觸控屏一體化技術

常見的手機觸控屏可以籠統地分為3層結構，最外面的玻璃蓋板、中間的觸控面板和里面的液晶顯示面板，其中液晶顯示面板又由多層的膜結構組成。業內人士將其稱為分離式觸摸屏，即觸控面板、液晶顯示面板和玻璃蓋板由不同的廠商分開生產，然后組裝到一起。這也被戲稱為三明治結構。為了阻隔觸控面板和液晶顯示面板之間的信號干擾，3層之間會存在空氣隔層和光學透明膠層，因此這種屏幕比較厚、透光性差，在室外明亮環境中不容易看清楚。

簡化觸控面板的結構是大勢所趨，這樣做不僅可以有效降低生產成本、提高生產效率，而且還可以把屏幕做輕做薄。不過，簡化結構也意味著要整合手機供應商產業鏈，玻璃蓋板、觸控面板和液晶顯示面板，這難免要各自入侵到他人的領地，唯有盡快拿出自己的解決方案并實現規模化量產，才能在未來的競爭中占得先機。

蘋果iPhone 5的觸控屏幕取消了傳統3層結構中的獨立觸控面板層，將其嵌入液晶顯示面板內部。它的機身厚度只有7.6mm，比4S薄了18%，其中的主要奧秘就是采用了這種新型的InCell屏幕。蘋果官方的說法是，“我們沒有在顯示像素之間使用單獨的觸控電極層，而是讓像素身兼兩職，既負責顯示圖像，同時又作為觸感電極使用。這項技術令用戶與iPhone 5顯示的內容之間又少了一層間隔，屏幕上看到的一切都比以往更加清晰。” 為iPhone 5供應屏幕的液晶顯示面板制造商包括夏普、JDI和LG Display多家，但在產品上市初期仍遇到了產能的問題。因為InCell觸控屏是在TFT陣列基板上的像素內部嵌入觸摸層，為達到與iPhone 4/4S 相同的觸控靈敏度，需要解決顯示和觸控信號的噪音干擾問題，工藝非常復雜，良品率低。

InCell觸控技術由液晶顯示面板廠商主導，而另一種由液晶顯示面板廠商主導的技術是將觸控面板集成到液晶顯示面板的表面，準確地說是嵌入到液晶顯示面板的彩色濾光片基板和偏光板之間（見左頁示意圖）。這種方式工藝更簡單，代表產品是三星的Super AMOLED屏幕（不帶Super的屏幕為傳統觸控結構），業內將這種技術形象地稱為OnCell。2011年三星Galaxy S2正是得益于該技術，將機身厚度做到了8.49mm，配合手機的強勁性能，一舉開啟了Galaxy系列手機的輝煌期。由于OLED是有機物自發光，與觸控面板不存在干擾，所以技術已經非常成熟，良品率很高。目前，三星的主流中高端手機均采用這種屏幕。需要說明的是，Galaxy Note采用的HD Super AMOLED或Galaxy S4采用的Full HD Super AMOLED屏幕代表的是手機屏幕分辨率的提升，而Super AMOLED Plus則代表的是次像素排列方式的升級。

最近一段時間，我們看到不少中高端智能手機宣稱其手機屏幕采用了“單玻璃貼合”技術。實際上這又是另一種觸控屏幕一體化的方案。簡單地講，就是將中間的觸控面板集成到最外面的玻璃蓋板層中。采用這種屏幕技術的熱門手機包括索尼Xperi Z L36h、小米2/2S和魅族MX2，該技術被稱之為TOL（Touch On Lens）或OGS（On Glass Sensor/One Glass Solution）。該解決方案通常是由觸控面板廠商主導的，從技術難度上說該方案是最低的，從生產工藝上來說是最成熟的。CHIP預計從今年后半年開始，“單玻璃貼合”技術將會被大量國產中高端智能手機采用。

其實，從用戶的角度來講，這3種技術的表現沒有明顯區別，都可以顯著降低屏幕厚度、提升屏幕顯示效果。但對手機廠商來說，在配件供應鏈上選擇哪種方案則有明顯的不同。TOL或OGS技術是將觸控層嵌入玻璃蓋板，主導者是觸控面板供應商，因此不再需要單獨的蓋板玻璃（如康寧的大猩猩玻璃）供應商，成本也最低；InCell和OnCell技術則是將觸控層嵌入液晶面板內部或表面，主導者是強勢的液晶面板廠商，不再需要單獨的觸控面板供應商，成本也最高。

觸控屏一體化技術已經率先在手機屏幕領域取得進展，在平板電腦的大尺寸屏幕領域，目前的主要技術是降低3層結構之間的空隙。相信隨著技術的迅速發展，下一代iPad也極有可能配備InCell觸控屏，讓畫面更栩栩如生。