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新技术——投射电容屏的内嵌式构造

投射电容屏的内嵌式构造
关于投射电容屏内歉式结构的两种不阕观点
In-cell 触控面板未来较难发展
内嵌式构造有望成为投射电容屏的主流技术

    投射电容屏主要依靠两层ITO膜(驱动ITO层、感应ITO层)来实现功能, 驱动ITO层与感应ITO层可以镀刻在同一块玻璃的两面,也可以分别镀 刻在两块玻璃上。从构造上看,驱 动ITO层与感应ITO层互补排列成X-Y 坐标矩阵,控制IC在驱动ITO层上逐 行释放脉冲信号,同时逐列监测感应ITO层的电容变化来确定触控的位 置。正是投射电容屏的这种图形排 列方式和行列扫描机制,从根本上 支持多点触控的实现。
    目前市面上使用的触摸屏多采 用外挂式(On Cell Touch)外挂 式指的是外挂于显示面板之外的触控面板,也是传统最常见的方式,电阻式、电容式或光学式等技术都可采用。
    至于In Cell Touch,通常都是由触控面板厂商生产 后,再与显示面板进行貼合与组装的工作。触控组件整合于显示面板之内,使得显示面板本身就具备触控功能,不需另外进行与触控面板的貼合与组装。

    内嵌式构造利用TFT彩色滤光片作为触摸屏的感应ITO层,在彩色滤光片玻璃的另一面镀刻驱动ITO层。与外挂式相比,内嵌式构造(如图)将触摸屏功能整合在TFT模组内,减少了 ITO导电玻璃的层数。

内嵌式构造结构图:


一、In Cell Touch的现状 
    In Cell技术通常都是由液晶 面板厂所把持,尽管目前参与开发的面板厂商众多,但实际量产的较少,而且出货量也不多。
    常见的In Cell Touch技术包 括电容式、Photo Ssnsor等,由于材料用量减少、制程简化,可以降 低终端产品设计方面的困难度,又可以提高面板的附加价值,因此才会受到面板厂及品牌客户的重视, 但相对地,由于技术新穎,使得面板制程在整合上也存在很高的门槛及挑战,现阶段良率、成本方面,都还无法满足消费市场的要求。
    目前各大面板厂争相抢进的内嵌式触控面板(In Cell),就是将触控功能直接整合于薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)面板的生产制程,由于不必再加上另一层触控玻璃,因此也较外挂式触控面板更为轻薄。目前市面常见的触控面板,其实并非TFT-LCD面板,而是将触控感应器加上玻璃,做成触控面板模块,然后必须再与TFT-LCD面板模块貼合,才算大功告成。内嵌式触控面板就是直接把触 控感应器做在TFT-LCD面板模块,不必再外挂触控面板。
    专家说,面板厂必须先有LTPS(低温玻璃)技术,才有机会研发内嵌式触控面板。这是由于LTPS技术拥有较髙的电子运动性,可将电子组件内建于画素中,拥有这种技 术,面板厂不但无需与专业触控面板厂合作,生产成本有效降低,模块也能比传统的触控面板更轻薄、省电、耐用。

内嵌式构造的优势

内嵌式构造目前存在的问题

·仅需要2层ITO玻璃,材料成本降低

透光度提高,控制面板更轻更薄;

·不需要触摸屏模组与TFT模组后端的贴合,

减少了贴合过程中生产良率问题;

·触摸屏模组与TFT模组同时生产,

减少了模组运输等费用。

·生产工艺难度增加,目前良率低于外挂式。

·彩色滤光片作为触摸屏感应层,

需要功能更加强大的控制IC作为配套。

·TFT会带来噪音信号,

需要优化电容侦测控制电路或算法。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

二、关于投射电容屏内嵌式结 构的两种不同观点:
In Cell Touch未来较难发展 
    目前触控面板拥有In-Cell技 术者仍属少数,想要进入该领域更 是困难重重。专家指出,In-Cell面板的跨入门槛极高,即使是最先开发内嵌式触控面板的TMD(东芝松下显示器公司),对此技术仍有许多困难有待突破,这包括良率、辨识性及环境耐受性等挑战。
    专家认为,面板大厂挟高阶LCD面板技术,直接跨入In-Cell内嵌式触控面板市场,尽管有优势, 但最终外挂式和内嵌式谁能胜出还 言之过早。短期观察,In-Cell在 目前智能手机的快速成长波段中, 切入的机会并不大,这是因为在LCD玻璃上加入触控功能,会导致分辨率降低,同时In-Cell面板的良率也太低,对整体装置的成本并不划算,且面向客户终端产品的经常性变更,In-Cell触控面板制程调整的应变能力更是缺乏弹性。专家说,就算是高度普及的PC产品, 也并非完全标准化,而是留有部分弹性。在触控面板市场上,产品的 生产成本、交期,是厂商必須斤斤计较的竞争力所在。
    除此之外,In-Cell方式制造触 摸屏,不可避免的会遇到与LCD控制信号相互干扰的问题。这会在使用的稳定性、良品率等方面很不好的 影响,很难实现产业化。
    另外,In-Cell的方式也需要钢化玻璃,如果未来直接在钢化玻璃上做电容式触摸屏的图形(目前TPK已经有这样的技术),则In-Cell的方式将永无出头之日。

内嵌式构造有望成为投射电容屏的主流技术 
 1.短期技术问题并不构成长期限制因素

    内嵌式构造的优势主要体现在ITO导电玻璃层数从3到4层减少至2层,进而提高触控面板的透光度,降低材料成本,减少面板厚度。但是内嵌式构造仍存在一些问题,特别是目前产品良率不及外挂式。据台湾媒体报道,外挂式投射电容屏的良率约在80%~90%,而内嵌式投射电容屏的良率要低5%~10%。因此,从短期来看内嵌式构造的优势并不 明显。
    单从技术角度分析,目前内嵌式投射电容屏存在的问题并非长期制约因素。内嵌式产品的良率正在不断提高,控制IC一旦规模化制造后价格和可获得性亦不成问题,而TFT噪音信号优化处理的难度也不大。因此,精准极速时时彩计划网页版免费网页版认为内嵌式构造目前不足的解决只是时间问题,内嵌式构造带来的高透光率、低材料成本、轻薄化等优势代表消费电子产品的发展趋势, —定会替代外挂式构造而成为技术主流。

2.中大尺寸投射电容屏的兴起将促进内嵌式技术的发展

    从目前了解的行业情况来看,小尺寸触摸屏仍以外挂式构造为主。原 因有两个:(1)由于尺寸较小,内嵌式构造带来的优势在目前看来还不显著。(2)产品以定制化为主,历史上中小尺寸TFT显示屏与触摸屏模组的分工较为明确。精准极速时时彩计划网页版免费网页版认为这样的 产业格局有可能被改变,而中大尺寸投射电容屏的兴起是这一变革的重要驱动因素。
    精准极速时时彩计划网页版免费网页版认为,中大尺寸投射电容屏 采用内嵌式构造的直接优势是材料成 本的降低(尺寸越大,节省一层ITO导电玻璃的材料成本越多),但更进 一步来看,嵌入式构造更符合大尺寸TFT产业链的布局习惯。精准极速时时彩计划网页版免费网页版判断,在中大尺寸投射电容屏领域,触摸屏功能会像彩色滤光片一样,逐步整合到具备产业链配套能力的TFT面板厂商内部(In House模式)。在 产品良率问题解决后,内嵌式技术 一定会向小尺寸投射电容屏领域渗透,成为技术主流。

3.积极储备内嵌式技术的小尺寸投射电容屏厂商值得关注 
    中大尺寸触摸屏向小尺寸下切是小尺寸触摸屏厂商的隐性行业风险,精准极速时时彩计划网页版免费网页版认为目前还不必过于担心这一问题。一是因为两者目标市场的定位不同,中大尺寸目前以平板电脑、PC等应用为主,小尺寸主要以手机为主;二是因为小尺寸投射电容屏应用开发定制化程度较高, 不能仅从生产成本考虑,精准极速时时彩计划网页版免费网页版认为投射电容屏领域并不会出现面板行业“高世代大尺寸通吃”的现象。当然,如果中大尺寸触摸屏应用市场(iPad等平板电脑、PC、家电)的发展低于预期,中大尺寸向小尺寸下切的可能性会加大。
    精准极速时时彩计划网页版免费网页版认为积极储备内嵌式技术的小尺寸投射电容屏厂商目前处于相对有利的位置:(1)相比于外挂式小尺寸投射电容屏厂商,内嵌式构造的优势会在市场竞争日趋激烈后凸显;(2)相比于大尺寸投射电容屏厂商,具备下游客户群优势及产品定制化的经验优势;(3)即便中大尺寸下切趋势形成,已有内嵌式技术储
备亦存在与TFT商合作的可能性。

三、模组厂商成为投射电容屏 产业链的核心环节 
    相比于电阻式触摸屏模组厂商,投射电容式触摸屏模组厂商实力更加强大,在产业链中发挥的作用也更加大,主要体现在以下方面:
(1)模组制造技术壁垒增高:电阻式触摸屏模组制造主要是貼合成型过程,投射电容式触摸屏需要模式设计、底层程序开发等一系列工序,技术壁垒大幅高于电阻式触摸屏的生产,而内嵌式构造的工艺难度更大。
(2)成为产业链核心环节:电阻式触摸屏产业链是自上而下的“直 线型”,投射电容屏模组厂商在功能定制、比幵发等环节需协调上下游, 产业链模式变成“网格型”(如图),而模组厂商成为核心环节。 特别是内嵌式构造成为技术主流后, 模组厂商的核心地位进一步加强。
对于投射电容屏模组厂商,精准极速时时彩计划网页版免费网页版认为其在产业链中的地位有所上升, 同时进入门槛有所提髙,其盈利水平及持续性会好于当年的电阻式触摸屏 棋组厂商。

投射电容屏“网格型:产业链——


四、iPhone5率先采用In-Cell 
    在触控领域中,各项技术皆有其优点与缺点,没有任何单一技术可以涵括所有的优点。
    专家认为,多点触控在人机接口的发展趋势上,扮演了关键角色,未来的产品应用势必会越来越普及。而为了展现较佳的光学表现及更低的成本结构,内嵌式触控技术势必被市场不断推升,成为未来的主流技术。市场传出iPhone5的触控面板将采用内嵌式技术的消息,这对于投射式电容的业者来说是个不利因素,但专家认为,内嵌式技术由于良率问题及触控面板反应度降低,整体来看,目前对于高阶行动装置的渗透率依然不高,且此技术仍需面对芯片整合的挑战, 因此认定苹果突然转换触控技术的可能性并不大,短期内,内嵌式技术对现有触控厂商的威胁仍低。



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