投射電容屏內(nèi)部噪聲的消除方法

圖5，一個(gè)典型AMOLED有相對較小的顯示噪聲。

On-cell設(shè)計(jì)一般是在顯示屏的濾色玻璃片上沉積傳感器層，使之盡量靠近顯示屏的化學(xué)組成，因?yàn)樗幱诙询B內(nèi)。噪聲與寄生負(fù)載都會(huì)增加。不過，AMOLED技術(shù)具有天然的寧靜性，因此是一個(gè)好的平臺(tái)，能將oncell或in-cell傳感器做在濾色玻璃設(shè)計(jì)的下面。

當(dāng)設(shè)計(jì)傳感器時(shí)，一種廣為接受的傳感器結(jié)構(gòu)是使用雙層傳感器，其中發(fā)射線在傳感器的下半部分，而接收線在上半部分。接收線對顯示噪聲敏感，但傳感器底部寬的發(fā)射線構(gòu)成了一個(gè)屏障，阻擋住顯示屏所產(chǎn)生的噪聲。這樣就有效地在傳感器中建立了一個(gè)屏蔽(圖6)。

圖6，采用MH3(a)、鉆石(b)和專利技術(shù)(c) 的觸摸屏傳感器使用了不同的堆疊法和材料。

在一個(gè)MH3雙層堆疊中，ITO(氧化銦)的底層用作顯示噪聲的屏蔽層。不幸的是，玻璃基傳感器很少采用這種方案，因?yàn)樗黾恿撕穸群统杀?。業(yè)界正在努力在一個(gè)沒有屏蔽的單基層上建立傳感器。為了實(shí)現(xiàn)沒有屏蔽的真正單層傳感器，就要求觸摸屏IC能抵御顯示噪聲。這一任務(wù)很艱巨，因?yàn)轱@示噪聲在交流共電極和直流共電極顯示屏中都很容易達(dá)到3V峰峰值。

即使采用直接壓層法也可以減少顯示噪聲，此時(shí)傳感器結(jié)構(gòu)被壓制在顯示屏的頂面，沒有氣隙或屏蔽，也稱顯示屏集成設(shè)計(jì)。一個(gè)例子是Cypress半導(dǎo)體公司防止顯示噪聲的Display Armor方法。此時(shí)，觸摸IC集成了一個(gè)內(nèi)置的觸摸器件聆聽通道，通過先進(jìn)的算法決策確定哪個(gè)信息是噪聲，哪個(gè)信息是數(shù)據(jù)，從而消除了顯示噪聲。通過檢測噪聲源以及與波形的鎖定，就可以在安靜時(shí)做電容測量。這些降低顯示噪聲的方法以較低成本獲得了先進(jìn)且更薄的電容觸摸屏。

除了高噪聲的顯示屏和充電器以外，電容觸摸屏設(shè)計(jì)者還面臨著很多其它挑戰(zhàn)。例如，天線是一個(gè)巨大的噪聲源挑戰(zhàn)。手機(jī)中的空間越來越緊張，各種元件(如天線和觸摸屏傳感器)實(shí)際上是相互重疊的。在處理觸摸屏的這部分內(nèi)容時(shí)這類設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)可能帶來麻煩。所幸，幫助降低顯示與充電器噪聲的相同創(chuàng)新也有助于減少其它來源(比如如天線)的噪聲。無論是采用簡單的IIR(無限脈沖響應(yīng))濾波器、先進(jìn)的非線性濾波方法、內(nèi)置降噪硬件、跳頻功能，或任何其它方法，電容式觸摸屏都實(shí)現(xiàn)了嵌入設(shè)備中的某些最先進(jìn)的性能。

顯然，噪聲抑制能力是設(shè)計(jì)者最大的關(guān)切之一。無論是處理顯示屏、充電器、天線或其它來源的噪聲，觸摸IC都必須獲得相同水平的用戶體驗(yàn)。在電容觸摸技術(shù)方面，每天都在發(fā)生的創(chuàng)新，而觸摸IC也在不斷進(jìn)行著噪聲大戰(zhàn)。

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