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触摸屏技术

通过红米手机看触摸屏技术发展的趋势

      在测试过程中,我们将“自动调节亮度”关闭,并开启最高亮度,从样张中我们可以看出,红米手机的色彩表现令人满意,色泽饱满、色彩锐利、颜色表现自然。

  通过观察上面的样张我们发现红米手机虽然采用了IPS的显示屏,但是仔细观察屏幕显示仍出现了泛白雾化的效果,没有呈现出画面通透的感觉。相较于苹果手机,红米手机的这块触摸屏可谓差了一截,不过对于799的价格来说也无可厚非。

  那么在智能手机追求轻薄化的今天,什么样的触摸屏技术才是发展的趋势呢?

  为了积极面对3C与行动运算装置对于触控显示屏幕的薄化设计需求,尤其是智慧型手机在显示尺寸已经直接挑战小型平板产品,在触控显示面板尺寸增大前提下,又得维持如智能手机般的极薄产品设计,在硬体与料件选用上,PCB、处理器、SoC与电池都有一定程度的薄化设计限制,反而是触控萤幕模组料件仍有1~2mm的薄化设计空间。

  实际上面板厂和保护玻璃供应商,早已抢进薄型触控市场,尤其是现有智慧型手机业者,积极想在产品进行区隔设计,而薄化的触控解决方案,正是可让显示模组积极改善料件厚度与实际触点侦测反馈表现的应用设计,在触控显示模组的设计方案中,业者除要求保护玻璃需具一定程度的硬度表现,也须在抗杂讯、提升触点侦测精度、料件厚度各方面进行最佳化设计。目前面板与玻璃制造商,正加紧脚步开发In-cell、On-cell与OGS(One Glass Solution)不同触控方案的整合触控式显示模组设计。

  改善保护玻璃薄度与强度 增加更多薄化优势

  不管是In-cell、On-cell或OGS设计方案,其实都必须在保护玻璃上具一定程度的强化,因为触控屏幕表面为装置与人机介面互动最频繁的区块,触控萤幕不只在中央点或是屏幕四角,都必须维持一定程度的硬度与保护效果,以达到保护内部的触控设计与LCD显示设计,复杂度相当高,保护玻璃的薄化与强度提升虽然看起来是彼此互斥的设计概念,但实际上在新颖的材料科学挹注下,目前已有显著的突破成果。

  而触控屏幕模组的薄化基本要求,即于保护玻璃进行薄化的效益最高,因为保护玻璃的功能单纯,若能有效薄化不但可以让触点侦测的条件更好,追踪触点的效能表现也能藉此提升,但麻烦的是玻璃材质在薄化后于材料硬度与强度需要进一步强化,才能满足触控屏幕大量压按的使用情境,目前薄型化的保护玻璃在材料已有相当大的进展,玻璃硬度可以达到500~800MPa,应用于智慧型手机、平板电脑材料品质绰绰有余。

  内嵌式触屏设计 In-cell/On-cell各有优劣

  解决完触控模组的保护玻璃材料强化与薄化需求,其实在显示屏幕模组内的结构简化,也可收到积极薄化的设计效果,目前常见的电容式触控屏幕内部结构薄化设计,主要有内嵌式(In-cell)、On-cell及单片玻璃方案(OGS)等设计方式,以下将就三种方案进行说明。

  目前较热门的触控显示模组薄化方向,以内嵌式In-cell方案为主,在终端产品导入的厂商不乏国际大厂,如Apple、Samsung、sony ericsson等业者均有对应产品导入内嵌式In-cell方案触屏设计方案。

  以Apple的状况是与LG Display(简称LGD)合作开发In-cell面板元件,以供应旗下iOS Device的产品应用需求。Samsung的方向为采用精简型In-cell设计方案、同时多方进行In-cell的专利布局,并挟自身的半导体产制资源,积极开发对应之触控IC。

  In-cell的技术方案目的,是要让LCD的透光率提升、减轻背光辅助的功耗需求,不仅可让产品的显示品质提升,也能因为结构简化、薄化使整个显示模组的厚度大减,达到积极为终端设计产品进行薄化设计的开发目标。

  In-cell只是个概念,各家大厂的作法大多略有出入,而且为了规避In-cell不同技术概念的专利侵权问题,大厂也挖空心思利用感应层、驱动层、导电膜不同的排布组合,一方面优化In-cell面板的触点侦测与追踪效能、一方面提升In-cell面板的显示品质。


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