無可否認，誕生于上世紀八十年代的觸控技術在蘋果iPhone橫空出世之前是那么的默默無聞。之后隨著智能手機的發(fā)展，觸摸屏技術的發(fā)展更是在短短幾年取得了比之前十幾年更長足的進步，從一些廠商的電容屏發(fā)展到現(xiàn)在的電容屏為主流；從一開始的屏幕和觸摸屏分離，發(fā)展到現(xiàn)在in-cell、on-cell等技術層出不窮。根據(jù)相關市場研究機構預測，到2015年底全球平板電腦銷量將達到2.486億臺。智能手機方面，預計到2015年時全球智能手機銷量將達到10.5億部。這樣一個龐大的數(shù)字就足以促使我們深入了解一下這些主流技術。
談談電容觸控技術
我們所謂的電容式觸摸屏就是指在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導電物質(zhì)。當手指觸摸在金屬層上時，觸點的電容就會發(fā)生變化，使得與之相連的振蕩器頻率發(fā)生變化，通過測量頻率變化可以確定觸摸位置獲得信息。
其構造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層，再在導體層外加上一塊保護玻璃，雙玻璃設計能徹底保護導體層及感應器。
電容式觸摸屏結構原理圖
具體的工作原理如下所示：
電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極，在導電體內(nèi)形成一個低電壓交流電場。在觸摸屏幕時，由于人體電場，手指與導體層間會形成一個耦合電容，四邊電極發(fā)出的電流會流向觸點，而電流強弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏幕后的控制器便會計算電流的比例及強弱，準確算出觸摸點的位置。
電容觸摸屏的雙玻璃不但能保護導體及感應器，更有效地防止外在環(huán)境因素對觸摸屏造成影響，就算屏幕沾有污穢、塵?；蛴蜐n，電容式觸摸屏依然能準確算出觸摸位置。
憑借著先天的優(yōu)勢，電容屏在廠商中的地位越來越重要。當前以多點式觸控應用為訴求的投射電容式觸控面板主要技術分為薄膜式（filmtype）及玻璃式（glasstype）兩種，具體下來則蘋果陣營采用玻璃投射式電容（glasstype），而非蘋陣營則以薄膜投射式電容（filmtypePET）為主
目前主流的薄膜式結構是將ITO通過光刻或印刷在PET薄膜上，外層為保護玻璃稱為GFF（Glass-Film-Film）結構；而主流的玻璃式結構系將觸控傳感器做在ITO玻璃上，外層加上一片保護玻璃是為GG（Glass-Glass）結構。
盡管電容式技術已經(jīng)主宰消費電子觸控市場，但為了拓展觸控的應用層面，帶給消費者更好的使用者體驗，今天的電容式觸控技術仍然存在著一些需要改善的關鍵因素，包括降低成本、實現(xiàn)手指懸浮控制、手套控制、雜訊管理、在手指或表面濕滑時亦能操控、更快的反饋和響應、節(jié)省電池電力、更靈敏的壓力感測、主動式手寫筆支援、良好的軟／硬件整合等。
這些目標為觸控方案供應商帶來了許多嶄新挑戰(zhàn)，首先在降低成本方面便會遭遇從材料到制程的諸多問題。
就目前狀況而言，GFF結構受限于高階ITO薄膜材料掌握在少數(shù)日商手中，而GG貼合良率普遍偏低，這也是造成投射電容觸控模塊成本居高不下的主因。
金屬網(wǎng)格觸摸屏
這樣促使廠家利用更便宜的金屬網(wǎng)格（Metal mesh）、銀納米線（Silver nanowires）、碳納米管、導電高分子、石墨烯和ITO墨水等取代ITO材料的情況，但由于產(chǎn)業(yè)鏈未夠完善和其他的問題，就導致了新材料取代ITO還正在一個籌備階段，而不是真正實施。
隨著眾多ITO替代材料競相發(fā)展，未來幾年內(nèi)勢必會有愈來愈多的投射電容式感測器開始釆用新型ITO替代材料。無論是對面板和觸控模組供應商來說，ITO替代材料都代表著新的市場競爭，卻也帶來了嶄新的機遇。
In-cell、On-cell和OGS
具體到觸控模塊的廠商方面，現(xiàn)在主要分為三個主要類型，外掛式的OGS和將傳感器做在顯示器內(nèi)的In-cell和On-Cell兩種。這三種不同的方案，OGS有著明顯的價格優(yōu)勢，最重要的是技術當前是比較成熟的，這就吸引了臺灣的宸鴻、勝華、達鴻和國內(nèi)歐菲光等廠家深耕這個技術；而in-cell與on-cell兩種技術，受制于良率和成本高等缺點，就導致只有高端廠家才能采用。那么我們應該從哪些方面來分析這三個方案呢？首先我們先了解一下這三種不同方案的原理和優(yōu)缺點：
首先先介紹In-Cell，這種技術是指將觸摸面板功能嵌入到液晶像素中的方法，即在顯示屏內(nèi)部嵌入觸摸傳感器功能，這樣能使屏幕變得更加輕薄。同時In-Cell屏幕還要嵌入配套的觸控IC，否則很容易導致錯誤的觸控感測訊號或者過大的噪音。因此，對任一顯示面板廠商而言，切入In-Cell/On-Cell式觸控屏技術的門檻的確相當?shù)馗?，仍需要過良品率偏低這一難關。目前采用In-Cell 技術除了蘋果的iPhone 5，還有諾基亞的Lumia920。其中iPhone5 屏幕的厚度估計為2.54mm，In-Cell薄化貢獻為0.44mm，約占到厚度下降1.7mm的25%。
iPhone5比iPhone4S少了觸摸屏這一層
雖然說目前有蘋果這一巨頭大力推動In-Cell 技術，但是在未來幾年內(nèi)仍僅限于高端智能手機領域，主要問題還是良品率，因為In-Cell一旦損壞損失的不僅僅是觸摸屏， 顯示屏也將連同一起報廢，因此廠商對In-Cell良率要求更高。
其次，On Cell是指將觸摸屏嵌入到顯示屏的彩色濾光片基板和偏光片之間的方法，即在液晶面板上配觸摸傳感器，相比In Cell技術難度降低不少。三星、日立、LG等廠商在On-Cell結構觸摸屏上進展較快，目前，On Cell多應用于三星Amoled面板產(chǎn)品上，技術上尚未能克服薄型化、觸控時產(chǎn)生的顏色不均等問題。
In-Cell 和On-Cell對比
最后說的OGS技術就是把觸控屏與保護玻璃集成在一起，在保護玻璃內(nèi)側(cè)鍍上ITO導電層，直接在保護玻璃上進行鍍膜和光刻，由于節(jié)省了一片玻璃和一次貼合，觸摸屏能夠做的更薄且成本更低。目前國內(nèi)手機品牌廠商中如天宇大黃蜂1代、金立風華、小米2已都采用了OGS技術。
不過OGS仍面臨著強度和加工成本的問題。由于OGS保護玻璃和觸摸屏是集成在一起的，通常需要先強化，然后鍍膜、蝕刻，最后切割。這樣在強化玻璃上切割是非常麻煩的，成本高、良率低，并且造成玻璃邊沿形成一些毛細裂縫，這些裂縫降低了玻璃的強度，目前強度不足成為制約OGS發(fā)展的重要因素。
如上所言，三種不同的方案，互有長短，各有千秋。作為生產(chǎn)廠商，根據(jù)自身的需要選擇一個合適的方案，才是正確的選擇。當然，從小編與行業(yè)相關人員溝通得知，他們普遍看好蘋果主導的in-cell方案，因為它可以將觸控屏幕做得很薄，這樣的話也就可以將手機做得更加薄，這也是他們支持這個技術的出發(fā)點。但考慮到其將觸控與屏幕的整合而杜絕的陽光折射視差，高精確度。這也是看好in-cell的另一個方面。
觸控屏的未來該如何走
得益于這幾年的發(fā)展，人們對觸控產(chǎn)品的要求體現(xiàn)在高精度、高可靠醒、更快的反應速度、更薄的觸控方案等多個方面追求。因此，以上是觸控產(chǎn)品的基本大方向；同時顯示驅(qū)動器IC與觸控功能集成、整合的解決方案越來越受歡迎。從未來新一階段的觸控產(chǎn)業(yè)趨勢看，集成化都將大行其道，這也是其未來發(fā)展的方向之一?，F(xiàn)在市面上還有一些廠家推出的凌空觸控、虛擬觸控等概念也頗為熱炒。相信在不久的將來，我們會看到處處皆觸控，處處能交互的情況，將來或許就使《鋼鐵俠》中的片段成為現(xiàn)實。
