由紅米手機(jī)看移動(dòng)顯示觸摸屏技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

紅米手機(jī)的出現(xiàn)，無(wú)疑帶給國(guó)產(chǎn)千元機(jī)市場(chǎng)一個(gè)超大的驚喜。僅僅售價(jià) 799，就使用了聯(lián)發(fā)科四核和 1GB 的運(yùn)行內(nèi)存，加上雙卡雙待功能，此外還能流暢運(yùn)行 MIUI V5 更是紅米的一大賣(mài)點(diǎn)。

硬件參數(shù)

屏幕：4.7 英寸 IPS 屏幕，分辨率為 720P，并采用康寧大猩猩第二代玻璃。

CPU：聯(lián)發(fā)科 MT6589 Turbo 四核1.5GHz，GPU：SGX544。

RAM：1GB，ROM：4GB，支持最大 32GB 擴(kuò)展。

攝像頭：三星/OV 背照式 800 萬(wàn)像素，F(xiàn)2.2。前置：130 萬(wàn)像素。

手機(jī)尺寸：137 x 69 x 9.9 mm。重量：158g。

電池：2000mAh 可換鋰離子聚合物電池

紅米手機(jī)最新評(píng)測(cè)：屏幕色彩測(cè)試

在測(cè)試過(guò)程中，我們將“自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度”關(guān)閉，并開(kāi)啟最高亮度，從樣張中我們可以看出，紅米手機(jī)的色彩表現(xiàn)令人滿(mǎn)意，色澤飽滿(mǎn)、色彩銳利、顏色表現(xiàn)自然。

紅米手機(jī)顯示效果

通過(guò)觀(guān)察上面的樣張我們發(fā)現(xiàn)紅米手機(jī)雖然采用了IPS的顯示屏，但是仔細(xì)觀(guān)察屏幕顯示仍出現(xiàn)了泛白霧化的效果，沒(méi)有呈現(xiàn)出畫(huà)面通透的感覺(jué)。相較于蘋(píng)果手機(jī)，紅米手機(jī)的這塊觸摸屏可謂差了一截，不過(guò)對(duì)于799的價(jià)格來(lái)說(shuō)也無(wú)可厚非。

那么在智能手機(jī)追求輕薄化的今天，什么樣的觸摸屏技術(shù)才是發(fā)展的趨勢(shì)呢？

為了積極面對(duì)3C與行動(dòng)運(yùn)算裝置對(duì)于觸控顯示屏幕的薄化設(shè)計(jì)需求，尤其是智慧型手機(jī)在顯示尺寸已經(jīng)直接挑戰(zhàn)小型平板產(chǎn)品，在觸控顯示面板尺寸增大前提下，又得維持如智能手機(jī)般的極薄產(chǎn)品設(shè)計(jì)，在硬體與料件選用上，PCB、處理器、SoC與電池都有一定程度的薄化設(shè)計(jì)限制，反而是觸控螢?zāi)荒＝M料件仍有1～2mm的薄化設(shè)計(jì)空間。

實(shí)際上面板廠(chǎng)和保護(hù)玻璃供應(yīng)商，早已搶進(jìn)薄型觸控市場(chǎng)，尤其是現(xiàn)有智慧型手機(jī)業(yè)者，積極想在產(chǎn)品進(jìn)行區(qū)隔設(shè)計(jì)，而薄化的觸控解決方案，正是可讓顯示模組積極改善料件厚度與實(shí)際觸點(diǎn)偵測(cè)反饋表現(xiàn)的應(yīng)用設(shè)計(jì)，在觸控顯示模組的設(shè)計(jì)方案中，業(yè)者除要求保護(hù)玻璃需具一定程度的硬度表現(xiàn)，也須在抗雜訊、提升觸點(diǎn)偵測(cè)精度、料件厚度各方面進(jìn)行最佳化設(shè)計(jì)。目前面板與玻璃制造商，正加緊腳步開(kāi)發(fā)In-cell、On-cell與OGS(One Glass Solution)不同觸控方案的整合觸控式顯示模組設(shè)計(jì)。

　　改善保護(hù)玻璃薄度與強(qiáng)度 增加更多薄化優(yōu)勢(shì)

不管是In-cell、On-cell或OGS設(shè)計(jì)方案，其實(shí)都必須在保護(hù)玻璃上具一定程度的強(qiáng)化，因?yàn)橛|控屏幕表面為裝置與人機(jī)介面互動(dòng)最頻繁的區(qū)塊，觸控螢?zāi)徊恢辉谥醒朦c(diǎn)或是屏幕四角，都必須維持一定程度的硬度與保護(hù)效果，以達(dá)到保護(hù)內(nèi)部的觸控設(shè)計(jì)與LCD顯示設(shè)計(jì)，復(fù)雜度相當(dāng)高，保護(hù)玻璃的薄化與強(qiáng)度提升雖然看起來(lái)是彼此互斥的設(shè)計(jì)概念，但實(shí)際上在新穎的材料科學(xué)挹注下，目前已有顯著的突破成果。

而觸控屏幕模組的薄化基本要求，即于保護(hù)玻璃進(jìn)行薄化的效益最高，因?yàn)楸Ｗo(hù)玻璃的功能單純，若能有效薄化不但可以讓觸點(diǎn)偵測(cè)的條件更好，追蹤觸點(diǎn)的效能表現(xiàn)也能藉此提升，但麻煩的是玻璃材質(zhì)在薄化后于材料硬度與強(qiáng)度需要進(jìn)一步強(qiáng)化，才能滿(mǎn)足觸控屏幕大量壓按的使用情境，目前薄型化的保護(hù)玻璃在材料已有相當(dāng)大的進(jìn)展，玻璃硬度可以達(dá)到500～800MPa，應(yīng)用于智慧型手機(jī)、平板電腦材料品質(zhì)綽綽有余。

內(nèi)嵌式觸屏設(shè)計(jì) In-cell/On-cell各有優(yōu)劣

解決完觸控模組的保護(hù)玻璃材料強(qiáng)化與薄化需求，其實(shí)在顯示屏幕模組內(nèi)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，也可收到積極薄化的設(shè)計(jì)效果，目前常見(jiàn)的電容式觸控屏幕內(nèi)部結(jié)構(gòu)薄化設(shè)計(jì)，主要有內(nèi)嵌式(In-cell)、On-cell及單片玻璃方案(OGS)等設(shè)計(jì)方式，以下將就三種方案進(jìn)行說(shuō)明。

目前較熱門(mén)的觸控顯示模組薄化方向，以?xún)?nèi)嵌式In-cell方案為主，在終端產(chǎn)品導(dǎo)入的廠(chǎng)商不乏國(guó)際大廠(chǎng)，如Apple、Samsung、sony ericsson等業(yè)者均有對(duì)應(yīng)產(chǎn)品導(dǎo)入內(nèi)嵌式In-cell方案觸屏設(shè)計(jì)方案。

以Apple的狀況是與LG Display(簡(jiǎn)稱(chēng)LGD)合作開(kāi)發(fā)In-cell面板元件，以供應(yīng)旗下iOS Device的產(chǎn)品應(yīng)用需求。Samsung的方向?yàn)椴捎镁?jiǎn)型In-cell設(shè)計(jì)方案、同時(shí)多方進(jìn)行In-cell的專(zhuān)利布局，并挾自身的半導(dǎo)體產(chǎn)制資源，積極開(kāi)發(fā)對(duì)應(yīng)之觸控IC。

In-cell的技術(shù)方案目的，是要讓LCD的透光率提升、減輕背光輔助的功耗需求，不僅可讓產(chǎn)品的顯示品質(zhì)提升，也能因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、薄化使整個(gè)顯示模組的厚度大減，達(dá)到積極為終端設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行薄化設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)目標(biāo)。

In-cell只是個(gè)概念，各家大廠(chǎng)的作法大多略有出入，而且為了規(guī)避In-cell不同技術(shù)概念的專(zhuān)利侵權(quán)問(wèn)題，大廠(chǎng)也挖空心思利用感應(yīng)層、驅(qū)動(dòng)層、導(dǎo)電膜不同的排布組合，一方面優(yōu)化In-cell面板的觸點(diǎn)偵測(cè)與追蹤效能、一方面提升In-cell面板的顯示品質(zhì)。

嵌入式觸控設(shè)計(jì)方法多元

而In-cell與On-cell有一定程度的技術(shù)重疊，其實(shí)In-cell與On-cell兩種方案，目的都是將電容觸控的感測(cè)設(shè)計(jì)與液晶面板整合的技術(shù)方案，In-cell為將觸控的感測(cè)機(jī)制嵌入至液晶的像素中，而On-cell的方法則較不同，為將觸控感測(cè)機(jī)制嵌入至LCD模組的彩色濾光片基板、或是偏光板之間的作法，若就架構(gòu)來(lái)觀(guān)察，In-cell的技術(shù)難度較高，且較具薄化優(yōu)勢(shì)，置于On-cell方案則要視整合方式差異，會(huì)影響其觸控顯示模組的薄化優(yōu)勢(shì)，但這兩種技術(shù)均持續(xù)進(jìn)化改良。

對(duì)In-cell方案來(lái)說(shuō)，因?yàn)橛|控感測(cè)機(jī)制嵌入液晶核心，在制程與工法復(fù)雜度較高，導(dǎo)致終端產(chǎn)品的顯示屏模組良率也因此受到影響，技術(shù)方案導(dǎo)入量廠(chǎng)初期，較大的挑戰(zhàn)在于改善產(chǎn)品的制程良率。相對(duì)的On-cell雖在材料優(yōu)勢(shì)略減，但僅需在彩色濾光片、偏光板間利用透明的感測(cè)圖案排列進(jìn)行觸點(diǎn)感測(cè)設(shè)計(jì)，制程相對(duì)簡(jiǎn)單許多，在良率問(wèn)題方面較In-cell容易解決許多，加上透明電極圖案排布的方式與制法技術(shù)持續(xù)升級(jí)，目前兩種嵌入式觸控技術(shù)方案的模組差距越來(lái)越接近，而On-cell架構(gòu)在生產(chǎn)良率優(yōu)勢(shì)方面，讓整體模組的生產(chǎn)成本表現(xiàn)較佳。以O(shè)n-cell應(yīng)用方案觀(guān)察，目前采行此技術(shù)較顯著的終端設(shè)計(jì)，即為Samsung AMOLED觸控螢?zāi)荒＝M設(shè)計(jì)方案。[!--empirenews.page--]

反觀(guān)In-cell即便在量產(chǎn)良率略顯劣勢(shì)，但直接的薄化優(yōu)勢(shì)與顯示效果提升效益，仍受到許多國(guó)際大廠(chǎng)青睞！像是Apple就在iPhone 5新款產(chǎn)品上導(dǎo)入In-cell觸控顯示模組，透過(guò)面板的積極薄化與顯示效果優(yōu)化，為終端產(chǎn)品增加不少產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，而也由于A(yíng)pple iPhone就具一定程度的規(guī)模經(jīng)濟(jì)水準(zhǔn)，在關(guān)鍵料件的采購(gòu)可在數(shù)量上具一定程度優(yōu)勢(shì)，可間接減少I(mǎi)n-cell架構(gòu)觸控顯示模組在量產(chǎn)良率造成的成本問(wèn)題，除了Apple外，如Sony等一線(xiàn)智慧型手機(jī)大廠(chǎng)，也相繼導(dǎo)入In-cell的顯示屏幕設(shè)計(jì)方案。

In-cell和SITO將主宰2013年手機(jī)觸控市場(chǎng)

2013年In-cell、SITO觸控方案將在手機(jī)市場(chǎng)大放異彩。其中，SITO因用料精省，已吸引大量中低價(jià)手機(jī)業(yè)者青睞，今年市場(chǎng)滲透率將上看七成；至于In-cell則因能達(dá)成最輕薄的設(shè)計(jì)，加上良率與可靠度明顯攀升，亦可望站穩(wěn)高階手機(jī)應(yīng)用市場(chǎng)。

單層氧化銦錫(SITO)觸控方案今年將橫掃手機(jī)市場(chǎng)。中國(guó)大陸一、二線(xiàn)品牌廠(chǎng)及白牌業(yè)者正加足馬力沖刺中低價(jià)智慧手機(jī)市場(chǎng)，因而對(duì)觸控面板成本要求已日益嚴(yán)苛，帶動(dòng)以單層氧化銦錫(Single ITO， SITO)透明導(dǎo)電膜結(jié)構(gòu)為主的觸控方案出貨需求激增。目前觸控晶片及模組廠(chǎng)正競(jìng)相擴(kuò)產(chǎn)，預(yù)估今年SITO觸控面板在手機(jī)市場(chǎng)的滲透率將高達(dá)七成以上。

值此同時(shí)，內(nèi)嵌式(In-cell)觸控方案在高階手機(jī)市場(chǎng)的地位亦將更趨穩(wěn)固。由于晶片商與面板廠(chǎng)已合力研發(fā)出量產(chǎn)良率較高的In-cell觸控面板，并計(jì)劃于今年下半年大舉擴(kuò)產(chǎn)，將逐漸紓解In-cell產(chǎn)能不足且成本高昂的疑慮，進(jìn)而吸引更多手機(jī)品牌廠(chǎng)加速在新一代高階產(chǎn)品中導(dǎo)入該方案。

中低價(jià)手機(jī)拉抬　SITO觸控身價(jià)飆漲

敦泰電子行銷(xiāo)副總經(jīng)理白培霖表示，智慧型手機(jī)快速朝中低價(jià)位演進(jìn)，已牽動(dòng)中國(guó)大陸手機(jī)制造商擴(kuò)大轉(zhuǎn)用成本較低的SITO觸控面板，以打造更具價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。此將大舉提高SITO方案的市場(chǎng)滲透率，侵蝕目前主流DITO(Double ITO)的市占。包括以玻璃做為主要感測(cè)層的SITO雙片玻璃(G/G)、單片玻璃(OGS)，以及薄膜技術(shù)陣營(yíng)的SITO單片薄膜(G/F)等方案(圖2)均將大發(fā)利市。

白培霖指出，以目前行動(dòng)裝置品牌廠(chǎng)的訂單需求，以及觸控晶片、模組廠(chǎng)的備貨情形來(lái)看，今年SITO方案占整體市場(chǎng)出貨比重將上看七成，取得手機(jī)觸控技術(shù)主導(dǎo)地位。

SITO顧名思義系以單層ITO感測(cè)觸控訊號(hào)，其將X、Y軸感測(cè)金屬線(xiàn)置放在同一層ITO，再與玻璃基板或聚酯薄膜(PET)貼合組成觸控面板；相較于應(yīng)用雙層ITO的傳統(tǒng)DITO技術(shù)，SITO可減少一道ITO對(duì)位、貼合工序及材料成本，制作過(guò)程較簡(jiǎn)單，可滿(mǎn)足中低價(jià)智慧手機(jī)的物料清單(BOM)成本限制與快速上市等條件。不過(guò)，SITO將感測(cè)線(xiàn)集中在一層，會(huì)有電容值過(guò)大而降低精準(zhǔn)度的問(wèn)題，且面板結(jié)構(gòu)大幅簡(jiǎn)化也將減弱強(qiáng)度，系目前亟須克服的技術(shù)關(guān)卡。

各種觸控方案比較

現(xiàn)階段，觸控晶片商與模組廠(chǎng)皆緊跟市場(chǎng)脈動(dòng)，全力投入開(kāi)發(fā)新一代SITO產(chǎn)品，并積極提升良率與可靠度，期爭(zhēng)取更多手機(jī)廠(chǎng)青睞。白培霖透露，今年幾乎所有中國(guó)大陸手機(jī)廠(chǎng)均將主攻中低階市場(chǎng)，由于產(chǎn)品價(jià)格考量勝于效能及穩(wěn)定性要求，且螢?zāi)怀叽缍嘣O(shè)定在5寸以下毋須支援多點(diǎn)觸控；因此，敦泰已量身打造多款低成本SITO觸控感測(cè)晶片，包括單層自電容真實(shí)兩點(diǎn)感應(yīng)、單層自電容兩指手勢(shì)感應(yīng)及單層互電容多點(diǎn)感應(yīng)等，全力拉攏手機(jī)業(yè)者。

另一方面，備受產(chǎn)業(yè)界矚目的In-cell觸控面板方案，則可望于今年下半年突破量產(chǎn)桎梏，進(jìn)一步擴(kuò)大在高階智慧型手機(jī)市場(chǎng)的影響力。

In-cell感測(cè)結(jié)構(gòu)翻新 產(chǎn)良率/可靠度激增

目前中小尺寸觸控方案中，量產(chǎn)良率與產(chǎn)能已達(dá)一定水準(zhǔn)的GG、雙片薄膜(GFF)、OGS或On-cell，厚薄度多在2.13.0毫米(mm)之間，均不如In-cell可達(dá)到1.8毫米的極致輕薄表現(xiàn)；而這毫厘之差，就是手機(jī)廠(chǎng)最重要的較勁之處，包括蘋(píng)果(Apple)、索尼(Sony)，甚至是中國(guó)大陸品牌業(yè)者均已全力投入布局，因而讓In-cell成為觸控產(chǎn)業(yè)焦點(diǎn)。

然而，In-cell將觸控感測(cè)層內(nèi)建在液晶顯示(LCD)面板中，不僅增加制作難度、損壞率與液晶雜訊問(wèn)題，且感測(cè)精準(zhǔn)度、穩(wěn)定性也還不到位；在整體良率偏低、產(chǎn)能短缺情況下，價(jià)格亦所費(fèi)不貲。

白培霖透露，為克服In-cell嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，進(jìn)而加快終端產(chǎn)品上市與降價(jià)速度，敦泰已開(kāi)發(fā)新一代In-cell觸控面板專(zhuān)利，可將良率拉高到和一般玻璃、薄膜式觸控方案相當(dāng)程度。此一創(chuàng)新結(jié)構(gòu)改良蘋(píng)果的In-cell作法，將感測(cè)層由LCD下方轉(zhuǎn)至上方貼合(圖3)，可拉近手指與感測(cè)層的距離，并避開(kāi)嚴(yán)重的液晶層雜訊干擾。

現(xiàn)有In-cell技術(shù)架構(gòu)比較，左為蘋(píng)果專(zhuān)利，右為敦泰專(zhuān)利。

盡管敦泰作法可望克服In-cell量產(chǎn)最大瓶頸，但由于LCD上方設(shè)計(jì)空間較下方更為吃緊，勢(shì)將拉近X、Y感測(cè)層距離，使兩極電容值放大，進(jìn)而影響觸控訊號(hào)辨識(shí)與感應(yīng)精準(zhǔn)度。著眼于此，敦泰也將結(jié)合自家觸控IC軟硬體，以及合作面板廠(chǎng)底下LCD驅(qū)動(dòng)IC供應(yīng)鏈的矽智財(cái)(IP)技術(shù)，于今年下半年發(fā)布一款整合型系統(tǒng)單晶片(SoC)，以強(qiáng)化觸控和液晶訊號(hào)的同步或分時(shí)處理能力，讓新的In-cell感測(cè)結(jié)構(gòu)運(yùn)行無(wú)礙。

白培霖透露，敦泰已和多家中國(guó)大陸面板廠(chǎng)訂定新的In-cell觸控面板量產(chǎn)時(shí)程，并正持續(xù)與臺(tái)灣面板廠(chǎng)洽談合作，初期將鎖定4？5寸智慧型手機(jī)主流規(guī)格，在今年第二季后逐季放量，協(xié)助手機(jī)廠(chǎng)打造平價(jià)高規(guī)的In-cell產(chǎn)品。

據(jù)悉，除中國(guó)大陸華為、中興等一線(xiàn)品牌廠(chǎng)已計(jì)劃在新產(chǎn)品中導(dǎo)入In-cell觸控方案外，酷派也將在今年下半年推出一款號(hào)稱(chēng)全球最薄6.5毫米的In-cell智慧型手機(jī)，足見(jiàn)In-cell的產(chǎn)能需求將愈來(lái)愈大。

白培霖認(rèn)為，In-cell好處眾所周知，一旦更優(yōu)異的感測(cè)結(jié)構(gòu)與觸控晶片雙雙在下半年到位后，將逐漸發(fā)揮量產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益，迅速躋身中小尺寸觸控主流地位，并掀起新一波技術(shù)轉(zhuǎn)換潮。[!--empirenews.page--]

　　手機(jī)尺寸/價(jià)位多元　觸控方案需求多頭并進(jìn)

盡管In-cell可望挾輕薄優(yōu)勢(shì)逐步攻占高階手機(jī)市場(chǎng)，但是，隨著手機(jī)廠(chǎng)競(jìng)相轉(zhuǎn)向開(kāi)發(fā)5？6寸、全高畫(huà)質(zhì)(FHD)的平板手機(jī)(Phablet)產(chǎn)品，卻也為目前仍無(wú)法順利跨越5寸以上觸控面板量產(chǎn)，且支援畫(huà)素愈高愈難提高良率的In-cell技術(shù)發(fā)展埋下變數(shù)。

NPD DisplaySearch研究總監(jiān)謝忠利表示，除了蘋(píng)果以外，其他智慧型手機(jī)業(yè)者幾乎都將Phablet視為主力產(chǎn)品，因而帶動(dòng)手機(jī)觸控技術(shù)朝大尺寸方向邁進(jìn)。

由于較大尺寸的In-cell技術(shù)尚未發(fā)展成熟，且成本還是比其他技術(shù)高出許多；因此，行動(dòng)裝置品牌廠(chǎng)為加速擴(kuò)充Phablet機(jī)種陣容，勢(shì)將考慮應(yīng)用其他觸控技術(shù)，包括On-cell、超薄GFF都將成為廠(chǎng)商布局重點(diǎn)，甚至也開(kāi)始出現(xiàn)將導(dǎo)入現(xiàn)有7寸平板主流OGS(Nexus 7)、GF2(GF DITO)(iPad mini)等方案的聲浪。

此外，隨著中國(guó)大陸手機(jī)廠(chǎng)力拱中低價(jià)智慧手機(jī)，觸控模組廠(chǎng)為減少I(mǎi)TO材料成本，進(jìn)而提供客戶(hù)更便宜的報(bào)價(jià)，亦將持續(xù)增加GF1(GF SITO)、GF△(GF Triangle)等薄膜觸控技術(shù)的產(chǎn)品投資比重。

謝忠利分析，由于上述兩項(xiàng)新興觸控面板解決方案均只采用一片ITO薄膜，可大幅降低用料成本，且前者已可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控，后者亦能以手勢(shì)模擬方式支援兩點(diǎn)觸控，皆符合一般智慧型手機(jī)需求，將以低模組成本優(yōu)勢(shì)快速在市場(chǎng)崛起。

謝忠利認(rèn)為，由于智慧型手機(jī)的尺寸與市場(chǎng)價(jià)格分布日益多元化，因此制造商也須因應(yīng)產(chǎn)品規(guī)格選用適合的觸控面板技術(shù)，此將使各種玻璃、薄膜、OGS或On-cell、In-cell觸控方案各自在不同價(jià)位的終端產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域嶄露鋒芒，促進(jìn)整個(gè)觸控產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值持續(xù)翻揚(yáng)。

據(jù)NPD DisplaySearch調(diào)查統(tǒng)計(jì)，2012年全球觸控面板產(chǎn)值已達(dá)到約160億美元，預(yù)估至2018年，產(chǎn)值將可望翻倍成長(zhǎng)至319億美元，足見(jiàn)市場(chǎng)需求強(qiáng)勁。