In-cell終極目標(biāo)面板廠攻單層自電容感應(yīng)

單層自電容感應(yīng)技術(shù)將成內(nèi)嵌式(In-cell)觸控面板廠新的布局重點(diǎn)。為提升In-cell觸控面板良率、降低成本和雜訊，供應(yīng)鏈業(yè)者正醞釀以單層自電容取代既有雙層互電容感應(yīng)技術(shù)，包括蘋果(Apple)、三星(Samsung)、臺(tái)/日系面板廠及一線觸控IC大廠均已啟動(dòng)專利布局，并投入開發(fā)新一代觸控IC、液晶顯示器(LCD)驅(qū)動(dòng)IC，從而改良In-cell感應(yīng)層設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。

發(fā)明元素總經(jīng)理李祥宇認(rèn)為，對(duì)面板廠而言，自電容In-cell結(jié)構(gòu)的制程復(fù)雜性較低，只要有相應(yīng)的觸控IC問(wèn)世，就能順利展開量產(chǎn)。

發(fā)明元素總經(jīng)理李祥宇表示，In-cell觸控?zé)o疑為行動(dòng)裝置輕薄設(shè)計(jì)帶來(lái)更多想像空間，但直接在LCD內(nèi)同時(shí)導(dǎo)入觸控感應(yīng)層(Rx)與驅(qū)動(dòng)層(Tx)，將引發(fā)大量雜訊，增加面板及觸控IC設(shè)計(jì)難度；所以，該技術(shù)仍受限于制程良率低、成本高等問(wèn)題，延宕市場(chǎng)普及速度。此即驅(qū)動(dòng)觸控面板廠及觸控IC業(yè)者各自聯(lián)合陣線，積極研發(fā)具量產(chǎn)效益的In-cell觸控技術(shù)。

李祥宇指出，目前業(yè)界已有共識(shí)，相繼舍棄以偵測(cè)感應(yīng)層和驅(qū)動(dòng)層間互電容變化的In-cell設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)攻在感應(yīng)層中直接導(dǎo)入Vcom電極線的單層自電容感應(yīng)方式，一方面讓觸控面板廠省略隔離感測(cè)與驅(qū)動(dòng)層的金屬跨橋制作工序、提高制程良率，同時(shí)降低20～30%成本；另一方面則解決兩層距離太近而引發(fā)相互電容干擾問(wèn)題，改善觸控反應(yīng)速度和靈敏度。

其實(shí)，自電容技術(shù)已行之有年，但以往僅能收集觸控面板的水平或垂直面觸控訊號(hào)，支援單指或雙指觸控功能，且容易產(chǎn)生假性觸控(鬼點(diǎn))問(wèn)題；所以在多點(diǎn)觸控功能發(fā)展浪潮下，不敵可精確感測(cè)到水平和垂直面交叉點(diǎn)的互電容方案而乏人問(wèn)津。惟進(jìn)入In-cell時(shí)代后，互電容的雜訊問(wèn)題卻更令人頭痛，因此業(yè)界才又轉(zhuǎn)向發(fā)展自電容多點(diǎn)觸控，期進(jìn)一步打造下世代In-cell觸控面板。

現(xiàn)階段，除三星最積極投入以外，多半In-cell觸控面板廠也都有涉獵專利研究；而新思國(guó)際(Synaptics)、賽普拉斯(Cypress)、敦泰科技與發(fā)明元素等晶片或矽智財(cái)(IP)開發(fā)商，更是全力部署相關(guān)觸控IC解決方案。李祥宇認(rèn)為，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈開始聚焦自電容運(yùn)作架構(gòu)，顯見該技術(shù)在In-cell應(yīng)用領(lǐng)域極具前瞻性。

不過(guò)，以自電容感應(yīng)層提供觸控訊號(hào)產(chǎn)生、擷取與驅(qū)動(dòng)功能，初期面板廠須加厚ITO層，并增加水平與垂直面的金屬導(dǎo)線數(shù)，還要嚴(yán)格要求觸控IC效能、訊噪比(SNR)及韌體功能規(guī)格，才能解決多點(diǎn)訊號(hào)感測(cè)與高電阻難題，勢(shì)將加重材料成本及影響面板透光度。此外，LCD驅(qū)動(dòng)IC也須具備分時(shí)處理機(jī)制，并擴(kuò)充緩沖記憶體(Buffer)容量，才能同步處理In-cell觸控與LCD訊號(hào)。

李祥宇不諱言，單層自電容In-cell觸控技術(shù)門檻極高，仍須一段很長(zhǎng)的時(shí)間發(fā)展。也因此，混合式On-cell與In-cell貼合方案遂開始獲得關(guān)注，如索尼將感應(yīng)層做在上玻璃上方，并于LCD內(nèi)導(dǎo)入驅(qū)動(dòng)層的混合式In-cell結(jié)構(gòu)，由于兩層距離遠(yuǎn)相互干擾較少，故能減輕觸控IC開發(fā)難度；目前面板量產(chǎn)良率亦已高達(dá)八至九成，成本下滑速度快，已吸引友達(dá)、群創(chuàng)全速跟進(jìn)研發(fā)，壯大技術(shù)發(fā)展聲勢(shì)。