由紅米手機看移動顯示觸摸屏技術(shù)發(fā)展趨勢

紅米手機的出現(xiàn)，無疑帶給國產(chǎn)千元機市場一個超大的驚喜。僅僅售價 799，就使用了聯(lián)發(fā)科四核和 1GB 的運行內(nèi)存，加上雙卡雙待功能，此外還能流暢運行 MIUI V5 更是紅米的一大賣點。

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 擴展。

攝像頭：三星/OV 背照式 800 萬像素，F(xiàn)2.2。前置：130 萬像素。

手機尺寸：137 x 69 x 9.9 mm。重量：158g。

電池：2000mAh 可換鋰離子聚合物電池

紅米手機最新評測：屏幕色彩測試

在測試過程中，我們將“自動調(diào)節(jié)亮度”關(guān)閉，并開啟最高亮度，從樣張中我們可以看出，紅米手機的色彩表現(xiàn)令人滿意，色澤飽滿、色彩銳利、顏色表現(xiàn)自然。

紅米手機顯示效果

通過觀察上面的樣張我們發(fā)現(xiàn)紅米手機雖然采用了IPS的顯示屏，但是仔細觀察屏幕顯示仍出現(xiàn)了泛白霧化的效果，沒有呈現(xiàn)出畫面通透的感覺。相較于蘋果手機，紅米手機的這塊觸摸屏可謂差了一截，不過對于799的價格來說也無可厚非。

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

為了積極面對3C與行動運算裝置對于觸控顯示屏幕的薄化設(shè)計需求，尤其是智慧型手機在顯示尺寸已經(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般的極薄產(chǎn)品設(shè)計，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)計限制，反而是觸控螢?zāi)荒＝M料件仍有1～2mm的薄化設(shè)計空間。

實際上面板廠和保護玻璃供應(yīng)商，早已搶進薄型觸控市場，尤其是現(xiàn)有智慧型手機業(yè)者，積極想在產(chǎn)品進行區(qū)隔設(shè)計，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際觸點偵測反饋表現(xiàn)的應(yīng)用設(shè)計，在觸控顯示模組的設(shè)計方案中，業(yè)者除要求保護玻璃需具一定程度的硬度表現(xiàn)，也須在抗雜訊、提升觸點偵測精度、料件厚度各方面進行最佳化設(shè)計。目前面板與玻璃制造商，正加緊腳步開發(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。

　　改善保護玻璃薄度與強度 增加更多薄化優(yōu)勢

不管是In-cell、On-cell或OGS設(shè)計方案，其實都必須在保護玻璃上具一定程度的強化，因為觸控屏幕表面為裝置與人機介面互動最頻繁的區(qū)塊，觸控螢?zāi)徊恢辉谥醒朦c或是屏幕四角，都必須維持一定程度的硬度與保護效果，以達到保護內(nèi)部的觸控設(shè)計與LCD顯示設(shè)計，復(fù)雜度相當(dāng)高，保護玻璃的薄化與強度提升雖然看起來是彼此互斥的設(shè)計概念，但實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，即于保護玻璃進行薄化的效益最高，因為保護玻璃的功能單純，若能有效薄化不但可以讓觸點偵測的條件更好，追蹤觸點的效能表現(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度需要進一步強化，才能滿足觸控屏幕大量壓按的使用情境，目前薄型化的保護玻璃在材料已有相當(dāng)大的進展，玻璃硬度可以達到500～800MPa，應(yīng)用于智慧型手機、平板電腦材料品質(zhì)綽綽有余。

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

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

目前較熱門的觸控顯示模組薄化方向，以內(nèi)嵌式In-cell方案為主，在終端產(chǎn)品導(dǎo)入的廠商不乏國際大廠，如Apple、Samsung、sony ericsson等業(yè)者均有對應(yīng)產(chǎn)品導(dǎo)入內(nèi)嵌式In-cell方案觸屏設(shè)計方案。

以Apple的狀況是與LG Display(簡稱LGD)合作開發(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的方向為采用精簡型In-cell設(shè)計方案、同時多方進行In-cell的專利布局，并挾自身的半導(dǎo)體產(chǎn)制資源，積極開發(fā)對應(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，也能因為結(jié)構(gòu)簡化、薄化使整個顯示模組的厚度大減，達到積極為終端設(shè)計產(chǎn)品進行薄化設(shè)計的開發(fā)目標(biāo)。

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

嵌入式觸控設(shè)計方法多元

而In-cell與On-cell有一定程度的技術(shù)重疊，其實In-cell與On-cell兩種方案，目的都是將電容觸控的感測設(shè)計與液晶面板整合的技術(shù)方案，In-cell為將觸控的感測機制嵌入至液晶的像素中，而On-cell的方法則較不同，為將觸控感測機制嵌入至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)來觀察，In-cell的技術(shù)難度較高，且較具薄化優(yōu)勢，置于On-cell方案則要視整合方式差異，會影響其觸控顯示模組的薄化優(yōu)勢，但這兩種技術(shù)均持續(xù)進化改良。

對In-cell方案來說，因為觸控感測機制嵌入液晶核心，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)入量廠初期，較大的挑戰(zhàn)在于改善產(chǎn)品的制程良率。相對的On-cell雖在材料優(yōu)勢略減，但僅需在彩色濾光片、偏光板間利用透明的感測圖案排列進行觸點感測設(shè)計，制程相對簡單許多，在良率問題方面較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，目前兩種嵌入式觸控技術(shù)方案的模組差距越來越接近，而On-cell架構(gòu)在生產(chǎn)良率優(yōu)勢方面，讓整體模組的生產(chǎn)成本表現(xiàn)較佳。以O(shè)n-cell應(yīng)用方案觀察，目前采行此技術(shù)較顯著的終端設(shè)計，即為Samsung AMOLED觸控螢?zāi)荒＝M設(shè)計方案。[!--empirenews.page--]

反觀In-cell即便在量產(chǎn)良率略顯劣勢，但直接的薄化優(yōu)勢與顯示效果提升效益，仍受到許多國際大廠青睞！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，而也由于Apple iPhone就具一定程度的規(guī)模經(jīng)濟水準，在關(guān)鍵料件的采購可在數(shù)量上具一定程度優(yōu)勢，可間接減少In-cell架構(gòu)觸控顯示模組在量產(chǎn)良率造成的成本問題，除了Apple外，如Sony等一線智慧型手機大廠，也相繼導(dǎo)入In-cell的顯示屏幕設(shè)計方案。

In-cell和SITO將主宰2013年手機觸控市場

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

單層氧化銦錫(SITO)觸控方案今年將橫掃手機市場。中國大陸一、二線品牌廠及白牌業(yè)者正加足馬力沖刺中低價智慧手機市場，因而對觸控面板成本要求已日益嚴苛，帶動以單層氧化銦錫(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正競相擴產(chǎn)，預(yù)估今年SITO觸控面板在手機市場的滲透率將高達七成以上。

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

中低價手機拉抬　SITO觸控身價飆漲

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

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

SITO顧名思義系以單層ITO感測觸控訊號，其將X、Y軸感測金屬線置放在同一層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對位、貼合工序及材料成本，制作過程較簡單，可滿足中低價智慧手機的物料清單(BOM)成本限制與快速上市等條件。不過，SITO將感測線集中在一層，會有電容值過大而降低精準度的問題，且面板結(jié)構(gòu)大幅簡化也將減弱強度，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皆緊跟市場脈動，全力投入開發(fā)新一代SITO產(chǎn)品，并積極提升良率與可靠度，期爭取更多手機廠青睞。白培霖透露，今年幾乎所有中國大陸手機廠均將主攻中低階市場，由于產(chǎn)品價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觸控；因此，敦泰已量身打造多款低成本SITO觸控感測晶片，包括單層自電容真實兩點感應(yīng)、單層自電容兩指手勢感應(yīng)及單層互電容多點感應(yīng)等，全力拉攏手機業(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，進一步擴大在高階智慧型手機市場的影響力。

In-cell感測結(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)能已達一定水準的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可達到1.8毫米的極致輕薄表現(xiàn)；而這毫厘之差，就是手機廠最重要的較勁之處，包括蘋果(Apple)、索尼(Sony)，甚至是中國大陸品牌業(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。

然而，In-cell將觸控感測層內(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題，且感測精準度、穩(wěn)定性也還不到位；在整體良率偏低、產(chǎn)能短缺情況下，價格亦所費不貲。

白培霖透露，為克服In-cell嚴峻挑戰(zhàn)，進而加快終端產(chǎn)品上市與降價速度，敦泰已開發(fā)新一代In-cell觸控面板專利，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)改良蘋果的In-cell作法，將感測層由LCD下方轉(zhuǎn)至上方貼合(圖3)，可拉近手指與感測層的距離，并避開嚴重的液晶層雜訊干擾。

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

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)計空間較下方更為吃緊，勢將拉近X、Y感測層距離，使兩極電容值放大，進而影響觸控訊號辨識與感應(yīng)精準度。著眼于此，敦泰也將結(jié)合自家觸控IC軟硬體，以及合作面板廠底下LCD驅(qū)動IC供應(yīng)鏈的矽智財(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)，以強化觸控和液晶訊號的同步或分時處理能力，讓新的In-cell感測結(jié)構(gòu)運行無礙。

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

據(jù)悉，除中國大陸華為、中興等一線品牌廠已計劃在新產(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稱全球最薄6.5毫米的In-cell智慧型手機，足見In-cell的產(chǎn)能需求將愈來愈大。

白培霖認為，In-cell好處眾所周知，一旦更優(yōu)異的感測結(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--]

　　手機尺寸/價位多元　觸控方案需求多頭并進

盡管In-cell可望挾輕薄優(yōu)勢逐步攻占高階手機市場，但是，隨著手機廠競相轉(zhuǎn)向開發(fā)5？6寸、全高畫質(zhì)(FHD)的平板手機(Phablet)產(chǎn)品，卻也為目前仍無法順利跨越5寸以上觸控面板量產(chǎn)，且支援畫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，除了蘋果以外，其他智慧型手機業(yè)者幾乎都將Phablet視為主力產(chǎn)品，因而帶動手機觸控技術(shù)朝大尺寸方向邁進。

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，行動裝置品牌廠為加速擴充Phablet機種陣容，勢將考慮應(yīng)用其他觸控技術(shù)，包括On-cell、超薄GFF都將成為廠商布局重點，甚至也開始出現(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，隨著中國大陸手機廠力拱中低價智慧手機，觸控模組廠為減少ITO材料成本，進而提供客戶更便宜的報價，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，且前者已可實現(xiàn)多點觸控，后者亦能以手勢模擬方式支援兩點觸控，皆符合一般智慧型手機需求，將以低模組成本優(yōu)勢快速在市場崛起。

謝忠利認為，由于智慧型手機的尺寸與市場價格分布日益多元化，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位的終端產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域嶄露鋒芒，促進整個觸控產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值持續(xù)翻揚。

據(jù)NPD DisplaySearch調(diào)查統(tǒng)計，2012年全球觸控面板產(chǎn)值已達到約160億美元，預(yù)估至2018年，產(chǎn)值將可望翻倍成長至319億美元，足見市場需求強勁。