投射電容屏內部噪聲的消除方法

圖5，一個(gè)典型AMOLED有相對較小的顯示噪聲。

On-cell設計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，因為它處于堆疊內。噪聲與寄生負載都會(huì )增加。不過(guò)，AMOLED技術(shù)具有天然的寧靜性，因此是一個(gè)好的平臺，能將oncell或in-cell傳感器做在濾色玻璃設計的下面。

當設計傳感器時(shí)，一種廣為接受的傳感器結構是使用雙層傳感器，其中發(fā)射線(xiàn)在傳感器的下半部分，而接收線(xiàn)在上半部分。接收線(xiàn)對顯示噪聲敏感，但傳感器底部寬的發(fā)射線(xiàn)構成了一個(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(zhuān)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，因為它增加了厚度和成本。業(yè)界正在努力在一個(gè)沒(méi)有屏蔽的單基層上建立傳感器。為了實(shí)現沒(méi)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，因為顯示噪聲在交流共電極和直流共電極顯示屏中都很容易達到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)傳感器結構被壓制在顯示屏的頂面，沒(méi)有氣隙或屏蔽，也稱(chēng)顯示屏集成設計。一個(gè)例子是Cypress半導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)內置的觸摸器件聆聽(tīng)通道，通過(guò)先進(jìn)的算法決策確定哪個(gè)信息是噪聲，哪個(gè)信息是數據，從而消除了顯示噪聲。通過(guò)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，電容觸摸屏設計者還面臨著(zhù)很多其它挑戰。例如，天線(xiàn)是一個(gè)巨大的噪聲源挑戰。手機中的空間越來(lái)越緊張，各種元件(如天線(xiàn)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容時(shí)這類(lèi)設計挑戰可能帶來(lái)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(lái)源(比如如天線(xiàn))的噪聲。無(wú)論是采用簡(jiǎn)單的IIR(無(wú)限脈沖響應)濾波器、先進(jìn)的非線(xiàn)性濾波方法、內置降噪硬件、跳頻功能，或任何其它方法，電容式觸摸屏都實(shí)現了嵌入設備中的某些最先進(jìn)的性能。

顯然，噪聲抑制能力是設計者最大的關(guān)切之一。無(wú)論是處理顯示屏、充電器、天線(xiàn)或其它來(lái)源的噪聲，觸摸IC都必須獲得相同水平的用戶(hù)體驗。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(zhù)噪聲大戰。

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