Incell and oncell与外挂式触控方案原理对比及性能选型介绍PPT精选文档
触控面板分类、原理及特点详解
触控面板分类、原理及特点详解触控技术作为智能手机重要的交互方式为我们带来了许多便利，那么对于触控面板的概念、特点、分类及原理你是否了解？本文将全面介绍触控面板的基础知识，希望对你有所帮助。
什么是触控面板？触控面板也叫触摸屏（Touch Panel， or Touch Screen， or Touch Pad， etc），凡是电子设备都要用到屏幕，如果你不想让你的屏幕被无聊的键盘占据一半面积，就必须要使用触摸屏作为人机对话的媒介，触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。
它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。
触控面板最早结缘于1965年E.A. Johnson一篇简短的描述电容触摸屏的文章，继而1967年深度发表有图有真相的文章。
再到1970年由两位CERN（European Council for Nuclear Research）的两位工程师在1970年代初期发明的透明触控面板，并且与1973年投入使用。
再后来到1975年一个美国人George Samuel Hurst发明了电阻式触控面板并拿到美国专利（#3，911，215），并与1982年投入商用。
1、触控面板的技术要点：从技术原理角度来讲，触摸屏是一套透明的绝对定位系统，首先它必须保证是透明的；其次它是绝对坐标，手指摸哪就是哪，不像鼠标需要一个光标作为相对定位用，所以很容易分散注意力，因为你要时时关注光标在哪里。
究其结构通常是在半反射式液晶面板上（ITO透明导电极）覆盖一层压力板，其对压力有高敏感度，当物体施压于其上时会有电流信号产生并且定出压力源位置，并可动态追踪。
这种就是我们媒体报道的on-cell技术。
现在亦有In cell Touch触控组件集成于显示面板之内，使面板本身就具有触控功能，不需另外进行与触控面板的贴合与组装即可达到触控的效果与应用，主要是Apple在研究。
电容屏原理、结构及分类 OGS_INCELL_ONCELL
CTP结构
CTP结构(G+F)
结构
Cover Glass +Film Sensor
特点
OCA
此结构使 用单层Film Sensor，ITO图案一般为三角形 ，支持手势但 不支持多点触摸。
优点
成本低、时间短；特光性好，并且sensor总厚度薄，常规厚度为 0.95mm。
缺点
以单点为主，不能实现多点触控，抗干扰能力较差。 Ps: OCA :光学透明胶或者无基才光学胶
缺点
透过率没有G+G的高。
CTP结构(G+G)
结构
Cover Glass +Glass Sensor
特点
此结构使用一层Glass Sensor，ITO图案一般 为菱形和矩形 ，支持真实多点。
OCA
优点
准确度度较高，透光性高，手写效果好，支持真实多点；
缺点
开模成本高，打样周期长，可替代性差；受撞击Glass sensor 易损坏， 并且Glass sensor不能做异形；厚度较厚，一般厚度为1.37mm
互电容触摸屏优缺点：
优点：
1、在无需校准。
2、避免“鬼点”效应，可以实现真正的多点触摸 。 3、不受温度、湿度、手指湿润程度、人体体重、地面干
燥程度影响，不会产生“漂移”现象。
缺点：
扫描时间与自容的扫描方式相比相对来讲要长一点。
需要扫描检测X* Y个数据
CTP基本组成
CTP主要由以下几部分组成:
On-cell
On Cell是指将触面板上配触摸传感器。 相比In Cell技术难度降低不少。三星、日立、LG等厂 商在On-Cell结构触摸屏上进展较快，目前，On Cell 多应用于三星Amoled面板产品上，技术上尚未能克服 薄型化、触控时产生的颜色不均等问题
内嵌式触控面板大行其道
效能/成本更具优势内嵌式触控面板将大行其道作者：Touchscreen 时间：2014-08-18内嵌式触控面板因具有轻薄、透光度佳及简化供应链等优点，其发展一直备受关注。
继苹果(Apple)iPhone採用内嵌式(In-cell)触控面板、三星(Samsung)Galaxy 智慧型手机採用有机发光二极体(AMOLED)On-Cell触控面板等知名桉例后，近期台湾面板厂商在液晶显示器(LCD)On-Cell触控面板也有较明显的进展，其产品已导入智慧型手机应用并陆续量产。
製程整合难度高面板良率待突破内嵌式触控面板(Embedded Touch Screen)是将触控感测器(Touch Sensor)製作于面板(Panel)内部；与将触控感测器置于面板外部的外挂式触控面板相较，内嵌式触控面板具备三项优势：首先，由于内嵌式触控在面板外部不须配置玻璃或薄膜基板，故可缩减厚度；第二，因为少了面板外部之玻璃或薄膜基板，可降低环境光反射，且若用面板内部既有的铟锡氧化物(ITO)层做为触控感测器，可使光穿透率相对外挂式触控面板较高，从而提升显示性能；第三，系统厂商若採用内嵌式触控面板，则毋须另外购买触控感测器，可简化採购或供应链管理。
再者，虽然将触控感测器整合至既有面板製程具有相当困难度，使得内嵌式触控面板开发初期良率偏低而成本偏高，但后续若能突破製程瓶颈，有效提升良率，内嵌式触控面板因为节省外部触控感测器之材料，在成本方面仍具相当优势。
在此背景之下，面板厂商纷纷投入开发内嵌式触控面板。
抢攻高阶市场In-Cell供货稳定度成关键内嵌式触控面板可分为In-Cell及On-Cell两类，In-Cell是将触控感测器做在薄膜电晶体前端阵列(TFT Array)上，On-Cell则是将触控感测器做在彩色滤光片玻璃(CF Glass)上，另有将触控感测器分别做在TFT Array及CF Glass之溷合型(Hybrid)架构，本文将其归在In-Cell类别。
On-Cell技术与发展
TFT LCD面板
AMOLED面板
表面玻璃 感应线路
粘结剂
偏光片 彩色滤光片
液晶 TFT背板
OGS
表面玻璃 粘结剂
偏光片 彩色滤光片
液晶 感应线路 TFT背板
In-cell
表面玻璃 粘结剂
表面玻璃 粘结剂
偏光片 感应线路 彩色滤光片
液晶 TFT背板
偏光片 感应线路 封装玻璃
OLED TFT背板
On-cell
2. On-Cell内嵌式触控面板目前已获大陆手机厂采用，不过，已经上市 的量产品多为中低阶智慧型手机，解析度多为WVGA或qHD等级。
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SUPER AMOLED的on-cell技术
三星为了对抗 iPhone ，针对苹果IOS系统 界面配合高彩色高分辨率触控显示屏的特 色，也在自己的高端移动终端产品上针对 显示与触控方面进行突破，研发出自己独 家的Super AMOLED On-Cell触控显示屏 应用在Galaxy 盖世系列手机上三星
灵敏度较差 良率较高
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TFT面板廠未來將以發展In-Cell/On-Cell式觸控技術為主
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On-Cell内嵌式触控面板市场状况解析
厂家
合作方
友达 联咏（触控IC厂商）
现状
2014年第2季正式量产机种：中兴通讯 智慧型手机机种
华映 彩晶
备注
敦泰（触控晶片厂）+酷派 （手机厂）
2013年底量产 期望扩大on-cell内嵌式 触控面板市场占有率在2014年下半持续 席卷大陆手机市场。
5" FHD AMOLED
4.5" QHD LCD 5" FHD LCD 5.56" FHD LCD 6“ FHD LCD 7" FHD LCD
不同应用领域触控技术差异分析
不同应用领域触控技术发展差异分析| 来源：DisplaySearch | 2013年03月22日 |投射式电容触控屏幕从2007年被Apple运用于智能手机之后，如今在所有的触控型手机中，已经有了超过六成的出货比重。
若是再加上内嵌式触控（in-cell, on-cell），比重则高达八成。
不仅是手机，2010年的iPad问世后，开启了平板电脑时代，平板电脑在2012年创造了约1亿5千万台的市场，2013年更是预计将达2亿台；而且比起手机约七成的渗透率，所有的平板电脑都需要触控屏幕。
从手机到平板电脑，触控屏幕尺寸一路加大、产值不断创下新高，正因为这样蓬勃发展的前景，下一个被寄予厚望的就是笔记本电脑。
从手机、平板电脑到笔记本电脑，我们可以说行动运算已经成为我们日常生活的一部分。
移动宽带网络的普及、丰富易用的程序商店（apps）、易于使用的智能移动运算装置等，生态体系逐步完备使得行动运算的潮流已经渗入我们的日常生活，而不仅是一种有趣的流行。
触控屏幕使得这些行动运算装置更易于使用在行动的情境中，而行动运算装置的庞大市场也让触控成为重要的零组件产业。
不过，触控产业从发展至今，变动与演进动能不曾减慢。
从早期投射式电容与电阻的技术相争，到后来投射式电容的感应结构演变，所牵动到的不仅是技术发展，也包含供应链和竞争态势变化。
而驱动这些变动与演进最主要原因，就是来自行动运算装置市场的需求与成长。
图一、2012年与2018年智能手机、平板电脑及笔记本电脑按触控技术别市场份额预测数据源: NPD DisplaySearch Q4'12季度触控市场分析报告从手机应用来看，外挂式的投射式电容已经在2012年取得62%的出货比重，但是in-cell内嵌式触控在iPhone 5的加持下，就得到6%的份额，on-cell在Samsung旗舰手机出货成长的帮助下，更有将近13%的比重。
手机的生态体系比起平板电脑和笔记本电脑更为多样化，手机有很明显的地域性差异、电信商补贴刺激换机销售等，但是平板电脑和笔记本电脑并不明显。
InCell触摸屏原理PPT课件
In-Cell触摸屏原理
InCell触摸屏原理
2010.3.15
Introduction of touch panel
• 1. Resistive touch panel
1.1 traditional resistive touch panel (directly glue on LCD module)
▪ 通过开关依次开合不断对parasitic capacitance进行充电放电， 检测放电时通过的电荷，当有手指接触时，流出电荷增加。
InCell触摸屏原理
Detect self capacitance
• Panel layout: generally using ‘diamond’ pattern, so the capacitor from finger to both ITO layers will be big enough. The detect sequence is, first detect self capacitance at one layer (red), one line by one line, to get X position, then detect another layer (blue), to get Y position. So this is fake multi-touch.
InCell触摸屏原理
1.2 Incell resistive touch panel— samsung(1)
触控技术与发展.pptx
欧菲光采用印成型制程，成本效益 及市场规模皆占有优势
牧东与苏大维格合作，技术与欧菲 光相似
辰鸿与美Cambrios合作，以大陆 手机市场为主 不排除可携式穿戴市场
暂无量产产品
华映彩晶皆以大陆智慧型手机为主， 出货量较大
群创以国际大厂为主，发展状况较 慢
天马进度较京东方迅速，以大陆智 慧型手机为主，但出货量及制程控 制皆不如台厂
内嵌触控面板 技术特征
内嵌式触控面板
In-cell
感测器在TFT基板需探 LTPS TFTLCD 尺寸不易提升
On-cell
感测器在彩色滤 光片背面 技术、尺寸限制 较低
Photo sensor
最早量产 因干扰问题遭放弃
Capacitive sensor
现为主流技术
TFT LCD
干扰问题亦为课题
AMOLED
正极&TFT-Glass
显示屏类别 应用可能 嵌入位置 应用难度
In-Cell应用
LCD
OLED
OK
OK
On TFT-Glass
最难
显示屏类别 应用可能 嵌入位置 应用难度
On-Cell应用 LCD OK C/F-Glass 难
OLED OK 封装-Glass 易
技术难度
In-cell技术由于Touch Sensor与TFT做在同一块 玻璃上，触控时手指与Sensor距离比Sensor与TFT 的距离更大，干扰问题很难解决，需要触控芯片厂 家新开发的芯片支持.
单层ITO Sensor技术： 目前可作到单指书写+双指手势 只需做一次ITO价格便宜工业简单 缺点：多指触控技术还不成熟
IVO On-cell单层ITO图形
Incell and oncell与外挂式触控方案原理对比及性能选型介绍
On cell绑定区图示：
COG FOG绑定 On cell ITO绑定区 偏光片
显示区ITO走线
ONCELL方案设计特点：
与其他外挂触控方案对比:有更佳透光率、较薄、窄边框设计、ID设计简洁； ITO位于LCD表面，跌落LENS破裂后不影响功能；可以实现5点触摸与GFM类似； 供应链更简单，TP模块(LCM+ sensor)生产， 由LCM 厂全部独立完成。
Incell and oncell与外挂式触控方案原理对 比及性能选型介绍
Qingfeng.Hu 日期：2016.9.16
目录
一。CTP基本组成及结构 二。投射式电容屏分类简介
三。外挂式TP简介及特性 结构对比介绍：
四。内嵌式TP简介及特性 结构对比介绍：
A.内嵌式TP之On cell简介及特性： B.内嵌式TP之In cell简介及特性：
Cover Lens Polarizar Glass color filter Liquid Crystal Array Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx Rx Glass Polarizar
Iphone5 in-cell方案特点：
更佳透光率、较薄、窄边框设计、 sensor ITO位于LCD内部，跌落LENS破裂后不 影响触摸功能；可以实现10点触摸； 缺点：TX/RX做在同一层且苹果分辨率高，线宽线距很窄，良率低；驱动上与 LCD驱动IC分时使用，触控的反应速度变慢，增加了系统算法的困难； TXRX发射接收在同一层，手指触摸感应量不足，触摸效果稍差与Hybrid方案。
On cell触摸原理：
CF表面On cell 触摸感应原理：
手指靠近，通过计 算被吸收的感应量 计算位置
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表面，则称为On-cell：
LCM搭配on cell
Amoled搭配on cell
On cell绑定区图示：
Syaptics 1T2R 多点互容 ITO走线图：
偏光片
ONCELL方案设计特点：
与其他外挂触控方案对比:有更佳透光率、较薄、窄边框设计、ID设计简洁； ITO位于LCD表面，跌落LENS破裂后不影响功能；可以实现5点触摸与GFM类似； 供应链更简单，TP模块(LCM+ sensor)生产， 由LCM 厂全部独立完成。
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一.CTP基本组成及结构
CTP主要由三部分组成: Cover Lens 对CTP模组进行保护 当手指触摸时,与sensor 之间形成一定的距离,以 让手指与sensor 形成电容
Sensor 接收control IC发出的脉冲信号,以在整个平面上形 成RC网络 当手指靠近时形成电容
盖板
0.55/0.7mm
GLASS
名称
厚度
材质
OCA
0.125mm
光学胶
盖板
0.55/0.7mm
GLASS
ITO
0.05mm
PET基材film
OCA
0.05mm
光学胶
OCA
0.125mm
光学胶
ITO
0.05mm
PET基材film
ITO
0.125mm
PET基材 film
OGS结构
Cover Glass
触摸原理
互容
自容
互容
互容
互容
互容
互容
互容
互容/自容
触摸功能
单层多点，双 面多点
分区两点
多层多点
两面多点
单层多点 （毛毛虫，
架桥）
多层多点
单层多点 （毛毛虫，
架桥）
单层多点 （毛毛虫）
两面多点 单面多点
代表手机厂商
苹果4、HTC
低端市场
三星，魅 族
平板
中端手机
中大尺寸终端
小米
三星
苹果5 华为
G/G （DIto）
Incell and oncell与外挂式触控方案原理对 比及性能选型介绍
➢Qingfeng.Hu ➢日期：2016.9.16
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目录
一。CTP基本组成及结构
二。投射式电容屏分类简介
三。外挂式TP简介及特性 结构对比介绍： 四。内嵌式TP简介及特性 结构对比介绍：
A.内嵌式TP之On cell简介及特性： B.内嵌式TP之In cell简介及特性：
Polarizar
Glass color filter Liquid Crystal
Array Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx Rx
Glass
Polarizar
Cover Lens Polarizar Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx Rx Tx Rx
Glass color filter
名称
厚度
材质
盖板
0.55/0.7mm
GLASS
OCA
0.175mm
光学胶
ITO
0.4mm
Glass
GFF特点 此结构使用两层Film Sensor，ITO图案 一般为菱形和矩形 ，支持真实多点。
优点： 准确度较高，手写效果好，支持真实多 点；sensor可以做异形，开模成本低， 时间短；抗干扰能力强。 缺点 透过率没有G+G的高。
On cell不同方案客观性能对比介绍：
主要IC方案厂商：
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B.内嵌式TP之On cell简介及特性：
On cell方案设计选型要点：
相关内容
选型通用标准
ITO图案
单层多点
尺寸 ITO方阻
单层多点：支持≦Size7“ 单层多点：40±10ohm
由于sensor线路镀与lens上，跌落lens破 裂后，走线破坏，触摸失灵。
名称
厚度
材质
盖板
0.44/0.55/0.7mm
GLASS
保护膜
0.1mm
PET基材
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四。内嵌式TP简介及特性 结构对比介绍：
A.内嵌式TP之In cell 和On 般层叠结构图：
In cell
On Cell
Cover Lens
Sensor 走线
OGS：在CG上直接形成ITO导电传感器的 技术。使CG同时起到保护和触摸传感器 的双重作用。
优势：
节省了一层玻璃或film成本和减少了一次 贴合成本; 减轻了重量; 增加了透光度。
缺点：
大片强化造成單片玻璃边缘強化不足， 跌落容易破；后期发展为TOL小片镀膜及 强化技术，但良率低； 相比GFF，玻璃光罩开模较贵；
Liquid Crystal
array Glass Polarizar
iPhone5
POP4-5
可以看出In cell /on cell 与外挂式TP总体区别 在于TX/RX位于偏光片 内侧，也即TP线路做 在LCM内部不同位置
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B.内嵌式TP之On cell简介及特性：
On cell触摸屏定义：将sensor线路镀膜制作在LCD的前导电玻璃（CF）
名称
厚度
材质
G/F特点: 使用单层Film Sensor，ITO图案一般为三角 形 ，支持手势但不支持多点触摸。 优点: 成本低、时间短；透光性好，sensor总厚度 薄。 缺点 以单点为主，不能实现多点触控，抗干扰能 力较差。
GFM特点: 相比GF，为互容毛毛虫，可以实现5点，结 构厚度与GF相当，相比GFF成本优势；但AA 通道间盲区大，触摸效果比GFF稍差。
On cell触摸原理：
COG FOG绑定 On cell ITO绑定区
显示区ITO走线
CF表面On cell 触摸感应原理：
手指靠近，通过计 算被吸收的感应量 计算位置
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B.内嵌式TP之On cell简介及特性：
On cell实现方案：
ITO走线方式有三种方案： 互容搭桥方式，互容单层多点毛毛虫（最多），自容方案：
FPC 连接Sensor 与Control IC 连接Control IC 与 主机
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二。投射式电容屏分类简介
显示模组架构
CTP结构
G/G (Sito、Dito）
G/F，P/F
G/F/F
投射式电容屏分类
外挂式TP
G1F
GFM 纳米银、Metal mash OGS
内嵌式TP
On cell
In cell
Iphone4
OGS （SIto） Xiao mi
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三。外挂式TP简介及特性 结构对比介绍：
G/G结构
G/F/F结构
G/F或GFM结构
OCA
OCA
OCA
OCA
G/G特点 使用一层Glass Sensor，ITO图案一般 为菱形和矩形 ，支持真实多点。
优点 准确度高，透光性高，手写效果好 缺点 开模成本高，打样周期长，可替代 性差；受撞击Glass sensor 易损坏无 触摸，并且Glass sensor不能做异形； 厚度较厚.