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1、Incellandoncell与外挂式触控方案原理对比及性能选型介绍,Qingfeng.Hu日期：2016.9.16,目录,一。CTP基本组成及结构,二。投射式电容屏分类简介,三。外挂式TP简介及特性 结构对比介绍：,四。内嵌式TP简介及特性 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sensor 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
2、手指靠近时形成电容FPC连接Sensor 与Control IC连接Control IC 与 主机,G/G（DIto）Iphone4,OGS（SIto）Xiao mi,二。投射式电容屏分类简介,OCA,OCA,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
3、。,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
4、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TP简介及特性 结构对比介绍：,In cell,On Cell,A.内嵌式TP之In cell 和On cell一般层叠结构图：,iPhone5,POP4-5,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TP简介及特性 结构对比介绍：
5、,On cell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TP之On cell简介及特性：,LCM搭配on cell,Amoled搭配on cell,ONCELL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：,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
6、过计算被吸收的感应量计算位置,On cell绑定区图示：,偏光片,On cell ITO绑定区,COG FOG绑定,显示区ITO走线,On cell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TP之On cell简介及特性：,On cell方案设计选型要点：,B.内嵌式TP之On cell简介及特性：,GF&GFM&GFF&ONCELL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；
7、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TP之On cell简介及特性：,GF（分区两点-三角形）,GFM（单层多点）,GFF（双层多点）,GF&GFM&GFF&ONCELL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
8、调试重要；,ONCELL（单层多点-毛毛虫）Pattern在LCD CF上,B.内嵌式TP之On cell简介及特性：,C.内嵌式TP之In cell简介及特性：,In cell触摸屏定义：触摸线路直接制作在面板（Cell）的前后导电玻璃之间（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。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
9、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。,二。Sony/JDI advance In Cell 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
10、动层TX,产生触控用的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
11、方案，如华为荣耀6，荣耀7 JDI技术；报道乐视的BOE玻璃也有此技术,1.用于TN VA型的LCD的in cell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IPS型的LCD的in cell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RX走线,C.内嵌式TP之In cell简介及特性：,三。LG advance In Cell 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LG in cell技术特点就是触摸感应线路在同一层（CF或TFT面）,LG advan
12、ce 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。三星 advance In Cell 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；此种技术可以看到当为IPS玻璃时TX则在TFT面，RX在CF面；当为TN玻璃时，TX/RX则都会在CF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
13、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：,使用于TN的LCD：TX/RX同侧，距离2-3um：,C.内嵌式TP之In cell简介及特性：,In cell、on cell技术与外挂TP代表机型性能对比：,C.内嵌式TP之In cell简介及特性：,GF&GFM&GFF&ONCELL&INCELL性能对比：,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TP之In cell简介及特性：,GF&GFM&GFF&ONCELL&INCELL设计选型方案（支持尺寸对比）:,ONCELL（单层多点）,C.内嵌式TP之In cell简介及特性：,INCELL（互容）,
