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觸控檢測電路、其驅(qū)動(dòng)方法、內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置與流程

文檔序號(hào):11677064閱讀:330來源:國知局
觸控檢測電路、其驅(qū)動(dòng)方法、內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置與流程

本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種觸控檢測電路、其驅(qū)動(dòng)方法、內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置。



背景技術(shù):

隨著顯示技術(shù)的飛速發(fā)展,觸摸屏(touchpanel)已經(jīng)逐漸遍及人們的生活中。與僅能提供顯示功能的傳統(tǒng)顯示器相比較,使用觸摸屏的顯示器能夠使得使用者與顯示控制主機(jī)之間進(jìn)行信息交互,因此,觸摸屏可以完全或者至少部分取代常用的輸入裝置,使得現(xiàn)有的顯示器不僅能夠顯示還能觸摸控制。常見的觸摸屏分為電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏及電磁式觸摸屏等。其中,現(xiàn)有的電磁式觸摸屏,一般是利用特定電磁筆發(fā)射磁場,使電磁式觸控屏上的電磁感應(yīng)線圈產(chǎn)生磁場變化,產(chǎn)生微弱電流,從而根據(jù)產(chǎn)生的微弱電流計(jì)算得到觸控位置,即現(xiàn)有的電磁式觸摸屏僅能簡單識(shí)別觸控位置,而無法識(shí)別磁場方向。

壓力感應(yīng)技術(shù)是指對外部受力能夠?qū)嵤┨綔y的技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)很久前就運(yùn)用在工控,醫(yī)療等領(lǐng)域。目前,本領(lǐng)域技術(shù)人員正在積極研究將壓力感應(yīng)技術(shù)應(yīng)用于手機(jī)或平板等便攜式電子顯示裝置中以提高觸控精度。然而,現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)壓力感應(yīng)技術(shù)的顯示裝置是通過在顯示裝置中額外設(shè)置壓力感應(yīng)裝置以及額外集成壓感檢測芯片來檢測壓力感應(yīng)裝置上的電容值的變化,以實(shí)現(xiàn)壓感觸控功能,這樣使得顯示裝置需要額外的空間來設(shè)置壓力感應(yīng)裝置與壓感檢測芯片,導(dǎo)致顯示裝置的復(fù)雜程度增加,成本提高,從而不利于壓力感應(yīng)技術(shù)在顯示領(lǐng)域尤其是便攜式電子顯示裝置中的廣泛應(yīng)用。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明實(shí)施例提供一種觸控檢測電路、其驅(qū)動(dòng)方法、內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置,用以將電磁檢測電路、壓力感應(yīng)裝置以及壓感檢測電路集成在一個(gè)觸控檢測電路中,可以減小壓力感應(yīng)裝置與壓感檢測電路占用顯示裝置中過多的空間。

因此,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種觸控檢測電路,包括:電磁感應(yīng)模塊、電壓輸入模塊、電壓存儲(chǔ)模塊、壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)、底柵型的驅(qū)動(dòng)晶體管、數(shù)據(jù)處理模塊;其中,所述壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)位于所述驅(qū)動(dòng)晶體管的有源層背離所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極的一側(cè),并且所述壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)用于在壓感觸控階段受壓形變時(shí),沿壓力方向產(chǎn)生用于控制所述驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓大小的壓力感應(yīng)電壓;

所述電磁感應(yīng)模塊與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極相連,用于在電磁觸控階段感應(yīng)到外界磁場時(shí),產(chǎn)生與所述磁場的方向相關(guān)的電磁感應(yīng)電壓;

所述電壓輸入模塊分別與掃描信號(hào)端、第一參考信號(hào)端以及所述驅(qū)動(dòng)晶體管的第一極相連,用于在所述電磁觸控階段與所述壓感觸控階段,在所述掃描信號(hào)端的控制下將所述第一參考信號(hào)端的信號(hào)提供給所述驅(qū)動(dòng)晶體管的第一極;

所述電壓存儲(chǔ)模塊分別與預(yù)充電信號(hào)端、所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極以及接地端相連,用于在所述電磁觸控階段與所述壓感觸控階段向所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極提供預(yù)設(shè)電壓;

所述驅(qū)動(dòng)晶體管的第二極與所述數(shù)據(jù)處理模塊相連,用于在所述電磁觸控階段輸出與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極的電壓相關(guān)的電磁檢測電流;在所述壓感觸控階段輸出與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓相關(guān)的壓感檢測電流;

所述數(shù)據(jù)處理模塊用于在所述電磁觸控階段根據(jù)預(yù)設(shè)電流與接收的所述電磁檢測電流的大小關(guān)系判斷電磁觸控位置,在所述壓感觸控階段根據(jù)所述預(yù)設(shè)電流與接收的所述壓感檢測電流的大小關(guān)系識(shí)別所述壓力。

優(yōu)選地,在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,所述數(shù)據(jù)處理模塊還用于,在所述電磁觸控階段根據(jù)所述預(yù)設(shè)電流與接收的所述電磁檢測電流的大小關(guān)系判斷所述磁場的方向。

優(yōu)選地,在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,所述數(shù)據(jù)處理模塊包括:電流鏡電路、恒流源電路、電流比較電路、微處理器;其中,

所述電流鏡電路的輸入端與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的第二極相連,所述電流鏡電路的輸出端與所述電流比較電路的第一輸出端相連;所述電流鏡電路用于在所述電磁觸控階段接收所述電磁檢測電流,并將接收的電磁檢測電流根據(jù)預(yù)設(shè)比例復(fù)制到所述電流鏡電路的輸出端,在所述壓感觸控階段接收所述壓感檢測電流,并將接收的壓感檢測電流根據(jù)所述預(yù)設(shè)比例復(fù)制到所述電流鏡電路的輸出端;

所述恒流源電路的輸入端與恒流控制信號(hào)端相連,所述恒流源電路的輸出端與所述電流比較電路的輸入端相連;所述恒流源電路用于分別在所述電磁觸控階段與所述壓感觸控階段,在所述恒流控制信號(hào)端的控制下輸出所述預(yù)設(shè)電流;

所述電流比較電路的第二輸出端與所述微處理器相連,用于在所述電磁觸控階段根據(jù)接收的所述電磁檢測電流與所述預(yù)設(shè)電流的大小關(guān)系,向所述微處理器輸出第一輸出信號(hào)與第二輸出信號(hào),在所述壓感觸控階段根據(jù)接收的所述壓感檢測電流與所述預(yù)設(shè)電流的大小關(guān)系,向所述微處理器輸出第三輸出信號(hào)與第四輸出信號(hào);

所述微處理器用于在所述電磁觸控階段根據(jù)接收的所述第一輸出信號(hào)的電平與所述第二輸出信號(hào)的電平,判斷電磁觸控位置以及所述磁場的方向;在所述壓感觸控階段根據(jù)接收的所述第三輸出信號(hào)的電平與所述第四輸出信號(hào)的電平,識(shí)別所述壓力。

優(yōu)選地,在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,所述電壓輸入模塊包括:第一開關(guān)晶體管;其中,

所述第一開關(guān)晶體管的柵極與所述掃描信號(hào)端相連,所述第一開關(guān)晶體管的第一極與所述第一參考信號(hào)端相連,所述第一開關(guān)晶體管的第二極與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的第一極相連。

優(yōu)選地,在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,所述電壓存儲(chǔ)模塊包括:第一電容;其中,

所述第一電容的第一端與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極以及所述預(yù)充電信號(hào)端相連,第二端與所述接地端相連。

優(yōu)選地,在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,所述電磁感應(yīng)模塊包括:磁感應(yīng)片;其中,

所述磁感應(yīng)片的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極相連。

優(yōu)選地,在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,所述壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)包括:層疊設(shè)置的第一電極、壓電材料層以及第二電極;其中,所述壓電材料層在受壓力作用發(fā)生形變時(shí),使所述第一電極與所述第二電極上分別產(chǎn)生等量異種電荷,且形變越大,產(chǎn)生的電荷越多。

相應(yīng)地,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種內(nèi)嵌式觸摸屏,包括本發(fā)明實(shí)施例提供的上述任一種觸控檢測電路。

相應(yīng)地,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示裝置,包括本發(fā)明實(shí)施例提供的上述任一種內(nèi)嵌式觸摸屏。

相應(yīng)地,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種本發(fā)明實(shí)施例提供的上述任一種觸控檢測電路的驅(qū)動(dòng)方法,包括:電磁觸控階段與壓感觸控階段;其中,

在所述電磁觸控階段,所述電磁感應(yīng)模塊感應(yīng)到外界磁場時(shí),產(chǎn)生與所述磁場的方向相關(guān)的電磁感應(yīng)電壓;所述電壓輸入模塊在所述掃描信號(hào)端的控制下將所述第一參考信號(hào)端的信號(hào)提供給所述驅(qū)動(dòng)晶體管的第一極;所述電壓存儲(chǔ)模塊向所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極提供預(yù)設(shè)電壓;所述驅(qū)動(dòng)晶體管輸出與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極的電壓相關(guān)的電磁檢測電流;所述數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)預(yù)設(shè)電流與接收的所述電磁檢測電流的大小關(guān)系判斷電磁觸控位置;

在所述壓感觸控階段,所述壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)受壓形變時(shí),沿壓力方向產(chǎn)生用于控制所述驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓大小的壓力感應(yīng)電壓;所述電壓輸入模塊在所述掃描信號(hào)端的控制下將所述第一參考信號(hào)端的信號(hào)提供給所述驅(qū)動(dòng)晶體管的第一極;所述電壓存儲(chǔ)模塊向所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極提供預(yù)設(shè)電壓;所述驅(qū)動(dòng)晶體管輸出與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓相關(guān)的壓感檢測電流;所述數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)所述預(yù)設(shè)電流與接收的所述壓感檢測電流的大小關(guān)系識(shí)別所述壓力。

本發(fā)明有益效果如下:

本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控檢測電路、其驅(qū)動(dòng)方法、內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置,包括:電磁感應(yīng)模塊、電壓輸入模塊、電壓存儲(chǔ)模塊、壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)、底柵型的驅(qū)動(dòng)晶體管、數(shù)據(jù)處理模塊;其中,壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)位于驅(qū)動(dòng)晶體管的有源層背離驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極的一側(cè),并且壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)用于在壓感觸控階段受壓形變時(shí),沿壓力方向產(chǎn)生用于控制驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓大小的壓力感應(yīng)電壓;電磁感應(yīng)模塊用于在電磁觸控階段感應(yīng)到外界磁場時(shí),產(chǎn)生與磁場的方向相關(guān)的電磁感應(yīng)電壓;電壓輸入模塊用于在電磁觸控階段與壓感觸控階段,在掃描信號(hào)端的控制下將第一參考信號(hào)端的信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)晶體管的第一極;電壓存儲(chǔ)模塊用于在電磁觸控階段與壓感觸控階段向驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極提供預(yù)設(shè)電壓;驅(qū)動(dòng)晶體管用于在電磁觸控階段輸出與驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極的電壓相關(guān)的電磁檢測電流;在壓感觸控階段輸出與驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓相關(guān)的壓感檢測電流;數(shù)據(jù)處理模塊用于在電磁觸控階段根據(jù)預(yù)設(shè)電流與接收的電磁檢測電流的大小關(guān)系判斷電磁觸控位置,在壓感觸控階段根據(jù)預(yù)設(shè)電流與接收的壓感檢測電流的大小關(guān)系識(shí)別壓力。因此,本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控檢測電路、其驅(qū)動(dòng)方法、內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置,通過上述模塊與結(jié)構(gòu)的相互配合,不僅可以支持基于電磁感應(yīng)原理的電磁觸控功能,還可以支持基于壓感技術(shù)的壓感觸控功能,從而可以將電磁觸摸檢測電路與壓力感應(yīng)裝置以及壓感檢測電路集成在一個(gè)觸控檢測電路中,從而可以減小壓力感應(yīng)裝置與壓感檢測電路占用顯示裝置中過多的空間。

附圖說明

圖1a為本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖之一;

圖1b為本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖之二;

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3a為圖1a所示的觸控檢測電路的具體結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3b為圖1b所示的觸控檢測電路的具體結(jié)構(gòu)示意圖;

圖4為圖3a所示的觸控檢測電路的輸入輸出時(shí)序圖;

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的,技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面結(jié)合附圖,對本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控檢測電路、其驅(qū)動(dòng)方法、內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。應(yīng)當(dāng)理解,下面所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。并且在不沖突的情況下,本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種觸控檢測電路,如圖1a與圖1b所示,包括:電磁感應(yīng)模塊10、電壓輸入模塊20、電壓存儲(chǔ)模塊30、壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)(圖1a與圖1b中均未示出)、底柵型的驅(qū)動(dòng)晶體管m0、數(shù)據(jù)處理模塊40;其中,壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)位于驅(qū)動(dòng)晶體管的有源層背離驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極的一側(cè),并且壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)用于在壓感觸控階段受壓形變時(shí),沿壓力方向產(chǎn)生用于控制驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓大小的壓力感應(yīng)電壓;

電磁感應(yīng)模塊10與驅(qū)動(dòng)晶體管m0的柵極g相連,用于在電磁觸控階段感應(yīng)到外界磁場時(shí),產(chǎn)生與磁場的方向相關(guān)的電磁感應(yīng)電壓;

電壓輸入模塊20分別與掃描信號(hào)端scan、第一參考信號(hào)端vref1以及驅(qū)動(dòng)晶體管m0的第一極s相連,用于在電磁觸控階段與壓感觸控階段,在掃描信號(hào)端scan的控制下將第一參考信號(hào)端vref1的信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)晶體管m0的第一極s;

電壓存儲(chǔ)模塊30分別與預(yù)充電信號(hào)端cs、驅(qū)動(dòng)晶體管m0的柵極g以及接地端gnd相連,用于在電磁觸控階段與壓感觸控階段向驅(qū)動(dòng)晶體管m0的柵極g提供預(yù)設(shè)電壓;

驅(qū)動(dòng)晶體管m0的第二極d與數(shù)據(jù)處理模塊40相連,用于在電磁觸控階段輸出與驅(qū)動(dòng)晶體管m0的柵極g的電壓相關(guān)的電磁檢測電流;在壓感觸控階段輸出與驅(qū)動(dòng)晶體管m0的閾值電壓相關(guān)的壓感檢測電流;

數(shù)據(jù)處理模塊40用于在電磁觸控階段根據(jù)預(yù)設(shè)電流與接收的電磁檢測電流的大小關(guān)系判斷電磁觸控位置,在壓感觸控階段根據(jù)預(yù)設(shè)電流與接收的壓感檢測電流的大小關(guān)系識(shí)別壓力。

本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路,包括:電磁感應(yīng)模塊、電壓輸入模塊、電壓存儲(chǔ)模塊、壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)、底柵型的驅(qū)動(dòng)晶體管、數(shù)據(jù)處理模塊;其中,壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)位于驅(qū)動(dòng)晶體管的有源層背離驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極的一側(cè),并且壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)用于在壓感觸控階段受壓形變時(shí),沿壓力方向產(chǎn)生用于控制驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓大小的壓力感應(yīng)電壓;電磁感應(yīng)模塊用于在電磁觸控階段感應(yīng)到外界磁場時(shí),產(chǎn)生與磁場的方向相關(guān)的電磁感應(yīng)電壓;電壓輸入模塊用于在電磁觸控階段與壓感觸控階段,在掃描信號(hào)端的控制下將第一參考信號(hào)端的信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)晶體管的第一極;電壓存儲(chǔ)模塊用于在電磁觸控階段與壓感觸控階段向驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極提供預(yù)設(shè)電壓;驅(qū)動(dòng)晶體管用于在電磁觸控階段輸出與驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極的電壓相關(guān)的電磁檢測電流;在壓感觸控階段輸出與驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓相關(guān)的壓感檢測電流;數(shù)據(jù)處理模塊用于在電磁觸控階段根據(jù)預(yù)設(shè)電流與接收的電磁檢測電流的大小關(guān)系判斷電磁觸控位置,在壓感觸控階段根據(jù)預(yù)設(shè)電流與接收的壓感檢測電流的大小關(guān)系識(shí)別壓力。因此該觸控檢測電路通過上述模塊與結(jié)構(gòu)的相互配合,不僅可以支持基于電磁感應(yīng)原理的電磁觸控功能,還可以支持基于壓感技術(shù)的壓感觸控功能,從而可以將電磁觸摸檢測電路與壓力感應(yīng)裝置以及壓感檢測電路集成在一個(gè)觸控檢測電路中,從而可以減小壓力感應(yīng)裝置與壓感檢測電路占用顯示裝置中過多的空間。

在實(shí)際制備工藝中,驅(qū)動(dòng)晶體管一般通過多次光刻工藝形成于襯底基板上。在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,如圖2所示,底柵型的驅(qū)動(dòng)晶體管的具體結(jié)構(gòu)可以包括:位于襯底基板100一側(cè)的柵極g,位于柵極g背離襯底基板100一側(cè)的柵絕緣層gi,位于柵絕緣層gi背離襯底基板100一側(cè)的有源層al,位于有源層al背離襯底基板100一側(cè)且同層設(shè)置的第一極s與第二極d。以上僅是舉例說明本發(fā)明實(shí)施例提供的底柵型的驅(qū)動(dòng)晶體管的具體結(jié)構(gòu),在具體實(shí)施時(shí),底柵型的驅(qū)動(dòng)晶體管的具體結(jié)構(gòu)不限于本發(fā)明實(shí)施例提供的上述結(jié)構(gòu),還可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員可知的其他結(jié)構(gòu),在此不作限定。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,如圖2所示,壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)200位于驅(qū)動(dòng)晶體管的有源層al背離驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極g的一側(cè)。具體地,壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)200與驅(qū)動(dòng)晶體管的有源層al之間一般還設(shè)置有鈍化層pl。并且壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)200可以在壓感觸控階段受壓形變時(shí),沿壓力f方向產(chǎn)生用于控制驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓大小的壓力感應(yīng)電壓。由于壓力感應(yīng)電壓的作用,驅(qū)動(dòng)晶體管的有源層al中的電子或空穴會(huì)發(fā)生定向移動(dòng),從而可以控制驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓的大小。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)200可以作為一個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)位于驅(qū)動(dòng)晶體管的有源層al背離驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極g的一側(cè)。當(dāng)然也可以作為驅(qū)動(dòng)晶體管的頂柵位于有源層al背離驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極g的一側(cè),在此不作限定。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)在壓感觸控階段受壓形變時(shí),使驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓變小。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,如圖2所示,壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)200具體可以包括:層疊設(shè)置的第一電極210、壓電材料層220以及第二電極230;其中,壓電材料層220在受壓力作用發(fā)生形變時(shí),使第一電極210與第二電極230上分別產(chǎn)生等量異種電荷,且形變越大,產(chǎn)生的電荷越多。其中,壓電材料層具體可以包括:壓電晶體材料、壓電陶瓷材料、壓電聚合物材料或復(fù)合壓電材料,例如,壓電聚合物材料可以為p(vdf-trfe)。當(dāng)然壓電材料層也可以為其它具有壓電功能的壓電材料,在此不作限定。并且附圖中各層薄膜厚度和形狀均不反映驅(qū)動(dòng)晶體管與壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)200在實(shí)際應(yīng)用設(shè)置中的真實(shí)比例,目的只是示意說明本發(fā)明內(nèi)容。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,第一電極的材料為透明導(dǎo)電材料;和/或,第二電極的材料為透明導(dǎo)電材料。在具體實(shí)施時(shí),透明導(dǎo)電材料例如可以是氧化銦錫(ito)材料、氧化銦鋅(izo)材料、納米金、納米銀、碳納米管或石墨烯等,在此不作限定。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,如圖1a所示,驅(qū)動(dòng)晶體管m0可以為n型晶體管,該n型晶體管的漏極作為驅(qū)動(dòng)晶體管m0第一極s,源極作為驅(qū)動(dòng)晶體管m0的第二極d。并且驅(qū)動(dòng)晶體管m0在其柵極g與其第一極s之間的電壓差vgs(m0)與其閾值電壓vth(m0)之間的關(guān)系滿足公式:vgs(m0)>vth(m0)時(shí)導(dǎo)通并處于飽和狀態(tài),根據(jù)飽和狀態(tài)電流特性可知,驅(qū)動(dòng)晶體管m0的第二極d流出的電流i滿足公式:i=k[vgs(m0)-vth(m0)]2;其中,k為結(jié)構(gòu)參數(shù),相同結(jié)構(gòu)中此數(shù)值相對穩(wěn)定,可以算作常量?;蛘?,如圖1b所示,驅(qū)動(dòng)晶體管m0可以為p型晶體管,該p型晶體管的源極作為驅(qū)動(dòng)晶體管m0第一極s,漏極作為驅(qū)動(dòng)晶體管m0的第二極d。并且,驅(qū)動(dòng)晶體管m0在其柵極g與其第一極s之間的電壓差vgs(m0)與其閾值電壓vth(m0)之間的關(guān)系滿足公式:vgs(m0)<vth(m0)時(shí)導(dǎo)通并處于飽和狀態(tài),根據(jù)飽和狀態(tài)電流特性可知,驅(qū)動(dòng)晶體管m0的第二極d流出的電流i滿足公式:i=k[vgs(m0)-vth(m0)]2;其中,k為結(jié)構(gòu)參數(shù),相同結(jié)構(gòu)中此數(shù)值相對穩(wěn)定,可以算作常量。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,在驅(qū)動(dòng)晶體管為n型晶體管時(shí),第一參考信號(hào)端的信號(hào)的電壓vref1與預(yù)充電信號(hào)端的電壓vcs滿足公式:vcs-vref1>vth(m0)。在驅(qū)動(dòng)晶體管為p型晶體管時(shí),第一參考信號(hào)端的信號(hào)的電壓vref1與預(yù)充電信號(hào)端的電壓vcs滿足公式:vcs-vref1<vth(m0)。

一般電磁觸控技術(shù)中常采用電磁筆來產(chǎn)生磁場,并且電磁筆可以通過其內(nèi)部進(jìn)行n極與s極變換來實(shí)現(xiàn)發(fā)射不同方向的磁場的功能。結(jié)合驅(qū)動(dòng)晶體管在飽和狀態(tài)時(shí)滿足的電流公式,在未發(fā)生電磁觸控和壓感觸控時(shí),驅(qū)動(dòng)晶體管的第二極流出的電流可以為i=k[vgs(m0)-vth(m0)]2,其大小與預(yù)設(shè)電流的大小相同。在電磁觸控階段,由于電磁感應(yīng)模塊在感應(yīng)到電磁筆產(chǎn)生的磁場時(shí),會(huì)產(chǎn)生與該磁場的方向相關(guān)的電磁感應(yīng)電壓,并將該電磁感應(yīng)電壓提供給驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極,從而可以改變驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電壓的大小,進(jìn)而可以改變驅(qū)動(dòng)晶體管的第二極流出的電流的大小,改變后的驅(qū)動(dòng)晶體管的第二極流出的電流即為電磁檢測電流,因此可以通過數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)預(yù)設(shè)電流與接收的電磁檢測電流的大小關(guān)系判斷電磁觸控位置?;蛘撸趬焊杏|控階段,在物體按壓發(fā)生壓感觸控時(shí),由于壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)受壓形變時(shí),沿壓力方向會(huì)產(chǎn)生壓力感應(yīng)電壓,根據(jù)壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)晶體管設(shè)置的具體結(jié)構(gòu),產(chǎn)生的壓力感應(yīng)電壓會(huì)對驅(qū)動(dòng)晶體管的有源層產(chǎn)生作用,從而可以控制驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓的大小,進(jìn)而可以改變驅(qū)動(dòng)晶體管的第二極流出的電流的大小,改變后的驅(qū)動(dòng)晶體管的第二極流出的電流即為壓感檢測電流,因此可以通過數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)預(yù)設(shè)電流與接收的壓感檢測電流的大小關(guān)系識(shí)別壓力。

在實(shí)際應(yīng)用中,電磁感應(yīng)模塊是設(shè)置在觸摸屏中的,由于電磁筆可以通過其內(nèi)部進(jìn)行n極與s極變換來實(shí)現(xiàn)發(fā)射不同方向的磁場,在電磁筆產(chǎn)生背離其磁力發(fā)射端方向的磁場時(shí),此時(shí)電磁感應(yīng)模塊感應(yīng)到的磁場方向是垂直于觸摸屏所在平面向內(nèi)的;在電磁筆產(chǎn)生面向其磁力發(fā)射端方向的磁場時(shí),此時(shí)電磁感應(yīng)模塊感應(yīng)到的磁場方向是垂直于觸摸屏所在平面向外的。由于磁場方向不同,電磁感應(yīng)模塊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的方向也不同,因此,在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,數(shù)據(jù)處理模塊還可以用于在電磁觸控階段根據(jù)預(yù)設(shè)電流與接收的電磁檢測電流的大小關(guān)系判斷磁場的方向。從而可以判斷出磁場的方向,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)兩種不同的觸控命令。

下面結(jié)合具體實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是,本實(shí)施例中是為了更好的解釋本發(fā)明,但不限制本發(fā)明。

具體地,在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,如圖3a與圖3b所示,電壓輸入模塊20具體可以包括:第一開關(guān)晶體管m1;其中,

第一開關(guān)晶體管m1的柵極與掃描信號(hào)端scan相連,第一開關(guān)晶體管m0的第一極與第一參考信號(hào)端vref1相連,第一開關(guān)晶體管m1的第二極與驅(qū)動(dòng)晶體管m0的第一極s相連。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,如圖3a所示,第一開關(guān)晶體管m1可以為n型開關(guān)晶體管?;蛘?,如圖3b所示,第一開關(guān)晶體管m1可以為p型開關(guān)晶體管,在此不作限定。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,第一開關(guān)晶體管在掃描信號(hào)端的控制下處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),將第一參考信號(hào)端的信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)晶體管的第一極。

具體地,在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,如圖3a與圖3b所示,電壓存儲(chǔ)模塊30具體可以包括:第一電容c1;其中,

第一電容c1的第一端與驅(qū)動(dòng)晶體管m0的柵極g以及預(yù)充電信號(hào)端cs相連,第二端與接地端gnd相連。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,預(yù)充電信號(hào)端可以在外部控制電路的控制下,在每幀顯示開始時(shí)向第一電容的第一端輸入具有預(yù)設(shè)電壓的電壓信號(hào),使第一電容充入預(yù)設(shè)電壓,之后使預(yù)充電信號(hào)端無任何電壓信號(hào)輸入,即相當(dāng)于第一電容的第一端與預(yù)充電信號(hào)端斷開,而僅與驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極相連,從而可以使預(yù)充電信號(hào)端向驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極輸入一個(gè)預(yù)設(shè)電壓或使第一電容在電磁觸控階段與壓感觸控階段向驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極輸入一個(gè)預(yù)設(shè)電壓。當(dāng)然也可以在預(yù)充電信號(hào)端與第一電容的第一端之間設(shè)置一個(gè)開關(guān)晶體管控制預(yù)充電信號(hào)端的信號(hào)的輸入,在此不作限定。

具體地,在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,如圖3a與圖3b所示,電磁感應(yīng)模塊10具體可以包括:磁感應(yīng)片p;其中,

磁感應(yīng)片p的輸出端與驅(qū)動(dòng)晶體管m0的柵極g相連。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,當(dāng)外界磁場方向?yàn)榇怪庇诖鸥袘?yīng)片向內(nèi)時(shí),磁感應(yīng)片會(huì)產(chǎn)生與驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電壓的方向相反的感應(yīng)電動(dòng)勢,從而使驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電壓變小,進(jìn)而使驅(qū)動(dòng)晶體管的第二極輸出的電流變小?;蛘撸?dāng)外界磁場方向?yàn)榇怪庇诖鸥袘?yīng)片向外時(shí),磁感應(yīng)片會(huì)產(chǎn)生與驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電壓的方向相同的感應(yīng)電動(dòng)勢,從而使驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電壓變大,進(jìn)而使驅(qū)動(dòng)晶體管的第二極輸出的電流變大。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,磁感應(yīng)片可以為電磁線圈。在實(shí)際應(yīng)用中,磁感應(yīng)片的具體結(jié)構(gòu)需要根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境來設(shè)計(jì)確定。

具體地,在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,如圖3a與圖3b所示,數(shù)據(jù)處理模塊40具體可以包括:電流鏡電路41、恒流源電路42、電流比較電路43、微處理器44;其中,

電流鏡電路41的輸入端與驅(qū)動(dòng)晶體管m0的第二極d相連,電流鏡電路41的輸出端與電流比較電路43的第一輸出端相連;電流鏡電路41用于在電磁觸控階段接收電磁檢測電流,并將接收的電磁檢測電流根據(jù)預(yù)設(shè)比例復(fù)制到電流鏡電路41的輸出端,在壓感觸控階段接收壓感檢測電流,并將接收的壓感檢測電流根據(jù)預(yù)設(shè)比例復(fù)制到電流鏡電路41的輸出端;

恒流源電路42的輸入端與恒流控制信號(hào)端cs相連,恒流源電路42的輸出端與電流比較電路43的輸入端相連;恒流源電路42用于分別在電磁觸控階段與壓感觸控階段,在恒流控制信號(hào)端cs的控制下輸出預(yù)設(shè)電流;

電流比較電路43的第二輸出端與微處理器44相連,用于在電磁觸控階段根據(jù)接收的電磁檢測電流與預(yù)設(shè)電流的大小關(guān)系,向微處理器44輸出第一輸出信號(hào)與第二輸出信號(hào),在壓感觸控階段根據(jù)接收的壓感檢測電流與預(yù)設(shè)電流的大小關(guān)系,向微處理器44輸出第三輸出信號(hào)與第四輸出信號(hào);

微處理器44用于在電磁觸控階段根據(jù)接收的第一輸出信號(hào)的電平與第二輸出信號(hào)的電平,判斷電磁觸控位置以及磁場的方向;在壓感觸控階段根據(jù)接收的第三輸出信號(hào)的電平與第四輸出信號(hào)的電平,識(shí)別壓力。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,電流鏡電路、恒流源電路、電流比較電路以及微處理器的具體結(jié)構(gòu)與功能可以與現(xiàn)有技術(shù)相同,且為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解具有的,在此不做贅述,也不應(yīng)作為對本發(fā)明的限制。

具體地,在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,如圖3a與圖3b所示,電流鏡電路41具體可以包括:第二開關(guān)晶體管m2、第三開關(guān)晶體管m3、第四開關(guān)晶體管m4、第五開關(guān)晶體管m5、第一開關(guān)s1、第二電容c2以及比較器ao;其中,

第二開關(guān)晶體管m2的第一極與驅(qū)動(dòng)晶體管m0的第二極d相連,作為電流鏡電路41的輸入端,第二開關(guān)晶體管m2的柵極與比較器ao的輸出端相連,第二開關(guān)晶體管m2的第二極與第三開關(guān)晶體管m3的柵極及其第一極相連;

第三開關(guān)晶體管m3的第二極與接地端gnd相連;

第四開關(guān)晶體管m4的柵極與比較器ao的輸出端相連,第四開關(guān)晶體管m4的第一極與電流比較電路43的第一輸出端相連,作為電流鏡電路41的輸出端,第四開關(guān)晶體管m4的第二極與第五開關(guān)晶體管m5的第一極相連;

第五開關(guān)晶體管m5的柵極與第三開關(guān)晶體管m3的柵極相連,第五開關(guān)晶體管m5的第二極與接地端gnd相連;

比較器ao的第一輸入端分別與第二開關(guān)晶體管m2的第一極以及第一開關(guān)s1的第一端相連,比較器ao的第二輸入端與第二參考信號(hào)端vref2相連;

第一開關(guān)s1的第二端與第二參考信號(hào)端vref2相連;

第二電容c2的第一端與第二開關(guān)晶體管m2的第一極相連,第二電容c2的第二端與接地端gnd相連。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,如圖3a與圖3b所示,第二開關(guān)晶體管m2、第三開關(guān)晶體管m3、第四開關(guān)晶體管m4以及第五開關(guān)晶體管m5可以為n型晶體管。當(dāng)然,第二開關(guān)晶體管m2、第三開關(guān)晶體管m3、第四開關(guān)晶體管m4以及第五開關(guān)晶體管m5也可以為p型晶體管,在此不作限定。

具體地,在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,如圖3a與圖3b所示,電流比較電路43具體可以包括:第六開關(guān)晶體管m6、第七開關(guān)晶體管m7、第八開關(guān)晶體管m8、第九開關(guān)晶體管m9、第十開關(guān)晶體管m10、第十一開關(guān)晶體管m11、第十二開關(guān)晶體管m12、第十三開關(guān)晶體管m13、第三電容c3、第四電容c4、第二開關(guān)s2、第三開關(guān)s3、第四開關(guān)s4、第五開關(guān)s5、第一反相器n1以及第二反相器n2;其中,

第二開關(guān)s2的第一端與電流鏡電路41相連,用于接收電磁檢測電流,第二開關(guān)s2的第二端分別與第三開關(guān)s3的第一端以及第三電容c3的第一端相連,第三電容的第二端與接地端gnd相連,第三開關(guān)的第二端與第二參考信號(hào)端vref2相連;

第六開關(guān)晶體管m6的柵極與第一控制信號(hào)端en1相連,第六開關(guān)晶體管m6的第一極與第三參考信號(hào)端vref3相連,第六開關(guān)晶體管m6的第二極與第七開關(guān)晶體管m7的第一極以及第九開關(guān)晶體管m9的第一極相連;

第七開關(guān)晶體管m7的柵極分別與第八開關(guān)晶體管m8的柵極以及第五開關(guān)s5的第一端相連,第七開關(guān)晶體管m7的第二極分別與第八開關(guān)晶體管m8的第一極以及第一反相器n1的輸入端相連;

第五開關(guān)的第二端分別與第四開關(guān)s4的第一端以及第四電容c4的第一端相連,第四開關(guān)s4的第二端與第二參考信號(hào)端vref2相連,第四電容的第二端與接地端gnd相連;

第八開關(guān)晶體管m8的第二極與第十開關(guān)晶體管m10的第二極相連;

第九開關(guān)晶體管m9的柵極分別與第十開關(guān)晶體管m10的柵極以及第三電容c3的第一端相連,第九開關(guān)晶體管m9的第二極分別與第十開關(guān)晶體管m10的第一極以及第二反相器n2的輸入端相連;

第十一開關(guān)晶體管m11的柵極分別與復(fù)位信號(hào)端reset以及第十二開關(guān)晶體管m12的柵極相連,第十一開關(guān)晶體管m11的第一極與第一反相器n1的輸入端相連,第十一開關(guān)晶體管m11的第二極與接地端gnd相連;

第十二開關(guān)晶體管m12的第一極與第二反相器n2的輸入端相連,第十二開關(guān)晶體管m12的第二極與接地端gnd相連;

第十三開關(guān)晶體管m13的柵極與第二控制信號(hào)端en2相連,第十三開關(guān)晶體管m13的第一極與第八開關(guān)晶體管m8的第二極相連,第十三開關(guān)晶體管m13的第二極與接地端gnd相連;

第一反相器n1的輸出端與微處理器44相連,用于輸出第一輸出信號(hào)與第三輸出信號(hào);

第二反相器n2的輸出端與微處理器44相連,用于輸出第二輸出信號(hào)與第四輸出信號(hào)。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,電流比較電路43具體還可以包括:第十四開關(guān)晶體管m14;其中第十四開關(guān)晶體管m14的柵極與復(fù)位信號(hào)端reset相連,第十四開關(guān)晶體管m14的第一極與第十一開關(guān)晶體管m11的第二極相連,第十四開關(guān)晶體管m14的第二極與第十二開關(guān)晶體管m12的第二極相連。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,如圖3a與圖3b所示,第六開關(guān)晶體管m6、第七開關(guān)晶體管m7以及第九開關(guān)晶體管m9可以為p型晶體管,第八開關(guān)晶體管m8、第十開關(guān)晶體管m10、第十一開關(guān)晶體管m11、第十二開關(guān)晶體管m12、第十三開關(guān)晶體管m13以及第十四開關(guān)晶體管m14可以為n型晶體管。當(dāng)然第六開關(guān)晶體管m6也可以為n型晶體管,第十一開關(guān)晶體管m11、第十二開關(guān)晶體管m12、第十三開關(guān)晶體管m13以及第十四開關(guān)晶體管m14也可以為p型晶體管,在此不作限定。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,第一控制信號(hào)端的信號(hào)與第二控制信號(hào)端的信號(hào)相位相反。當(dāng)然,在第六開關(guān)晶體管與第十三開關(guān)晶體管均為n型晶體管或均為p型晶體管時(shí),第一控制信號(hào)端與第二控制信號(hào)端可以為同一信號(hào)端,在此不作限定。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,第一開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)在同一信號(hào)的控制下導(dǎo)通。第二開關(guān)與第五開關(guān)在同一信號(hào)的控制下導(dǎo)通。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,第一參考信號(hào)端與第三參考信號(hào)端可以為同一信號(hào)端。

在具體實(shí)施時(shí),在本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路中,各開關(guān)晶體管在其柵極的信號(hào)的作用下處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),將其第一極的信號(hào)提供給其第二極。并且,各開關(guān)晶體管均可以采用相同材質(zhì)的晶體管。

具體地,在具體實(shí)施時(shí),n型晶體管在高電平作用下導(dǎo)通,在低電平作用下截止;p型晶體管在高電平作用下截止,在低電平作用下導(dǎo)通。

需要說明的是,本發(fā)明提供的上述實(shí)施例中提到的驅(qū)動(dòng)晶體管與開關(guān)晶體管可以是薄膜晶體管(tft,thinfilmtransistor),也可以是金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(mos,metaloxidescmiconductor),在此不作限定。在具體實(shí)施中,這些開關(guān)晶體管的第一極和第二極根據(jù)開關(guān)晶體管類型以及信號(hào)端的信號(hào)的不同,可以將第一極作為開關(guān)晶體管的源極或漏極,以及將第二極作為開關(guān)晶體管的漏極或源極,在此不作限定。

本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控檢測電路的工作過程為:在電磁觸控階段,電磁感應(yīng)模塊感應(yīng)到外界磁場時(shí),產(chǎn)生與磁場的方向相關(guān)的電磁感應(yīng)電壓;電壓輸入模塊在掃描信號(hào)端的控制下將第一參考信號(hào)端的信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)晶體管的第一極;電壓存儲(chǔ)模塊向驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極提供預(yù)設(shè)電壓;驅(qū)動(dòng)晶體管輸出與驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極的電壓相關(guān)的電磁檢測電流;數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)預(yù)設(shè)電流與接收的電磁檢測電流的大小關(guān)系判斷電磁觸控位置;

在壓感觸控階段,壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)受壓形變時(shí),沿壓力方向產(chǎn)生用于控制驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓大小的壓力感應(yīng)電壓;電壓輸入模塊在掃描信號(hào)端的控制下將第一參考信號(hào)端的信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)晶體管的第一極;電壓存儲(chǔ)模塊向驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極提供預(yù)設(shè)電壓;驅(qū)動(dòng)晶體管輸出與驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓相關(guān)的壓感檢測電流;數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)預(yù)設(shè)電流與接收的壓感檢測電流的大小關(guān)系識(shí)別壓力。

下面結(jié)合電路時(shí)序圖對本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路的工作過程作以描述;其中,以第一參考信號(hào)端vref1與第三參考信號(hào)端vref3為同一信號(hào)端為例。下述描述中以1表示高電平信號(hào),0表示低電平信號(hào),其中,1和0代表其邏輯電平,僅是為了更好的解釋本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路的工作過程,而不是在具體實(shí)施時(shí)施加在各開關(guān)晶體管的柵極上的具體電平。

以圖3a所示的觸控檢測電路的結(jié)構(gòu)為例,對應(yīng)的輸入輸出時(shí)序圖如圖4所示,具體地,選取圖4中的電磁觸控階段t1中的t11、t12以及t13三個(gè)階段,以及壓感觸控階段t2中的t21、t22以及t23三個(gè)階段;其中,sm1信號(hào)用于控制第一開關(guān)s1、第三開關(guān)s3以及第四開關(guān)s4;sm2信號(hào)用于控制第二開關(guān)s2與第五開關(guān)s5。

在電磁觸控階段t1中的t11階段,scan=0,cm=0,sm1=1,sm2=0,reset=1,en1=1,en2=0,此時(shí)預(yù)充電信號(hào)端cs為具有預(yù)設(shè)電壓v0的電壓信號(hào)。

由于scan=0,因此第一開關(guān)晶體管m1截止。由于預(yù)充電信號(hào)端cs為具有預(yù)設(shè)電壓v0的電壓信號(hào),因此第一電容c1的第一端與驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極g均被充入預(yù)設(shè)電壓v0。由于sm2=0,因此第二開關(guān)s2與第五開關(guān)s5斷開。由于sm1=1,因此第一開關(guān)s1、第三開關(guān)s3以及第四開關(guān)s4均閉合,第二電容c2、第三電容c3以及第四電容c4均充入第二參考信號(hào)端vref2的電壓vref2,從而對第二電容c2、第三電容c3以及第四電容c4中的電壓進(jìn)行復(fù)位,以及使第三電容c3的電壓vc3與第四電容c4的電壓vc4相等。由于en1=1,因此第六開關(guān)晶體管m6截止。由于en2=0,因此第十三開關(guān)晶體管m13截止。由于reset=1,因此第十一開關(guān)晶體管m11、第十二開關(guān)晶體管m12以及第十四開關(guān)晶體管m14均導(dǎo)通,分別將接地端gnd的低電平信號(hào)提供給第一反相器n1與第二反相器n2的輸入端,從而使第一反相器n1的輸出端輸出高電平的第一輸出信號(hào)vout1,使第二反相器n2的輸出端輸出高電平的第二輸出信號(hào)vout2。

在t12階段,scan=1,cm=1,sm1=0,sm2=1,reset=1,en1=1,en2=0,此時(shí)預(yù)充電信號(hào)端cs無信號(hào)。

由于sm2=1,因此第二開關(guān)s2與第五開關(guān)s5均閉合。由于sm1=0,因此第一開關(guān)s1、第三開關(guān)s3以及第四開關(guān)s4均斷開。由于scan=1,因此第一開關(guān)晶體管m1導(dǎo)通并將第一參考信號(hào)端vref1的信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)晶體管m0的第一極s,驅(qū)動(dòng)晶體管m0的第一極s的電壓為vref1,第一電容c1向驅(qū)動(dòng)晶體管m0的柵極g提供預(yù)設(shè)電壓v0,使驅(qū)動(dòng)晶體管m0導(dǎo)通并向電流鏡電路41輸出電流i0,其中,i0=k[vgs(m0)-vth(m0)]2=k[v0-vref1-vth(m0)]2,電流鏡電路41的輸出端輸出與i0大小相同且方向相反的電流i0’,即電流比較電路43向電流鏡電路41流出電流i0’。由于cm=1,因此恒流源電路42向電流比較電路43輸入預(yù)設(shè)電流iref,此時(shí)第三電容c3的電壓其中,t代表充電時(shí)間,c3代表第三電容c3的電容值。由于i0’與iref的大小相同,方向相反,因此第三電容c3的電壓不變,vc3=vc4。由于en1=1,因此第六開關(guān)晶體管m6截止。由于en2=0,因此第十三開關(guān)晶體管m13截止。由于reset=1,因此第十一開關(guān)晶體管m11、第十二開關(guān)晶體管m12以及第十四開關(guān)晶體管m14均導(dǎo)通,分別將接地端gnd的低電平信號(hào)提供給第一反相器n1與第二反相器n2的輸入端,從而使第一反相器n1的輸出端輸出高電平的第一輸出信號(hào)vout1,使第二反相器n2的輸出端輸出高電平的第二輸出信號(hào)vout2。

在t3階段,scan=1,cm=1,sm1=0,sm2=1,reset=0,en1=0,en2=1,此時(shí)預(yù)充電信號(hào)端cs無信號(hào)。

由于sm2=1,因此第二開關(guān)s2與第五開關(guān)s5均閉合。由于sm1=0,因此第一開關(guān)s1、第三開關(guān)s3以及第四開關(guān)s4均斷開。由于en1=0,因此第六開關(guān)晶體管m6導(dǎo)通,并將第三參考信號(hào)端vref3分別與第七開關(guān)晶體管m7以及第九開關(guān)晶體管m9導(dǎo)通。由于en2=1,因此第十三開關(guān)晶體管m13導(dǎo)通,并將接地端gnd與第八開關(guān)晶體管m8以及第十開關(guān)晶體管m10導(dǎo)通。由于reset=0,因此第十一開關(guān)晶體管m11、第十二開關(guān)晶體管m12以及第十四開關(guān)晶體管m14均截止。由于scan=1,因此第一開關(guān)晶體管m1導(dǎo)通并將第一參考信號(hào)端vref1的信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)晶體管m0的第一極s,驅(qū)動(dòng)晶體管m0的第一極s的電壓為vref1,第一電容c1向驅(qū)動(dòng)晶體管m0的柵極g提供預(yù)設(shè)電壓v0,磁感應(yīng)片p感應(yīng)到的外界磁場的方向是垂直于磁感應(yīng)片p向外,磁感應(yīng)片p產(chǎn)生與驅(qū)動(dòng)晶體管m0的柵極電壓方向相同的感應(yīng)電動(dòng)勢ve,并將產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢ve提供給驅(qū)動(dòng)晶體管m0的柵極g,使驅(qū)動(dòng)晶體管m0的柵極電壓為v0+ve。驅(qū)動(dòng)晶體管m0導(dǎo)通并且向電流鏡電路41的輸入端輸出電流i1=k[vgs(m0)-vth(m0)]2=k[v0+ve-vref1-vth(m0)]2,電流鏡電路41的輸出端輸出與i1相同大小且方向相反的電流i1’,即電流比較電路43向電流鏡電路41流出電流i1’。由于cm=1,因此恒流源電路42向電流比較電路43輸入預(yù)設(shè)電流iref,此時(shí)第三電容c3的電壓其中,t代表充電時(shí)間,c3代表第三電容c3的電容值。由于i1’>iref,因此第三電容c3的電壓增加,使得vc3>vc4。因此第九開關(guān)晶體管m9與第十開關(guān)晶體管m10的下拉速度大于第七開關(guān)晶體管m7與第八開關(guān)晶體管m8的下拉速度,使第二反相器n2的輸出端輸出高電平的第二輸出信號(hào)vout2,使得第一反相器n1的輸出端輸出低電平的第一輸出信號(hào)vout1。

當(dāng)然,在電磁觸控階段t1中的t13階段,磁感應(yīng)片p感應(yīng)到的外界磁場的方向是垂直于磁感應(yīng)片p向內(nèi),磁感應(yīng)片p產(chǎn)生與驅(qū)動(dòng)晶體管m0的柵極電壓方向相反的感應(yīng)電動(dòng)勢ve’,并將產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢ve’提供給驅(qū)動(dòng)晶體管m0的柵極g,驅(qū)動(dòng)晶體管m0的柵極電壓為v0-ve’。驅(qū)動(dòng)晶體管m0向電流鏡電路41輸出電流i3,其中,i3=k[vgs(m0)-vth(m0)]2=k[v0-ve'-vref1-vth(m0)]2,電流鏡電路41的輸出端輸出與i3相同大小且方向相反的電流i3’,即電流比較電路43向電流鏡電路41流出電流i3’。由于cm=1,因此恒流源電路42向電流比較電路43輸入預(yù)設(shè)電流iref,此時(shí)第三電容c3的電壓其中,t代表充電時(shí)間,c3代表第三電容c3的電容值。由于i3’<iref,因此第三電容c3的電壓降低,使得vc3<vc4。因此第七開關(guān)晶體管m7與第八開關(guān)晶體管m8的下拉速度大于第九開關(guān)晶體管m9與第十開關(guān)晶體管m10的下拉速度,使得第一反相器n1的輸出端輸出高電平的第一輸出信號(hào),使第二反相器n2的輸出端輸出低電平的第二輸出信號(hào)。

因此,微處理器44在電磁觸控階段,在第一輸出信號(hào)vout1為低電平且第二輸出信號(hào)vout2為高電平時(shí),可以判斷出磁場方向?yàn)榇怪庇诖鸥袘?yīng)片向外;在第一輸出信號(hào)vout1為高電平且第二輸出信號(hào)vout2為低電平時(shí),可以判斷出磁場方向?yàn)榇怪庇诖鸥袘?yīng)片向內(nèi),從而判斷出磁場的方向,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)兩種觸控指令。

在壓感觸控階段t2中的t21階段,由于scan=0,cm=0,sm1=1,sm2=0,reset=1,en1=1,en2=0,此時(shí)預(yù)充電信號(hào)端cs為具有預(yù)設(shè)電壓v0的電壓信號(hào)。因此本階段的工作過程與電磁觸控階段t1中的t11階段基本相同,在此不作詳述。

在t22階段,由于scan=1,cm=1,sm1=0,sm2=1,reset=1,en1=1,en2=0,此時(shí)預(yù)充電信號(hào)端cs無信號(hào)。因此本階段的工作過程與電磁觸控階段t1中的t12階段基本相同,在此不作詳述。

在t23階段,scan=1,cm=1,sm1=0,sm2=1,reset=0,en1=0,en2=1,此時(shí)預(yù)充電信號(hào)端cs無信號(hào)。

由于sm2=1,因此第二開關(guān)s2與第五開關(guān)s5均閉合。由于sm1=0,因此第一開關(guān)s1、第三開關(guān)s3以及第四開關(guān)s4均斷開。由于en1=0,因此第六開關(guān)晶體管m6導(dǎo)通,并將第三參考信號(hào)端vref3分別與第七開關(guān)晶體管m7以及第九開關(guān)晶體管m9導(dǎo)通。由于en2=1,因此第十三開關(guān)晶體管m13導(dǎo)通,并將接地端gnd與第八開關(guān)晶體管m8以及第十開關(guān)晶體管m10導(dǎo)通。由于reset=0,因此第十一開關(guān)晶體管m11、第十二開關(guān)晶體管m12以及第十四開關(guān)晶體管m14均截止。由于scan=1,因此第一開關(guān)晶體管m1導(dǎo)通并將第一參考信號(hào)端vref1的信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)晶體管m0的第一極s,驅(qū)動(dòng)晶體管m0的第一極s的電壓為vref1,第一電容c1向驅(qū)動(dòng)晶體管m0的柵極g提供預(yù)設(shè)電壓v0,在壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)受到壓力作用時(shí)發(fā)生形變,從而使驅(qū)動(dòng)晶體管m0的閾值電壓vth(m0)變小為vth’(m0)。因此驅(qū)動(dòng)晶體管m0向電流鏡電路41的輸入端輸出電流i2=k[vgs(m0)-vth'(m0)]2=k[v0-vref1-vth'(m0)]2,電流鏡電路41的輸出端輸出與i2大小相同且方向相反的電流i2’,即電流比較電路43向電流鏡電路41流出電流i2’。由于cm=1,因此恒流源電路42向電流比較電路43輸入預(yù)設(shè)電流iref,此時(shí)第三電容c3的電壓其中,t代表充電時(shí)間,c3代表第三電容c3的電容值。由于i2’>iref,因此第三電容c3的電壓增加,使得vc3>vc4。因此第九開關(guān)晶體管m9與第十開關(guān)晶體管m10的下拉速度大于第七開關(guān)晶體管m7與第八開關(guān)晶體管m8的下拉速度,使得第一反相器n1的輸出端輸出低電平的第三輸出信號(hào)vout3,使第二反相器n2的輸出端輸出高電平的第四輸出信號(hào)vout4。

因此,微處理器44在壓感觸控階段,在第三輸出信號(hào)vout3為低電平且第四輸出信號(hào)vout4為高電平時(shí),可以識(shí)別到壓力,從而實(shí)現(xiàn)壓感觸控功能。

本發(fā)明實(shí)施例提供的上述觸控檢測電路不僅可以支持基于電磁感應(yīng)原理的電磁觸控功能,還可以支持基于壓感技術(shù)的壓感觸控功能,從而可以將電磁觸摸檢測電路與壓力感應(yīng)裝置以及壓感檢測電路集成在一個(gè)觸控檢測電路中,從而可以減小壓力感應(yīng)裝置與壓感檢測電路占用顯示裝置中過多的空間。

基于同一發(fā)明構(gòu)思,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種本發(fā)明實(shí)施例提供的上述任一種觸控檢測電路的驅(qū)動(dòng)方法,如圖5所示,包括:電磁觸控階段與壓感觸控階段;其中,

s501、在電磁觸控階段,電磁感應(yīng)模塊感應(yīng)到外界磁場時(shí),產(chǎn)生與磁場的方向相關(guān)的電磁感應(yīng)電壓;電壓輸入模塊在掃描信號(hào)端的控制下將第一參考信號(hào)端的信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)晶體管的第一極;電壓存儲(chǔ)模塊向驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極提供預(yù)設(shè)電壓;驅(qū)動(dòng)晶體管輸出與驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極的電壓相關(guān)的電磁檢測電流;數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)預(yù)設(shè)電流與接收的電磁檢測電流的大小關(guān)系判斷電磁觸控位置;

s502、在壓感觸控階段,壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)受壓形變時(shí),沿壓力方向產(chǎn)生用于控制驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓大小的壓力感應(yīng)電壓;電壓輸入模塊在掃描信號(hào)端的控制下將第一參考信號(hào)端的信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)晶體管的第一極;電壓存儲(chǔ)模塊向驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極提供預(yù)設(shè)電壓;驅(qū)動(dòng)晶體管輸出與驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓相關(guān)的壓感檢測電流;數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)預(yù)設(shè)電流與接收的壓感檢測電流的大小關(guān)系識(shí)別壓力。

本發(fā)明實(shí)施例提供的上述驅(qū)動(dòng)方法,不僅可以支持基于電磁感應(yīng)原理的電磁觸控功能,還可以支持基于壓感技術(shù)的壓感觸控功能,從而可以將電磁觸摸檢測電路與壓力感應(yīng)裝置以及壓感檢測電路集成在一個(gè)觸控檢測電路中,從而可以減小壓力感應(yīng)裝置與壓感檢測電路占用顯示裝置中過多的空間。

基于同一發(fā)明構(gòu)思,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種內(nèi)嵌式觸摸屏,包括本發(fā)明實(shí)施例提供的上述任一種觸控檢測電路。該內(nèi)嵌式觸摸屏解決問題的原理與前述觸控檢測電路相似,因此該內(nèi)嵌式觸摸屏的實(shí)施可以參見前述觸控檢測電路的實(shí)施,重復(fù)之處在此不再贅述。

基于同一發(fā)明構(gòu)思,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示裝置,包括本發(fā)明實(shí)施例提供的上述內(nèi)嵌式觸摸屏。該顯示裝置可以為:手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。對于該顯示裝置的其它必不可少的組成部分均為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解具有的,在此不做贅述,也不應(yīng)作為對本發(fā)明的限制。該顯示裝置的實(shí)施可以參見上述觸控檢測電路的實(shí)施例,重復(fù)之處不再贅述。

本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控檢測電路、其驅(qū)動(dòng)方法、內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置,包括:電磁感應(yīng)模塊、電壓輸入模塊、電壓存儲(chǔ)模塊、壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)、底柵型的驅(qū)動(dòng)晶體管、數(shù)據(jù)處理模塊;其中,壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)位于驅(qū)動(dòng)晶體管的有源層背離驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極的一側(cè),并且壓電感應(yīng)結(jié)構(gòu)用于在壓感觸控階段受壓形變時(shí),沿壓力方向產(chǎn)生用于控制驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓大小的壓力感應(yīng)電壓;電磁感應(yīng)模塊用于在電磁觸控階段感應(yīng)到外界磁場時(shí),產(chǎn)生與磁場的方向相關(guān)的電磁感應(yīng)電壓;電壓輸入模塊用于在電磁觸控階段與壓感觸控階段,在掃描信號(hào)端的控制下將第一參考信號(hào)端的信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)晶體管的第一極;電壓存儲(chǔ)模塊用于在電磁觸控階段與壓感觸控階段向驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極提供預(yù)設(shè)電壓;驅(qū)動(dòng)晶體管用于在電磁觸控階段輸出與驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極的電壓相關(guān)的電磁檢測電流;在壓感觸控階段輸出與驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓相關(guān)的壓感檢測電流;數(shù)據(jù)處理模塊用于在電磁觸控階段根據(jù)預(yù)設(shè)電流與接收的電磁檢測電流的大小關(guān)系判斷電磁觸控位置,在壓感觸控階段根據(jù)預(yù)設(shè)電流與接收的壓感檢測電流的大小關(guān)系識(shí)別壓力。因此,本發(fā)明實(shí)施例提供的觸控檢測電路、其驅(qū)動(dòng)方法、內(nèi)嵌式觸摸屏及顯示裝置,通過上述模塊與結(jié)構(gòu)的相互配合,不僅可以支持基于電磁感應(yīng)原理的電磁觸控功能,還可以支持基于壓感技術(shù)的壓感觸控功能,從而可以將電磁觸摸檢測電路與壓力感應(yīng)裝置以及壓感檢測電路集成在一個(gè)觸控檢測電路中,從而可以減小壓力感應(yīng)裝置與壓感檢測電路占用顯示裝置中過多的空間。

顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。

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