加强触控模组与面板同步 克服杂讯干扰问题

　　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

降低LCD杂讯　触控IC商祭出五大招

　　设计者要确实降低影响触控面板控制器的显示杂讯，可利用几种方法，包括削减杂讯强度、避开杂讯的频率、导入数字滤波器、改良触控传感器设计或加强触摸屏与LCD面板的同步化。

　　一般来说，设计工程师可以用一层强固的ITO覆盖住整个显示器，此遮蔽层置放于显示器与触控面板传感器之间，直接连结电路接地端，因此显示杂讯会直接传到接地端而不是触控面板控制器。遮蔽层在减少杂讯方面通常效率颇高，不过，由于会增加触控面板制造成本，加上会减少面板的透光度使影像品质略受影响，因此较不受业者青睐。

　　相形之下，挑选适合的运作频率，让触控控制器的频率不同于LCD杂讯频率则是最佳选项之一。对此种方法而言，导入能应付大量尖峰杂讯的触控控制器，并且避免触摸屏感测电路过度饱和，有助达成降杂讯的目标。

　　此外，窄频接收器有助于配合杂讯尖波（Spikes）进行调整，还能帮助在撷取到的波形产生快速傅立叶转换（FFT），以便了解应把触摸屏运作频率设定在哪裡，如图5显示DCVCOM时域波形的FFT。目前触控控制器制造商也以开发出许多自动工具，能帮助挑选理想的运作频率，其中许多工具能扫描触摸屏运作频率，还能同时监视杂讯。