栅极驱动电路、触控显示装置和触控显示驱动方法

摘要

本发明公开了一种栅极驱动电路、触控显示装置和触控显示驱动方法，该栅极驱动电路包括：若干个依次排列的GOA单元组，所述GOA单元组包括若干个级联的移位寄存器，相邻的两个GOA单元组之间设置有控制单元；所述控制单元用于在对应的前一GOA单元组的最后一级移位寄存器完成对对应的栅线进行驱动且经过预设时间之后，向对应的后一GOA单元组的第一级移位寄存器的信号输入端输出处于高电平状态的起始控制信号，以对所述后一GOA单元组的第一级移位寄存器进行预充电。本发明的技术方案能有效的保证触控显示屏在显示阶段能进行正常显示的前提下，同时实现在触控阶段的正常触控识别。

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种栅极驱动电路、触控 显示装置和触控显示驱动方法。

背景技术

现有的内嵌式(IN-CELL)触控显示屏具有耐用性好、可靠性高、 多点触摸等优势，在消费电子领域得到广泛的应用。

内嵌式触控显示屏的工作过程一般包括触控阶段和显示阶段， 在现有技术中，触控显示屏的触控阶段只能是位于相邻两帧之间的空 白时间段内，而随着显示屏的显示分辨率的提升，相邻两帧之间的空 白时间段会被压缩，从而导致相邻两帧之间的空白时间段无法满足触 控阶段进行驱动时所需要时间。

为解决上述技术问题，现有的厂商通过减小对个各像素单元的 驱动时间，以压缩显示阶段的驱动时间，从而保证触控阶段进行驱动 时所需要时间。然而，在实际过程中发现，由于像素单元在显示阶段 的充电时间被减少，从而导致像素单元充电不足，进而影响显示屏的 显示。

由上述内容可见，如何在保证高分辨的触控显示屏在显示阶段 能进行正常显示的前提下，同时实现在触控阶段的正常触控识别，是 本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种栅极驱动电路、触控显示装置和触控显示驱动 方法，能有效的保证触控显示屏在显示阶段能进行正常显示的前提 下，同时实现在触控阶段的正常触控识别。

为实现上述目的，本发明提供了一种栅极驱动电路，包括：若 干个依次排列的GOA单元组，所述GOA单元组包括若干个级联的移位 寄存器，相邻的两个GOA单元组之间设置有控制单元；

所述控制单元用于在对应的前一GOA单元组的最后一级移位寄 存器完成对对应的栅线进行驱动且经过预设时间之后，向对应的后一 GOA单元组的第一级移位寄存器的信号输入端输出处于高电平状态 的起始控制信号，以对所述后一GOA单元组的第一级移位寄存器进行 预充电。

可选地，所述控制单元包括：第一晶体管、第二晶体管和电容；

所述第一晶体管的控制极与所述第一晶体管的第一极连接且连 接至前一GOA单元组的最后一级移位寄存器的信号输出端，所述第一 晶体管的第二极与所述电容的第一端和所述第二晶体管的控制极连 接；

所述第二晶体管的第一极与起始控制信号输出端连接，所述第 二晶体管的第二极与所述后一GOA单元组的第一级移位寄存器的信 号输入端连接；

所述电容的第二端接地、与第一电源端连接或与第二晶体管的 第二极连接；

所述起始控制信号输出端输出所述起始控制信号。

可选地，所述控制单元还包括：第一复位模块；

所述第一复位模块与所述电容的第一端和所述后一GOA单元组 的第一级移位寄存器的信号输出端连接；

所述第一复位模块用于在所述后一GOA单元组的第一级移位寄 存器的信号输出端输出的信号的控制下，对所述电容的第一端进行复 位。

可选地，所述第一复位模块包括：第三晶体管；

所述第三晶体管的控制极与所述后一GOA单元组的第一级移位 寄存器的信号输出端连接，所述第三晶体管的第一极与第二电源端连 接，所述第三晶体管的第二极与所述电容的第一端连接。

可选地，当所述电容的第二端接地或与第一电源端连接时，所 述控制单元还包括：第二复位模块；

所述第二复位模块与所述后一GOA单元组的第一级移位寄存器 的信号输入端连接；

所述第二复位模块用于在所述控制单元对所述后一GOA单元组 的第一级移位寄存器进行预充电结束之后，对所述后一GOA单元组的 第一级移位寄存器的信号输入端进行复位。

可选地，所述第二复位模块包括：第四晶体管；

所述第四晶体管的控制极与复位控制信号端连接，所述第四晶 体管的第一极与第三电源端连接，所述第四晶体管的第二极与所述后 一GOA单元组的第一级移位寄存器的信号输入端连接。

为实现上述目的，本发明还提供了一种触控显示装置，包括如 上述的栅极驱动电路。

为实现上述目的，本发明该提供了一种触控显示驱动方法，所 述触控显示驱动方法基于触控显示装置，所述触控显示装置包括：触 控驱动电路和栅极驱动电路，所述栅极驱动电路采用上述的栅极驱动 电路；

所述触控显示驱动方法包括：

第一阶段，所述前一GOA单元组的最后一级移位寄存器对对应 的栅线进行驱动，所述前一GOA单元组的最后一级移位寄存器的信号 输出端输出的电压信号至所述控制单元；

第二阶段，触控驱动电路对所述触控显示装置进行触控驱动， 所述第二阶段持续的时间为所述预设时间；

第三阶段，在存储的所述前一GOA单元组的最后一级移位寄存 器输出的电压信号的控制下，所述控制单元向所述后一GOA单元组的 第一级移位寄存器的信号输入端输出处于高电平状态的起始控制信 号，以对所述后一GOA单元组的第一级移位寄存器进行预充电。

可选地，在所述第三阶段之后还包括：

第四阶段，所述后一GOA单元组的第一级移位寄存器对对应的 栅线进行驱动。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种栅极驱动电路、触控显示装置和触控显示驱 动方法，基于本发明提供的栅极驱动电路，可利用在前一GOA单元组 的最后一级移位寄存器完成驱动后的预设时间段以进行触控驱动，从 而可有效的增加进行触控驱动的时间，进而保证触控显示面板在触控 阶段的正常触控识别。与此同时，由于控制单元可在前一GOA单元组 的最后一级移位寄存器完成驱动且经过预设时间之后，对后一GOA 单元组的第一级移位寄存器进行预充电，以使得后一GOA单元组的第 一级移位寄存器能够对对应的栅线进行正常驱动，从而保证了与后一 GOA单元组的第一级移位寄存器所对应的像素单元能够进行正常显 示。因此，本发明的技术方案能有效的保证触控显示屏在显示阶段能 进行正常显示的前提下，同时实现在触控阶段的正常触控识别

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种栅极驱动电路的结构示意图；

图2为图1中控制单元的一种结构示意图；

图3为图2所示控制单元的工作时序图；

图4为图1中控制单元的又一种结构示意图；

图5为图4所示控制单元的工作时序图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结 合附图对本发明提供的v进行详细描述。

图1为本发明实施例一提供的一种栅极驱动电路的结构示意图， 如图1所示，该栅极驱动电路包括：若干个依次排列的GOA(Gate On  Array)单元组，GOA单元组1包括若干个级联的移位寄存器SR_1、 SR_2……SR_n-1、SR_n、SR_n+1、SR_n+2……,相邻的两个GOA单元 组1之间设置有控制单元2；控制单元2用于在对应的前一GOA单元 组的最后一级移位寄存器SR_n完成对对应的栅线进行驱动且经过预 设时间之后，向对应的后一GOA单元组的第一级移位寄存器SR_n+1 的信号输入端Output_n+1输出处于高电平状态的起始控制信号，以 对后一GOA单元组的第一级移位寄存器SR_n+1进行预充电。

需要说明的是，本领域技术人员应该知晓的是，对应同一控制 单元的前一GOA单元组的最后一级移位寄存器SR_n和后一GOA单元 组的第一级移位寄存器SR_n+1为栅极驱动电路中相邻的两级移位寄 存器。

此外，图1中栅极驱动电路包括2各GOA单元组的情况仅起到 示例性作用。本实施例中，还可以根据实际需求，将栅极驱动电路中 全部的移位寄存器划分出N个GOA电路组，其中N大于或等于2，任 意相邻的两个GOA单元组之间设置一个控制单元。

本发明中，通过利用在前一GOA单元组的最后一级移位寄存器 完成驱动后的预设时间段以进行触控驱动，从而可有效的增加进行触 控驱动的时间，进而保证触控显示面板在触控阶段的正常触控识别。 与此同时，由于控制单元可在前一GOA单元组的最后一级移位寄存器 完成驱动且经过预设时间之后，对后一GOA单元组的第一级移位寄存 器进行预充电，以使得后一GOA单元组的第一级移位寄存器能够对对 应的栅线进行正常驱动，从而保证了与后一GOA单元组的第一级移位 寄存器所对应的像素单元能够进行正常显示。因此，本发明的技术方 案能有效的保证触控显示屏在显示阶段能进行正常显示的前提下，同 时实现在触控阶段的正常触控识别。

图2为图1中控制单元的一种结构示意图，如图2所示，该控 制单元包括：第一晶体管T1、第二晶体管T2和电容C1；第一晶体管 T1的控制极与第一晶体管T1的第一极连接且连接至前一GOA单元组 的最后一级移位寄存器的信号输出端Output_n，第一晶体管T1的第 二极与电容C1的第一端和第二晶体管T2的控制极连接；第二晶体管 T2的第一极与起始控制信号输出端连接，第二晶体管T2的第二极与 后一GOA单元组的第一级移位寄存器的信号输入端Input_n+1连接； 电容C1的第二端接地或与第一电源端连接；起始控制信号输出端RE1 输出起始控制信号。

需要说明的是，图2中仅示出了电容C1的第二端与第一电源端 连接，且第一电源端为低电平电源端的情况。在图2中，电容C1的 第二端还可以接地，此种情况未给出相应附图。

可选地，该控制单元还包括：第一复位模块3，第一复位模块3 与电容C1的第一端和后一GOA单元组的第一级移位寄存器的信号输 出端Output_n+1连接；第一复位模块3用于在后一GOA单元组的第 一级移位寄存器的信号输出端Output_n+1输出的信号的控制下，对 电容C1的第一端进行复位。

进一步可选地，第一复位模块3包括：第三晶体管T3，第三晶 体管T3的控制极与后一GOA单元组的第一级移位寄存器的信号输出 端Output_n+1连接，第三晶体管T3的第一极与第二电源端连接，第 三晶体管T3的第二极与电容C1的第一端连接。

需要说明的是，本申请中的第二电源端为低电平电源。

可选地，该控制单元还包括：第二复位模块4，第二复位模块4 与后一GOA单元组的第一级移位寄存器的信号输入端Input_n+1连 接；第二复位模块4用于在控制单元对后一GOA单元组的第一级移位 寄存器进行预充电结束之后，对后一GOA单元组的第一级移位寄存器 的信号输入端Input_n+1进行复位。

进一步可选地，第二复位模块4包括：第四晶体管T4，第四晶 体管T4的控制极与复位控制信号端RE2连接，第四晶体管T4的第一 极与第三电源端连接，第四晶体管T4的第二极与后一GOA单元组的 第一级移位寄存器的信号输入端Input_n+1连接。

需要说明的是，本申请中的第三电源端为低电平电源。

需要补充说明的是，本实施例中第一电源端、第二电源端、第 三电源可以为一个电源端，如图2中所示的电源端VGL，该电源端VGL 为低电平电源，用于输出低电平电压。

下面将结合附图来对图2所示的控制单元的工作过程进行详细 的描述。需要说明的是，为便于本领域技术人员对本申请技术方案的 理解，定义本申请中各移位寄存器输出高电平时所对应的电压均为 Vgh_1，起始控制信号输出端RE1输出高电平时所对应的电压为 Vgh_2，本申请中各输出端输出低电平时所对应的电压均为Vgl。

图3为图2所示控制单元的工作时序图，如图3所示，该控制 单元工作过程可划分为四个不同阶段。

第一阶段t1，起始控制信号输出端RE1输出低电平，复位控制 信号端RE2输出高电平。

需要说明的是，起始控制信号输出端RE1和复位控制信号端RE2 均为驱动芯片上的输出端，驱动芯片产生起始控制信号和复位控制信 号，并分别通过起始控制信号输出端RE1和复位控制信号端RE2传递 至控制单元。

在第一阶段中，前一GOA单元组的最后一级移位寄存器对对应 的栅线进行驱动，前一GOA单元组的最后一级移位寄存器的信号输出 端Output_n输出高电平，从而使得Q点的处于高电平，Q点电压为 Vgh_1。此时电容C1的第一端的电压为Vgh_1，电容C1的第二端的 电压为Vgl，电容C1两端电压差为Vgh_1-Vgl。

由于Q点的处于高电平，则第二晶体管T2导通；又由于起始控 制信号输出端RE1输出低电平，复位控制信号端RE2输出高电平，第 四晶体管T4导通，P点电压为Vgl。

第二阶段t2，第二阶段所持续的时间等于预设时间。起始控制 信号输出端RE1输出低电平，复位控制信号端RE2输出高电平。

在第二阶段中，前一GOA单元组的最后一级移位寄存器的信号 输出端Output_n输出低电平，在第一晶体管T1处形成了回路，但是 由于第一晶体管T1作为负载(可看作是大电阻)使用，因此Q点的 电压会维持在Vgh_1，电容C1两端电压差依旧维持Vgh_1-Vgl。第二 晶体管T2和第四晶体管T4的状态维持与第一阶段相同，P点电压为 Vgl。

在第二阶段中，可看作是显示阶段暂时中断，此时可利用触控 驱动电路对触控显示装置进行触控驱动，从而增加了触控显示面板进 行触控驱动的时间，进而保证了触控功能的正常进行。触控显示面板 实现的触控驱动过程此处不进行详细描述。

第三阶段t3，起始控制信号输出端RE1输出高电平，复位控制 信号端RE2输出低电平。

在第三阶段中，由于Q点处于高电平(电压为Vgh_1)，则第二 晶体管T2维持导通。同时，复位控制信号端RE2输出低电平，则第 三晶体管T3截止。此时，处于高电平状态的起始控制信号通过第二 晶体管T2输出至后一GOA单元组的第一级移位寄存器的信号输入端 Input_n+1，以对后一GOA单元组的第一级移位寄存器进行预充电， 以保证后一GOA单元组的第一级移位寄存器进行正常驱动。此时，P 点电压变为Vgh_2。

第四阶段t4，起始控制信号输出端RE1输出低电平，复位控制 信号端RE2输出高电平。

在第四阶段中，后一GOA单元组的第一级移位寄存器对对应的 栅线进行驱动，后一GOA单元组的第一级移位寄存器的信号输出端 Output_n+1输出高电平，则第三晶体管T3导通，Q点电压变为Vgl， 电容C1的第一端完成复位，此时第二晶体管T2截止。

与此同时，由于复位控制信号端RE2输出高电平，则第四晶体 管T4再次导通，P点电压变为Vgl，后一GOA单元组的第一级移位寄 存器的信号输入端Input_n+1完成复位。

由上述内容可见，本发明的技术方案能在栅极驱动电路驱动相 邻两级移位寄存器时的过程中，可在“预设时间”内利用触控驱动电 路进行触控驱动，从而保证触控显示屏在显示阶段能进行正常显示的 前提下，同时实现在触控阶段的正常触控识别。

图4为图1中控制单元的又一种结构示意图，图5为图4所示 控制单元的工作时序图，如图4和图5所示，图4所示的控制单元与 图2所示的控制单元的区别在于，图4中电容C1的第一端与第一晶 体管T1的第二极和第二晶体管T2的控制极连接，电容C1的第二端 与第二晶体管T2的第二极连接。

图4所示的该控制单元工作过程也可划分为四个不同阶段：

第一阶段t1，起始控制信号输出端RE1输出低电平。

在第一阶段中，前一GOA单元组的最后一级移位寄存器对对应 的栅线进行驱动，前一GOA单元组的最后一级移位寄存器的信号输出 端Output_n输出高电平，从而使得Q点的处于高电平，Q点电压为 Vgh_1。

由于Q点的处于高电平，则第二晶体管T2导通；又由于起始控 制信号输出端RE1输出低电平，则P点电压为Vgl。此时电容C1的 第一端的电压为Vgh_1，电容C1的第二端的电压为Vgl，电容C1两 端电压差为Vgh_1-Vgl。

第二阶段t2，第二阶段所持续的时间等于预设时间。起始控制 信号输出端RE1输出低电平。

在第二阶段中，前一GOA单元组的最后一级移位寄存器的信号 输出端Output_n输出低电平，在第一晶体管T1处形成了回路，但是 由于第一晶体管T1作为负载(可看作是大电阻)使用，因此Q点的 电压会维持在Vgh_1，第二晶体管T2的状态维持与第一阶段相同，P 点电压为Vgl电容，此时电容C1两端电压差依旧维持Vgh_1-Vgl。

在第二阶段中，可看作是显示阶段驱动暂时中断，此时可利用 触控驱动电路对触控显示装置进行触控驱动，从而增加了触控显示面 板进行触控驱动的时间，进而保证了触控功能的正常进行。

第三阶段t3，起始控制信号输出端RE1输出高电平。

在第三阶段中，由于Q点处于高电平(电压为Vgh_1)，则第二 晶体管T2维持导通。此时，处于高电平状态的起始控制信号通过第 二晶体管T2输出至后一GOA单元组的第一级移位寄存器的信号输入 端Input_n+1，以对后一GOA单元组的第一级移位寄存器进行预充电， 以保证后一GOA单元组的第一级移位寄存器进行正常驱动。此时，P 点电压变为Vgh_2。此时电容C1的第一端的电压为Vgh_1，电容C1 的第二端的电压为Vgh_2，电容C1两端电压差为Vgh_1-Vgh_2。

第四阶段t4，起始控制信号输出端RE1输出低电平。

在第四阶段中，后一GOA单元组的第一级移位寄存器对对应的 栅线进行驱动，后一GOA单元组的第一级移位寄存器的信号输出端 Output_n+1输出高电平，则第三晶体管T3导通，Q点电压变为Vgl， 电容C1的第一端完成复位，此时第二晶体管T2截止。

由于电容C1的第一端的电压变为Vgl，在电容C1的自举作用下， 电容C1的第二端的电压变为Vgh_1-Vgh_2+Vgl，在实际操作中，由 于Vgh_1可近似等于Vgh_2，则电容C1的第二端的电压可近似看作 为Vgl，后一GOA单元组的第一级移位寄存器的信号输入端Input_n+1 完成复位。

与图2所示的控制单元相比，图4所示的控制单元可在减少一 路信号控制线(复位控制信号端RE2)和一个晶体管(第四晶体管T4) 的情况下(无需设置第二复位模块的情况)，通过将电容C1的第二 端与第二晶体管的第二极连接，也能实现对后一GOA单元组的第一级 移位寄存器的信号输入端Input_n+1完成复位，从而能有效的降低了 电路的复杂度。

由上述内容可见，本发明的技术方案能在栅极驱动电路驱动相 邻两级移位寄存器时的过程中，可在“预设时间”内利用触控驱动电 路进行触控驱动，从而保证触控显示屏在显示阶段能进行正常显示的 前提下，同时实现在触控阶段的正常触控识别。

本发明实施例二提供了一种触控显示装置，包括：栅极驱动电 路，该栅极驱动电路采用上述实施例一中的栅极驱动电路，具体内容 可参见上述实施例一中的描述。

本发明实施例三提供了一种触控显示驱动方法，该触控显示驱 动方法基于触控显示装置，触控显示装置包括：触控驱动电路和栅极 驱动电路，栅极驱动电路采用上述实施例一中的栅极驱动电路；

触控显示驱动方法包括：

第一阶段，前一GOA单元组的最后一级移位寄存器对对应的栅 线进行驱动，前一GOA单元组的最后一级移位寄存器的信号输出端输 出的电压信号至控制单元；

第二阶段，触控驱动电路对触控显示装置进行触控驱动，第二 阶段持续的时间为预设时间；

第三阶段，在存储的前一GOA单元组的最后一级移位寄存器输 出的电压信号的控制下，控制单元向后一GOA单元组的第一级移位寄 存器的信号输入端输出处于高电平状态的起始控制信号，以对后一 GOA单元组的第一级移位寄存器进行预充电。

可选地，在第三阶段之后还包括：

第四阶段，后一GOA单元组的第一级移位寄存器对对应的栅线 进行驱动。

需要说明的是，上述四个阶段的具体过程可参见上述实施例一 中相应内容的描述，此处不再进行赘述。

本发明的提供的触控显示驱动方法，能在栅极驱动电路驱动相 邻两级移位寄存器时的过程中，可在“预设时间”内利用触控驱动电 路进行触控驱动，从而保证触控显示屏在显示阶段能进行正常显示的 前提下，同时实现在触控阶段的正常触控识别。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而 采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的 普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做 出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。