触控感应器作为电容触摸屏的重要电子元件,在TFT-LCD时代Out-Cell、In-Cell、On-Cell三分天下,这些技术都各有特点,In-Cell和On-Cell被苹果和三星垄断。随着OLED的的逐渐壮大,未来哪种触控感应器会成为主流?
TFT-LCD时代:Out-Cell、In-Cell、On-Cell三分天下触控感应器是电容式触摸屏的重要电子元件,触控感应器接收触碰信号后,将其转换为电信号并经FPC传输至触控IC进行运算分析,从而得到触碰点的坐标信号。目前电容式触摸屏的感应器技术架构主要分为Out-Cell、In-Cell和On-Cell三种类型,其中Out-Cell又可分为G+G、G+F和OGS三种技术,几类技术的主要差别在于ITO(氧化铟锡)镀层载体和层数的不同以及触控感应器所在位置的不同。
TFT-LCD时代,Out-Cell、In-Cell、On-Cell三分天下,其中G+F占比最高,2015年达到49.3%,其次是In-cell和On-Cell,合计达到40.6%。WitsView预计,In-cell和On-Cell的市占率将在2016年达到47.8%,而G+F将会降低至44.3%。
G+G、G+F:三层架构,主要搭载于中低端手机G+G技术由苹果公司开发,应用在iPhone的第一代手机上。G+G触控感应器位于盖板玻璃和显示模组中间,其结构由一块玻璃基板支撑,ITO导电涂层分别镀在玻璃基板两侧,优点是透光率好(因为采用玻璃基板),缺点是厚度较厚,不符合智能手机“轻薄短小”的发展方向,目前,在中低端市场,G+G技术已基本被G+F技术取代;在高端智能手机和平板电脑市场,G+G技术已经基本被OGS、In-Cell和On-Cell技术取代。
G+F触控感应器同样位于盖板玻璃和显示模组中间,其结构由PET薄膜基板支撑,ITO导电涂层镀在PET薄膜表面,而根据ITO导电涂层镀膜位置以及导电薄膜层数不同,又可分为GFF、GF2、G1F等多种规格,以GF2为例,其结构示意图如下。
G+F的优点:成本在所有触控技术中最低且厚度较G+G薄(因为采用PET薄膜基板),目前透光率可以做到与G+G相近。G+F触控技术主要占据了中低端手机的市场份额。
OGS、In-Cell、On-Cell:两层架构,全贴合手机是发展方向搭载G+G或G+F触控模组的手机有三层架构:盖板玻璃、触控感应器、显示模组。与之不同的是OGS、In-Cell、On-Cell三种技术架构,这三种技术将触控感应器嵌入在盖板玻璃或显示模组内,因此只有“两层”架构:盖板玻璃和显示模组,进而触控面板会变得更薄。
具体来看,OGS技术直接将触控功能感应线路蚀刻于盖板玻璃之上,从而将触摸屏模组中的盖板玻璃和触控感应器结合在一起,减少了一层玻璃或PET薄膜基板,进而达到提高透光率、减少贴合次数、降低触摸屏模组厚度的效果。
In-Cell触控技术将触控感应线路搭载于显示面板内部,在TFT阵列基板与彩色滤色膜之间形成的盒内部嵌入触摸传感器功能,能有效减少光学胶等多种材料的使用,增加透光性的同时减少显示器件的厚度;On-Cell触控技术将感应线路搭载于显示面板的彩色滤光片玻璃上表面,通过在彩色滤光片和偏光片之间形成简单的透明电极图案嵌入触摸屏。区别In-Cell和On-Cell的主要特征在于:In-Cell的触控感应器位于彩色滤光片的下方,On-Cell的触控感应器位于彩色滤光片的上方。
由于搭载OGS、In-Cell、On-Cell触控技术的触控面板只有“两层”架构,符合智能手机向“短小轻薄”的发展方向,因此在TFT-LCD时代各占据一席地位。除“轻薄短小”的用户需求外,全贴合需求的兴起也引导触控技术向OGS、In-Cell、On-Cell三者发展。
所谓全贴合,简单理解就是将盖板玻璃、触控感应器、显示模组三者“粘贴”在一起时是否会有“空隙”,如果有“空隙”,就称为非全贴合,如果没有“空隙”,就成为全贴合。“空隙”即空气层,空气层的存在容易导致手机屏幕进灰,同时会产生显示效果不佳、费电等缺点。由于G+G和G+F技术有三层“架构”,因此无论怎样“粘贴”也会产生一定的空气层,尽管可以用OCA光学胶填补空气层,但依然存在通透性不足,光线反射率增加的问题。而OGS、In-Cell、On-Cell三者技术只有两层“架构”,采用全贴合技术时不会产生空气层,是触控面板未来的发展方向,也是在TFT-LCD时代高端智能手机的标准配置。
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