由红米手机看移动显示触摸屏技术发展趋势

红米手机的出现，无疑带给国产千元机市场一个超大的惊喜。仅仅售价 799，就使用了联发科四核和 1GB 的运行内存，加上双卡双待功能，此外还能流畅运行 MIUI V5 更是红米的一大卖点。

硬件参数

屏幕：4.7 英寸 IPS 屏幕，分辨率为 720P，并采用康宁大猩猩第二代玻璃。

CPU：联发科 MT6589 Turbo 四核1.5GHz，GPU：SGX544。

RAM：1GB，ROM：4GB，支持最大 32GB 扩展。

摄像头：三星/OV 背照式 800 万像素，F2.2。前置：130 万像素。

手机尺寸：137 x 69 x 9.9 mm。重量：158g。

电池：2000mAh 可换锂离子聚合物电池

红米手机最新评测：屏幕色彩测试

在测试过程中，我们将“自动调节亮度”关闭，并开启最高亮度，从样张中我们可以看出，红米手机的色彩表现令人满意，色泽饱满、色彩锐利、颜色表现自然。

红米手机显示效果

通过观察上面的样张我们发现红米手机虽然采用了IPS的显示屏，但是仔细观察屏幕显示仍出现了泛白雾化的效果，没有呈现出画面通透的感觉。相较于苹果手机，红米手机的这块触摸屏可谓差了一截，不过对于799的价格来说也无可厚非。

那么在智能手机追求轻薄化的今天，什么样的触摸屏技术才是发展的趋势呢？

为了积极面对3C与行动运算装置对于触控显示屏幕的薄化设计需求，尤其是智慧型手机在显示尺寸已经直接挑战小型平板产品，在触控显示面板尺寸增大前提下，又得维持如智能手机般的极薄产品设计，在硬体与料件选用上，PCB、处理器、SoC与电池都有一定程度的薄化设计限制，反而是触控萤幕模组料件仍有1～2mm的薄化设计空间。

实际上面板厂和保护玻璃供应商，早已抢进薄型触控市场，尤其是现有智慧型手机业者，积极想在产品进行区隔设计，而薄化的触控解决方案，正是可让显示模组积极改善料件厚度与实际触点侦测反馈表现的应用设计，在触控显示模组的设计方案中，业者除要求保护玻璃需具一定程度的硬度表现，也须在抗杂讯、提升触点侦测精度、料件厚度各方面进行最佳化设计。目前面板与玻璃制造商，正加紧脚步开发In-cell、On-cell与OGS(One Glass Solution)不同触控方案的整合触控式显示模组设计。

　　改善保护玻璃薄度与强度 增加更多薄化优势

不管是In-cell、On-cell或OGS设计方案，其实都必须在保护玻璃上具一定程度的强化，因为触控屏幕表面为装置与人机介面互动最频繁的区块，触控萤幕不只在中央点或是屏幕四角，都必须维持一定程度的硬度与保护效果，以达到保护内部的触控设计与LCD显示设计，复杂度相当高，保护玻璃的薄化与强度提升虽然看起来是彼此互斥的设计概念，但实际上在新颖的材料科学挹注下，目前已有显著的突破成果。

而触控屏幕模组的薄化基本要求，即于保护玻璃进行薄化的效益最高，因为保护玻璃的功能单纯，若能有效薄化不但可以让触点侦测的条件更好，追踪触点的效能表现也能藉此提升，但麻烦的是玻璃材质在薄化后于材料硬度与强度需要进一步强化，才能满足触控屏幕大量压按的使用情境，目前薄型化的保护玻璃在材料已有相当大的进展，玻璃硬度可以达到500～800MPa，应用于智慧型手机、平板电脑材料品质绰绰有余。

内嵌式触屏设计 In-cell/On-cell各有优劣

解决完触控模组的保护玻璃材料强化与薄化需求，其实在显示屏幕模组内的结构简化，也可收到积极薄化的设计效果，目前常见的电容式触控屏幕内部结构薄化设计，主要有内嵌式(In-cell)、On-cell及单片玻璃方案(OGS)等设计方式，以下将就三种方案进行说明。

目前较热门的触控显示模组薄化方向，以内嵌式In-cell方案为主，在终端产品导入的厂商不乏国际大厂，如Apple、Samsung、sony ericsson等业者均有对应产品导入内嵌式In-cell方案触屏设计方案。

以Apple的状况是与LG Display(简称LGD)合作开发In-cell面板元件，以供应旗下iOS Device的产品应用需求。Samsung的方向为采用精简型In-cell设计方案、同时多方进行In-cell的专利布局，并挟自身的半导体产制资源，积极开发对应之触控IC。

In-cell的技术方案目的，是要让LCD的透光率提升、减轻背光辅助的功耗需求，不仅可让产品的显示品质提升，也能因为结构简化、薄化使整个显示模组的厚度大减，达到积极为终端设计产品进行薄化设计的开发目标。

In-cell只是个概念，各家大厂的作法大多略有出入，而且为了规避In-cell不同技术概念的专利侵权问题，大厂也挖空心思利用感应层、驱动层、导电膜不同的排布组合，一方面优化In-cell面板的触点侦测与追踪效能、一方面提升In-cell面板的显示品质。

嵌入式触控设计方法多元

而In-cell与On-cell有一定程度的技术重叠，其实In-cell与On-cell两种方案，目的都是将电容触控的感测设计与液晶面板整合的技术方案，In-cell为将触控的感测机制嵌入至液晶的像素中，而On-cell的方法则较不同，为将触控感测机制嵌入至LCD模组的彩色滤光片基板、或是偏光板之间的作法，若就架构来观察，In-cell的技术难度较高，且较具薄化优势，置于On-cell方案则要视整合方式差异，会影响其触控显示模组的薄化优势，但这两种技术均持续进化改良。

对In-cell方案来说，因为触控感测机制嵌入液晶核心，在制程与工法复杂度较高，导致终端产品的显示屏模组良率也因此受到影响，技术方案导入量厂初期，较大的挑战在于改善产品的制程良率。相对的On-cell虽在材料优势略减，但仅需在彩色滤光片、偏光板间利用透明的感测图案排列进行触点感测设计，制程相对简单许多，在良率问题方面较In-cell容易解决许多，加上透明电极图案排布的方式与制法技术持续升级，目前两种嵌入式触控技术方案的模组差距越来越接近，而On-cell架构在生产良率优势方面，让整体模组的生产成本表现较佳。以On-cell应用方案观察，目前采行此技术较显著的终端设计，即为Samsung AMOLED触控萤幕模组设计方案。[!--empirenews.page--]

反观In-cell即便在量产良率略显劣势，但直接的薄化优势与显示效果提升效益，仍受到许多国际大厂青睐！像是Apple就在iPhone 5新款产品上导入In-cell触控显示模组，透过面板的积极薄化与显示效果优化，为终端产品增加不少产品优势，而也由于Apple iPhone就具一定程度的规模经济水准，在关键料件的采购可在数量上具一定程度优势，可间接减少In-cell架构触控显示模组在量产良率造成的成本问题，除了Apple外，如Sony等一线智慧型手机大厂，也相继导入In-cell的显示屏幕设计方案。

In-cell和SITO将主宰2013年手机触控市场

2013年In-cell、SITO触控方案将在手机市场大放异彩。其中，SITO因用料精省，已吸引大量中低价手机业者青睐，今年市场渗透率将上看七成；至于In-cell则因能达成最轻薄的设计，加上良率与可靠度明显攀升，亦可望站稳高阶手机应用市场。

单层氧化铟锡(SITO)触控方案今年将横扫手机市场。中国大陆一、二线品牌厂及白牌业者正加足马力冲刺中低价智慧手机市场，因而对触控面板成本要求已日益严苛，带动以单层氧化铟锡(Single ITO， SITO)透明导电膜结构为主的触控方案出货需求激增。目前触控晶片及模组厂正竞相扩产，预估今年SITO触控面板在手机市场的渗透率将高达七成以上。

值此同时，内嵌式(In-cell)触控方案在高阶手机市场的地位亦将更趋稳固。由于晶片商与面板厂已合力研发出量产良率较高的In-cell触控面板，并计划于今年下半年大举扩产，将逐渐纾解In-cell产能不足且成本高昂的疑虑，进而吸引更多手机品牌厂加速在新一代高阶产品中导入该方案。

中低价手机拉抬　SITO触控身价飙涨

敦泰电子行销副总经理白培霖表示，智慧型手机快速朝中低价位演进，已牵动中国大陆手机制造商扩大转用成本较低的SITO触控面板，以打造更具价格竞争力的产品。此将大举提高SITO方案的市场渗透率，侵蚀目前主流DITO(Double ITO)的市占。包括以玻璃做为主要感测层的SITO双片玻璃(G/G)、单片玻璃(OGS)，以及薄膜技术阵营的SITO单片薄膜(G/F)等方案(图2)均将大发利市。

白培霖指出，以目前行动装置品牌厂的订单需求，以及触控晶片、模组厂的备货情形来看，今年SITO方案占整体市场出货比重将上看七成，取得手机触控技术主导地位。

SITO顾名思义系以单层ITO感测触控讯号，其将X、Y轴感测金属线置放在同一层ITO，再与玻璃基板或聚酯薄膜(PET)贴合组成触控面板；相较于应用双层ITO的传统DITO技术，SITO可减少一道ITO对位、贴合工序及材料成本，制作过程较简单，可满足中低价智慧手机的物料清单(BOM)成本限制与快速上市等条件。不过，SITO将感测线集中在一层，会有电容值过大而降低精准度的问题，且面板结构大幅简化也将减弱强度，系目前亟须克服的技术关卡。

各种触控方案比较

现阶段，触控晶片商与模组厂皆紧跟市场脉动，全力投入开发新一代SITO产品，并积极提升良率与可靠度，期争取更多手机厂青睐。白培霖透露，今年几乎所有中国大陆手机厂均将主攻中低阶市场，由于产品价格考量胜于效能及稳定性要求，且萤幕尺寸多设定在5寸以下毋须支援多点触控；因此，敦泰已量身打造多款低成本SITO触控感测晶片，包括单层自电容真实两点感应、单层自电容两指手势感应及单层互电容多点感应等，全力拉拢手机业者。

另一方面，备受产业界瞩目的In-cell触控面板方案，则可望于今年下半年突破量产桎梏，进一步扩大在高阶智慧型手机市场的影响力。

In-cell感测结构翻新 产良率/可靠度激增

目前中小尺寸触控方案中，量产良率与产能已达一定水准的GG、双片薄膜(GFF)、OGS或On-cell，厚薄度多在2.13.0毫米(mm)之间，均不如In-cell可达到1.8毫米的极致轻薄表现；而这毫厘之差，就是手机厂最重要的较劲之处，包括苹果(Apple)、索尼(Sony)，甚至是中国大陆品牌业者均已全力投入布局，因而让In-cell成为触控产业焦点。

然而，In-cell将触控感测层内建在液晶显示(LCD)面板中，不仅增加制作难度、损坏率与液晶杂讯问题，且感测精准度、稳定性也还不到位；在整体良率偏低、产能短缺情况下，价格亦所费不赀。

白培霖透露，为克服In-cell严峻挑战，进而加快终端产品上市与降价速度，敦泰已开发新一代In-cell触控面板专利，可将良率拉高到和一般玻璃、薄膜式触控方案相当程度。此一创新结构改良苹果的In-cell作法，将感测层由LCD下方转至上方贴合(图3)，可拉近手指与感测层的距离，并避开严重的液晶层杂讯干扰。

现有In-cell技术架构比较，左为苹果专利，右为敦泰专利。

尽管敦泰作法可望克服In-cell量产最大瓶颈，但由于LCD上方设计空间较下方更为吃紧，势将拉近X、Y感测层距离，使两极电容值放大，进而影响触控讯号辨识与感应精准度。着眼于此，敦泰也将结合自家触控IC软硬体，以及合作面板厂底下LCD驱动IC供应链的矽智财(IP)技术，于今年下半年发布一款整合型系统单晶片(SoC)，以强化触控和液晶讯号的同步或分时处理能力，让新的In-cell感测结构运行无碍。

白培霖透露，敦泰已和多家中国大陆面板厂订定新的In-cell触控面板量产时程，并正持续与台湾面板厂洽谈合作，初期将锁定4？5寸智慧型手机主流规格，在今年第二季后逐季放量，协助手机厂打造平价高规的In-cell产品。

据悉，除中国大陆华为、中兴等一线品牌厂已计划在新产品中导入In-cell触控方案外，酷派也将在今年下半年推出一款号称全球最薄6.5毫米的In-cell智慧型手机，足见In-cell的产能需求将愈来愈大。

白培霖认为，In-cell好处众所周知，一旦更优异的感测结构与触控晶片双双在下半年到位后，将逐渐发挥量产经济效益，迅速跻身中小尺寸触控主流地位，并掀起新一波技术转换潮。[!--empirenews.page--]

　　手机尺寸/价位多元　触控方案需求多头并进

尽管In-cell可望挟轻薄优势逐步攻占高阶手机市场，但是，随着手机厂竞相转向开发5？6寸、全高画质(FHD)的平板手机(Phablet)产品，却也为目前仍无法顺利跨越5寸以上触控面板量产，且支援画素愈高愈难提高良率的In-cell技术发展埋下变数。

NPD DisplaySearch研究总监谢忠利表示，除了苹果以外，其他智慧型手机业者几乎都将Phablet视为主力产品，因而带动手机触控技术朝大尺寸方向迈进。

由于较大尺寸的In-cell技术尚未发展成熟，且成本还是比其他技术高出许多；因此，行动装置品牌厂为加速扩充Phablet机种阵容，势将考虑应用其他触控技术，包括On-cell、超薄GFF都将成为厂商布局重点，甚至也开始出现将导入现有7寸平板主流OGS(Nexus 7)、GF2(GF DITO)(iPad mini)等方案的声浪。

此外，随着中国大陆手机厂力拱中低价智慧手机，触控模组厂为减少ITO材料成本，进而提供客户更便宜的报价，亦将持续增加GF1(GF SITO)、GF△(GF Triangle)等薄膜触控技术的产品投资比重。

谢忠利分析，由于上述两项新兴触控面板解决方案均只采用一片ITO薄膜，可大幅降低用料成本，且前者已可实现多点触控，后者亦能以手势模拟方式支援两点触控，皆符合一般智慧型手机需求，将以低模组成本优势快速在市场崛起。

谢忠利认为，由于智慧型手机的尺寸与市场价格分布日益多元化，因此制造商也须因应产品规格选用适合的触控面板技术，此将使各种玻璃、薄膜、OGS或On-cell、In-cell触控方案各自在不同价位的终端产品设计领域崭露锋芒，促进整个触控产业的产值持续翻扬。

据NPD DisplaySearch调查统计，2012年全球触控面板产值已达到约160亿美元，预估至2018年，产值将可望翻倍成长至319亿美元，足见市场需求强劲。