改良触控传感器设计 克服LCD杂讯干扰

来源:新电子 作者:Erik Anderson 时间:2013-05-03 11:35

  LCD杂讯将耦合至触控传感器

  至于LCD杂讯如何耦合到触摸屏传感器,主要是其电路杂讯将耦合到触摸屏电路的两个电容。第一个电容为CLC,这个电容是在子画素与VCOM表面之间形成,其间液晶材料的作用相当于一个介电质。

  就DCVCOM显示器来说,驱动子画素的AC信号耦合到VCOM层就会变成杂讯,并传至整个面板。DCVCOM层看似是一个良好的AC接地端,因为以DC 电压维持这个节点;但事实上则会削弱杂讯,因为VCOM层是由电阻相当高的ITO制成,此处将发生第二个杂讯耦合电容的情况--CSNS。

  CSNS在VCOM层与电容传感器之间形成,VCOM层剩馀的杂讯电压会透过CSNS耦合到电容式触摸屏传感器,并传至触控面板控制器的接脚。对ACVCOM显示器而言,由于以AC波型驱动VCOM,因此LCD杂讯也会透过CSNS直接耦合到触摸屏传感器。

  量测与分析LCD杂讯的方法相当简单,可用一个导电金属连结到示波器探棒,或采用一片面朝下的铜片,然后直接覆盖在显示器的表面(不要附加触摸屏传感器)。另外也可用大铜板或一片铜带,但要注意杂讯强度会随着导体尺寸缩小而降低,因此最好覆盖整个表面,藉以把示波器的耦合误差减至最小。

  图3显示撷取到的ACVCOM信号波形,其中通常含有一个高强度基频,其波形接近方波。ACVCOM运作频率一般介于5k~25kHz之间,通常基频频率会对应到LCD每列画素更新(扫描线频率)的速度。

            

                       图3 ACVCOM显示器耦合杂讯与时间关系图

 

  图4则显示实际撷取到的DCVCOM波形。DCVCOM波形类似数个尖锐的高频脉冲,没有类似ACVCOM的高强度基频,但其谐波量可轻易冲高到 50k~300kHz,短暂的脉冲对应到子画素电极驱动信号。DCVCOM杂讯的特性和显示影像有高度相依性,最糟状况的影像通常是整个屏幕上以棋盘状排列的黑白交错画素(看起来接近灰色);但是在分析DCVCOM显示器特性之前,请务必测试多种不同影像。

              

                  图4 DCVCOM显示器耦合杂讯电压与时间关系图

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