LCD -Touchscreen für iPhone XR

So lösen Sie das Problem der elektromagnetischen Interferenz des Touchscreens

Die Entwicklung mobiler Handheld-Geräte mit Touchscreen-HMIs ist eine komplexe Designherausforderung, insbesondere für prognostizierte kapazitive Touchscreen-Designs, die die aktuelle Mainstream-Technologie für Multi-Touch-Schnittstellen darstellen. Der projizierte kapazitive Touchscreen kann die Position, an der der Finger den Bildschirm berührt, genau lokalisieren und die Position des Fingers durch Messung der geringen Kapazitätsänderung beurteilen. Ein wichtiges Design in solchen Touchscreen -Anwendungen ist der Effekt der elektromagnetischen Interferenz (EMI) auf die Systemleistung. Durch Einmischung verursachte Leistungsverschlechterung kann sich nachteilig auf Touchscreen -Designs auswirken, und diese Interferenzquellen werden in diesem Artikel untersucht und analysiert.

Projizierte kapazitive Touchscreen -Struktur
Typisch projizierte kapazitive Sensoren sind unter einer Glas- oder Plastikabdeckung montiert. Abbildung 1 zeigt eine vereinfachte Nebenansicht eines zweischichtigen Sensors. Die Sender (TX) und Empfangselektroden (RX) sind an transparente Indiumzinnoxid (ITO) angeschlossen, wobei eine Kreuzmatrix bildet, wobei jeder TX-RX-Übergang eine charakteristische Kapazität aufweist. Der TX ITO befindet sich unter dem RX ITO, getrennt durch einen Polymerfilm oder optischen Kleber (OCA). Wie in der Abbildung gezeigt, ist die Richtung der TX -Elektroden von links nach rechts und die Richtung der RX -Elektroden von außen zur Innenseite des Papiers.

Wie der Sensor funktioniert
Lassen Sie uns den Betrieb des Touchscreens analysieren, ohne die Interferenzfaktoren für einen Moment zu berücksichtigen: Der Finger des Bedieners soll im Bodenpotential stehen. RX wird durch den Touchscreen -Controller -Schaltkreis im Bodenpotential gehalten, während die TX -Spannung variabel ist. Die unterschiedliche TX-Spannung führt dazu, dass der Strom durch den TX-RX-Kondensator fließt. Ein sorgfältig ausgewogener RX -integrierter Schaltkreis isoliert und misst die Ladung, die in RX eintritt. Die gemessene Ladung repräsentiert die "gegenseitige Kapazität", die TX und RX verbindet.
Sensorstatus: Nicht berührt
Abbildung 2 zeigt ein schematisches Diagramm der Magnetkraftlinien im unberührten Zustand. In Abwesenheit von Fingerberührungen belegen die TX-RX-Flusslinien eine beträchtliche Menge an Platz innerhalb der Abdeckung. Die Randflussleitungen werden aus der Elektrodenstruktur projiziert, daher der Begriff "projizierte Kapazität".
Sensorzustand: Berührung
Wenn ein Finger die Abdeckung berührt, werden zwischen TX und dem Finger Magnetkraftlinien gebildet, und diese Magnetkraftlinien ersetzen eine große Anzahl von TX-RX-Fringing-Magnetfeldern, wie in Abbildung 3 gezeigt, reduziert der Fingerberuch die TX-RX gegenseitige Kapazität. Der Ladungsmesskreis identifiziert die sich ändernde Kapazität (△ C), wodurch ein Finger über den TX-RX-Übergang erfasst wird. Durch die Durchführung der △ C-Messung an allen Kreuzungen der TX-RX-Matrix kann die Berührungsverteilungskarte des gesamten Panels erhalten werden.
Abbildung 3 zeigt auch einen weiteren wichtigen Effekt: die kapazitive Kopplung zwischen dem Finger und den RX -Elektroden. Durch diesen Weg kann elektrische Störungen auf RX gekoppelt werden. Ein gewisser Grad an Finger-RX-Kopplung ist unvermeidbar.