触控阵列读出电路及读出方法技术

本发明专利技术公开了一种触控阵列读出电路，包括交叉布置的m路RX电极线和n路TX电极线、m路DM

【技术实现步骤摘要】
触控阵列读出电路及读出方法


[0001]本专利技术属于触控面板
，具体涉及一种触控阵列读出电路及读出方法。

技术介绍

[0002]随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，触控面板/触控屏已经广泛应用于人们的生产和生活当中，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，保障触控面板/触控屏的稳定可靠运行，就成为了研究人员的研究重点之一。
[0003]目前，触控面板/触控屏一般采用的都是电容屏的方案；电容屏方案，通过检测屏幕下RX电极和和TX电极之间的电容改变所带来的电信号变化，从而实现触控检测。目前，现有的电容式触控屏的等效电路图如图1所示；现有的技术方案中，采用交叉布置的m路RX线和n路TX线，并通过检测RX(1)～RX(m)线上的电荷值，从而实现触控的检测。
[0004]但是，目前的这类技术方案，在触控面板长期工作后，在长期的电应力作用、封装层里渗透的水汽、氧气等，以及电化学作用，这些综合作用因素会使得ITO、或者其他触控的导电金属层发生氧化作用，从而使得线路的等效电阻变大，最终表现为触控屏变得灵敏度降低，甚至失灵。此外，在纳米银线的触控屏幕上，也类似地存在这种问题。尤其是大尺寸显示屏，由于屏幕尺寸大、线上RC延迟量大，由于触控电极的阻抗增加造成的失效效应尤其显著。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种可靠性高、稳定性好且使用寿命长的触控阵列读出电路。
[0006]本专利技术的目的之二在于提供一种所述触控阵列读出电路的读出方法。
[0007]本专利技术提供的这种触控阵列读出电路，包括交叉布置的m路RX电极线和n路TX电极线，还包括m路DM
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RX电极线和m路补偿放大电路；一路RX电极线与一路DM
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RX电极线、一路补偿放大电路对应，且DM
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RX电极线与对应的RX电极线在同一平面上、有间距地平行布置；补偿放大电路的输入端同时连接RX电极线与DM
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RX电极线，并获取对应的电荷量信号，补偿放大电路的输出端作为对应路的RX电极线的输出信号，并对外输出补偿后的触控阵列读出信号。
[0008]TX电极线的材料包括石墨烯、银纳米线和ITO；RX电极线的材料包括石墨烯、银纳米线和ITO；DM
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RX电极线的材料包括石墨烯、银纳米线和ITO；同时，TX电极线、RX电极线、DM
‑
RX电极线的材料相同或者不同。
[0009]所述的补偿放大电路包括运算放大器、补偿电容、第一切换开关和第二切换开关；运算放大器的输入反向端连接RX电极线；运算放大器的输入同相端通过第二切换开关连接参考电源，运算放大器的输入同相端同时通过第一切换开关连接DM
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RX电极线；补偿电容的一端连接运算放大器的输出端，补偿电容的另一端连接运算放大器的输入反向端；正常工作时，第一切换开关断开，第二切换开关闭合，补偿放大电路检测RX电极线上的信号，并输
出检测信号；补偿工作时，第一切换开关闭合，第二切换开关断开，补偿放大电路同时检测RX电极线上的信号和DM
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RX电极线上的信号，并输出补偿后的检测信号。
[0010]所述的补偿放大电路包括运算放大器、补偿电容、第一切换开关和第二切换开关；运算放大器的输入同相端直接连接参考电源，运算放大器的输入反相端通过第一切换开关连接RX电极线，同时也通过第二切换开关连接DM
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RX电极线；正常工作时，第一切换开关闭合，第二切换开关断开，补偿放大电路检测RX电极线上的信号，并输出检测信号；补偿工作时，第一切换开关和第二切换开关交替闭合，补偿放大电路交替检测RX电极线上的信号和DM
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RX电极线上的信号，并输出补偿后的检测信号。
[0011]本专利技术还公开了一种所述触控阵列读出电路的读出方法，包括如下步骤：
[0012]S1.获取所述触控阵列读出电路的连接方式和工作模式；
[0013]S2.根据步骤S1获取的连接方式和工作模式，采用如下步骤计算得到补偿放大电路的输出信号：
[0014]正常工作时，采用如下算式计算得到补偿放大电路的输出信号：
[0015][0016]式中V
OUT
为补偿放大电路的输出信号；Q
TP
为补偿放大电路所对应的RX电极线上的信号电荷量；C
FB
为补偿电容的容值；
[0017]补偿工作时，采用如下算式计算得到补偿放大电路的输出信号：
[0018][0019]式中V
OUT
为补偿放大电路的输出信号；Q
TP
为补偿放大电路所对应的RX电极线上的信号电荷量；ΔQ为补偿放大电路所对应的DM
‑
RX电极线上的信号电荷量；C
FB
为补偿电容的容值。
[0020]本专利技术提供的这种触控阵列读出电路及读出方法，未改变现有的触控阵列工艺，在保持现有的工艺步骤及难度的情况下，通过创新的电路设计，较好地实现了触控读出电路在长时间工作后的信号补偿，不仅电路简单可靠，而且可靠性高、稳定性好且使用寿命长。
附图说明
[0021]图1为现有的电容式触控屏的等效电路示意图。
[0022]图2为本专利技术的触控阵列读出电路的功能模块示意图。
[0023]图3为本专利技术的触控阵列读出电路的第一电路原理示意图。
[0024]图4为本专利技术的触控阵列读出电路的第二电路原理示意图。
[0025]图5为本专利技术的触控阵列读出电路的硬件布置示意图。
[0026]图6为本专利技术的读出方法的方法流程示意图。
具体实施方式
[0027]如图2所示为本专利技术的触控阵列读出电路的功能模块示意图：本专利技术提供的这种
触控阵列读出电路，包括交叉布置的m路RX电极线和n路TX电极线，还包括m路DM
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RX电极线和m路补偿放大电路；一路RX电极线与一路DM
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RX电极线、一路补偿放大电路对应，且DM
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RX电极线与对应的RX电极线在同一平面上、有间距地平行布置；补偿放大电路的输入端同时连接RX电极线与DM
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RX电极线，并获取对应的电荷量信号，补偿放大电路的输出端作为对应路的RX电极线的输出信号，并对外输出补偿后的触控阵列读出信号。
[0028]具体实施时，TX电极线的材料包括石墨烯、银纳米线和ITO；RX电极线的材料包括石墨烯、银纳米线和ITO；DM
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RX电极线的材料包括石墨烯、银纳米线和ITO；同时，TX电极线、RX电极线和DM
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RX电极线的材料之间，相同或者不同均可。
[0029]如图3所示为本专利技术的触控阵列读出电路的第一电路原理示意图：在该实施例中，所述的补偿放大电路包括运算放大器(图中标示OP1)、补偿电容(图中标示C
FB
)、第一切换开关(图中标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种触控阵列读出电路，包括交叉布置的m路RX电极线和n路TX电极线，其特征在于还包括m路DM
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RX电极线和m路补偿放大电路；一路RX电极线与一路DM
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RX电极线、一路补偿放大电路对应，且DM
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RX电极线与对应的RX电极线在同一平面上、有间距地平行布置；补偿放大电路的输入端同时连接RX电极线与DM
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RX电极线，并获取对应的电荷量信号，补偿放大电路的输出端作为对应路的RX电极线的输出信号，并对外输出补偿后的触控阵列读出信号。2.根据权利要求1所述的触控阵列读出电路，其特征在于TX电极线的材料包括石墨烯、银纳米线和ITO；RX电极线的材料包括石墨烯、银纳米线和ITO；DM
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RX电极线的材料包括石墨烯、银纳米线和ITO；同时，TX电极线、RX电极线、DM
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RX电极线的材料相同或者不同。3.根据权利要求1或2所述的触控阵列读出电路，其特征在于所述的补偿放大电路包括运算放大器、补偿电容、第一切换开关和第二切换开关；运算放大器的输入反向端连接RX电极线；运算放大器的输入同相端通过第二切换开关连接参考电源，运算放大器的输入同相端同时通过第一切换开关连接DM
‑
RX电极线；补偿电容的一端连接运算放大器的输出端，补偿电容的另一端连接运算放大器的输入反向端；正常工作时，第一切换开关断开，第二切换开关闭合，补偿放大电路检测RX电极线上的信号，并输出检测信号；补偿工作时，第一切换开关闭合，第二切换开关断开，补偿放大电路同时检测RX电极线上的信号和DM
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴彬，吴潇楠，邓联文，廖聪维，黄生祥，邱雷雷，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：