發(fā)明元素總經理李祥宇表示,單片玻璃(OGS)觸控面臨嚴峻的生產考驗,包括觸控IC設計、靈敏度、玻璃硬度、透光度與貼合等問題,均難以達到高階行動裝置的規(guī)格要求;因而促成面板廠、觸控IC與液晶顯示器(LCD)驅動IC業(yè)者攜手轉向更先進的In-cell觸控方案研發(fā)。 發(fā)明元素總經理李祥宇提到,In-cell強勢挑戰(zhàn)OGS觸控的市場地位,傳統(tǒng)觸控模組廠須及早發(fā)展如懸浮觸控等新應用,才不致讓面板廠獨攬大部分觸控商機。
現階段,蘋果、索尼、三星已展開In-cell商用部署或提出設計雛型,而其他如LGD、夏普(Sharp),東芝行動顯示(TMD)、友達和奇美等也已急起直追。李祥宇指出,各家廠商的In-cell技術各有千秋,量產時程也不一。其中,索尼擷取On-cell和In-cell優(yōu)點開發(fā)混合設計方案,生產良率已趨近90%;加上新思國際(Synaptics)、賽普拉斯(Cypress)均為其提供可搭配的觸控IC,故該方案能率先跨越商用量產的門檻,并獲索尼旗下Xperia和宏達電Evo系列手機采用。
索尼In-cell方案系將感應層(Rx)做在上玻璃的上方,并于LCD內導入Vcom電極驅動層(Tx)。藉由觸控感測器分離式設計手法,透明導電膜(TCO)貼合和LCD制作良率可大幅提升;且因感應和驅動層相隔一片玻璃,互電容雜訊干擾較少,有利于觸控IC、LCD驅動IC設計。不過,李祥宇強調,其觸控功能表現將不及精純的In-cell設計,亦難消除液晶電容產生的雜訊,導致觸控反應延遲機率大增。
與此同時,iPhone5出貨在即,蘋果In-cell觸控技術亦有重大突破。李祥宇分析,蘋果In-cell采用三層立體結構,改善感測層和驅動層直接嵌入LCD的相互訊號干擾,但也墊高觸控IC、LCD面板/驅動IC及軟體演算法開發(fā)難度。目前蘋果已自行克服觸控IC及演算法問題,而樂金顯示基于此設計的In-cell面板亦于日前出貨,并透過TW 201215954、TW 201213942兩項專利強化蘋果In-cell觸控對位精準度和驅動電位問題。
李祥宇進一步指出,由于三層立體結構過于復雜,預估面板良率僅能做到六至七成,且觸控IC與LCD驅動IC須分時運作,整合困難,在在增加研發(fā)與生產投資負擔。換言之,該設計只有蘋果玩得起,恐難在其他品牌手機上實現。
至于三星則搶先業(yè)界申請pn-201229855專利,展開In-cell技術布局。相較其他業(yè)者,三星In-cell設計架構更為精簡,其將LCD內的觸控感測層、驅動層距離拉近至2~3微米,進而隔離Vcom電極閘線(Gate Line)與資料線(Data Line)訊號干擾,并屏除液晶電容雜訊,有助增進觸控體驗,且有利面板廠快速制造、縮減成本。惟其感測和驅動層距離太近,互電容影響過大將難以測出觸控訊號,因而須投資龐大金額開發(fā)專用觸控IC,量產還需一段時間。
不讓三家大廠專美于前,發(fā)明元素亦已發(fā)展出新一代In-cell觸控方案,最快預計在1年后導入商用量產。李祥宇透露,研究各家In-cell架構后發(fā)現,嚴重的互電容干擾問題系扼殺觸控功能表現的罪魁禍首;因此,發(fā)明元素遂運用自電容(Self-Capacitance)設計方式,僅須在LCD內部導入感應層,以增強In-cell觸控靈敏度和準確度。
李祥宇認為,自電容方案將是In-cell未來的發(fā)展方向,除可促進LCD更輕薄、透光率更高且產出容易外,還可將觸控IC設計變動控制在一定程度內,降低先期投資成本。現階段,蘋果與三星也已積極投入自電容技術研發(fā),特別是蘋果在今年初與義隆的觸控IC專利訴訟中,一改強硬態(tài)度,賠錢了事,就是為了取得義隆有關自電容運作的352號專利授權,加速研發(fā)新一代In-cell方案。