高电平输出端连接；

第一反相器，输入端与所述第一或非门的输出端连接；

第二NMOS管，栅极与所述第一反相器的输出端连接，第一极与所述进位信号输出端连接，第二极与低电平输出端连接；

第一传输门，输入端与所述第一时钟信号输入端连接，输出端与所述进位信号输出端连接；以及，

第二传输门，输入端与第二时钟信号输入端连接，输出端与所述第一与门的第二输入端连接。

实施时，所述进位信号生成单元还包括：

第三传输门，输入端与所述起始信号输入端连接，输出端与所述第一NMOS管的栅极连接。

实施时，所述触控驱动信号生成单元包括:

输出控制信号生成模块，分别与所述第一使能端、所述触控驱动控制端、所述进位信号输出端和输出控制端连接，用于当所述第一使能端输出的第一使能信号为低电平、所述进位信号输出端输出的进位信号为高电平并所述触控驱动控制端输出高电平时控制所述输出控制端输出第一输出控制信号，当所述第一使能信号为低电平并所述进位信号为低电平时控制所述输出控制端输出第二输出控制信号，当所述第一使能信号为高电平时控制所述输出控制端输出第一输出控制信号；以及，

触控驱动信号生成模块，分别与所述输出控制端、所述触控驱动信号输出端、所述显示公共电极电压输出端和所述方波触控信号输出端连接，用于当所述输出控制端输出所述第一输出控制信号时控制所述触控驱动信号输出端与所述方波触控信号输出端连接，当所述输出控制信号端输出所述第二输出控制信号时控制所述触控驱动信号输出端与所述显示公共电极电压输出端连接。

实施时，所述输出控制信号生成模块包括：

第二或非门，第一输入端与所述进位信号输出端连接，第二输入端与所述第一使能端连接；

第二反相器，输入端与所述第二或非门的输出端连接；

第一与非门，第一输入端与所述触控驱动控制端连接，第二输入端与所述第二反相器的输出端连接；

第三反相器，输入端与所述第一与非门的输出端连接；以及，

第四反相器，输入端与所述第三反相器的输出端连接，输出端与所述输出控制端连接。

实施时，所述触控驱动信号生成模块包括第五反相器、第三NMOS管、第四NMOS管、第三PMOS管和第四PMOS管，其中，

所述第五反相器的输入端与所述输出控制端连接；

所述第三NMOS管的栅极与所述第五反相器的输出端连接，所述第三NMOS管的第一极与所述方波触控信号输出端连接，所述第三NMOS管的第二极与所述触控驱动信号输出端连接；

所述第三PMOS管的栅极与所述第五反相器的输出端连接，所述第三PMOS管的第一极与所述显示公共电极电压输出端连接，所述第三PMOS管的第二极与所述第三NOMS管的第二极连接；

所述第四PMOS管的栅极与所述输出控制端连接，所述第四PMOS管的第一极与所述触控驱动信号输出端连接，所述第四PMOS管的第二极与所述方波触控信号输出端连接；

所述第四NMOS管的栅极与所述输出控制端连接，所述第四NMOS管的第一极与所述触控驱动信号输出端连接，所述第四NMOS管的第二极与所述显示公共电极电压输出端连接。

本发明还提供了一种触控驱动模组的驱动方法，应用于上述的触控驱动模组，所述触控驱动模组的驱动方法包括：

在第一时钟信号输入端和第二时钟信号输入端的控制下，进位信号生成单元将由起始信号输入端输入的起始信号延时预定时间，从而得到进位信号，并通过进位信号输出端输出所述进位信号；

在触控驱动控制端、进位信号输出端和第一使能端的控制下，在触控时间段触控驱动信号生成单元控制所述触控驱动信号输出端与所述方波触控信号输出端连接，在显示时间段触控驱动信号生成单元控制所述触控驱动信号输出端与所述显示公共电极电压输出端连接。

本发明还提供了一种触控驱动电路，包括多个级联的上述的触控驱动模组；

除了第一级触控驱动模组之外，每一级触控驱动模组的起始信号输入端都与相邻上一级触控驱动模组的进位信号输出端连接。

本发明还提供了一种显示装置，包括上述的触控驱动电路。

与现有技术相比，本发明所述的触控驱动模组、驱动方法、触控驱动电路和显示装置仅通过采用进位信号生成单元和触控驱动信号生成单元即可实现触控驱动，结构简单，使用了更少的晶体管，结构更简单，能有效降低功耗，提升性能。

附图说明

图1是本发明实施例所述的触控驱动模组的结构框图；

图2是本发明另一实施例所述的触控驱动模组的结构图；

图3是本发明又一实施例所述的触控驱动模组的结构框图；

图4是本发明所述的触控驱动模组的一具体实施例的电路图；

图5是如图4所示的触控驱动模组的具体实施例的工作时序图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明所有实施例中采用的晶体管均可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件。在本发明实施例中，为区分晶体管除栅极之外的两极，将其中一极称为第一极，另一极称为第二极。在实际操作时，所述第一极可以为漏极，所述第二极可以为源极；或者，所述第一极可以为源极，所述第二极可以为漏极。

如图1所示，本发明实施例所述的触控驱动模组包括：

进位信号生成单元11，分别与起始信号输入端STV_IN、进位信号输出端STVOUT、第一时钟信号输入端CK和第二时钟信号输入端CKB连接，用于在所述第一时钟信号输入端CK和所述第二时钟信号输入端CKB的控制下将由所述起始信号输入端STV_IN输入的起始信号延时预定时间，从而得到进位信号，并通过所述进位信号输出端STVOUT输出所述进位信号；以及，

触控驱动信号生成单元12，分别与触控驱动控制端TX_EN、所述进位信号输出端STVOUT、第一使能端EN1、触控驱动信号输出端OUT、显示公共电极电压输出端VCOM和方波触控信号输出端TX连接，用于在所述触控驱动控制端TX_EN、所述进位信号输出端STVOUT和所述第一使能端EN的控制下，在触控时间段控制所述触控驱动信号输出端OUT与所述方波触控信号输出端TX连接，在显示时间段控制所述触控驱动信号输出端OUT与所述显示公共电极电压输出端VCOM连接。

本发明实施例所述的触控驱动模组仅通过采用进位信号生成单元和触控驱动信号生成单元即可实现触控驱动，结构简单，使用了更少的晶体管，结构更简单，能有效降低功耗，提升性能。

具体的，所述进位信号生成单元包括：

第一NMOS(N-Metal-Oxide-Semiconductor，N型金属-氧化物-半导体)管，栅极与所述起始信号输入端连接，第一极与低电平输出端连接；

第一PMOS(P-Metal-Oxide-Semiconductor，P型金属-氧化物-半导体)管，栅极与所述起始信号输入端连接，第二极与所述第一NMOS管的第二极连接；

第一与门，第一输入端与所述第一NMOS管的第二极连接，第二输入端与所述第一PMOS管的第一极连接；

第一或非门，第一输入端与所述第一与门的输出端连接，第二输入端与第二使能端连接；

第二PMOS管，栅极与所述第一或非门的输出端连接，第一极与所述第一PMOS管的第一极连接，第二极与高电平输出端连接；

第一反相器，输入端与所述第一或非门的输出端连接；

第二NMOS管，栅极与所述第一反相器的输出端连接，第一极与所述进位信号输出端连接，第二极与低电平输出端连接；

第一传输门，输入端与所述第一时钟信号输入端连接，输出端与所述进位信号输出端连接；以及，

第二传输门，输入端与第二时钟信号输入端连接，输出端与所述第一与门的第二输入端连接。

在一具体的实施例中，如图2所示，所述进位信号生成单元包括：

第一NMOS管N1，栅极与所述起始信号输入端STV_IN连接，漏极与输出低电平VGL的低电平输出端连接；

第一PMOS管P1，栅极与所述起始信号输入端STV_IN连接，源极与所述第一NMOS管N1的源极连接；

第一与门AG1，第一输入端与所述第一NMOS管N1的源极连接，第二输入端与所述第一PMOS管P1的漏极连接；

第一或非门OF1，第一输入端与所述第一与门AG1的输出端连接，第二输入端与第二使能端EN2连接；

第二PMOS管P2，栅极与所述第一或非门OF1的输出端连接，漏极与所述第一PMOS管P1的漏极连接，源极与输出高电平VGH的高电平输出端连接；

第一反相器F1，输入端与所述第一或非门OF1的输出端连接；

第二NMOS管N2，栅极与所述第一反相器F1的输出端连接，漏极与所述进位信号输出端STVOUT连接，源极与输出低电平VGH的低电平输出端连接；

第一传输门M1，输入端与所述第一时钟信号输入端CK连接，输出端与所述进位信号输出端STVOUT连接；以及，

第二传输门M2，输入端与第二时钟信号输入端CKB连接，输出端与所述第一与门AG1的第二输入端连接。

在如图2所示的实施例中，M1的第一控制端与所述第一反相器F1的输入端连接，M1的第二控制端与第一反相器F1的输出端连接；M2的第一控制端与第一反相器F1的输入端连接，M2的第二控制端与第一反相器F1的输出端连接。在实际操作时，所述第一控制端可以为正相控制端，所述第二控制端可以为反相控制端。传输门的输入端输入的信号和传输门的输出端输出的信号相同，采用传输门的目的为增强驱动能力。

具体的，所述进位信号生成单元还可以包括：

第三传输门，输入端与所述起始信号输入端连接，输出端与所述第一NMOS管的栅极连接。在具体实施时，第三传输门的第一控制端接入第一传输控制信号，第三传输门的第二控制端接入第二传输控制信号；第一传输控制信号和第二传输控制信号反相。

如图3所示，所述触控驱动信号生成单元可以包括:

输出控制信号生成模块121，分别与所述第一使能端EN1、所述触控驱动控制端TX_EN、所述进位信号输出端STVOUT和输出控制端OUT_Ctrl连接，用于当所述第一使能端EN1输出的第一使能信号为低电平、所述进位信号输出端STVOUT输出的进位信号为高电平并所述触控驱动控制端TX_EN输出高电平时控制所述输出控制端OUT_Ctrl输出第一输出控制信号，当所述第一使能信号为低电平并所述进位信号为低电平时控制所述输出控制端OUT_Ctrl输出第二输出控制信号，当所述第一使能信号为高电平时控制所述输出控制端OUT_Ctrl输出第一输出控制信号；以及，

触控驱动信号生成模块122，分别与所述输出控制端OUT_Ctrl、所述触控驱动信号输出端OUT、所述显示公共电极电压输出端VCOM和所述方波触控信号输出端TX连接，用于当所述输出控制端OUT_Ctrl输出所述第一输出控制信号时控制所述触控驱动信号输出端OUT与所述方波触控信号输出端TX连接，当所述输出控制信号端OUT_Ctrl输出所述第二输出控制信号时控制所述触控驱动信号输出端OUT与所述显示公共电极电压输出端VCOM连接。

在实际操作时，所述触控驱动信号生成单元包括输出控制信号生成模块121和触控驱动信号生成模块122，所述输出控制信号生成模块121在第一使能端EN1和进位信号输出端STVOUT的控制下控制输出控制端OUT_Ctrl输出的信号，触控驱动信号生成模块122在所述输出控制端OUT_Ctrl输出的信号的控制下，控制所述触控驱动信号输出端OUT与所述方波触控信号输出端TX连接还是与所述显示公共电极电压输出端VCOM连接。

具体的，所述输出控制信号生成模块可以包括：

第二或非门，第一输入端与所述进位信号输出端连接，第二输入端与所述第一使能端连接；

第二反相器，输入端与所述第二或非门的输出端连接；

第一与非门，第一输入端与所述触控驱动控制端连接，第二输入端与所述第二反相器的输出端连接；

第三反相器，输入端与所述第一与非门的输出端连接；以及，

第四反相器，输入端与所述第三反相器的输出端连接，输出端与所述输出控制端连接。

具体的，所述触控驱动信号生成模块可以包括第五反相器、第三NMOS管、第四NMOS管、第三PMOS管和第四PMOS管，其中，

所述第五反相器的输入端与所述输出控制端连接；

所述第三NMOS管的栅极与所述第五反相器的输出端连接，所述第三NMOS管的第一极与所述方波触控信号输出端连接，所述第三NMOS管的第二极与所述触控驱动信号输出端连接；

所述第三PMOS管的栅极与所述第五反相器的输出端连接，所述第三PMOS管的第一极与所述显示公共电极电压输出端连接，所述第三PMOS管的第二极与所述第三NOMS管的第二极连接；

所述第四PMOS管的栅极与所述输出控制端连接，所述第四PMOS管的第一极与所述触控驱动信号输出端连接，所述第四PMOS管的第二极与所述方波触控信号输出端连接；

所述第四NMOS管的栅极与所述输出控制端连接，所述第四NMOS管的第一极与所述触控驱动信号输出端连接，所述第四NMOS管的第二极与所述显示公共电极电压输出端连接。

下面通过一具体实施例来说明本发明所述的触控驱动模组。

如图4所示，本发明所述的触控驱动模组的一具体实施例包括进位信号生成单元11和触控驱动信号生成单元；

所述进位信号生成单元11包括：

第一NMOS管N1，栅极与所述起始信号输入端STV_IN连接，漏极与输出低电平VGL的低电平输出端连接；

第一PMOS管P1，栅极与所述起始信号输入端STV_IN连接，源极与所述第一NMOS管N1的源极连接；

第一与门AG1，第一输入端与所述第一NMOS管N1的源极连接，第二输入端与所述第一PMOS管P1的漏极连接；

第一或非门OF1，第一输入端与所述第一与门AG1的输出端连接，第二输入端与第二使能端EN2连接；

第二PMOS管P2，栅极与所述第一或非门OF1的输出端连接，漏极与所述第一PMOS管P1的漏极连接，源极与输出高电平VGH的高电平输出端连接；

第一反相器F1，输入端与所述第一或非门OF1的输出端连接；

第二NMOS管N2，栅极与所述第一反相器F1的输出端连接，漏极与所述进位信号输出端STVOUT连接，源极与输出低电平VGH的低电平输出端连接；

第一传输门M1，输入端与所述第一时钟信号输入端CK连接，输出端与所述进位信号输出端STVOUT连接；

第二传输门M2，输入端与第二时钟信号输入端CKB连接，输出端与所述第一与门AG1的第二输入端连接；以及，

第三传输门M3，输入端与所述起始信号输入端STV_IN连接，输出端与所述第一NMOS管N1的栅极连接；

M1的第一控制端与所述第一反相器F1的输入端连接，M1的第二控制端与第一反相器F1的输出端连接；M2的第一控制端与第一反相器F1的输入端连接，M2的第二控制端与第一反相器F1的输出端连接；

M3的第一控制端接入第一传输控制信号CN，M3的第二控制端接入第二传输控制信号CNB；第一传输控制信号CN和第二传输控制信号CNB反相；

所述触控驱动信号生成单元包括输出控制信号生成模块121和触控驱动信号生成模块122，其中，

所述输出控制信号生成模块121包括：

第二或非门OF2，第一输入端与所述进位信号输出端STVOUT连接，第二输入端与所述第一使能端EN1连接；

第二反相器F2，输入端与所述第二或非门OF2的输出端连接；

第一与非门AF1，第一输入端与所述触控驱动控制端TX_EN连接，第二输入端与所述第二反相器F2的输出端连接；

第三反相器F3，输入端与所述第一与非门AF1的输出端连接；以及，

第四反相器F4，输入端与所述第三反相器F3的输出端连接，输出端与所述输出控制端OUT_Ctrl连接；

具体的，所述触控驱动信号生成模块可以包括第五反相器F5、第三NMOS管N3、第四NMOS管N4、第三PMOS管P3和第四PMOS管P4，其中，

所述第五反相器F5的输入端与所述输出控制端OUT_Ctrl连接；

所述第三NMOS管N3的栅极与所述第五反相器F5的输出端连接，所述第三NMOS管N3的漏极与所述方波触控信号输出端TX连接，所述第三NMOS管的源极与所述触控驱动信号输出端OUT连接；

所述第三PMOS管P3的栅极与所述第五反相器F5的输出端连接，所述第三PMOS管P3的漏极与所述显示公共电极电压输出端VCOM连接，所述第三PMOS管P3的源极与所述第三NOMS管N3的源极连接；

所述第四PMOS管P4的栅极与所述输出控制端OUT_Ctrl连接，所述第四PMOS管P4的漏极与所述触控驱动信号输出端OUT连接，所述第四PMOS管的第二极与所述方波触控信号输出端TX连接；

所述第四NMOS管N4的栅极与所述输出控制端OUT_Ctrl连接，所述第四NMOS管N4的漏极与所述触控驱动信号输出端OUT5连接，所述第四NMOS管的源极与所述显示公共电极电压输出端VCOM连接。

VGH为直流高电平信号，VGL为直流低电平信号。

如图4所示的触控驱动单元的具体实施例在正常工作时，CN为直流高电平信号，CNB为直流低电平信号，STV_IN在第一级时由TOUCH IC(触控集成电路)在CK的上升沿给入一个较窄的脉冲信号，后面各级的STV_IN与相邻上一级的STVOUT连接；TX_EN输出的触控驱动控制信号与TX输出的方波触控信号由TOUCH IC给入，其中TX输出的方波触控信号的频率远高于TX_EN输出的触控驱动控制信号的频率，TX输出的触控驱动控制信号为用来采样选择TX输出的方波触控信号的方波信号；当TX_EN输出高电平时，OUT输出所述方波触控信号，当TX_EN输出低电平时，OUT输出显示公共电极电压，往后将重复上述过程，显示和触控在一帧时间内穿插循环进行扫描工作。

VCOM输出的显示公共电极电压与Display Pixel(显示像素)中的公共电极电压相同。在如图4所示的触控驱动单元的具体实施例在正常工作时EN2输出低电平，当EN2输出高电平时，OUT将持续输出所述方波触控信号。

如图5所示，如图4所示的触控驱动单元的具体实施例在工作时，

在第一阶段T1，STV_IN输出高电平，CK输入低电平，CKB输入高电平，TX_EN输出低电平，STV_IN输出的高电平信号通过M3，然后N1打开，P1关闭，AG1的一个输入信号为低电平信号，AG1输出低电平，再经过OF1变为低电平，N2关闭，M1和M2打开，CKB输入的高电平经过M2传输至AG1，CK输入的低电平通过M1传输至STVOUT，使得STVOUT输出低电平，再经过OF2变为高电平，再经过F2变为低电平，这时AF1输出高电平，再经过F3、F4和F5的反相作用，则N3和P4关闭，P3和N4打开，OUT输出显示公共电极电压；

在第二阶段T2，STV_IN输出低电平，CK输入低电平，CKB输入低电平，STV_IN输出的低电平通过M3，然后N1关闭，P1打开，AG1仍输出低电平，OF1输出高电平，F1输出低电平，M1和M2打开，CKB输入的低电平通过M2输入至AG1，CK输入的低电平通过M1输出，STV_OUT仍输出低电平，经过OF2变为高电平，再经过F2变为低电平，这时AF1输出电平，再经过F3、F4和F5的反相作用，则N3和P4关闭，P3和N4打开，OUT仍输出显示公共电极电压；

在第三阶段T3，STV_IN输出低电平，CK输入高电平，CKB输入低电平，STV_IN输出的低电平通过M3，然后N1关闭，P1打开，AG1仍输出高电平，OF1输出高电平，经过F1输出低电平，M1和M2打开，CKB输入的低电平通过M2输入至AG1，CK输入的高电平通过M1输出，STVOUT输出高电平，再经过OF2变为低电平，经过F2变为高电平，与TX_EN输出的触控驱动控制信号同时输入至AF1，AF1输出低电平，再经过F3、F4和F5的反相作用，则N3和P4打开，P3和N4关闭，OUT与TX连接，OUT输出方波触控信号；

在第四阶段T4，STV_IN输出低电平，CK输入低电平，CKB输入高电平，STV_IN输出的低电平通过M3，然后N1关闭，P1打开，AG1仍输出低电平，OF1输出高电平，经过F1输出低电平，M1和M2打开，CKB输入的高电平通过M2输入至AG1，CK输入的低电平通过M1输出，STVOUT输出低电平，经过OF2变为高电平，再经过F2变为低电平，这时AF1输出高电平，经过F3、F4和F5的反相作用，则N3和P4关闭，P3和N4打开，OUT仍输出显示公共电极电压；

在第五阶段T5，STV_IN输出低电平，CK输入高电平，CKB输入低电平，STV_IN输出的低电平通过M3，然后N1关闭，P1打开，AG1的输入为上一时刻CKB输入的高电平信号，AG1输出高电平，OF1输出低电平，经过F1输出高电平，M1和M2关闭(当M1的第一控制端接入低电平，M1的第二控制端接入高电平时M1关闭，当M2的第一控制端接入低电平，M2的第二控制端接入高电平时M2关闭)，CK无法通过M1输出，CKB无法通过M2输出，这时电路保持上一时刻状态，OUT仍输出显示公共电极电压。

本发明实施例所述的触控驱动模组的驱动方法，应用于上述的触控驱动模组，所述触控驱动模组的驱动方法包括：

在第一时钟信号输入端和第二时钟信号输入端的控制下，进位信号生成单元将由起始信号输入端输入的起始信号延时预定时间，从而得到进位信号，并通过进位信号输出端输出所述进位信号；

在触控驱动控制端、进位信号输出端和第一使能端的控制下，在触控时间段触控驱动信号生成单元控制所述触控驱动信号输出端与所述方波触控信号输出端连接，在显示时间段触控驱动信号生成单元控制所述触控驱动信号输出端与所述显示公共电极电压输出端连接。

本发明实施例所述的触控驱动电路包括多个级联的上述的触控驱动模组；

除了第一级触控驱动模组之外，每一级触控驱动模组的起始信号输入端都与相邻上一级触控驱动模组的进位信号输出端连接。

本发明实施例所述的显示装置包括上述的触控驱动电路。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。