Incell and oncell与外挂式触控方案原理对比及性能选型介绍PPT精选文档
触控面板分类、原理及特点详解
触控面板分类、原理及特点详解触控技术作为智能手机重要的交互方式为我们带来了许多便利,那么对于触控面板的概念、特点、分类及原理你是否了解?本文将全面介绍触控面板的基础知识,希望对你有所帮助。
什么是触控面板?触控面板也叫触摸屏(Touch Panel, or Touch Screen, or Touch Pad, etc),凡是电子设备都要用到屏幕,如果你不想让你的屏幕被无聊的键盘占据一半面积,就必须要使用触摸屏作为人机对话的媒介,触摸屏作为一种最新的电脑输入设备,它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。
它赋予了多媒体以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。
触控面板最早结缘于1965年E.A. Johnson一篇简短的描述电容触摸屏的文章,继而1967年深度发表有图有真相的文章。
再到1970年由两位CERN(European Council for Nuclear Research)的两位工程师在1970年代初期发明的透明触控面板,并且与1973年投入使用。
再后来到1975年一个美国人George Samuel Hurst发明了电阻式触控面板并拿到美国专利(#3,911,215),并与1982年投入商用。
1、触控面板的技术要点:从技术原理角度来讲,触摸屏是一套透明的绝对定位系统,首先它必须保证是透明的;其次它是绝对坐标,手指摸哪就是哪,不像鼠标需要一个光标作为相对定位用,所以很容易分散注意力,因为你要时时关注光标在哪里。
究其结构通常是在半反射式液晶面板上(ITO透明导电极)覆盖一层压力板,其对压力有高敏感度,当物体施压于其上时会有电流信号产生并且定出压力源位置,并可动态追踪。
这种就是我们媒体报道的on-cell技术。
现在亦有In cell Touch触控组件集成于显示面板之内,使面板本身就具有触控功能,不需另外进行与触控面板的贴合与组装即可达到触控的效果与应用,主要是Apple在研究。
电容屏原理、结构及分类 OGS_INCELL_ONCELL
CTP结构
CTP结构(G+F)
结构
Cover Glass +Film Sensor
特点
OCA
此结构使 用单层Film Sensor,ITO图案一般为三角形 ,支持手势但 不支持多点触摸。
优点
成本低、时间短;特光性好,并且sensor总厚度薄,常规厚度为 0.95mm。
缺点
以单点为主,不能实现多点触控,抗干扰能力较差。 Ps: OCA :光学透明胶或者无基才光学胶
缺点
透过率没有G+G的高。
CTP结构(G+G)
结构
Cover Glass +Glass Sensor
特点
此结构使用一层Glass Sensor,ITO图案一般 为菱形和矩形 ,支持真实多点。
OCA
优点
准确度度较高,透光性高,手写效果好,支持真实多点;
缺点
开模成本高,打样周期长,可替代性差;受撞击Glass sensor 易损坏, 并且Glass sensor不能做异形;厚度较厚,一般厚度为1.37mm
互电容触摸屏优缺点:
优点:
1、在无需校准。
2、避免“鬼点”效应,可以实现真正的多点触摸 。 3、不受温度、湿度、手指湿润程度、人体体重、地面干
燥程度影响,不会产生“漂移”现象。
缺点:
扫描时间与自容的扫描方式相比相对来讲要长一点。
需要扫描检测X* Y个数据
CTP基本组成
CTP主要由以下几部分组成:
On-cell
On Cell是指将触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
内嵌式触控面板大行其道
效能/成本更具优势内嵌式触控面板将大行其道作者:Touchscreen 时间:2014-08-18内嵌式触控面板因具有轻薄、透光度佳及简化供应链等优点,其发展一直备受关注。
继苹果(Apple)iPhone採用内嵌式(In-cell)触控面板、三星(Samsung)Galaxy 智慧型手机採用有机发光二极体(AMOLED)On-Cell触控面板等知名桉例后,近期台湾面板厂商在液晶显示器(LCD)On-Cell触控面板也有较明显的进展,其产品已导入智慧型手机应用并陆续量产。
製程整合难度高面板良率待突破内嵌式触控面板(Embedded Touch Screen)是将触控感测器(Touch Sensor)製作于面板(Panel)内部;与将触控感测器置于面板外部的外挂式触控面板相较,内嵌式触控面板具备三项优势:首先,由于内嵌式触控在面板外部不须配置玻璃或薄膜基板,故可缩减厚度;第二,因为少了面板外部之玻璃或薄膜基板,可降低环境光反射,且若用面板内部既有的铟锡氧化物(ITO)层做为触控感测器,可使光穿透率相对外挂式触控面板较高,从而提升显示性能;第三,系统厂商若採用内嵌式触控面板,则毋须另外购买触控感测器,可简化採购或供应链管理。
再者,虽然将触控感测器整合至既有面板製程具有相当困难度,使得内嵌式触控面板开发初期良率偏低而成本偏高,但后续若能突破製程瓶颈,有效提升良率,内嵌式触控面板因为节省外部触控感测器之材料,在成本方面仍具相当优势。
在此背景之下,面板厂商纷纷投入开发内嵌式触控面板。
抢攻高阶市场In-Cell供货稳定度成关键内嵌式触控面板可分为In-Cell及On-Cell两类,In-Cell是将触控感测器做在薄膜电晶体前端阵列(TFT Array)上,On-Cell则是将触控感测器做在彩色滤光片玻璃(CF Glass)上,另有将触控感测器分别做在TFT Array及CF Glass之溷合型(Hybrid)架构,本文将其归在In-Cell类别。
On-Cell技术与发展
TFT LCD面板
AMOLED面板
表面玻璃 感应线路
粘结剂
偏光片 彩色滤光片
液晶 TFT背板
OGS
表面玻璃 粘结剂
偏光片 彩色滤光片
液晶 感应线路 TFT背板
In-cell
表面玻璃 粘结剂
表面玻璃 粘结剂
偏光片 感应线路 彩色滤光片
液晶 TFT背板
偏光片 感应线路 封装玻璃
OLED TFT背板
On-cell
2. On-Cell内嵌式触控面板目前已获大陆手机厂采用,不过,已经上市 的量产品多为中低阶智慧型手机,解析度多为WVGA或qHD等级。
A
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SUPER AMOLED的on-cell技术
三星为了对抗 iPhone ,针对苹果IOS系统 界面配合高彩色高分辨率触控显示屏的特 色,也在自己的高端移动终端产品上针对 显示与触控方面进行突破,研发出自己独 家的Super AMOLED On-Cell触控显示屏 应用在Galaxy 盖世系列手机上三星
灵敏度较差 良率较高
A
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TFT面板廠未來將以發展In-Cell/On-Cell式觸控技術為主
A
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On-Cell内嵌式触控面板市场状况解析
厂家
合作方
友达 联咏(触控IC厂商)
现状
2014年第2季正式量产机种:中兴通讯 智慧型手机机种
华映 彩晶
备注
敦泰(触控晶片厂)+酷派 (手机厂)
2013年底量产 期望扩大on-cell内嵌式 触控面板市场占有率在2014年下半持续 席卷大陆手机市场。
5" FHD AMOLED
4.5" QHD LCD 5" FHD LCD 5.56" FHD LCD 6“ FHD LCD 7" FHD LCD
不同应用领域触控技术差异分析
不同应用领域触控技术发展差异分析| 来源:DisplaySearch | 2013年03月22日 |投射式电容触控屏幕从2007年被Apple运用于智能手机之后,如今在所有的触控型手机中,已经有了超过六成的出货比重。
若是再加上内嵌式触控(in-cell, on-cell),比重则高达八成。
不仅是手机,2010年的iPad问世后,开启了平板电脑时代,平板电脑在2012年创造了约1亿5千万台的市场,2013年更是预计将达2亿台;而且比起手机约七成的渗透率,所有的平板电脑都需要触控屏幕。
从手机到平板电脑,触控屏幕尺寸一路加大、产值不断创下新高,正因为这样蓬勃发展的前景,下一个被寄予厚望的就是笔记本电脑。
从手机、平板电脑到笔记本电脑,我们可以说行动运算已经成为我们日常生活的一部分。
移动宽带网络的普及、丰富易用的程序商店(apps)、易于使用的智能移动运算装置等,生态体系逐步完备使得行动运算的潮流已经渗入我们的日常生活,而不仅是一种有趣的流行。
触控屏幕使得这些行动运算装置更易于使用在行动的情境中,而行动运算装置的庞大市场也让触控成为重要的零组件产业。
不过,触控产业从发展至今,变动与演进动能不曾减慢。
从早期投射式电容与电阻的技术相争,到后来投射式电容的感应结构演变,所牵动到的不仅是技术发展,也包含供应链和竞争态势变化。
而驱动这些变动与演进最主要原因,就是来自行动运算装置市场的需求与成长。
图一、2012年与2018年智能手机、平板电脑及笔记本电脑按触控技术别市场份额预测数据源: NPD DisplaySearch Q4'12季度触控市场分析报告从手机应用来看,外挂式的投射式电容已经在2012年取得62%的出货比重,但是in-cell内嵌式触控在iPhone 5的加持下,就得到6%的份额,on-cell在Samsung旗舰手机出货成长的帮助下,更有将近13%的比重。
手机的生态体系比起平板电脑和笔记本电脑更为多样化,手机有很明显的地域性差异、电信商补贴刺激换机销售等,但是平板电脑和笔记本电脑并不明显。
InCell触摸屏原理PPT课件
In-Cell触摸屏原理
InCell触摸屏原理
2010.3.15
Introduction of touch panel
• 1. Resistive touch panel
1.1 traditional resistive touch panel (directly glue on LCD module)
▪ 通过开关依次开合不断对parasitic capacitance进行充电放电, 检测放电时通过的电荷,当有手指接触时,流出电荷增加。
InCell触摸屏原理
Detect self capacitance
• Panel layout: generally using ‘diamond’ pattern, so the capacitor from finger to both ITO layers will be big enough. The detect sequence is, first detect self capacitance at one layer (red), one line by one line, to get X position, then detect another layer (blue), to get Y position. So this is fake multi-touch.
InCell触摸屏原理
1.2 Incell resistive touch panel— samsung(1)
触控技术与发展.pptx
欧菲光采用印成型制程,成本效益 及市场规模皆占有优势
牧东与苏大维格合作,技术与欧菲 光相似
辰鸿与美Cambrios合作,以大陆 手机市场为主 不排除可携式穿戴市场
暂无量产产品
华映彩晶皆以大陆智慧型手机为主, 出货量较大
群创以国际大厂为主,发展状况较 慢
天马进度较京东方迅速,以大陆智 慧型手机为主,但出货量及制程控 制皆不如台厂
内嵌触控面板 技术特征
内嵌式触控面板
In-cell
感测器在TFT基板需探 LTPS TFTLCD 尺寸不易提升
On-cell
感测器在彩色滤 光片背面 技术、尺寸限制 较低
Photo sensor
最早量产 因干扰问题遭放弃
Capacitive sensor
现为主流技术
TFT LCD
干扰问题亦为课题
AMOLED
正极&TFT-Glass
显示屏类别 应用可能 嵌入位置 应用难度
In-Cell应用
LCD
OLED
OK
OK
On TFT-Glass
最难
显示屏类别 应用可能 嵌入位置 应用难度
On-Cell应用 LCD OK C/F-Glass 难
OLED OK 封装-Glass 易
技术难度
In-cell技术由于Touch Sensor与TFT做在同一块 玻璃上,触控时手指与Sensor距离比Sensor与TFT 的距离更大,干扰问题很难解决,需要触控芯片厂 家新开发的芯片支持.
单层ITO Sensor技术: 目前可作到单指书写+双指手势 只需做一次ITO价格便宜工业简单 缺点:多指触控技术还不成熟
IVO On-cell单层ITO图形
Incell and oncell与外挂式触控方案原理对比及性能选型介绍
On cell绑定区图示:
COG FOG绑定 On cell ITO绑定区 偏光片
显示区ITO走线
ONCELL方案设计特点:
与其他外挂触控方案对比:有更佳透光率、较薄、窄边框设计、ID设计简洁; ITO位于LCD表面,跌落LENS破裂后不影响功能;可以实现5点触摸与GFM类似; 供应链更简单,TP模块(LCM+ sensor)生产, 由LCM 厂全部独立完成。
Incell and oncell与外挂式触控方案原理对 比及性能选型介绍
Qingfeng.Hu 日期:2016.9.16
目录
一。CTP基本组成及结构 二。投射式电容屏分类简介
三。外挂式TP简介及特性 结构对比介绍:
四。内嵌式TP简介及特性 结构对比介绍:
A.内嵌式TP之On cell简介及特性: B.内嵌式TP之In cell简介及特性:
Cover Lens Polarizar Glass color filter Liquid Crystal Array Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx Rx Glass Polarizar
Iphone5 in-cell方案特点:
更佳透光率、较薄、窄边框设计、 sensor ITO位于LCD内部,跌落LENS破裂后不 影响触摸功能;可以实现10点触摸; 缺点:TX/RX做在同一层且苹果分辨率高,线宽线距很窄,良率低;驱动上与 LCD驱动IC分时使用,触控的反应速度变慢,增加了系统算法的困难; TXRX发射接收在同一层,手指触摸感应量不足,触摸效果稍差与Hybrid方案。
On cell触摸原理:
CF表面On cell 触摸感应原理:
手指靠近,通过计 算被吸收的感应量 计算位置
incell oncell OGS
触控面板格局:台湾on-cell、大陆OGS和苹果in-cell—在苹果和三星两大品牌带动之下,DisplaySearch预估,今年in cell占整体触控面板市占率将达10.8%、on cell市占率则为12.5%,合计两项技术市占率合计超过23%。
今年群创、华映、彩晶积极切入on cell触控,已经供货给酷派等大陆厂商,2014年成长强劲,预估到2014年,in cell和on cell触控技术合计市占率逼近24.9%。
因为苹果去年发表的iPhone 5采用in cell触控面板,今年又应用在iPhone 5S、5C 和iPod touch之上的带动,in cell触控面板出货量成长。
苹果目前是in cell触控面板大量应用的主要品牌,负责面板生产的三家面板厂夏普、JDI和LGD都是受苹果委托生产具有其专利的in cell触控面板,使得in cell触控技术非常依赖苹果的品牌效应。
DisplaySearch统计,2013年in cell触控技术最大应用项目为手机,出货量估约1.55亿片、年增率117%。
预估2014年in cell触控面板在手机应用出货量将增至1.73亿片,年增率估12%。
再加上其它应用,2014年全球in cell触控面板出货量可达1.86亿片,年成长率估10%。
至于on cell触控技术的发展主要依赖三星的Super AMOLED,而随着三星Galaxy S 系列及Galaxy Note系列的热卖,on cell触控面板出货量亦增长明显。
三星目前将on cell 触控传感器的制作工艺外包给华映(6代线)、和鑫(5.5代线)以及韩国Dongwoo(5.5代线)。
值得注意的是,今年台湾面板厂在on cell技术推广相当积极,群创推出on cell触控解决方案TOD技术,其搭载4.5寸720p分辨率的on cell触控液晶面板已出货给酷派手机产品。
群创后续规划有5寸FHD、5.56寸FHD、6寸FHD及7寸FHD的on cell触控面板在下半年和明年陆续量产。
触控技术网报道:in-cell或on-cell:两大阵营势均力敌
触控技术网报道:in-cell/on-cell:两大阵营势均力敌提要:依据触控感应器所处基板位置,分为in-cell与on-cell两种方案,其中in-cell触控解决方案触控感应线路需制作于液晶面板两层基板玻璃间的液晶区域,而on-cell 触控解决方案感应线路则需制作于彩色滤光片玻璃基板的表层或底层。
依据触控感应器所处基板位置,分为in-cell与on-cell两种方案,其中 in-cell触控解决方案触控感应线路需制作于液晶面板两层基板玻璃间的液晶区域(通常位于TFT Array基板之上),而on-cell 触控解决方案感应线路则需制作于彩色滤光片玻璃基板的表层或底层(采用AMOLED架构的显示面板则需制作于其封装玻璃之上)。
In-cell触控解决方案的应用现状In-cell触控解决方案目前主要应用于手机领域,并因Apple 去年发表的 iPhone 5产品而取得迅速发展。
Apple在新近发表的 iPhone 5C及iPhone 5S 机种上采用了与iPhone 5相同规格之in-cell 触控面板,亦将带动in-cell触控面板出货量的进一步成长。
DisplaySearch指出,除此之外,Apple亦将此款 in-cell触控面板应用于其可携式媒体播放机 iPod touch产品之上。
然而,由于Apple目前依旧是in-cell触控面板大量应用的主要品牌,且目前负责面板生产之三家面板厂(Sharp、JDI和LGD)皆为受Apple委托生产具有其专利的in-cell触控面板,使得in-cell触控解决方案严重依赖于Apple的品牌效应。
目前手机领域中尚存在另外一种已实际出货之in-cell触控解决方案,即JDI (前Sony)的Pixel Eyes技术。
但其触控驱动线路及传感线路分别制作于IPS液晶面板的Array 基板与彩色滤光片玻璃基板之上,依据DisplaySearch之 in-cell定义仅能算作一种混合式结构,且因其2012年出货亦仅约为百万片,主要客户为Sony及HTC,影响力尚不足以比肩Apple。
电容屏原理、结构及分类 OGS_INCELL_ONCELL
内嵌式触控技术
内嵌式触控则是将感应线路基板与显示面板整合,根
据感应线路的不同位置,又分为in-cell与on-cell两种。 in-cell的感应线路位于显示面板内部液晶像素中。 on-cell的感应线路则位于显示面板的彩色滤光片基板 和偏光板之间形成简单的透明电极图案或AMOLED的 封装玻璃表面
In-cell
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/OnCell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,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。 采用In-Cell 技术的高端手机有苹果的iPhone 5,还 有诺基亚的Lumia920
缺点
透过率没有G+G的高。
CTP结构(G+G)
结构
Cover Glass +Glass Sensor
特点
此结构使用一层Glass Sensor,ITO图案一般 为菱形和矩形 ,支持真实多点。
OCA
优点
准确度度较高,透光性高,手写效果好,支持真实多点;
缺点
开模成本高,打样周期长,可替代性差;受撞击Glass sensor 易损坏, 并且Glass sensor不能做异形;厚度较厚,一般厚度为1.37mm
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
手机触摸技术苹果三星触摸技术INCELLONCELLOGS原理分析.
代的触控IC (七) 一但研发成功将摧毁现有的触控产业
使用于IPS的LCD
三星advance in cell 用于VA,TN LCD
(一) Tx与Rx的距离会缩小到2~3微米(um) (二) Tx的V com可以隔离Gate line 与 Data line
为了让液晶不产生形变惯性,驱动电路 必须处理极性变换
Apple 内嵌式触控技术分析
Apple US Patent No. 8,243,027 申请日 2007-6-8 Apple TW Patent 201031961 A1 优先日 2009-2-2
Apple's U.S. Patent No. 8,243,027
Apple是先进内嵌式技术的原创
Apple On Cell方法一
Apple On Cell方法二
Apple On Cell方法二
Apple 相同于 Sony 1
Apple 相同于 Sony 2
Apple 相同于 Sony 上下颠倒
关键问题
当上下颠倒时会不会影响 显示质量?
Apple 相同於 三星 1
友达 In cell 三
112:touch Sensor(ITO) 132:Bridge 144:color filter 140:BM 180:Vcom
友达 In cell 三
群创 In cell touch
TW 201229619
以On cell 的结构申请专利 上游专利,只要使用On cell都在权利
本专利于 2012-8-14 获证,原申请案号为 US2008/0062140 A1,公告日为 2008-5-13, 申请日为 2007-6-8
Incell and oncell与外挂式触控方案原理对比及性能选型介绍PPT精选文档
Glass color filter Liquid Crystal
Array Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx Rx
Glass
Polarizar
Cover Lens Polarizar Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx Rx
Glass color filter
C.内嵌式TP之In cell简介及特性:
In cell 、on cell技术与外挂TP代表机型性能对比:
Test Items
Apple
iPhone5 incell互容
Apple iPhone4
G/G
Samsung Galaxy S3
架桥
Lens厚度要求 偏光片阻抗 偏光片厚度 贴合方案 VDD供电电压 节点电容
0.5-0.7mm;油墨绝缘阻抗>500M欧姆/cm 片材PSA中选用无加AS抗静电材料,阻抗需≥1013 0.1-0.2mm 框贴:gap≦0.3mm ;全贴:OCA 0.125-0.2mm 3.3V最佳 0.5-5pf
触摸原理
互容
自容
互容
互容
互容
互容
互容
互容
互容/自容
触摸功能
单层多点,双 面多点
分区两点
多层多点
两面多点
单层多点 (毛毛虫,
架桥)
多层多点
单层多点 (毛毛虫,
架桥)
单层多点 (毛毛虫)
两面多点 单面多点
代表手机厂商
苹果4、HTC
低端市场
三星,魅 族
平板
中端手机
中大尺寸终端
小米
三星
苹果5 华为
G/G (DIto)
In-Cell、On-Cell及OGS全贴合屏幕技术
In-Cell、On-Cell及OGS/Tol全贴合屏幕技术一、什么是全贴合?智能手机的竞争变得越来越激烈,许多厂商都希望通过硬件的差异化来凸显自己,什么IPS、SLCD、视网膜、ClearBlack等新名词不断的出现,很多时候在我们还未理解新技术的时候新的技术名词又诞生了。
最近又有不少手机厂商开始以“全贴合”这一技术来给自己的手机增加卖点?究竟这是什么,让我们来一起看看吧。
1、屏幕的结构从屏幕的结构上看,我们可以把屏幕大致分成3个部分,从上到下分别是保护玻璃,触摸屏、显示屏。
而这三部分是需要进行贴合的,一般来说需要两次贴合,在保护玻璃与触摸屏之间进行一次贴合,而另一次的贴合则是在显示屏与触摸屏之间。
按贴合的方式分可以分为全贴合和框贴两种。
2、框贴所谓框贴又称为口字胶贴合,即简单的以双面胶将触摸屏与显示屏的四边固定,这也是目前大部分显示屏所采用的贴合方式,其优点在于工艺简单且成本低廉,但因为显示屏与触摸屏间存在着空气层,在光线折射后导致显示效果大打折扣成为框贴最大的缺憾。
3、全贴合全贴合即是以水胶或光学胶将面板与触摸屏以无缝隙的方式完全黏贴在一起。
相较于框贴来说,可以提供更好的显示效果。
目前市场上常见的全贴合屏幕主要是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。
全贴合优点:全贴合技术取消了屏幕间的空气,这有助于减少显示面板和玻璃之间的反光,可以让屏幕看起来更加通透,增强屏幕的显示效果。
目前一些手机像iPhone 4S、米2、Nexus 7、Ascend D1 四核也都采用了全贴合技术。
另外苹果最新推出的iMac也采用了全贴合的技术。
采用全贴合技术的iMac反光可以减少75%全贴合技术的另外一个好处是屏幕再也不会进灰了。
触控模块也因为与面板紧密结合让强度有所提升,除此之外,全贴合更能有效降低显示面板噪声对触控讯号所造成的干扰。
虽然说全贴合的优势巨大,但良品率相对较低,因为良率不佳而造成的表面玻璃和甚至面板于贴合过程中的消耗、报废,必然会造成成本的上升,因此脱泡与贴合良率的控制就会成为比材料成本更重要的因素。
ON CELL 嵌入式触控面板成主流
On-cell嵌入式触控面板成主流发布时间:2014-12-11在触控晶片商与面板厂通力合作下,On-cell LCD嵌入式触控技术已顺利突破单层多点图案设计关卡,并开始挟低成本优势,在中低端智慧型手机市场攻城掠地,可望打破现今由In-cell和On-cell AMOLED主导嵌入式触控市场的局面。
自从触控面板成为行动装置最主要的人机介面后,几乎所有的面板厂也都跃跃欲试。
面板厂主观地认为将触控感应器(TouchSensor)整合进去面板之中,不仅可以减少堆叠(Stack)的厚度,而且还可以节省物料成本。
因此,约自2008年之后,在各大面板厂的未来产品蓝图中,均可以看到嵌入式(EmbeddedType)触控面板的规画。
然而,嵌入式触控面板却一直没有成为主流;直到三星(Samsung)在2010年将进阶主动式矩阵有机发光二极体(SuperAMOLED或On-cellAMOLED)应用于GalaxyS系列、苹果(Apple)在2012年将自有专利的内嵌式触控(In-cell)技术透过三家面板厂代工制造后,嵌入式触控面板终于得到了市场的注目。
但是除了三星和苹果这两家智慧型手机龙头品牌外,其他品牌并不算是热衷。
不过,就在2013年时,嵌入式触控面板又为面板厂重新燃起了希望;当前的技术成熟度、市场接受度与供应链,为嵌入式触控面板提供了更好的发展环境。
投射式电容跃居嵌入式触控面板技术主流早期面板厂在发展嵌入式触控面板时,大约可归类为三种技术:光学式(PhotoSensing)、电容式(ChargeSensing)与电压式(VoltageSensing),但是这三种技术其实多半没有真正量产过;而且有些在触控时还须要对面板施力、造成形变,以致不容易导入保护玻璃的设计,因此最终无法为市场所接受。
逐渐地,面板厂对触控技术的认同在投射式电容上得到了共识,而投射式电容自2007年苹果iPhone导入后,已经取代了原有的电阻式,成为触控技术的主流。
浅析触控面板技术趋势
浅析触控面板技术趋势随着Apple iphone问世引爆触控风潮,目前投射电容触控屏已经主导市场,包括笔记本电脑,平板电脑、手机以及其它的应用终端。
然而随着屏幕尺寸的放大以及处理芯片效能提升,系统耗电量逐渐提高,为了维持产品电池续航力以及持续朝轻薄化发展,终端品牌、触控面板与TFT面板大厂已从触控屏幕结构的轻薄化,着手开发新触控技术以及材料,本文就各种技术动态展开分析,以期掌握触控技术发展的脉络。
1 三大技术趋势[1,2,6]投射电容触控屏就结构而言可以分为On cell(外挂式)以及In cell (内置式)两大类型,现阶段以On cell为主,In cell在成本、良率以及产能上尚不成熟。
另从成本分析的角度来看,典型的触控模组中,触控传感器占40%;保护玻璃占30%,触控IC占15%,电路板和其它材料占15%,本文将从成本占比最高的触控传感器以及保护玻璃来系统阐述触控业者的技术努力和革新。
1.1 趋势之一:触控传感器载体由薄膜式取代玻璃式[2,4,7]近年来,在苹果iPhone以及iPad产品的带动下,GG双片玻璃(上为保护玻璃,下为触控玻璃)方案率先量产,而GF(Glass/Film)比GG厚度减少0.4毫米且成本较低,也一直参与竞争。
GG方案在减薄和降低成本的推动下,触控屏厂商如TPK等推出了单片玻璃解决方案,简称OGS(One Glass Solution)即把触控玻璃(Sensor)与保护玻璃(Cover Lens)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,这样可以节省一片玻璃和一次贴合,从而可将触摸屏做的更薄。
美中不足的是对于OGS制程而言,先将大片玻璃化学强化后再进行镀膜、蚀刻、异性切割以及二次强化的制程,强化玻璃切割良率和边缘强度备受考验。
与OGS不同,GF方案可以保全保护玻璃的强度。
苹果在新一代的iPad mini中采用全新的单片双层ITO薄膜式结构(Glass/DITO Film或GF2),以薄膜式触控传感器取代玻璃式触控传感器,以期同时改善厚度和重量。
手机触摸技术苹果三星触摸技术INCELLONCELLOGS原理分析
代的触控IC (七) 一但研发成功将摧毁现有的触控产业
使用于IPS的LCD
三星advance in cell 用于VA,TN LCD
(一) Tx与Rx的距离会缩小到2~3微米(um) (二) Tx的V com可以隔离Gate line 与 Data line
12:基板 56:触控层 46:BM层 34:图案化的V com层
触控层的图案
AUO In cell touch
TW 201901963
使用金属线图案化后配置在TFT的ITO 电极层上
金属线宽0.1um~100um
130:TFT基板 172,162:网状电极 156:开口 168:桥接线 165:触控单元 158:保护层
700:触控电路 701:触控讯号线 710:LCD驱动电路 702:LCD讯号线 310:触控sensor 320:CF 层
友达 In cell 三
112:touch Sensor(ITO) 132:Bridge 144:color filter 140:BM 180:Vcom
友达 In cell 三
阻 与 AUO的专利类似,差别在Sensor
ITO 于BM层之上或下
菱形区为ITO电极 金属线与 DL,GL,CL 同位置
18:BM 20:CF 14:基板 221,222:ITO Sensor 28:金属线 GL:Gate line CL:Com line
Samsung In cell touch
Iphone 5 In Cell 技術
网络上流传的 Apple in cell
Apple 内嵌式触控技术分析
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表面,则称为On-cell:
LCM搭配on cell
Amoled搭配on cell
On cell绑定区图示:
Syaptics 1T2R 多点互容 ITO走线图:
偏光片
ONCELL方案设计特点:
与其他外挂触控方案对比:有更佳透光率、较薄、窄边框设计、ID设计简洁; ITO位于LCD表面,跌落LENS破裂后不影响功能;可以实现5点触摸与GFM类似; 供应链更简单,TP模块(LCM+ sensor)生产, 由LCM 厂全部独立完成。
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一.CTP基本组成及结构
CTP主要由三部分组成: Cover Lens 对CTP模组进行保护 当手指触摸时,与sensor 之间形成一定的距离,以 让手指与sensor 形成电容
Sensor 接收control IC发出的脉冲信号,以在整个平面上形 成RC网络 当手指靠近时形成电容
盖板
0.55/0.7mm
GLASS
名称
厚度
材质
OCA
0.125mm
光学胶
盖板
0.55/0.7mm
GLASS
ITO
0.05mm
PET基材film
OCA
0.05mm
光学胶
OCA
0.125mm
光学胶
ITO
0.05mm
PET基材film
ITO
0.125mm
PET基材 film
OGS结构
Cover Glass
触摸原理
互容
自容
互容
互容
互容
互容
互容
互容
互容/自容
触摸功能
单层多点,双 面多点
分区两点
多层多点
两面多点
单层多点 (毛毛虫,
架桥)
多层多点
单层多点 (毛毛虫,
架桥)
单层多点 (毛毛虫)
两面多点 单面多点
代表手机厂商
苹果4、HTC
低端市场
三星,魅 族
平板
中端手机
中大尺寸终端
小米
三星
苹果5 华为
G/G (DIto)
Incell and oncell与外挂式触控方案原理对 比及性能选型介绍
➢Qingfeng.Hu ➢日期:2016.9.16
1
目录
一。CTP基本组成及结构
二。投射式电容屏分类简介
三。外挂式TP简介及特性 结构对比介绍: 四。内嵌式TP简介及特性 结构对比介绍:
A.内嵌式TP之On cell简介及特性: B.内嵌式TP之In cell简介及特性:
Polarizar
Glass color filter Liquid Crystal
Array Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx Rx
Glass
Polarizar
Cover Lens Polarizar Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx Rx
Glass color filter
名称
厚度
材质
盖板
0.55/0.7mm
GLASS
OCA
0.175mm
光学胶
ITO
0.4mm
Glass
GFF特点 此结构使用两层Film Sensor,ITO图案 一般为菱形和矩形 ,支持真实多点。
优点: 准确度较高,手写效果好,支持真实多 点;sensor可以做异形,开模成本低, 时间短;抗干扰能力强。 缺点 透过率没有G+G的高。
On cell不同方案客观性能对比介绍:
主要IC方案厂商:
8
B.内嵌式TP之On cell简介及特性:
On cell方案设计选型要点:
相关内容
选型通用标准
ITO图案
单层多点
尺寸 ITO方阻
单层多点:支持≦Size7“ 单层多点:40±10ohm
由于sensor线路镀与lens上,跌落lens破 裂后,走线破坏,触摸失灵。
名称
厚度
材质
盖板
0.44/0.55/0.7mm
GLASS
保护膜
0.1mm
PET基材
5
四。内嵌式TP简介及特性 结构对比介绍:
A.内嵌式TP之In cell 和On 般层叠结构图:
In cell
On Cell
Cover Lens
Sensor 走线
OGS:在CG上直接形成ITO导电传感器的 技术。使CG同时起到保护和触摸传感器 的双重作用。
优势:
节省了一层玻璃或film成本和减少了一次 贴合成本; 减轻了重量; 增加了透光度。
缺点:
大片强化造成單片玻璃边缘強化不足, 跌落容易破;后期发展为TOL小片镀膜及 强化技术,但良率低; 相比GFF,玻璃光罩开模较贵;
Liquid Crystal
array Glass Polarizar
iPhone5
POP4-5
可以看出In cell /on cell 与外挂式TP总体区别 在于TX/RX位于偏光片 内侧,也即TP线路做 在LCM内部不同位置
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B.内嵌式TP之On cell简介及特性:
On cell触摸屏定义:将sensor线路镀膜制作在LCD的前导电玻璃(CF)
名称
厚度
材质
G/F特点: 使用单层Film Sensor,ITO图案一般为三角 形 ,支持手势但不支持多点触摸。 优点: 成本低、时间短;透光性好,sensor总厚度 薄。 缺点 以单点为主,不能实现多点触控,抗干扰能 力较差。
GFM特点: 相比GF,为互容毛毛虫,可以实现5点,结 构厚度与GF相当,相比GFF成本优势;但AA 通道间盲区大,触摸效果比GFF稍差。
On cell触摸原理:
COG FOG绑定 On cell ITO绑定区
显示区ITO走线
CF表面On cell 触摸感应原理:
手指靠近,通过计 算被吸收的感应量 计算位置
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B.内嵌式TP之On cell简介及特性:
On cell实现方案:
ITO走线方式有三种方案: 互容搭桥方式,互容单层多点毛毛虫(最多),自容方案:
FPC 连接Sensor 与Control IC 连接Control IC 与 主机
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二。投射式电容屏分类简介
显示模组架构
CTP结构
G/G (Sito、Dito)
G/F,P/F
G/F/F
投射式电容屏分类
外挂式TP
G1F
GFM 纳米银、Metal mash OGS
内嵌式TP
On cell
In cell
Iphone4
OGS (SIto) Xiao mi
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三。外挂式TP简介及特性 结构对比介绍:
G/G结构
G/F/F结构
G/F或GFM结构
OCA
OCA
OCA
OCA
G/G特点 使用一层Glass Sensor,ITO图案一般 为菱形和矩形 ,支持真实多点。
优点 准确度高,透光性高,手写效果好 缺点 开模成本高,打样周期长,可替代 性差;受撞击Glass sensor 易损坏无 触摸,并且Glass sensor不能做异形; 厚度较厚.