首先须整理出现今市面上有哪些种类的显示器，如主动矩阵有机发光二极体(AMOLED)、薄膜电晶体(TFT)LCD等智慧型手机常用方桉。一般来说，AMOLED的画质较佳，对触控晶片产生的杂讯干扰也少于LCD，但AMOLED面板较昂贵，製造难度也高于LCD；因此，LCD至今仍主宰整个市场。由于LCD显示器是最受欢迎的技术，但产生的杂讯也最多，因此本文将把焦点放在LCD。 

     触控薄型化加剧LCD杂讯

     为了解LCD何以产生杂讯，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，每个画素含有红、绿、蓝三个子画素，每个子画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。 

     其中，顶层为所有子画素的共极，通常称为VCOM层；底层则专为子画素配置，称作子画素电极，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，子画素就会达到最高亮度。若光线极性与偏光板相反，子画素的亮度就降到最低。 

     此外，每个子画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画素的液晶叠层，画素就能设定成任何RGB组成色。每个子画素还含有一个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萤幕影像时能有效对萤幕上的画素进行排序。 

     如下图显示，画素在TFT闸极(Gate)被开启，TFT的源极(Source)连结到彩色数位类比转换器(DAC)输出端，TFT汲极(Drain)则连结到ITO子画素电极。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与子画素电极，因VCOM层係由AC推动，故称为ACVCOM方桉。后者则透过DC驱动共极层，而子画素由AC驱动，此讯号以DC值为中心进行偏摆，两种VCOM方桉各有不同的效能与成本优劣势。 

     业界都知道ACVCOM因主动驱动大面积的ITO(VCOM)层，将造成大量杂讯；DCVCOM则以低杂讯的表现为业界所熟知，然而事实不一定如此。以往感测器与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感测器直接贴合到LCD表面的方式逐渐为大多数厂商採用，造成杂讯耦合更加严重。 

     至于LCD杂讯如何耦合到触控萤幕感测器，主要是其电路杂讯将耦合到触控萤幕电路的两个电容。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讯号耦合到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製成，此处将发生第二个杂讯耦合电容的情况--CSNS。 

     CSNS在VCOM层与电容感测器之间形成，VCOM层剩馀的杂讯电压会透过CSNS耦合到电容式触控萤幕感测器，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直接耦合到触控萤幕感测器。 

     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，或採用一片面朝下的铜片，然后直接覆盖在显示器的表面(不要附加触控萤幕感测器)。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。 

     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、导入数位滤波器、改良触控感测器设计或加强触控萤幕与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感测器之间，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製造成本，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，并且避免触控萤幕感测电路过度饱和，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)，以便了解应把触控萤幕运作频率设定在哪裡。目前触控控制器製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控萤幕运作频率，还能同时监视杂讯。 

     触控感测器包含发送器(TX)与接收器(RX)，所有真正多点触控的感测器都能驱动TX，并在RX上接收讯号。在曼哈顿感测器设计中，TX占位相当宽，位置在RX之下；RX则较窄，因为要消除寄生电容以及减少杂讯耦合。 

     总而言之，曼哈顿感测器让TX感测器能削减大部分的杂讯，且不会让杂讯传到RX，现今业界均採用许多精密的曼哈顿衍生技术。 

     In-cell实现触控面板与LCD同步化

     最后，触控面板与LCD之间的同步化，亦是降低显示杂讯的选项之一。事实上，这绝对须仰赖In-Cell设计才能实现。触控面板控制器要进行同步化，可透过监看LCD驱动器的水平与垂直同步讯号，分别名为HSYNC(Horizontal Synchronization)与VSYNC(Vertical Synchronization)，进一步与LCD面板同步。 

     值得注意的是，在ACVCOM解决方桉中，有些触控面板控制器能直接从触控萤幕感测器挑出杂讯，随即开始扫描，不须藉由监看LCD驱动器的HSYNC与VSYNC讯号；此种ACVCOM的同步化相当直接，因为基频强度很高且频率很低。 

     相形之下，DCVCOM就比较困难，因为杂讯频率较高，触控面板控制器的扫描与静止期之间需要精准的时序调整。 

     随着手机做得愈来愈薄，触控面板控制器会暴露在更多的显示杂讯下，这是因为显示器与触控萤幕感测器之间有更紧密结合的电容耦合，促使各界更专注于显示器如何运作，显示杂讯究竟来自哪裡，如何量测显示杂讯，以及有哪些降低显示杂讯的选项。