Incellandoncell及外挂式触控方案原理对比及性能选型介绍课件

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1、Incellandoncell与外挂式触控方案原理对比与外挂式触控方案原理对比及性能选型介绍及性能选型介绍Qingfeng.Hu日期：日期：2016.9.16目录目录一。一。CTP基本组成及结构基本组成及结构二。投射二。投射式电容屏式电容屏分类简介分类简介三。外挂式三。外挂式TP简介及特性简介及特性 结构对比介绍：结构对比介绍：四。内嵌式四。内嵌式TP简介及特性简介及特性 结构对比介绍：结构对比介绍：A.内嵌式TP之On cell简介及特性：B.内嵌式TP之In cell简介及特性：一.CTP基本组成及结构CTP主要由三部分组成:Cover Lens对CTP模组进行保护当手指触摸时,与sens

2、or 之间形成一定的距离,以让手指与sensor 形成电容Sensor接收control IC发出的脉冲信号,以在整个平面上形成RC网络当手指靠近时形成电容FPC连接Sensor 与Control IC连接Control IC 与 主机投射式电容投射式电容屏分类屏分类显示模组架构显示模组架构外挂式外挂式TP内嵌式内嵌式TPCTP结构结构G/G(Sito、Dito）G/F，P/FG/F/FG1FGFM纳米银、Metal mashOGSOn cellIn cell触摸原理触摸原理互容自容互容互容互容互容互容互容互容/自容触摸功能触摸功能单层多点，双面多点分区两点 多层多点 两面多点单层多点（毛毛虫

3、，架桥）多层多点单层多点（毛毛虫，架桥）单层多点（毛毛虫）两面多点单面多点代表手机厂商代表手机厂商苹果4、HTC低端市场三星，魅族平板中端手机中大尺寸终端小米三星苹果5 华为 G/G（DIto）Iphone4 OGS（SIto）Xiao mi二。投射式电容屏分类简介 OCA OCA OCA OCACover GlassSensor 走线走线G/G结构G/F/F结构G/F或GFM结构OGS结构G/F特点:使用单层Film Sensor，ITO图案一般为三角形，支持手势但不支持多点触摸。优点:成本低、时间短；透光性好，sensor总厚度薄。缺点 以单点为主，不能实现多点触控，抗干扰能力较差。GFM

4、特点:相比GF，为互容毛毛虫，可以实现5点，结构厚度与GF相当，相比GFF成本优势；但AA通道间盲区大，触摸效果比GFF稍差。GFF特点 此结构使用两层Film Sensor，ITO图案一般为菱形和矩形，支持真实多点。优点：准确度较高，手写效果好，支持真实多点；sensor可以做异形，开模成本低，时间短；抗干扰能力强。缺点 透过率没有G+G的高。G/G特点使用一层Glass Sensor，ITO图案一般为菱形和矩形，支持真实多点。优点准确度高，透光性高，手写效果好缺点 开模成本高，打样周期长，可替代性差；受撞击Glass sensor 易损坏无触摸，并且Glass sensor不能做异形；厚度

5、较厚.OGS：在CG上直接形成ITO导电传感器的技术。使CG同时起到保护和触摸传感器的双重作用。优势：节省了一层玻璃或film成本和减少了一次贴合成本;减轻了重量;增加了透光度。缺点：大片强化造成單片玻璃边缘強化不足，跌落容易破；后期发展为TOL小片镀膜及强化技术，但良率低；相比GFF，玻璃光罩开模较贵；由于sensor线路镀与lens上，跌落lens破裂后，走线破坏，触摸失灵。三。外挂式三。外挂式TP简介及特性简介及特性 结构对比介绍：结构对比介绍：名称名称厚度厚度材质材质盖板0.55/0.7mmGLASSOCA0.125mm光学胶ITO0.125mmPET基材film名称名称厚度厚度材质材

6、质盖板0.55/0.7mmGLASSOCA0.125mm光学胶ITO0.05mmPET基材filmOCA0.05mm光学胶ITO0.05mmPET基材film名称名称厚度厚度材质材质盖板0.55/0.7mmGLASSOCA0.175mm光学胶ITO0.4mmGlass名称名称厚度厚度材质材质盖板0.44/0.55/0.7mmGLASS保护膜0.1mmPET基材 In cellOn CellArrayPolarizarGlasscolor filterLiquid Crystal TxRxTxRxTxRxTxRxTxRxGlassPolarizarCover LensPolarizarGlass

7、color filterLiquid Crystal GlassarrayPolarizarTxRxTxRxTxRxTxRxTxRxCover LensA.内嵌式内嵌式TP之之In cell 和和On cell一般层叠结构图：一般层叠结构图：iPhone5POP4-5可以看出In cell/on cell与外挂式TP总体区别在于TX/RX位于偏光片内侧，也即TP线路做在LCM内部不同位置四。内嵌式四。内嵌式TP简介及特性简介及特性 结构对比介绍：结构对比介绍：On cell触摸屏定义：触摸屏定义：将sensor线路镀膜制作在LCD的前导电玻璃（CF）表面，则称为On-cell：B.内嵌式内嵌式

8、TP之之On cell简介及特性：简介及特性：LCM搭配on cellAmoled搭配on cellONCELL方案设计特点：方案设计特点：与其他外挂触控方案对比:有更佳透光率、较薄、窄边框设计、ID设计简洁；ITO位于LCD表面，跌落LENS破裂后不影响功能；可以实现5点触摸与GFM类似；供应链更简单，TP模块(LCM+sensor)生产，由LCM 厂全部独立完成。On cell触摸原理：触摸原理：Syaptics 1T2R 多点互容 ITO走线图：CF表面On cell触摸感应原理：手指靠近，通过计算被吸收的感应量计算位置On cell绑定区图示：偏光片偏光片On cell ITO绑定区绑

9、定区COG FOG绑定绑定显示显示区区ITO走线走线On cell实现方案：实现方案：ITO走线方式有三种方案：互容搭桥方式，互容单层多点毛毛虫（最多），自容方案：On cell不同方案客观性能对比介绍：主要IC方案厂商：B.内嵌式内嵌式TP之之On cell简介及特性：简介及特性：On cell方案设计选型要点：方案设计选型要点：相关内容相关内容选型通用标准选型通用标准ITO图案图案单层多点单层多点架桥架桥尺寸尺寸单层多点：支持Size7“架桥：支持Size8“ITO方阻方阻单层多点：4010ohm架桥：4020ohmLCD CF厚度要求厚度要求0.2-0.4mmLens厚度要求厚度要求0.

10、5-0.7mm；油墨绝缘阻抗500M欧姆/cm偏光片阻抗偏光片阻抗片材PSA中选用无加AS抗静电材料，阻抗需1013偏光片厚度偏光片厚度0.1-0.2mm贴合方案贴合方案框贴：gap0.3mm；全贴：OCA 0.125-0.2mmVDD供电电压供电电压3.3V最佳节点电容节点电容0.5-5pfTX/RX对地电容对地电容建议小于170pf触摸性能触摸性能提升触摸性能方式：增大differ感应量（减薄介质，降低方阻，提高介电常数）降低noise（CF厚度增加）；软件修改增益及base修改；工艺设计要求工艺设计要求POL贴附只能选用水洗研磨方式；绑定使用低温ACF；绑定粒子聚集微短问题；B.内嵌式内

11、嵌式TP之之On cell简介及特性：简介及特性：GF&GFM&GFF&ONCELL结构选型对比：结构选型对比：从结构方面对比总体上，On-cell 技术优势有：1）更佳透光率、较薄、较轻、窄边框设计、ID设计简洁；触摸性能与GFM相当；2）同时供应链上更简单，TP模块(LCM+sensor)生产，由LCD 厂全部完成，免除生产中 备料(玻璃、sensor)及外部贴合工序，长期看有成本优势；B.内嵌式内嵌式TP之之On cell简介及特性：简介及特性：GF（分区两点（分区两点-三角形）三角形）GFM（单层多点）（单层多点）GFF（双层多点）（双层多点）GF&GFM&GFF&ONCELL性能对比

12、性能对比ONCELL方案与其他外挂触控方案对比：1)采用单层毛毛虫图案，pattern直接做在LCD CF上,可实现多点触控，与GFMGFF一致；2）触控性能排序：GFFGFM ONCELL GF，ONCELL方案在客观测试及防水方面稍差些，同 时由于与LCD一体，容易受noise干扰，方案选择调试重要；ONCELL（单层多点（单层多点-毛毛虫）毛毛虫）Pattern在在LCD CF上上B.内嵌式内嵌式TP之之On cell简介及特性：简介及特性：C.内嵌式内嵌式TP之之In cell简介及特性：简介及特性：In cell触摸屏定义：触摸屏定义：触摸线路直接制作在面板（Cell）的前后导电玻璃

13、之间（也就是在Cell里面），则称为In-cell。目前简要分有四种技术结构：一。一。Iphone5 in-cell：使用Xcom与Ycom导线，将 Vcom 电极细分后排列组合连接成Sensor 的形状；RX感应/TX驱动走线均做在LCD的TFT的Array面；并且TX与RX交叉的地方通过架桥绝缘的方式；此结构属于单层互容结构：Iphone5 in-cell方案特点：方案特点：更佳透光率、较薄、窄边框设计、sensor ITO位于LCD内部，跌落LENS破裂后不影响触摸功能；可以实现10点触摸；缺点：TX/RX做在同一层且苹果分辨率高，线宽线距很窄，良率低；驱动上与LCD驱动IC分时使用，触

14、控的反应速度变慢，增加了系统算法的困难；TXRX发射接收在同一层，手指触摸感应量不足，触摸效果稍差与Hybrid方案。ArrayPolarizarGlasscolor filterLiquid Crystal Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx RxGlassPolarizarCover Lens二。二。Sony/JDI advance In Cell 技术技术：此技术又称为Hybrid技术，也即意思为属于on-cell与in-cell混合设计：将感应层RX作在上玻璃的上方CF面（on cell设计方式）；将LCD内部的 Vcom 电极分条后做为触控的驱动层TX,产生触控用的

15、Tx讯号；那么就会衍生两种结构的此种in cell技术；因为TN屏与IPS屏VCOM电极分别位于CF面 以及TFT面，如下图：Sony/JDI advance In Cell 技术特点：1.在上玻璃上方只做Rx层的ITO良率会比On cell方案高；不用与LCD分时作业，算法简便；2.Tx与Rx相隔一片玻璃，触控IC的设计上相对简单，TX位于CF面的噪声干扰小；3.CF表面仍须要一层 ITO，光学特性较差（反光可以看到ITO图案），连带耗电稍差；4.用于IPS的LCD时，TX位于TFT面，有液晶电容所产生的噪声，与TX/RX所产生的干扰讯号难处理；5.目前国内应用较多的方案，如华为荣耀6，荣耀

16、7 JDI技术；报道乐视的BOE玻璃也有此技术1.用于用于TN VA型的型的LCD的的in cell设计：设计：PS:VCOM在CF面内侧，所以TX做在CF面内侧，RX做在CF上表面：2.用于用于IPS型的型的LCD的的in cell设计：设计：PS:VCOM在TFT面，所以TX做在TFT面内侧，RX做在CF上表面：CF面绑定面绑定RX走线走线C.内嵌式内嵌式TP之之In cell简介及特性：简介及特性：三。三。LG advance In Cell 技术技术：将 V com 电极层切成独立小区域电极，使用自电容的技术来实现触摸功能，所以所以LG in cell技术特点就是触摸感应线路在同一层技

17、术特点就是触摸感应线路在同一层（CF或TFT面）LG advance In Cell 技术特点：触控 IC与LCD驱动IC整合到一起进行运行，须分时作业，与Apple技术相似。触控 IC与LCD驱动IC分时作业图示红框时段：LCD gate扫描及source写入；绿框时段：触控驱动时段；四。四。三星三星 advance In Cell 技术技术：使用 color filter层上的BM黑色矩阵，图案化后当做Rx使用；同时使用Vcom电极层分为条状作为Tx；此此种技术可以看到当为种技术可以看到当为IPS玻璃时玻璃时TX则在则在TFT面，面，RX在在CF面；面；当为当为TN玻璃时，玻璃时，TX/R

18、X则都会在则都会在CF面：面：三星advance In Cell 技术特点：1.IPS LCD：面板设计变动少，量产容易；由于Tx与Rx距离太近，约10微米，侦测的灵敏度面临严苛的挑战；目前可用的触控IC方案少；2.TN LCD:Tx与Rx距离缩小到23微米,触控的灵敏度不高；Tx的Vcom可以隔离LCD Gate line 与 Data line讯号干扰，所以此结构noise干扰最小。使用于IPS的LCD：TX/RX相对排列，距离10um：TX 讯号讯号层层使用于TN的LCD：TX/RX同侧，距离2-3um：C.内嵌式内嵌式TP之之In cell简介及特性：简介及特性：Test ItemsA

19、ppleiPhone5incell互容互容AppleiPhone4G/GSamsungGalaxy S3On cellHybrid技术技术Linearity1.33mm0.60mm0.50mm0.70mmFinger Jitter1.00mm0.60mm0.58mm0.50mmFinger Separation10.8mm10.8mm14.6mm10mm(9mm slugs)Charge NoiseGreatGreatGreatGeneralIn cell、on cell技术与外挂技术与外挂TP代表机型性能对比：代表机型性能对比：C.内嵌式内嵌式TP之之In cell简介及特性：简介及特性：G

20、F&GFM&GFF&ONCELL&INCELL性能对比：性能对比：性能性能GFGFMGFFONCELLINCELL（Hybrid）线性度较差（边缘2.5mm，非边缘2.0mm）良（边缘2.0mm，非边缘1.5mm）优（边缘1.5mm，非边缘1.2mm）良（边缘2.0mm，非边缘1.5mm）优（边缘1.5mm，非边缘1.2mm）精准度较差（边缘2.5mm，非边缘2.0mm）良（边缘2.0mm，非边缘1.5mm）优（边缘1.5mm，非边缘1.2mm）良（边缘2.0mm，非边缘1.5mm）优（边缘1.5mm，非边缘1.2mm）划线效果一般（画回形图易断线）比较流畅（画回形图不易断线）流畅（画回形图不

21、易断线）比较流畅（画回形图不易断线）流畅（画回形图不易断线）防水较差（容易断线）良优一般良抗LCD噪声干扰较差良优一般良内嵌式方案与其他外挂触控方案对比：触控性能排序：GFFIncell GFM ONCELL GF，In cell、ONCELL方案在防水、抗LCD噪声干扰方面较GFM/GFF外挂多点触控方案稍差；C.内嵌式内嵌式TP之之In cell简介及特性：简介及特性：3.5”4.5”5.0”4.3”4.0”5.5”6.0”GF（单点+手势）1.5”GFF（多点）GF（分区两点）GF（单层多点）（单点+手势）（两点）（多点）GF&GFM&GFF&ONCELL&INCELL设计设计选型选型方案（支持尺寸对比）方案（支持尺寸对比）:ONCELL（单层多点）C.内嵌式内嵌式TP之之In cell简介及特性：简介及特性：INCELL（互容）