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再说电容屏和 In cell

 鱼丸粗面60s8jx 2017-09-13

In cell技术将触摸集成到panel内,让屏更轻薄;是面板公司抢占触摸屏市场的主要套路。


投射电容屏,简称PCT

说 in cell 技术之前,再回顾一下PCT电容屏的原理;


PCT全称

Projective Capacitive Touch panel


PCT电容屏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

经典

Diamond pattern


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,

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'。


In Cell

其实明白了自容屏/互容屏的原理之后,IN CELL的原理就很简单了;

以Apple和JDI的设计为例,

Apple ture in cell

将COM电极分割成小块,通过Gate同层引线,形成互容结构;



JDI in cell

显示COM电极,分成条状作为驱动电极,盒外ITO图形,作为感应电极;

其实看完这两例incell的设计,我们应该发现了,Incell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。

讲到这里,我们再总结下incell触摸屏的特点:


1、轻薄,即使外面还要贴保护Cover;

2、面板厂工艺复杂,尤其是TFT工厂的Mask增多;对面板厂的产能和良率都是挑战;

3、集成触控和面板的IC为一个,不过这方面比较依赖 IC厂商;



至于触摸知识,可以再回顾一下以前总结过的一篇文章;

触摸屏

常见触摸屏知识详解

2015-12-27 木子是棵树 LCD工程师

       要想知道现在手机屏幕几乎没有电阻式触摸屏,我们首先来了解下电阻屏和电容屏的差异;

       电阻式触摸屏是一种传感器,基本上是薄膜加上玻璃的结构,薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有导电涂层(ITO),ITO具有很好的导电性和透明性。上下导电层之间密度很多细小的透明隔离点,使上下ITO隔开、绝缘。当触摸操作时,上下两层ITO接触导电,经由感应器传出相应的电信号,经过转换电路送到处理器,通过运算转化为屏幕上的X、Y值,而完成点选的动作,并呈现在屏幕上

电容式触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的。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 当手指触摸在金属层上时,由于人体电场,用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容,对于高频电流来说,电容是直接导体,于是手指从接触点吸走一个很小的电流这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出,并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比,控制器通过对这四个电流比例的精确计算,得出触摸点的位置



综合来看,电容屏有很多优势:

   透光率高,反之电阻屏需要增加屏幕亮度,电池寿命也受影响;

   电容屏,方便实现多点触控

   屏幕太复杂,不利于手机超薄的趋势;

不过在工业上触摸屏上,电阻屏有抗干扰和防误触的优势。




休息一下




目前市场上主流的触控方式On-cell In-cell OGS,有哪些区别?

       先说OGS,上面我们已经讲过电容屏需要Glasss/Film、Cover Glass、chanel X、chanel Y,下面一张图就能看明白现在为什么是OGS了,即轻薄,成本也低。缺点是摔坏Cover就不能用了。魅族、华为、中兴都有很多型号使用OGS屏幕。


       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。三星、日立、LG等厂商在On-Cell结构触摸屏上进展较快,目前三星OMLED屏幕多使用On-cell技术。

       In-Cell则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(可以在CF侧,也可以在TFT侧),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。



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