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目前,市场上采用的触摸屏基本都是分离式触摸屏,所谓分离式触摸屏,就是触摸面板与液晶面板分开生产,然后组装到一起。随着技术进步,手机越来越追求轻薄,如果能使原本外置的触摸面板部件与液晶面板实现一体化,便有可能实现面板的薄型化和轻量化,降低面板厚度和成本,很多厂商都在积极开发一体化触摸屏,也叫内置式触摸屏。于是,incell和oncell技术应运而生,今天我们就介绍下这两个技术;

投射电容屏,简称PCT

再讲 in cell 技术之前,我们先讲PCT电容屏的原理;

PCT全称

Projective Capacitive Touch panel(投射式电容屏)

PCT电容屏结构有很多种:我们常见的如G/G,G/F/F等都属于PCT电容屏,各类电容屏工艺及使用设备都不同,PCT电容屏下层会有由X和Y两个坐标组成的网格(仔细看实物可以看得出),手指触摸时,TP会吸收手指微弱的电流而改变其电荷,再通过控制器捕捉并计算触摸的位置。按扫描方式分为自电容屏互电容屏两种;

自电容屏:

是玻璃表面的ITO层对地形成电容。当手指接触电容时,会干扰接触点的对地电容。可以通过电流、电压等多种方式,检测接触点位的变化;

检测原理很多种,如下是通过电荷变化,检测触摸的原理:

通过依次不断开合开关,对parasitic capacitive充放电,检测放电时流出的电荷,当手指触控时,影响触摸点位的电容,从而影响流出的电荷:

不同公司有不同的触摸电路设计,先看看经典的 Diamond pattern设计

以Diamond pattern设计来说,自电容实现触摸的方式:依次竖向、横向扫描,判断各自对于地面的电容变化,分别计算X/Y坐标,确定触摸点;

但这样的话也有问题,就是多点触摸的时候,横向坐标和竖向坐标的搭配有多种,就无法准确的判定触摸点,俗称'鬼点'。

互电容屏

互电容屏和自电容屏的差异就是,它的横竖电极相互交叉的地方会形成电容,当手指触摸到电容屏时,影响了触摸点附近两个电极之间的耦合,从而改变了这两个电极之间的电容量。

互电容屏的扫描和自电容屏有所不同,还是以Diamond pattern设计为例,竖向固定一条线,依次扫描横向电极线。然后再竖向固定第二条,依次扫描横向电机线,依次类推……

正如此,互电容可以真正实现多点触摸,也没有'鬼点'。

Incell和Oncell

其实明白了自容屏/互容屏的原理之后,IN CELL和oncell的原理就很简单了;

以Apple和JDI的设计为例,

其实看完这两例incell的设计,我们应该发现了,Incell和Oncell的设计,多数利用了COM电极作为触摸的线路之一;至于具体的设计方法肯定是多种多样的,要看各公司自己的研发了。

再看以前我们讲的LCD具体结构,更加清楚了解到Incell和Oncell的具体结构:

In-Cell是指将触摸面板功能嵌入到液晶像素中的方法,即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/On-Cell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。

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。

从上图可以看出,In-cell模组的整体厚度最薄!

In-cell和On-cell的优势

1.整机厚度减薄,TP盖板减少了Film走线层;

2.画面更清晰

3.重量减轻

4.电池空间更大

5.可做真正的窄边框甚至无边框,TP仅仅变成一层装饰的盖板,不需要走线,左右黑边不受走线限制;不像GFF等TP左右要走线,有最小的走线宽度;

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