[发明专利]大尺寸电容触控屏的读出电路及其大尺寸电容触控屏

说明书

本发明公开了一种大尺寸电容触控屏的读出电路，包括若干路并行通道，每路并行通道均包括一路差分检测模块和一路相位转换输出模块；差分检测模块将大尺寸电容触控屏输出的电荷信号转换为第一电压信号并进行噪声消除后再上传至相位转换输出模块；相位转换输出模块将差分检测电路上传的电压信号放大后，输出到大尺寸电容触控屏后续的外围信号处理电路。本发明还公开了包括所述大尺寸电容触控屏的读出电路的大尺寸电容触控屏。本发明通过差分检测、相位转换和积分的方式，将大尺寸电容触控屏输出的信号进行放大和积分，大幅提高了读出信号的强度，从而使得大尺寸电容触控屏的触控信号更易识别；而且本发明的电路简单可靠，成本低廉。

技术领域

本发明具体涉及一种大尺寸电容触控屏的读出电路及其大尺寸电容触控屏。

背景技术

智能电子设备是现代经济社会发展的基础。作为人机交互的主要手段，触控屏是智能电子设备的核心电子部件之一。由于支持多点触控、抗噪声能力强技术成熟、制备成本低廉等优势，目前电容式触摸屏是触控屏的主流技术。随着电容式触摸屏的持续发展，电容式触控屏的应用领域在近十年内迅速地扩张。更高分辨率、更大尺寸是下一代电容式触控屏的重要发展方向。

图1示意了现有的电容式触控屏的的驱动检测布线方式。其中驱动端在水平方向，接收端在垂直方向。触摸屏有m行n列，对应m个发送极和n个接收极。驱动端走线(TX)和接收端走线(RX)一般由氧化铟锡(ITO)构成。TX和RX之间形成了互电容结构，通过TX和RX的交叉耦合处的耦合电容感应手指的触控行为。手指的触摸将影响到TX和RX之间的电场分布，部分的电力线通过人体流入地，这就使得相应的RX端子上接收的电流量减少，等效地说即互电容量减少。于是，触控行为通过电容感应阵列转化为电信号矩阵供后续的读出判断及数值处理。这里，触控驱动电路输出逐行扫描的驱动脉冲信号，其扫描脉冲波形可以为方波或者其它波形。

但是，大尺寸的电容式触摸屏的实现面临着更多的困难。由于触摸屏尺寸的增加，为了保持较高的分辨率，电容屏幕的感测信号通道数量也相应地需要增加。由于电容屏总的读出时间是一定的，因此单个读出通道的测试时间会相应地减小。于是在扫描频率一定的情况下，由于读出信号的积分时间减少了，触控读出信号的强度就会减少。同时，又由于触控屏上发射极(TX)和接收极(RX)的长度都增加了，这就会信号通道上寄生电阻-电容(RC)值的增加，相应地也会减少触控读出信号的强度。另一个方面，由于显示屏幕尺寸的增加、分辨率的提升，由于显示信号跳变带来的噪声电压的量会增加。传统的电容触控屏的读出电路通过将触摸信号通过一个开关管提取半个周期的信号，然后通过积分器增强信号的强度，同时在面板与处理电路之间加入一个小电容来减少电路RC延迟时间，从而提高信噪比。但是，目前传统的读出电路，由于电路自身的限制，在应用于大尺寸的电容触控屏时，其电路已经失效，无法正确的读出相应的电容屏的操作数据。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种能够准确对大尺寸电容触控屏的触摸数据进行检测和读出的大尺寸电容触控屏的读出电路。

本发明的目的之二在于提供一种包括了所述大尺寸电容触控屏的读出电路的大尺寸电容触控屏。

本发明提供的这种大尺寸电容触控屏的读出电路，包括若干路并行通道，每路并行通道均包括一路差分检测模块和一路相位转换输出模块；差分检测模块和相位转换输出模块依次串接，差分检测模块的输入端连接大尺寸电容触控屏的输出端；差分检测模块用于将大尺寸电容触控屏输出的电荷信号转换为第一电压信号并进行噪声消除后再上传至相位转换输出模块，且第一电压信号包括第一正相位电压信号和第一负相位电压信号；相位转换输出模块用于将差分检测电路上传的第一正相位电压信号和第一负相位电压信号进行相位转换后再叠加和放大，并输出到大尺寸电容触控屏后续的外围信号处理电路。