Incell and oncell與外掛式觸控方案原理對比及性能選型介紹

1、Incell and oncell與外掛式觸控方案原理對與外掛式觸控方案原理對比及性能選型介紹比及性能選型介紹Qingfeng.Hu日期：日期：2016.9.16目錄目錄一。一。CTP基本組成及結(jié)構(gòu)基本組成及結(jié)構(gòu)二。投射二。投射式電容屏式電容屏分類簡介分類簡介三。外掛式三。外掛式TP簡介及特性簡介及特性 結(jié)構(gòu)對比介紹：結(jié)構(gòu)對比介紹：四。內(nèi)嵌式四。內(nèi)嵌式TP簡介及特性簡介及特性 結(jié)構(gòu)對比介紹：結(jié)構(gòu)對比介紹： A.內(nèi)嵌式TP之On cell簡介及特性：B.內(nèi)嵌式TP之In cell簡介及特性：一.CTP基本組成及結(jié)構(gòu)CTP主要由三部分組成:Cover Lens對CTP模組進行保護當手指觸摸時,與s

2、ensor 之間形成一定的距離,以讓手指與sensor 形成電容Sensor接收control IC發(fā)出的脈沖信號,以在整個平面上形成RC網(wǎng)絡(luò)當手指靠近時形成電容FPC連接Sensor 與Control IC連接Control IC 與 主機投射式電容投射式電容屏分類屏分類顯示模組架構(gòu)顯示模組架構(gòu)外掛式外掛式TP內(nèi)嵌式內(nèi)嵌式TPCTP結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)G/G(Sito、Dito）G/F，P/FG/F/FG1FGFM納米銀、Metal mashOGSOn cellIn cell觸摸原理觸摸原理互容自容互容互容互容互容互容互容互容/自容觸摸功能觸摸功能單層多點，雙面多點分區(qū)兩點 多層多點 兩面多點單層多點（

3、毛毛蟲，架橋）多層多點單層多點（毛毛蟲，架橋）單層多點（毛毛蟲）兩面多點單面多點代表手機廠商代表手機廠商蘋果4、HTC低端市場三星，魅族平板中端手機中大尺寸終端小米三星蘋果5 華為 G/G （DIto）Iphone4 OGS （SIto）Xiao mi二。投射式電容屏分類簡介 OCA OCA OCA OCACover GlassSensor 走線走線G/G結(jié)構(gòu)G/F/F結(jié)構(gòu)G/F或GFM結(jié)構(gòu)OGS結(jié)構(gòu)G/F特點: 使用單層Film Sensor，ITO圖案一般為三角形 ，支持手勢但不支持多點觸摸。 優(yōu)點: 成本低、時間短；透光性好，sensor總厚度薄。缺點 以單點為主，不能實現(xiàn)多點觸控，抗干

4、擾能力較差。GFM特點:相比GF，為互容毛毛蟲，可以實現(xiàn)5點，結(jié)構(gòu)厚度與GF相當，相比GFF成本優(yōu)勢；但AA通道間盲區(qū)大，觸摸效果比GFF稍差。 GFF特點 此結(jié)構(gòu)使用兩層Film Sensor，ITO圖案一般為菱形和矩形 ，支持真實多點。 優(yōu)點： 準確度較高，手寫效果好，支持真實多點；sensor可以做異形，開模成本低，時間短；抗干擾能力強。 缺點 透過率沒有G+G的高。G/G特點使用一層Glass Sensor，ITO圖案一般為菱形和矩形 ，支持真實多點。 優(yōu)點準確度高，透光性高，手寫效果好缺點 開模成本高，打樣周期長，可替代性差；受撞擊Glass sensor 易損壞無觸摸，并且Glas

5、s sensor不能做異形；厚度較厚.OGS：在CG上直接形成ITO導電傳感器的技術(shù)。使CG同時起到保護和觸摸傳感器的雙重作用。優(yōu)勢：節(jié)省了一層玻璃或film成本和減少了一次貼合成本;減輕了重量;增加了透光度。缺點：大片強化造成單片玻璃邊緣強化不足，跌落容易破；后期發(fā)展為TOL小片鍍膜及強化技術(shù)，但良率低； 相比GFF，玻璃光罩開模較貴；由于sensor線路鍍與lens上，跌落lens破裂后，走線破壞，觸摸失靈。三。外掛式三。外掛式TP簡介及特性簡介及特性 結(jié)構(gòu)對比介紹：結(jié)構(gòu)對比介紹：名稱名稱厚度厚度材質(zhì)材質(zhì)蓋板0.55/0.7mmGLASSOCA0.125mm光學膠ITO0.125mmPET

6、基材film名稱名稱厚度厚度材質(zhì)材質(zhì)蓋板0.55/0.7mmGLASSOCA0.125mm光學膠ITO0.05mmPET基材filmOCA0.05mm光學膠ITO0.05mmPET基材film名稱名稱厚度厚度材質(zhì)材質(zhì)蓋板0.55/0.7mmGLASSOCA0.175mm光學膠ITO0.4mmGlass名稱名稱厚度厚度材質(zhì)材質(zhì)蓋板0.44/0.55/0.7mmGLASS保護膜0.1mmPET基材 In cellOn CellArrayPolarizarGlasscolor filterLiquid Crystal TxRxTxRxTxRxTxRxTxRxGlassPolarizarCover L

7、ensPolarizarGlasscolor filterLiquid Crystal GlassarrayPolarizarTxRxTxRxTxRxTxRxTxRxCover LensA.內(nèi)嵌式內(nèi)嵌式TP之之In cell 和和On cell一般層疊結(jié)構(gòu)圖：一般層疊結(jié)構(gòu)圖：iPhone5POP4-5可以看出In cell /on cell與外掛式TP總體區(qū)別在于TX/RX位于偏光片內(nèi)側(cè)，也即TP線路做在LCM內(nèi)部不同位置四。內(nèi)嵌式四。內(nèi)嵌式TP簡介及特性簡介及特性 結(jié)構(gòu)對比介紹：結(jié)構(gòu)對比介紹：On cell觸摸屏定義：觸摸屏定義：將sensor線路鍍膜制作在LCD的前導電玻璃（CF）表面，則

8、稱為On-cell：B.內(nèi)嵌式內(nèi)嵌式TP之之On cell簡介及特性：簡介及特性：LCM搭配on cellAmoled搭配on cellONCELL方案設(shè)計特點：方案設(shè)計特點：與其他外掛觸控方案對比:有更佳透光率、較薄、窄邊框設(shè)計、ID設(shè)計簡潔；ITO位于LCD表面，跌落LENS破裂后不影響功能；可以實現(xiàn)5點觸摸與GFM類似；供應(yīng)鏈更簡單，TP模塊(LCM+ sensor)生產(chǎn)， 由LCM 廠全部獨立完成。On cell觸摸原理：觸摸原理：Syaptics 1T2R 多點互容 ITO走線圖：CF表面On cell觸摸感應(yīng)原理：手指靠近，通過計算被吸收的感應(yīng)量計算位置On cell綁定區(qū)圖示：

9、偏光片偏光片On cell ITO綁定區(qū)綁定區(qū)COG FOG綁定綁定顯示顯示區(qū)區(qū)ITO走線走線On cell實現(xiàn)方案：實現(xiàn)方案： ITO走線方式有三種方案：互容搭橋方式，互容單層多點毛毛蟲（最多），自容方案：On cell不同方案客觀性能對比介紹：主要IC方案廠商：B.內(nèi)嵌式內(nèi)嵌式TP之之On cell簡介及特性：簡介及特性：On cell方案設(shè)計選型要點：方案設(shè)計選型要點：相關(guān)內(nèi)容相關(guān)內(nèi)容選型通用標準選型通用標準ITO圖案圖案單層多點單層多點架橋架橋尺寸尺寸單層多點：支持Size7“架橋：支持Size8“ITO方阻方阻單層多點：4010ohm架橋：4020ohmLCD CF厚度要求厚度要求0

10、.2-0.4mmLens厚度要求厚度要求0.5-0.7mm；油墨絕緣阻抗500M歐姆/cm偏光片阻抗偏光片阻抗片材PSA中選用無加AS抗靜電材料，阻抗需1013偏光片厚度偏光片厚度0.1-0.2mm貼合方案貼合方案框貼：gap0.3mm ；全貼：OCA 0.125-0.2mmVDD供電電壓供電電壓3.3V最佳節(jié)點電容節(jié)點電容0.5-5pfTX/RX對地電容對地電容建議小于170pf觸摸性能觸摸性能提升觸摸性能方式：增大differ感應(yīng)量（減薄介質(zhì)，降低方阻，提高介電常數(shù)）降低noise（CF厚度增加）；軟件修改增益及base修改；工藝設(shè)計要求工藝設(shè)計要求POL貼附只能選用水洗研磨方式；綁定使用

11、低溫ACF；綁定粒子聚集微短問題；B.內(nèi)嵌式內(nèi)嵌式TP之之On cell簡介及特性：簡介及特性：GF&GFM&GFF&ONCELL結(jié)構(gòu)選型對比：結(jié)構(gòu)選型對比：從結(jié)構(gòu)方面對比總體上，On-cell 技術(shù)優(yōu)勢有：1）更佳透光率、較薄、較輕、窄邊框設(shè)計、ID設(shè)計簡潔；觸摸性能與GFM相當；2）同時供應(yīng)鏈上更簡單，TP模塊(LCM+ sensor)生產(chǎn)， 由LCD 廠全部完成，免除生產(chǎn)中 備料(玻璃 、sensor)及外部貼合工序，長期看有成本優(yōu)勢；B.內(nèi)嵌式內(nèi)嵌式TP之之On cell簡介及特性：簡介及特性：GF（分區(qū)兩點（分區(qū)兩點-三角形）三角形）GFM（單層多點）（單層多點）GFF（雙層多點）（

12、雙層多點）GF&GFM&GFF&ONCELL性能對比性能對比ONCELL方案與其他外掛觸控方案對比：1)采用單層毛毛蟲圖案，pattern直接做在LCD CF上,可實現(xiàn)多點觸控，與GFMGFF一致；2）觸控性能排序：GFFGFM ONCELL GF ，ONCELL方案在客觀測試及防水方面稍差些，同 時由于與LCD一體，容易受noise干擾，方案選擇調(diào)試重要；ONCELL（單層多點（單層多點-毛毛蟲）毛毛蟲）Pattern在在LCD CF上上B.內(nèi)嵌式內(nèi)嵌式TP之之On cell簡介及特性：簡介及特性：C.內(nèi)嵌式內(nèi)嵌式TP之之In cell簡介及特性：簡介及特性：In cell觸摸屏定義：觸摸屏

13、定義：觸摸線路直接制作在面板（Cell）的前后導電玻璃之間（也就是在Cell里面），則稱為In-cell。目前簡要分有四種技術(shù)結(jié)構(gòu)：一。一。Iphone5 in-cell：使用Xcom與Ycom導線 ，將 Vcom 電極細分后排列組合連接成Sensor 的形狀；RX感應(yīng)/TX驅(qū)動走線均做在LCD的TFT的Array面；并且TX與RX交叉的地方通過架橋絕緣的方式；此結(jié)構(gòu)屬于單層互容結(jié)構(gòu)：Iphone5 in-cell方案特點：方案特點：更佳透光率、較薄、窄邊框設(shè)計、 sensor ITO位于LCD內(nèi)部，跌落LENS破裂后不影響觸摸功能；可以實現(xiàn)10點觸摸；缺點：TX/RX做在同一層且蘋果分辨率高

14、，線寬線距很窄，良率低；驅(qū)動上與LCD驅(qū)動IC分時使用，觸控的反應(yīng)速度變慢，增加了系統(tǒng)算法的困難；TXRX發(fā)射接收在同一層，手指觸摸感應(yīng)量不足，觸摸效果稍差與Hybrid方案。ArrayPolarizarGlasscolor filterLiquid Crystal Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx RxGlassPolarizarCover Lens二。二。Sony/JDI advance In Cell 技術(shù)技術(shù)： 此技術(shù)又稱為Hybrid技術(shù)，也即意思為屬于on-cell與in-cell混合設(shè)計：將感應(yīng)層RX作在上玻璃的上方CF面（on cell設(shè)計方式）；將LCD內(nèi)

15、部的 Vcom 電極分條后做為觸控的驅(qū)動層TX,產(chǎn)生觸控用的Tx訊號；那么就會衍生兩種結(jié)構(gòu)的此種in cell技術(shù)；因為TN屏與IPS屏VCOM電極分別位于CF面 以及TFT面，如下圖：Sony/JDI advance In Cell 技術(shù)特點：1.在上玻璃上方只做Rx層的ITO良率會比On cell方案高；不用與LCD分時作業(yè)，算法簡便；2.Tx與Rx相隔一片玻璃，觸控IC的設(shè)計上相對簡單，TX位于CF面的噪聲干擾??；3.CF表面仍須要一層 ITO，光學特性較差（反光可以看到ITO圖案），連帶耗電稍差；4.用于IPS的LCD時，TX位于TFT面，有液晶電容所產(chǎn)生的噪聲，與TX/RX所產(chǎn)生的干

16、擾訊號難處理；5.目前國內(nèi)應(yīng)用較多的方案，如華為榮耀6，榮耀7 JDI技術(shù)；報道樂視的BOE玻璃也有此技術(shù)1.用于用于TN VA型的型的LCD的的in cell設(shè)計：設(shè)計：PS:VCOM在CF面內(nèi)側(cè)，所以TX做在CF面內(nèi)側(cè)，RX做在CF上表面：2.用于用于IPS型的型的LCD的的in cell設(shè)計：設(shè)計：PS:VCOM在TFT面，所以TX做在TFT面內(nèi)側(cè)，RX做在CF上表面：CF面綁定面綁定RX走線走線C.內(nèi)嵌式內(nèi)嵌式TP之之In cell簡介及特性：簡介及特性：三。三。LG advance In Cell 技術(shù)技術(shù)： 將 V com 電極層切成獨立小區(qū)域電極，使用自電容的技術(shù)來實現(xiàn)觸摸功能，

17、所以所以LG in cell技術(shù)特點就是觸摸感應(yīng)線路在同一層技術(shù)特點就是觸摸感應(yīng)線路在同一層（CF或TFT面）LG advance In Cell 技術(shù)特點：觸控 IC與LCD驅(qū)動IC整合到一起進行運行，須分時作業(yè)，與Apple技術(shù)相似。觸控 IC與LCD驅(qū)動IC分時作業(yè)圖示紅框時段：LCD gate掃描及source寫入；綠框時段：觸控驅(qū)動時段；四。四。三星三星 advance In Cell 技術(shù)技術(shù)： 使用 color filter層上的BM黑色矩陣，圖案化后當做Rx使用；同時使用Vcom電極層分為條狀作為Tx；此此種技術(shù)可以看到當為種技術(shù)可以看到當為IPS玻璃時玻璃時TX則在則在TFT

18、面，面，RX在在CF面；面； 當為當為TN玻璃時，玻璃時，TX/RX則都會在則都會在CF面：面： 三星advance In Cell 技術(shù)特點：1.IPS LCD：面板設(shè)計變動少，量產(chǎn)容易；由于Tx與Rx距離太近，約10微米，偵測的靈敏度面臨嚴苛的挑戰(zhàn)；目前可用的觸控IC方案少；2.TN LCD: Tx與Rx距離縮小到23微米,觸控的靈敏度不高；Tx的Vcom可以隔離LCD Gate line 與 Data line訊號干擾，所以此結(jié)構(gòu)noise干擾最小。使用于IPS的LCD： TX/RX相對排列，距離10um： TX 訊號訊號層層使用于TN的LCD：TX/RX同側(cè)，距離2-3um：C.內(nèi)嵌式

19、內(nèi)嵌式TP之之In cell簡介及特性：簡介及特性：Test ItemsAppleiPhone5incell互容互容AppleiPhone4G/GSamsungGalaxy S3On cellHybrid技術(shù)技術(shù)Linearity1.33mm0.60mm0.50mm0.70mmFinger Jitter1.00mm0.60mm0.58mm0.50mmFinger Separation10.8mm10.8mm14.6mm10mm (9mm slugs)Charge NoiseGreatGreatGreatGeneralIn cell 、on cell技術(shù)與外掛技術(shù)與外掛TP代表機型性能對比：代表機型性能對比：C.內(nèi)嵌式內(nèi)嵌式TP之之In cell簡介及特性：簡介及特性：GF&GFM&GFF&ONCELL&INCELL性能對比：性能對比：性能性能GFGFMGFFO