本文選題：觸控與顯示驅動集成 + 自互一體式　； 參考：《北京交通大學》2017年博士論文

【摘要】：人機接口是人機交互領域的研究熱點之一,其中觸控技術是人機交互主要輸入形式,顯示是人機交互主要輸出形式。觸控與顯示功能的全面集成是解決目前相對獨立的驅動控制方式存在問題的唯一途徑,在提高觸控與顯示集成度的同時,也會帶來可靠性的提升、設計流程的簡化等等優(yōu)勢。但由于觸控與顯示驅動的集成,也不可避免地產(chǎn)生兩者之間的相互干擾等等關鍵技術問題,有效地解決這些問題將促進人機交互技術的快速發(fā)展。在此背景下,經(jīng)查閱大量資料和求教于技術專家基礎上,本文針對觸控與顯示驅動集成(Touch and Display Driver Integration,TDDI)中的一些關鍵問題進行了深入研究,取得的主要研究成果如下:(1)針對投射式電容觸控自電容與互電容結合,給出了自互一體式的電容觸摸屏檢測電路。在研究自、互電容檢測原理的基礎上,設計軟件可配置的自互一體式電容檢測電路模塊,并通過優(yōu)化前端檢測放大電路,提高了檢測電路的抗干擾能力,降低了整體系統(tǒng)的功耗。仿真和測試實驗驗證了自互一體式電容觸摸屏檢測電路的有效性,獲得更好的觸控效果。(2)針對投射式電容觸控檢測精度與抗噪聲性能,提出了一種基于多電極驅動的電容觸摸屏驅動方法,以及IQ正交解調技術的檢測方法。通過選取合適的驅動矩陣有效地降低了感應電極耦合信號的干擾噪聲,消除了由信號傳輸路徑不同所引入的相位差,仿真和測試實驗結果表明其可有效地降低感應電極耦合信號的干擾噪聲,獲得了信噪比高、一致性好的電容檢測解調數(shù)據(jù)。(3)針對液晶面板顯示中的運動拖尾現(xiàn)象,給出了一種液晶顯示過驅動優(yōu)化算法。通過改進查找表結構,選用合適的尋址和遍歷算法,經(jīng)過插值得到最終結果。相對于傳統(tǒng)實現(xiàn),該優(yōu)化算法既可有效提升液晶響應時間,又可減小75%以上的存儲空間,獲得更好的顯示效果。(4)針對觸控與顯示驅動集成抗噪聲性能,提出了一種基于液晶顯示灰階數(shù)據(jù)統(tǒng)計的觸控電容補償算法。通過觸控模組獲得干擾觸控的顯示單元灰階數(shù)值,實時統(tǒng)計顯示灰階直方圖分布與補償系數(shù)以計算電容校正數(shù)值,實現(xiàn)由液晶電容變化帶來的觸控電容檢測誤差的補償。仿真和測試實驗結果驗證了該算法能夠有效地解決顯示單元液晶電容對觸控電容檢測的干擾問題,實現(xiàn)了觸控與顯示集成環(huán)境中的高精度觸控電容檢測。(5)針對觸控與顯示驅動集成驅動電路掃描方式,提出了一種基于分時復用的顯示掃描方法,以及全驅動的觸控檢測方法。通過在行線和列線上施加與電容檢測同幅同相的驅動信號,以使得感應電極與行線、列線的寄生電容兩端同步變化,從而基底電容不會計入最終的量化結果。仿真和測試實驗結果表明其可減小顯示驅動單元寄生電容對觸控檢測的影響,實現(xiàn)了高靈敏度的觸控檢測。該研究屬于微電子學與信息科學的交叉學科,研究成果很好地解決了人機交互集成技術中存在的一些關鍵問題,實現(xiàn)了定性和定量分析,提高了人機交互的便利性和易用性。研究技術可以滿足工程技術人員的迫切需要,自主安全可控,提高我國集成電路設計水平,具有良好的工程應用前景以及社會效益。
[Abstract]:Based on the principle of mutual capacitance detection , this paper presents a self - integrated capacitive touch screen detection circuit based on multi - electrode driven integrated capacitive touch screen . The invention provides a touch control capacitance compensation algorithm based on liquid crystal display gray scale data statistics aiming at the integrated anti - noise performance of touch and display driving .

【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN873

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 戴自立;;IN-CELL觸控技術專利分析[J];科技展望;2016年23期

2 詹思維;;投射電容式觸控芯片的研究與設計[J];固體電子學研究與進展;2016年01期

3 詹思維;李博;楊立成;王闖;樊超;;投射電容式觸控方案研究[J];工業(yè)控制計算機;2015年06期

4 邱聚能;李輝;閆樂樂;梁平;;基于圖像質量評價的LCD運動模糊檢測方法[J];液晶與顯示;2015年03期

5 葛維冬;許德章;何慧娟;;微電容陣列檢測系統(tǒng)的設計[J];新鄉(xiāng)學院學報;2015年03期

6 張亞超;胡立發(fā);彭增輝;宣麗;;液晶波前校正器過驅動矩陣的測量方法研究[J];液晶與顯示;2014年05期

7 鮑兆臣;;觸摸屏技術及其未來發(fā)展方向[J];建材世界;2014年05期

8 柴華;王夢思;龍明濤;王從雷;;多點觸控手勢識別技術發(fā)展綜述[J];電視技術;2013年S2期

9 詹思維;魏廷存;李博;劉偉;;投射式電容觸摸屏控制芯片設計[J];微電子學;2013年03期

10 丁翰;劉衛(wèi)東;喬明勝;;一種計算LCD過壓驅動查找表的優(yōu)化方法[J];現(xiàn)代顯示;2013年03期

相關重要報紙文章 前1條

1 王東升;;半導體顯示：一個產(chǎn)業(yè)新定義[N];科技日報;2012年

相關博士學位論文 前1條

1 沈奕;新型投射式電容觸摸屏關鍵問題的研究[D];華南理工大學;2015年

相關碩士學位論文 前7條

1 肖文俊;薄膜晶體管液晶顯示器的串擾研究[D];北京交通大學;2014年

2 朱道林;投射式互電容手機觸摸屏的觸控IC設計[D];湖南大學;2013年

3 孫國志;電容式多點觸控芯片模擬前端接口設計[D];電子科技大學;2013年

4 李兵兵;電容式多點觸摸技術的研究與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2011年

5 李攀;觸摸屏手機的目標提取方法研究與實現(xiàn)[D];湖南大學;2010年

6 曹葉;TFT-LCD過驅動技術的研究及其FPGA實現(xiàn)[D];上海交通大學;2009年

7 馬召鈺;手機用TFT彩色液晶顯示Source Driver電路優(yōu)化設計[D];西北工業(yè)大學;2006年

，

本文編號：1788748