The Electromagnetic Interferences From Display Device on Capacitive Touch Panel

 
Terentyev D.S., Krivoshein A.I. (Bauman Moscow State Technical University), Bortnik B.Y. ("NPP Touchscreen technology"), Kozyrev A.A. ()
 
Abstract - The problem of touch capacitive panels creation is posed in the work, which consists of filtering and minimizing noises from electronic components and systems of device where the touch panel is used. Also this problem is possibility of passing an useful signal from a human body to a thick-film pastes capacitive touch panel through a display device with minimal losses. The ways of its research and solutions are offered, the analysis controllers for projective-capacitive touch panels in market is made by parameters of reducing an electromagnetic interferences (EMI) influence. EMI impacts on touch capacitive matrix is modeled and experimentally investigated. Herein there were matrices used both available in market (based on microwires) and non-commercialized laboratory samples (based on ceramics). The maximum interferences level of 60..80 dB was on the power circuits and the circuit board at the display back. There is revealed that it is possible to realize the capacitive touch matrix functioning not only through the display based on electronic ink, but also through the liquid crystal display. Frequencies spectrum of interferences from the display is found in range up to hundreds of MHz due to the experiments results. It is found that a capacitance increases by 5-10% when the finger approaches at the distance of 1 mm from the touch panel. Further, the electrodes capacitance increases 2-3 times if the electrode is directly touched.

Keywords - electromagnetic interferences, capacitive panel, true signal detection, noise immunity, contactless input screen.

Влияние электромагнитных помех устройства отображения на ёмкостную сенсорную панель

 
Терентьев Д.С., Кривошеин А.И. (МГТУ им. Н.Э.Баумана, г. Москва), Бортник Б.Ю. (ООО "НПП Тачскрин технологии", г. Москва), Козырев А.А. (ФГУП "НИИР", г. Москва)
 
Аннотация - в работе поставлена проблема в создании сенсорных ёмкостных панелей, заключающаяся в фильтрации и минимизации как помех от электронных компонентов и систем устройства, где применяется сенсорная панель, так и в возможности прохождения полезного сигнала от тела человека до ёмкостной сенсорной панели из толстоплёночных паст сквозь устройство отображения с минимальными потерями. Предложены пути её исследования и решения, проведён анализ контроллеров проекционно-ёмкостных сенсорных панелей, доступных на рынке, по параметрам снижения влияния электромагнитных помех. Промоделировано и экспериментально исследовано влияние электромагнитных помех на сенсорные ёмкостные матрицы, как уже имеющиеся на рынке (на базе микропроволок), так и ещё не законченные лабораторные образцы (на базе керамики). Уровень максимальных помех 60..80 дБ был со стороны цепей питания и платы с задней стороны дисплея. Было выявлено, что возможно реализовать не только функционирование ёмкостной сенсорной матрицы сквозь дисплей на основе электронных чернил, но и сквозь жидкокристаллический дисплей. По результатам экспериментов найден частотный спектр помех со стороны дисплея в диапазоне до сотен МГц. Найдено, что при приближении пальца на расстояние 1 мм от сенсорной панели, ёмкость увеличивается на 5-10%, а при прямом прикосновении к электроду ёмкость электродов увеличивается в 2-3 раза.

Ключевые слова - электромагнитные помехи, ёмкостная панель, выделение полезного сигнала, помехозащищённость, бесконтактный ввод.