摘要： 單層自電容感應技術將成內嵌式(In-cell)觸控面板廠新的布局重點。供應鏈業(yè)者及一線觸控IC大廠均已啟動專利布局，并投入開發(fā)新一代觸控IC、液晶顯示器(LCD)驅動IC，從而改良In-cell感應層設計結構。
關鍵字： 單層自電容感應， In-cell， 觸控IC， 驅動IC
單層自電容感應技術將成內嵌式(In-cell)觸控面板廠新的布局重點。為提升In-cell觸控面板良率、降低成本和雜訊，供應鏈業(yè)者正醞釀以單層自電容取代既有雙層互電容感應技術，包括蘋果(Apple)、叁星(Samsung)、臺/日系面板廠及一線觸控IC大廠均已啟動專利布局，并投入開發(fā)新一代觸控IC、液晶顯示器(LCD)驅動IC，從而改良In-cell感應層設計結構。
發(fā)明元素總經理李祥宇認為，對面板廠而言，自電容In-cell結構的製程復雜性較低，只要有相應的觸控IC問世，就能順利展開量產。
發(fā)明元素總經理李祥宇
李祥宇表示，In-cell觸控無疑為行動裝置輕薄設計帶來更多想像空間，但直接在LCD內同時導入觸控感應層(Rx)與驅動層(Tx)，將引發(fā)大量雜訊，增加面板及觸控IC設計難度;所以，該技術仍受限于製程良率低、成本高等問題，延宕市場普及速度。此即驅動觸控面板廠及觸控IC業(yè)者各自聯合陣線，積極研發(fā)具量產效益的In-cell觸控技術。
李祥宇指出，目前業(yè)界已有共識，相繼捨棄以偵測感應層和驅動層間互電容變化的In-cell設計，轉攻在感應層中直接導入Vcom電極線的單層自電容感應方式，一方面讓觸控面板廠省略隔離感測與驅動層的金屬跨橋製作工序、提高製程良率，同時降低20～30%成本;另一方面則解決兩層距離太近而引發(fā)相互電容干擾問題，改善觸控反應速度和靈敏度。
其實，自電容技術已行之有年，但以往僅能收集觸控面板的水平或垂直面觸控訊號，支援單指或雙指觸控功能，且容易產生假性觸控(鬼點)問題;所以在多點觸控功能發(fā)展浪潮下，不敵可精確感測到水平和垂直面交叉點的互電容方案而乏人問津。惟進入In-cell時代后，互電容的雜訊問題卻更令人頭痛，因此業(yè)界才又轉向發(fā)展自電容多點觸控，期進一步打造下世代In-cell觸控面板。
現階段，除叁星最積極投入以外，多半In-cell觸控面板廠也都有涉獵專利研究;而新思國際(Synaptics)、賽普拉斯(Cypress)、敦泰科技與發(fā)明元素等晶片或硅智財(IP)開發(fā)商，更是全力部署相關觸控IC解決方案。李祥宇認為，整個產業(yè)鏈開始聚焦自電容運作架構，顯見該技術在In-cell應用領域極具前瞻性。
不過，以自電容感應層提供觸控訊號產生、擷取與驅動功能，初期面板廠須加厚ITO層，并增加水平與垂直面的金屬導線數，還要嚴格要求觸控IC效能、訊噪比(SNR)及韌體功能規(guī)格，才能解決多點訊號感測與高電阻難題，勢將加重材料成本及影響面板透光度。此外，LCD驅動IC也須具備分時處理機制，并擴充緩衝記憶體(Buffer)容量，才能同步處理In-cell觸控與LCD訊號。
李祥宇不諱言，單層自電容In-cell觸控技術門檻極高，仍須一段很長的時間發(fā)展。也因此，混合式On-cell與In-cell貼合方案遂開始獲得關注，如索尼將感應層做在上玻璃上方，并于LCD內導入驅動層的混合式In-cell結構，由于兩層距離遠相互干擾較少，故能減輕觸控IC開發(fā)難度;目前面板量產良率亦已高達八至九成，成本下滑速度快，已吸引友達、群創(chuàng)全速跟進研發(fā)，壯大技術發(fā)展聲勢。
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