全新触控只为瘦身 iPhone5引发触摸技术战争

2012-8-13 14:28:21
类型：原创
来源：电脑报
报纸编辑：陈小豆
作者：

【电脑报在线】手机屏幕经历了从黑白到彩色，从小方框到大尺寸，从一成不变的列表菜单到可以自由翻转的3D效果，从键盘输入到触控操作的一系列进步。然而这些并没有满足人们追求极致的欲望。

手机屏幕经历了从黑白到彩色，从小方框到大尺寸，从一成不变的列表菜单到可以自由翻转的3D效果，从键盘输入到触控操作的一系列进步。然而这些并没有满足人们追求极致的欲望。近日，外媒不断报道，苹果下一代iPhone手机会采用一种全新的in-cell触控技术，它更薄、更轻、更透的特点，能够助机身减肥再次成功。这一技术究竟牛在何处，我们先来一窥端倪。

iPhone5引发触摸技术战争
一直以来，苹果iPhone都是手机行业在技术发展上的急先锋，之所以业内人士会将in-cell触控技术与iPhone5联系在一起，是因为新技术带来的不仅仅是视觉和触控体验上的升级，还能给手机设计带来更多的变化。

苹果iPhone5机身结构预测

1.碱性铝硅酸盐薄玻璃
2.聚碳酸盐层
3.In-Cell屏幕
4.铬材质边缘
5.液态金属机身

眼下，“恋薄”已经成为手机的一种潮流，市面上以轻薄著称的手机不在少数，包括拥有7.1毫米机身的摩托罗拉刀锋RAZR XT910以及号称“世界最薄智能手机”，机身厚度达6.65毫米的OPPO Finder。iPhone4S的厚度为9.3mm，如果iPhone5引入in-cell触控技术，那么机身厚度将会小于8mm，也就是说薄了15%，瘦身效果非常明显。

屏幕变薄，内部空间也会增大。一直以来，苹果最大的担心就是由于屏幕尺寸增大，续航能力大幅下降，使用体验打折。为此，iPhone5甚至会放弃老的接口标准，腾出更大空间扩大电池面积，而工程师透露，按照iPhone4s内部布局，如果采用in-cell触控技术，在外形不变的情况下，电池厚度增加1mm，容量扩大20%。

两层合一层想法很大胆
相信不少人都有过屏幕被挤碎的经历，运气好的话，还能正常显示，但却无法实现触摸操控。之所以会出现这种情况，是因为手机屏幕通常采用的是分离结构，内层是用于显示的液晶面板，它并没有感知的能力，而外层是触摸面板，感应用户手指的操作。

在电阻屏被彻底淘汰之后，以多点触控应用为诉求的投射电容式触摸屏成为市场主导，技术上分为薄膜式和玻璃式两种。苹果阵营采用玻璃式，而以三星、HTC为代表的阵营采用薄膜式。从灵敏度、耐用性和透光率等指标来看，玻璃式电容屏性能最佳，但厚度难以控制，而薄膜式电容屏在成本上有优势，大约能降低15-50%。

触摸面板被合并，屏幕厚度因此变薄(见后文解释)

此前，很多厂商都在寻求一种折中的屏幕设计方案，但难以确保成品率和显示性能，实用化未能取得进展，直到苹果的介入，人们才把更多的目光转移到In-cell和On-cell技术上。它提出的是一种合二为一的新思路，将触摸面板和液晶屏一体化设计，所谓In-cell是指将触摸面板功能嵌入到液晶屏的液晶像素中，而On-cell是指将触摸面板功能嵌入到液晶屏中彩色滤光片基板和偏光板之间。

合二为一成为了可能。所谓In-cell是指将触摸面板功能嵌入到液晶像素中，而On-cell是指将触摸面板功能嵌入到彩色滤光片基板和偏光板之间。虽然原理有所不同，但能够实现整个屏幕的薄型化和轻量化。另外，在将触摸面板外置于液晶的传统方式中，液晶和触摸面板之间存在物理空间，因此，在液晶面板的上面和触摸面板的下面之间会反射外来光线等，导致在室外等明亮的环境下的可视性降低。如果外置的触摸面板部件能实现一体化，便可抑制在室外等的可视性降低现象。
抑制杂讯比的是技术创新
市面上绝大部分手机使用的投射电容式触摸屏在技术上并非完美，为了满足厂商对手机轻薄的要求，触摸传感器往往非常靠近显示屏。业界一直通过增加屏蔽层，防止传感器受到显示屏产生杂讯的影响。这种方案虽然有效，但增加了手机的成本和厚度。也有厂商采用在显示屏与触摸传感器之间保持0.3mm气隙的方案，通过空气的自然特性，消散来自显示屏的杂讯，但效果并不好，很多中低档手机触摸屏因此出现间歇性失灵。随着手机在工业设计上追求极致的发展趋势，这两种方案显然已经无法满足。

On-cell与In-cell的差异在于触控传感层的位置

  In-cell技术其实很早就被提出的，之所以一直不为人所知，是因为需要在TFT阵列基板上的像素内部嵌入触摸传感器，必须使用复杂的半导体制造工艺，相互干扰严重，难以确保成品率和显示性能。然而它的优势也很突出，集成触控模块只需要5-10美元的成本，相对于传统技术能够减少35%的总成本，采用In-Cell技术的屏幕在生产前期就开始粘结，比传统技术更加高效，风险和损失更小，像制造iPhone 4S的全套工序需要粘结6个半成品，新工艺只需粘结约三个半成品。制作程序也将由八道精简为五道，生产周期从过去的12-16个工作日缩短为现在的3-5个工作日。

  正是看到这一技术的发展前景，以及丰厚的利润驱使，年初夏普、乐金LGD及东芝三家触控面板供应商积极加入到产业链，进行技术攻关，重新设计出一种双层传感器。其中发射线在传感器的下半部分，而接收线在上半部分，接收线对显示噪声敏感，但传感器底部宽的发射线构成了一个屏障，阻挡住显示屏所产生的杂讯，这就意味着在传感器中间接建立了一个屏蔽层。根据相关资料显示，采用In-Cell技术的触摸屏在今年第二季度正式进入生产阶段，良品率已经能达到65-70%。

  相比之下，On-Cell技术由于只需在彩色滤光片基板和偏光板之间形成简单的透明电极图案，生产难度大大降低。三星已经将它成功应用在Super AMOLED上，屏幕厚度减少约0.8毫米，由于是有机自发光，所以与触控传感器不存在干扰，操作非常灵敏，但成本难降，目前我们只在三星中高端产品中看到Super AMOLED屏的身影。

  编后：

整合型触控技术在2012年已经成为一种新趋势，一旦苹果新一代iPhone率先导入in-cell触控面板，将会对整个产业链造成巨大的影响力，对于纯做触控模块的厂商而言，无疑是灭顶之灾。

本文出自2012-08-13出版的《电脑报》第32期 D.平板数码
(网站编辑：史健)

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