EDN China > 技术文章 > 电源技术 > 显示驱动 > 正文
? 2016博客大赛-不限主题,寻找电子导师,大奖升级??

LCD技术基本原理及其噪声对触控屏的影响

Erik Anderson?? cypress?? 2015年06月05日 ?? 收藏1
显示器产生的噪声会干扰电容式触控屏幕的感测功能,而智能手机的触控薄型化加剧了LCD噪声,要进一步改善就须了解液晶显示(LCD)技术的基本原理及噪声产生的原因,方能找出因应之道。

基本运作原理

为了解LCD何以产生噪声,须掌握LCD基本运作原理。如图1所示,从LCD显示器的最底层开始,光线在此产生后再朝上反射,每个像素含有红、绿、蓝三个子像素,每个子像素又包含一个液晶叠层(Sandwich),叠层顶部则贴合氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜,其顶层与底层中间夹着液晶材料。

图1 LCD与触控面板架构图
图1 LCD与触控面板架构图

其中,顶层为所有子像素的共极,通常称为VCOM层;底层则专为子像素配置,称作子像素电极,当电压导通到LC叠层,液晶材料就会扭转白光的极性(Polarity),在叠层上方的偏光板,只让特定极性的光线通过。若光线的极性与偏光板的极性一致,子像素就会达到最高亮度。若光线极性与偏光板相反,子像素的亮度就降到最低。

此外,每个子像素都有一层彩色滤光片(R、G、或B),其作用类似彩绘玻璃窗,藉由把电压导至三个子像素的液晶叠层,像素就能设定成任何RGB组成色。每个子像素还含有一个TFT,做为导至液晶叠层电压的on/off开关,这样的设计在刷新全屏幕影像时能有效对屏幕上的像素进行排序。

如图2显示,像素在TFT闸极(Gate)被开启,TFT的源极(Source)链接到彩色数字模拟转换器(DAC)输出端,TFT汲极(Drain)则连结到ITO子像素电极。由于液晶材料无法承受直流(DC)电压,因此偏压必须是交流电。ACVCOM与DCVCOM两种类型的LCD显示器也有所差异,前者主要透过一个差分电压主动驱动VCOM与子像素电极,因VCOM层系由AC推动,故称为ACVCOM方案。后者则透过DC驱动共极层,而子像素由AC驱动,此信号以DC值为中心进行偏摆,两种VCOM方案各有不同的效能与成本优劣势。

图2 LCD与触控面板电路图
图2 LCD与触控面板电路图

业界都知道ACVCOM因主动驱动大面积的ITO(VCOM)层,将造成大量噪声;DCVCOM则以低噪声的表现为业界所熟知,然而事实不一定如此。以往传感器与LCD表面之间有一层薄的空隙(Air Gap)。但现今手机做得更薄,因此大多不再有这层空隙,将ITO传感器直接贴合到LCD表面的方式逐渐为大多数厂商采用,造成噪声耦合更加严重。

更有甚之,业界当前设计方向是要求触控面板控制器能直接感测VCOM和子像素电极,也就是内嵌式(In-Cell)触控技术,此来,触控屏幕与LCD控制器之间须进行同步化,才能在扫描触控屏幕时免除噪声干扰;现在大多数智能型手机的LCD也逐渐淘汰ACVCOM,转用更高质量的DCVCOM与AMOLED显示器,并朝向直接贴合或In-Cell发展,藉以降低制造成本与产品厚度。

【分页导航】


上一页123下一页
?? ?? ??


打开微信“扫一扫”,打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友
?? ??

LCD技术? 触控屏? 噪声? 像素?

相关文章

我来评论
美国的游客
美国的游客 ??? (您将以游客身份发表,请登录 | 注册)
?
有问题请反馈