多芯片的大型触摸屏系统技术方案

一种多芯片大型触摸屏系统，至少1颗主芯片加多颗触摸检测芯片的构架协同工作方式实现屏幕检测或者无主芯片的多触摸芯片架构实现屏幕检测；所述的主芯片对各触摸检测芯片具备实时的程序更新和参数配置；主系统具备对所述的主芯片升级功能；所述的多芯片大型触摸屏系统FPC走线是多边走线。

【技术实现步骤摘要】
多芯片的大型触摸屏系统
本专利技术属于一种多芯片连接设计、走线及提高抗干扰信号能力的大型触摸屏系统领域。
技术介绍
当前触摸屏主要采用行列矩阵式的电极设计形式，即由多个横向检测通道与列向检测通道交错，在它们的交错处形成互耦电容，当人手触摸后互耦电容受到影响发生变化，进而被检测到。而为了实现比较良好的检测准确度，一般屏幕检测通道的尺寸宽度在4mm~4.5mm为最佳情况，而对于大型触摸屏，其通道数目就会变得非常多，一般的触摸IC通道数不够，从而产生了多芯片组合的方案，如专利CN201110103397提供的3触摸芯片+1处理器的多芯片方案；该专利采用多芯片组合方式后，虽然能够实现TP的检测精度要求，但其由于通道数目太多，须要留出足够大的尺寸边框来进行走线，这样的设计会导致走线边框很大；同时由于走线距离过长，容易受到外界的干扰。针对上述问题，如专利CN201110103704采用在屏幕的上下部各用芯片分别连接屏幕上下区域，这样可以使两边的走线相比于从一边引出时减少一半，即而可以实现更窄的边框，并且最远的走线距离也能够缩短近一半，也能一定程度上减少噪声干扰等情况，但是当屏幕尺寸非常大而两颗芯片实现不了检测精度，以及通道数非常多的时候，专利CN201110103704所述的方案也是无法解决走线边框尺寸的。尤其当屏幕的ITO阻抗比较大时，为了防止信号衰减，近制信噪比，一般都采用两边走线的形式将阻抗等效降为单边的四分之一形式，如图3即为专利CN201310117640的双边走线示意图，这种方案也会使边框很宽，并且容易受干扰影响。
技术实现思路
技术问题：为解决大型触摸屏系统芯片连接设计和边框走线过多长的问题及实现窄边框高质量信号的检测。技术方案：本专利技术设计了一种大型触摸屏的多芯片连接设计和走线方案，用于解决触摸走线过多长的问题，实现窄边框高质量信号的检测。为了要实现本专利技术目的，下文结合图1、图2进行说明以大型触摸屏系统的1+8芯片设计示意图来阐述专利技术方法。图1所示为触摸屏的屏体基板及其上的检测电极。图中A基板由透明绝缘材质所做，如玻璃或亚克力等，图中B为触摸屏上的检测电极区域，一般由横向和纵向两种排布方式的电极组成，并且两个方向上的电极分别在两个不同的层面上，其中间用绝缘物质(如OCA或OCR胶等)隔开。其中一种电极负责检测时的驱动信号发射，另一个方向上的电极负责感应信号的接收，对于哪个方向上的检测电极作为驱动电极或感应电极，不做严格限定，可依据芯片本身资源中的驱动和感应通道数目等进行设计。但感应一般需设计在驱动极的上面，以便触摸信号检测。图2为图1中大屏的1+8芯片设计示意图。其中C1~C4分别为从四边上绑定到触摸基板上的FPC，其上分别安置触摸检测芯片D1~D8，以及主处理芯片E，F1和F2分别为FPC的引出PIN，G为处理芯片和触摸检测芯片之间的通信、控制等相应信号连线，H为触摸检测芯片与触摸屏上检测电极之间的连线。图中因为各检测电极的走线直接经各边的FPC与对应检测芯片连接，所以左右和上方的走线都不需要经过触摸基板将走线绕至底部的主FPC芯片上，这样基板上的走线变得很少(除了芯片之间必要的通信处理连接)，所以非检测区域可以做得很窄，进而可以实现很窄的边框设计。图中不论是横向电极还是纵向电极，其两头分别连接了检测芯片，这种处理只是为了增强检测信号的质量，用来应对RC阻抗大，信号迟滞严重的情况，如果模组工艺将RC阻抗控制在合理范围之内，是不需要两头连接芯片这种方式的。其余专利技术方法将结合实施例做进一步说明。有益效果1、本专利技术针对大型触摸屏设计，采用1个主芯片+N个触摸检测芯片的设计，即一个主芯片加多个触摸检测芯片的设计，在触摸检测芯片运算能力足够的情况下可以用其中的某一个芯片来代替主芯片的工作；这样，减少了主芯片的数量并节省了布线的空间。2、本专利技术中，任意一颗检测芯片要么连接触摸屏的感应检测电极，要么连接驱动检测电极，只连接一个方向的电极，最大化减少两个方向上的电极同时往一个方向上走线，基板边框走线区域的最窄化。3、1+N或N个芯片架构，由主芯片控制各触摸检测芯片的协同工作，进而实现屏幕的检测。4、主芯片可以对各触摸检测芯片进行实时的程序更新和参数配置，实现功能的升级更新。附图说明图1：触摸屏的屏体基板及其上的检测电极。图2：大型触摸屏系统1颗主芯片+8颗触摸检测芯片设计示意图；A，基板；B，触摸屏上的检测电极区域；图2中：C1，1号FPC；C2，2号FPC；C3，3号FPC；C4，4号FPC；D1，1号触摸检测芯片；D2，2号触摸检测芯片；D3，3号触摸检测芯片；D4，4号触摸检测芯片；D5，5号触摸检测芯片；D6，6号触摸检测芯片；D7，7号触摸检测芯片；D8，8号触摸检测芯片；E，主处理芯片；F1，1号PIN；F2，2号PIN；G，处理芯片和触摸检测芯片之间的信号连接线；H为触摸检测芯片与触摸屏上检测电极之间的连接线。图3：1颗主芯片+2颗触摸检测芯片方案设计图一。图4：无主芯片设计示意图。图5：利用富余通道协同走线示意图。图6：1颗主芯片+2颗触摸检测芯片方案设计图二。图7：1颗主芯片+3颗触摸检测芯片方案设计图。图8：1颗主芯片+5颗触摸检测芯片方案设计图。图9：1颗主芯片+8颗触摸检测芯片方案设计图。图10：信号处理流程图一。图11：信号处理流程图二。具体实施方式实施例1：图3为1颗主芯片+2颗触摸检测芯片方案，横向电极和纵向电极各通过左边和底部的FPC引出连接至触摸检测芯片。此方案中，左边FPC上的检测芯片只连接横向电极，底部FPC上的检测芯片只连接纵向电极，即两个检测芯片中，一个专门用来做驱动信号的发射，另一个只用来做感应信号的接收，各自只负责触摸检测中的其中一项功能，这样避免了同一个芯片即需要做发射又要做接收，而发射和接收电极又分别在两个方向上，所以就避免了必须通过触摸屏基板将一个方向的走线引至另一边FPC的触摸检测芯片上，从而使基板上的走线很少，边框可以设计得很窄。图3中如果左边FPC的触摸检测芯片用于驱动信号的发射，则底部FPC上的触摸检测芯片用于感应信号的接收，最终主处理芯片只需对底部芯片的检测数据进行处理即可得到触摸位置。但是图中左侧芯片的发射信号和底部芯片的接收之间有严格的时序同步，这个由主控制芯片统一发出控制信号，然后两颗芯片按照预设的机制运行来保证同步。图3可以看到主芯片分别与两颗检测芯片连接，图3中只有一根线，此处只是示例，实际中至少有VDD、GND、通信(如SPI、I2C、UART)和同步触摸IO等。左侧芯片与主芯片之间的连线是其通过FPC的金属走线，走至触摸基板，再由左侧触摸基板走(如银浆线)至底部，再转至底部FPC后通过金属走线与主芯片连通，而底部的触摸检测芯片因为与主芯片在同一FPC，所以可通过金属走线直接连通。图4中，如果触摸检测芯片（IC）的运算能力足够，连接感应电极的触摸检测芯片可以直接取代主芯片，由其控制另一个触摸检测芯片的工作，以及自身的采样和后续的运算。如果一个方向的检测通道刚好只比触摸检测芯片资源稍多一点，而另一个方向上的芯片却有资源多余的情况下，仍然可以通过将另一边走线进行补充。如图5所示，假设横向检测电极作为驱动发射，而纵向检测电极作为感应接收，当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多芯片大型触摸屏系统，包括：至少1颗主芯片、若干触摸检测芯片、连接线、屏幕；其特征在于：触摸检测芯片与主芯片通过单独走线方式或联合走线方式与屏幕连接；触摸检测芯片与主芯片单独检测屏幕和/或协同检测屏幕。

【技术特征摘要】
1.一种多芯片大型触摸屏系统，包括：至少1颗主芯片、若干触摸检测芯片、连接线、屏幕；其特征在于：触摸检测芯片与主芯片通过单独走线方式或联合走线方式与屏幕连接；触摸检测芯片与主芯片单独检测屏幕和/或协同检测屏幕。2.根据权利要求1所述的多芯片大型触摸屏系统，所述的主处理芯片对若干触摸检测芯片具备实时的程序更新和参数配置功能；主系统具备对所述的主处理芯片升级功能；所述的多芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：李璇，
申请(专利权)人：李璇，
类型：发明
国别省市：湖南,43