В итеративном процессе глобальной индустрии дисплеевTFT-дисплей (тонкопленочный транзисторный дисплей)всегда была основным и основным поставщиком дисплеев в таких областях, как бытовая электроника, автомобильные дисплеи и промышленные терминалы. Традиционный модуль TFT-дисплея имеет многоуровневую структуру с разделенными сенсорным слоем и слоем дисплея, что имеет множество недостатков, таких как чрезмерная толщина, недостаточная светопроницаемость, смещение касания и избыточная структура, что затрудняет удовлетворение текущих требований к легкости, высокой четкости и высокой сенсорности при разработке продуктов. Чтобы устранить технические узкие места традиционного модуля, отрасль постепенно превратилась в два интегрированных решения с сенсорным дисплеем: технология In-cell и технология On-cell.
TFT-дисплей представляет собой экран с активной матрицей, управляемый тонкопленочными транзисторами. Его основная структура включает подложку TFT, слой жидких кристаллов, цветной фильтр, поляризатор, защитное стекло и другие основные элементы. Благодаря высокой скорости отклика, высокому коэффициенту контрастности и стабильному качеству изображения он стал основной технологической основой ЖК-дисплеев, а также совместимым носителем для технологий In-cell и On-cell.
Традиционный сенсорный модуль TFT LCD имеет отдельную структуру, например G+G и G+F. Панель дисплея и сенсорный датчик представляют собой независимые компоненты, собранные с помощью оптического клея. Общее количество слоев велико, а толщина укладки велика. Это не только влияет на тонкость устройства, но также легко вызывает такие проблемы, как параллакс, отражение света и задержка касания. Основной прорыв технологий In-cell и On-cell заключается в интеграции сенсорных электродов непосредственно во внутреннюю структуру TFT-дисплея, устраняя независимую сенсорную панель и обеспечивая интеграцию дисплея и сенсорного экрана.
Технология On-cell относится к сенсорным решениям средней степени интеграции. Технический принцип заключается в изготовлении сенсорных электродов на верхнем слое цветного фильтра TFT-дисплея и на нижнем слое поляризатора. Сенсорный слой прикрепляется к поверхностной структуре панели дисплея, не проникая в область сердцевины жидкого кристалла. Эта структура полностью сохраняет жидкокристаллический дисплей и архитектуру TFT-привода TFT-дисплея, при этом только структура сенсорного восприятия накладывается на внешнюю часть слоя дисплея. Он имеет умеренную сложность интеграции и высокую структурную стабильность, выступая в качестве переходного решения по оптимизации между традиционным отдельным сенсорным экраном и высококлассным сенсорным экраном внутри ячейки.
Технология In-cell представляет собой высокоинтегрированную технологию сенсорных дисплеев и на данный момент является наиболее интегрированным сенсорным решением в индустрии ЖК-дисплеев. Эта технология непосредственно встраивает сенсорные электроды и линии сенсорного сканирования внутрь жидкокристаллической ячейки TFT-дисплея, глубоко интегрируясь со схемой управления TFT-пикселями и слоем жидких кристаллов. Сенсорный блок и блок пикселей дисплея имеют общие базовые структуры, что значительно уменьшает количество слоев наложения экрана. По сравнению с технологией On-cell, In-cell имеет более глубокую интеграцию, более оптимизированную структуру и комплексное обновление оптических характеристик и точности сенсорного ввода. Однако для этого требуются более высокие стандартыПроцессы производства TFT-панелей и контроль выхода.
Структура обтекаемая, что обеспечивает облегчение обновления экрана.
Традиционный отдельный сенсорный модуль TFT состоит из нескольких слоев, таких как защитное стекло, сенсорный датчик, оптический клей и панель дисплея. Общая толщина обычно превышает 1,8 мм, что занимает много места внутри устройства. Технология On-cell исключает необходимость использования независимой подложки из сенсорного стекла, а сенсорные электроды изготавливаются непосредственно на поверхностном слое цветного фильтра TFT-дисплея, что значительно сокращает количество слоев стека экрана и процесс ламинирования. Оптимизированный модуль дисплея On-cell TFT может иметь толщину менее 1,5 мм, а общий вес устройства одновременно снижается на 10–15%.
Процесс является зрелым и стабильным, с контролируемыми производственными затратами.
В системе производства ЖК-дисплеев технология On-cell обеспечивает чрезвычайно высокую совместимость с технологическими процессами. Нет необходимости в масштабной модернизации традиционной линии по производству TFT-дисплеев. Только добавление покрытия сенсорного электрода и процессов травления после производства цветного фильтра может завершить интеграцию. По сравнению со сложной технологией In-cell производительность On-cell выше, отказоустойчивость процесса выше, а стабильность производства подтверждена годами рыночных испытаний.
Конструкция обладает высокой устойчивостью к повреждениям, а общая надежность выше.
Сенсорный слой на ячейке расположен на поверхностной структуре TFT-дисплея и не зависит от внутреннего жидкокристаллического слоя и схемы управления TFT. Это образует естественную защитную структуру. Когда экран подвергается внешнему силовому сжатию, небольшим ударам или изгибающему напряжению, сенсорный слой не будет напрямую воздействовать на основной блок дисплея, эффективно защищая слой жидкого кристалла и схему пикселя TFT от повреждений. В то же время эта технология позволяет избежать проблемы с воздушным зазором, возникающей в традиционном процессе склеивания, уменьшает такие явления, как расслоение и вздутие, а характеристики сопротивления давлению и изгибу экрана значительно превосходят предыдущие интегрированные решения, подходящие для сложных сценариев использования, таких как транспортные средства и промышленность.
Сенсорные характеристики сбалансированы и подходят для всех сценариев использования.
Сенсорные электроды технологии On-cell расположены близко к поверхности экрана. Расстояние срабатывания сенсорного экрана небольшое, а потери при передаче сигнала низкие. По сравнению с традиционными разделенными экранами скорость отклика на касание выше, а точность позиционирования выше, что эффективно снижает такие проблемы, как смещение и сбой касания.
Ультратонкий дизайн, расширяющий границы конструкции экрана.
Внутриячеечная технология полностью интегрирует сенсорный блок в жидкокристаллический корпус TFT-дисплея, объединяя вместе схему управления TFT-пикселями и слой жидких кристаллов. Он полностью исключает независимый сенсорный слой и избыточную структуру соединения и в настоящее время является техническим решением с наименьшим количеством слоев штабелирования и самой компактной структурой для TFT ЖК-экранов.
Первоклассные оптические характеристики, обеспечивающие качество изображения без потерь.
Оптические характеристики — главное преимущество технологии In-cell. Поскольку он полностью исключает внешнее сенсорное стекло и липкий клейкий слой, внутри экрана нет дополнительных оптических носителей, что сводит потери светопропускания к минимальному уровню. Коэффициент пропускания света может достигать 88–92%, что намного превышает коэффициент пропускания On-Cell и традиционных сенсорных экранов.
Сенсорное управление чрезвычайно плавное, а точность отклика — лучшая в отрасли.
Сенсорные электроды технологии In-cell глубоко интегрированы с пикселями дисплея, что сокращает расстояние срабатывания до чрезвычайного уровня. Путь передачи сенсорного сигнала является самым коротким и имеет наименьшие потери. По сравнению с технологией On-cell скорость отклика на касание увеличилась более чем на 20%, при этом задержка отклика уменьшилась, что полностью исключило явления задержки касания и медлительности.
Благодаря постоянной модернизации мировой индустрии дисплеев технология On-cell, благодаря своей зрелой и стабильной производительности, а также высокой экономической эффективности, продолжает удерживать доминирующую долю на рынке дисплеев среднего класса, поддерживая итеративную модернизацию бытовой электроники и промышленного дисплейного оборудования; в то время как технология In-cell, опираясь на свои беспрецедентные преимущества в производительности, постоянно преодолевает узкие места процессов. Благодаря постоянному повышению объемов производства и постепенному сокращению затрат он постепенно проникает в большее количество сценариев, таких как автомобили среднего и высокого класса, умная бытовая техника и портативные терминалы.
С долгосрочной точки зрения отрасли основными направлениями развития TFT-дисплеев остаются тонкость, высокое разрешение, низкое энергопотребление и высокая точность сенсорного ввода. Два типа интегрированных сенсорных технологий внутри ячейки и на ячейке не находятся в взаимозамещающих отношениях, а скорее образуют взаимодополняющую и симбиотическую отраслевую технологическую систему. Каждый из них, используя свои основные преимущества, охватывает весь спектр потребностей в дисплеях: от гражданских и промышленных коммерческих устройств среднего класса до флагманских продуктов высокого класса, постоянно стимулируя технологические инновации и модернизируя продукцию в индустрии ЖК-дисплеев, а также выступая в качестве основной технической поддержки для будущей дифференцированной конкуренции в области интеллектуальных дисплейных терминалов.