最新手机触摸技术 苹果三星触摸技术

2013-1-11下午SuperC-Touch介紹總複習Q&A電容式觸控測量什麼測量的是電荷的變化全世界的業者測量電荷的靜態變化(數量的變化，使用積分)SuperC-Touch測量電荷的動態變化(電荷密度變化的速度，使用微分)SuperC-Touch的使命完成觸控產業與LCD產業的完美結合將觸控所須增加的成本降低到接近“零成本”當主流趨勢走”互電容”的技術時SuperC–Touch選擇走”自電容”的路點自電容結構AllPointAddressing互電容的雙層結構SuperC-Touch歷代技術簡介SuperC-Touch第一代觸控技術測量ITO的電阻–能量不滅定律測量ITO電容–電荷不滅定律SuperC-Touch第二代觸控技術測量誤差碰觸時與未碰觸時測量到的誤差大小不同SuperC-Touch第三代觸控技術測量靜電人體所帶靜電與大地平衡大地靜電又與電力公司的接地線平衡SuperC-Touch第四代觸控技術測量所有的變化使用微擾共振的方法測量所有的變化所有的變化一一現形讓觸控變的很簡單SuperC-Touch做到的事超高的SNR比，在未IC化之前已達200:1，製作成IC後有機會挑戰1000:1超高的靈敏度，可偵測到幾個fF級的微小變化Samplerate可達50Ksamples/sec可抵抗AC電源訊號的干擾可以調整共振能量，改變測量的靈敏度可以使用金屬筆，鉛筆，原子筆等操作觸控可以穿戴厚手套操作3D觸控手勢可使用超過10mm厚的玻璃或PET成果影片戴手套操作=xnvXOUgTTI8&feature=related使用金屬筆，鉛筆觸控範例影片=buLZBBbHrw0&feature=related懸空近接的3D觸控=7vf9hMBRMq4&feature=related10.1吋單層不跨橋觸控面板多指範例影片=Xjm71ySuV4Q薄型化後觸控的功耗問題功耗=K*f*C*V*VK=0.5~1.0越薄表示與GND越近，電容C會增大越薄雜訊越大，須更高的訊號電壓來改善SNR比電壓對功耗的影響遠比電容大使用高頻來加快反應速度或增加準確度對功耗而言不是好方法增加回路內的電阻，對功耗的改善有限一般的觸控模組的工作電壓變化範圍在5V有些如Cypress義隆將工作電壓拉高到10V現在許多跨入Incell的公司使用18~30VSuperC-Touch的工作電壓可以在1V以下SuperC-Touch的功耗所以功耗約在一般的25分之一10V工作電壓的100分之一18V工作電壓的324分之一功耗小於1mW(不含MCU)耗電考量一般的觸控模組的掃描速度約5Ksamples/secSuperC-Touch使用相同的工作頻率時的掃描速度約50Ksamples/sec速度快10倍，功耗可以在小10倍。功耗可以挑戰100uW(不含MCU)耗電考量SuperC–Touch的面板結構Advanceincelltouch使用單層結構的圖案套版在BM層上使用可導電的BM觸控IC與LCD驅動IC分別獨立不須與LCD驅動分時作業不須增加光罩，不會影響良率不會降低開口率最容易量產的Advanceincell觸控面板用於所有的LCD紅色為金屬線黑色為BM競爭對手LGDAdvanceincelltouch將Vcom層切成獨立小區域電極使用自電容的技術觸控IC與LCD驅動IC須分時作業與SuperC–Touch的提案類似可以使用SuperC–Touch所開發的觸控IC可行性很高用於IPS的LCDAllPointAddressing自電容與互電容的比較都可以做多點觸控自電容的位置準確度高於互電容自電容的靈敏度高於互電容自電容式很容易做成OGS當尺寸變大時自電容的點數會快速增加，觸控IC接腳越多，成本越高中央的點線路會走不出來走線越細ITO電阻越大點數越多須要越多的時間掃瞄AllPointAddressing自電容尺寸變大時(一)自電容的點數會快速增加，觸控IC接腳越多，成本越高以目前的IC生產成本，接腳對成本的影響不大。(二)中央的點線路會走不出來。當線路作在BM上時，走線的密度非常高，在15寸以內的面板都走的出來。(三)走線越細ITO電阻越大。使用金屬線沒有電阻的問題。(四)點數越多須要越多的時間掃瞄。使用分區掃瞄再逐次接近的技術，可以輕易的解決。Apple,Samsung,LGD,Sony與SuperC-Touch技術的分析比較不增加任何新元件，只改變現有結構中的圖案，所以不會降低開口率，也不會影響使用壽命。除了SuperC_Touch與LG以外，其他三家繼續使用互電容的觸控方法。除了SuperC_Touch以外，其他四家都將原來整片的Vcom透明電極層圖案化。Apple的方案要與LCD驅動IC分時作業，觸控掃瞄分配到的時間很少，報點的速度會降低。(五)除了SuperC-Touch與LG以外，其他三家因為使用Vcom透明電極層當Tx訊號層使用，LCD內部液晶電容上的電壓會成為觸控感應層接收到的雜訊，這個雜訊影響會大過Gateline與dataline的訊號，就算觸控掃描的時候，LCD驅動IC是處於靜止狀態，gateline與dataline上都沒訊號，可是Pixel的液晶電容上的電壓是base在Vcom的電壓之上，當Vcom作為觸控用的訊號時，會形成疊加在Tx訊號上的雜訊，由液晶電容上的ITO電極直接影響Rx感應線，這個雜訊將是觸控IC設計廠商的重大挑戰。Apple,Samsung,LGD,Sony與SuperC-Touch技術的分析比較液晶電容的雜訊液晶電容的雜訊是屬於低頻雜訊，不容易用硬體或軟體來消除每一個觸控點所遭遇的液晶電容雜訊都不相同，所以使用差動法也沒用液晶電容的雜訊範圍高達5V，同於資料寫入的電壓範圍，超過觸控發生時的訊號變化量用於IPS的LCD問題較大，用於TFTLCD時問題較小除了SuperC_Touch以外，其他四家因為把Vcom透明電極層圖案化，如此會加大Vcom透明電極層的電阻，會造成LCD驅動IC於驅動上的設計困難外還會增加功率的消耗。除了SuperC_Touch與LG以外，其他三家為了要降低液晶電容的雜訊影響，必須增加Tx訊號的電壓，來增加SNR比，如此對功耗的考量非常不利，功耗與Tx訊號的電壓平方成正比，電壓每增加一倍，功率消耗增加四倍，耗電是行動裝置的重要考量因素在生產的良率上SuperC-Touch，LG，三星的結構要達到90%以上的良率很容易，Apple會有生產良率上的問題要克服。Apple,Samsung,LGD,Sony與SuperC-Touch技術的分析比較結論Sony在advanceincelltouch競賽中先馳得點，但有可能是過渡產品。Apple的advanceincelltouch產品挾龐大的資源終將完成，然而良率將會是最大的隱憂。三星的advanceincelltouch面板生產沒有良率與開口率的問題，但是將面臨找不到觸控IC的嚴格挑戰，目前全世界還找不到可使用的觸控偵測技術。SuperC-touch與LGD的advanceincelltouch面板生產沒有良率與開口率的問題，又有微擾共振技術來偵測微小的觸控變化，阻絕雜訊的干擾，而且消耗的功率最低，將是最佳的先進觸控方案Advanceincelltouch與OGS的比較OGS多一層ITO透光率會少，折射率會增加OGS的BM層處理成本會增加OGS無法使用2.5D或3D的保護玻璃同樣要貼保護玻璃的條件下，OGS的良率比較低OGS的玻璃強度要足夠時，要用小片式生產，產量低成本高三星或SuperCTouch完成量產將淘汰OGS簡單的說OGS希望比傳統的G/G型觸控面板節省30%成本SuperCTouch與三星的advanceincelltouch比傳統的G/G型觸控面板節省70%成本OGS比傳統的G/G型觸控面板透光度增加Advanceincelltouch比OGS的透光度更好Advanceincelltouch在保護玻璃的造型彈性上遠優於OGSIncelltouch最被詬病的良率與開口率，壽命等問題在SuperCTouch與三星的advanceincelltouch身上不存在SuperCTouchadvanceincelltouch的優勢最薄的結構(incell)最高的透光率(沒增加ITO)最省電的技術(工作訊號1V)最靈敏的偵測技術，懸空觸控最快的掃描速度50KSamples/sec最便宜的觸控顯示面板(良率最高)SuperCTouch2010觸控技術進度SuperCTouch使用一條1cm寬的銅箔貼在2.0mm的玻璃後之實驗可以懸空觸控掃描速度1Ksamples/secSNR比100:1SuperCTouch2011Advanceincelltouch進度SuperCTouch已完成用一條100um寬的漆包線貼在0.7mm的玻璃後之實驗可以懸空觸控掃描速度5Ksamples/secSNR比100:1Sensor縮小100倍，速度快5倍。SuperCTouch2012Advanceincelltouch進度SuperCTouch已完成將一台15寸LCD切斷一條dataline外接出來，然後讓LCD點亮顯示畫面後完成觸控偵測的實驗Dataline的寬度約10um可以懸空觸控掃描速度50Ksamples/secSNR比200:1Sensor縮小10倍，速度快10倍，SNR好1倍。基本上SuperCTouch已經完成量產前的實驗室所有應做的實驗懸空觸控展示Floatingtouchdemo使用LCD的單一條DataLine做觸控Sensor終極觸控技術可行性展示模擬LCD內部的Dataline與Gateline作為sensor的實驗用0.7mm的玻璃每1mm用一條100um的漆包線浮壓玻璃每5條wire在一起形成電極用整片的鋁箔緊貼所有的漆包線與玻璃實驗結果可以很清楚的分辨每一組電極觸控與否的差異,並可用插值法來計算中間位置座標模擬多條DataLine做觸控SensorInCellTouch的終級技術須面對的障礙LCD內部雜訊訊號感應量相臨感應電極的分辨能力電容包袱時間壓力三方的合作電容式觸控未來發展趨勢由外掛式移轉到先進內嵌式OGS只是過渡產品主控權由觸控面板廠轉移到觸控IC觸控技術由”互電容”轉移”自電容”AdvanceInCellTouch先進內嵌式觸控成功的關鍵觸控IC的新技術SuperC–Touch成功的於觸控技術上創造出明顯差異將差異用於觸控IC將差異放入LCD面板將差異結合到系統廠將差異融入Apple,Google,Microsoft,其他陣線SuperC-Touch的營運模式SuperC-Touch以開發核心技術為主主要業務專利銷售讓渡核心技術移轉觸控IC銷售總複習關鍵問題訊號要如何測量?雜訊如何測量?關鍵問題測量一條銅線的兩端，量的到電壓嗎?關鍵問題如果Incell採用分時處理的方法，是否就可以避免雜訊?關鍵問題自電容的三種結構中，哪一種量到的變化量最大?哪一種量到的訊號最大?關鍵問題雙層條狀互電容結構，用手觸碰時互電容變大還是變小?測量到的訊號變大還是變小?關鍵問題菱形跨橋的互電容結構，用手觸碰時互電容變大還是變小?測量到的訊號變大還是變小?關鍵問題定電流充放電的最大問題在哪?關鍵問題電荷移轉技術最大問題在哪?關鍵問題定電流充放電技術與電荷移轉，哪一個雜訊的影響比較大?關鍵問題差動式技術最擔心的事為