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。
123456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)。
123456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。
123456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。
123456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。
123456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。
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