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触摸屏技术

In-Cell、On-Cell、OGS等触摸屏技术将改变触摸屏技术未来趋势

    新兴触控技术将改变触控面板市场版图。2012年下半到2013年上半,多种触控面板新兴技术陆续量产或即将量产,其中In-Cell内嵌式触控面板及双面ITO(DITO)薄膜式触控面板由于拥有苹果支持,尽管目前生产良率仍未尽理想,仍足以挹注主要供应商营收。

    苹果以外业者亦欲开发自有的内嵌式触控面板技术,其中Japan Display另一前身Sony Mobile Display亦与触控面板控制IC业者Synaptics合作,开发称为Pixel Eyes的内嵌式触控面板技术,目前Pixel Eyes技术已量产,供应索尼行动通讯(Sony Mobile Communications)的智慧型手机应用。

    大陆触控面板IC业者敦泰亦独自开发内嵌式触控面板技术,与陆厂天马微电子合作,预计于2013年上半量产。

    此2种触控面板技术为免于专利追诉,触控感测器电极位置皆与苹果不同,且制程良率均高于苹果。苹果的2个感测器电极均位于TFT基板内,Japan Display的感测器电极分别在TFT基板内及彩色滤光片基板表面,而敦泰则分别位于彩色滤光片基板内及保护玻璃表面。其中敦泰的技术甚至无需使用LTPS TFT LCD,可采a-Si TFT LCD,因此含触控的面板模组成本远较苹果及Japan Display为低。

新兴触控技术将改变触控面板市场版图(2)
新兴触控技术将改变触控面板市场版图(2)
 

扩展阅读:

In-Cell、On-Cell、OGS三种屏幕技术科普

    我们也讲过手机屏幕在生产过程中需要对保护玻璃,触摸屏、显示屏着三部分进行两次贴合,如果才用框贴显示效果将大打折扣,而如果采用全贴合良品率又是一个问题。由于保护玻璃、触摸屏、显示屏间每经过一道贴合制作程序,良品率就会大打折扣,如果能够降低贴合的次数,无疑也将提高全贴合的良品率,目前出现了几个发展方向:以原有触控屏厂商为主导的OGS方案,以及由面板厂商主导的On Cell 和In Cell 技术方案。

    目前较有实力的显示面板厂商倾向推动On-Cell或In-Cell的方案,主要原因是其拥有显示屏生产能力,即倾向于将触摸层制作在显示屏;而触控模组厂商或上游材料厂商则倾向于OGS,即将触控层制作在保护玻璃上,主要原因是具备较强的制作工艺能力和技术。

    两者的共同点均可以减少贴合次数,这样也就可以达到节省成本提升贴合的良品率。另外由于少了一层触摸层,从而也可以达到节约材料成本和实现轻薄化的目的,而其中苹果iPhone5 就是采用了In-Cell的技术。
 
In-Cell

    In-Cell是指将触摸面板功能嵌入到液晶像素中的方法,即在显示屏内部嵌入触摸传感器功能,这样能使屏幕变得更加轻薄。同时In-Cell屏幕还要嵌入配套的触控IC,否则很容易导致错误的触控感测讯号或者过大的噪音。因此,对任一显示面板厂商而言,切入In-Cell/On-Cell式触控屏技术的门槛的确相当地高,仍需要过良品率偏低这一难关。目前采用In-Cell 技术除了苹果的iPhone 5,还有诺基亚的Lumia920。其中iPhone5 屏幕的厚度估计为2.54mm,In-Cell薄化贡献为0.44mm,约占到厚度下降1.7mm的25%。

iPhone5比iPhone4S少了触摸屏这一层
iPhone5比iPhone4S少了触摸屏这一层
 

    虽然说目前有苹果这一巨头大力推动In-Cell 技术,但是在未来几年内仍仅限于高端智能手机领域,主要问题还是良品率,因为In-Cell一旦损坏损失的不仅仅是触摸屏, 显示屏也将连同一起报废,因此厂商对In-Cell良率要求更高。

On-Cell

    On Cell是指将触摸屏嵌入到显示屏的彩色滤光片基板和偏光片之间的方法,即在液晶面板上配触摸传感器,相比In Cell技术难度降低不少。三星、日立、LG等厂商在On-Cell结构触摸屏上进展较快,目前,On Cell多应用于三星Amoled面板产品上,技术上尚未能克服薄型化、触控时产生的颜色不均等问题。

In-Cell 和On-Cell对比
In-Cell 和On-Cell对比
 

OGS
    OGS技术就是把触控屏与保护玻璃集成在一起,在保护玻璃内侧镀上ITO导电层,直接在保护玻璃上进行镀膜和光刻,由于节省了一片玻璃和一次贴合,触摸屏能够做的更薄且成本更低。目前国内手机品牌厂商中如天宇大黄蜂1代、金立风华、小米2已都采用了OGS技术。

    不过OGS仍面临着强度和加工成本的问题。由于OGS保护玻璃和触摸屏是集成在一起的,通常需要先强化,然后镀膜、蚀刻,最后切割。这样在强化玻璃上切割是非常麻烦的,成本高、良率低,并且造成玻璃边沿形成一些毛细裂缝,这些裂缝降低了玻璃的强度,目前强度不足成为制约OGS发展的重要因素。

 In-Cell是三种方案中最薄
In-Cell是三种方案中最薄
 

 


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