触摸屏知识

2008年以后，电容式触摸屏异军突起，In-Cell、On-Cell、OGS等新技术不断涌现,GFF制程繁复材料成本高。

即便GFF具材料成本优势，但GFF的组成架构仍稍嫌复杂，导致触控模组的薄化程度有限，为了满足电子产品的薄化设计趋势，近年来触控模组厂商也纷纷投入开发OGS单片式玻璃触控模组设计架构，目标在减少ITO薄膜或是ITO 玻璃的使用量，利用简化或整合架构概念使触控模组可以达到更薄的设计目标，触控功能材料越简化、薄化，也可进一步增加液晶显示模组的透光率与更佳的色彩表现，也能让整体触控显示模组具更轻盈的模组重量，等于是一举数得的技术方桉。

In-Cell将成为OGS最终方向电容屏主要有第一类是外挂式触摸屏：一是“玻璃式”(GG)，二是“薄膜式”(GFF)，GFF技术进化方向是GF，即将实现触控感应的两层薄膜减为一层。

基于上下感应层的设计位置不同，GF又分为G1F和GF2；第二类是内嵌式触摸屏，On-cell和In-cell。

电容式触控面板主要结构包括GFF(Glass-Film-Film)、G1F(Glass-Film)、GG (Glass-Glass)、G2 (Glass Only)这几种类型，其中，GFF与G1F均需使用铟锡氧化物(Indium Tin Oxide；ITO)膜，属薄膜电容式触控面板；而GG与G2则运用在玻璃基板上溅镀ITO图样(Pattern)方式取代ITO膜，属玻璃电容式触控面板。

由于全球ITO膜市场主要掌握于日东电工(NittoDenko)等日厂手中，且使用ITO膜易导致触控面板光穿透率下滑，迫使行动装置调升背光强度，相对不利于降低行动装置耗电量，于此背景下，为避免供料短缺及省电需求，薄膜电容式触控面板渐朝减少ITO膜用量发展。

在电容式触控面板主要结构中，GFF因需使用2片ITO膜，相对较不利于降低行动装置耗电量，然其具备价格较低等优势；G1F因可减少ITO膜用量至1片，渐成原先供应GFF结构的业者发展目标。

另一方面，玻璃电容式触控面板－GG结构因需使用2片玻璃，不利于轻巧化，且其贴合良率偏低；G2结构因使用单片玻璃，兼具提升光穿透率与轻巧化等优点，因此渐成为原先供应GG结构的业者发展目标，需克服的课题则是价格偏高等问题。

整体来看，薄膜与玻璃电容式触控面板各有擅场，然市场上渐有玻璃方式画质及省电性能优于薄膜方式印象，此将较有利于玻璃电容式触控面板日后市场发展。

电容触摸屏现在一般分为GF和GFF两种。

GF结构的是不支持多点触控的，是电阻屏成本的2倍，是以后会取代电阻屏。

GFF结构支持多点触控，是电阻屏的4倍。

听闻华为，小米以及中兴都会采用GFF的TP，欧菲光可能占先机。

欧菲光的GFF国产膜可能替代日本膜。

作为一种介于GF和on、in-cell之间的触摸屏解决方案，OGS （Oneglasssolution）近年在业内的兴起值得关注。

OGS的技术特点主要是在保护玻璃上直接形成ITO导电膜及传感器的技术，一块玻璃同时能起到保护玻璃和触摸传感器的双重作用。

由于其透光性、轻薄度在GF之上，产品的良率、研发投入又较on、in-cell 有优势。

一、GG主导地位将逐步减弱在由触控模组厂商所主导的外挂电容屏市场，经过过去2-3年的飞速发展，台厂、韩厂和陆厂均大幅扩大了传统外挂式电容屏的产能。

从简单的供求看来，外挂式电容屏市场已是供大于求的状态，尤其是iPhone5开始采用in-cell 技术，使得外挂式触控市场失去了年出货超过1."3亿支的一个庞大需求，供求关系可谓更是雪上从细分来看，在GG和GFF之间存在冷热不均的现象：GG模组由于重量和厚度方面的劣势，在高端市场上慢慢让位于in-cell和On-cell；而在中低端市场中，受到成本方面的制约，市场逐步被GFF所侵蚀，可谓是两头受挫。

而GG的产能则是过去几年扩产远多于GFF，2010-2011年，两岸G-type阵营的厂商资本支出约为120亿，因此造成的GG的供求在2012年急转直下.展望2013年，GG模组在成本以及轻薄方面均无优势，因此我们认为GG模组的需求将逐步让位于GFF、OGS、In-cell和On-cell。

GFF在中低阶手机中的需求无忧，继续保持良好的供求关系。

OGS在良率上升和成本下降的基础上，在小尺寸的渗透率将会有所上升。

In-cell和On-cell在高端市场继续扩大份额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。

.{;[+@) S52、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。

a, q; w5 |% {:J3 I( h( ]3、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OnCell和In Cell技术方案。

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。

.{;[+@) S5 ~:P U8 x2 Z# C2、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OnCell和In Cell技术方案。

- n% ^+ q3 y" K. U5 K9 D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、"Nexus7、"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。

GFF与G1F均需使用铟锡氧化物膜，属薄膜电容式触控面板；而GG与G2则运用在玻璃基板上溅镀ITO图样(Pattern)方式取代ITO膜，属玻璃电容式触控面板..GFF(Glass-Film-Film):具材料成本优势，但GFF的组成架构仍稍显复杂，导致触控模组的薄化程度有限。

G1F(Glass-Film):採行MetalMesh的优势在于成本优势，原有GFF的两层薄膜硬是减少到仅需一层，这代表着贴合成本也将减少一半，而Metal Mesh的特色在于阻抗极低，一般仅5~10欧姆。

电容式触控屏的技术优点:与电阻式触控屏和电磁式感应板相比，电容式触控屏表现出了更加良好的性能。

由于轻触就能感应，使用方便。

而且手指与触控屏的接触几乎没有磨损，性能稳定，经机械测试使用寿命长达30年。

另外，整个产品主要由一块只有一个高集成度芯片的PCB组成，元件少，产品一致性好、成品率高。

电容式触控屏的缺点:代表流行风向标的iPhone上使用电容式触控屏无疑进一步印证了其拥有的各项优势。

然而，瑕不掩瑜，电容式触控屏也面临着以下挑战：1.由于人体成为线路的一部分，因而漂移现象比较严重；2.电容式感应输入技术在中小尺寸平板显示器上输入或控制点状目标(如点击软键盘上的电话号码或输入中英文字)时的性能有待改进；3.温度和湿度剧烈变化时性能不够稳定，需经常校准；4.不适用于金属机柜，且当外界有电感和磁感的时候，可能会使触控屏失灵原理：当用户触摸电容屏时，由于人体电场，用户手指和工作面形成一个耦合电容，因为工作面上接有高频信号，于是手指吸收走一个很小的电流，这个电流分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指头到四角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算，得出位置。

电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO，最外层是一薄层矽土玻璃保护层,夹层ITO涂层作为工作面,四个角上引出四个电极，内层ITO为屏蔽层以保证良好的工作环境。

表面电容(SurfaceCapacitive)技术，即它的架构相对简单，采用一层ITO玻璃为主体，外围至少有四个电极，在玻璃四角提供电压，在玻璃表面形成一个均匀的电场，当使用者进行触按操作时，控制器就能利用人体手指与电场静电反应所产生的变化，检测出触控坐标的位置。

此类架构决定了表面电容式技术无法实现多点触控功能，因为它采用了一个同质的感应层，而这种感应层只会将触控屏上任何位置感应到的所有信号汇聚成一个更大的信号，同质层破坏了太多的信息，以致于无法感应到多点触控。

另外，表面电容式触控屏还存在小型化的困难，很难应用于手机屏幕，大多用于中大尺寸领域。

（该技术在手机应用方面很难实现，排除X10、"iPhone 4）投射电容(Projective Capacitive)技术，是实现多点触控的希望所在。

它的基本技术原理仍是以电容感应为主，但相较于表面电容式触摸屏，投射电容式触摸屏采用多层ITO层，形成矩阵式分布，以X轴、Y轴交叉分布做为电容矩阵，当手指触碰屏幕时，可通过X、Y轴的扫描，检测到触碰位置电容的变化，进而计算出手指之所在。

基于此种架构，投射电容可以做到多点触控操作。

（官方宣布索尼爱立信X10版本升级将会支持多点触控，结果版本升级了，多点触控没了。

）投射电容的触控技术主要有两种：一种是自电容型(self capacitance，也称absolutecapacitance)，另一种为互电容型(mutualcapacitance，也称transcapacitance)。

自电容型是指触控物与电极间产生电容耦合，并量测电极的电容变化确定触碰发生；互电容型则是当触碰发生，会在邻近2层电极间产生电容耦合现象。

根据这两种原理，可以设计不同的投射电容式架构，不同架构能做到的多点触控功能也就不同。

多点触控其实根据这两种原理，可以设计不同的投射电容式架构，不同架构能做到的多点触控功能也就不同。