科普：iPhone6s 3D touch與In-cell面板的異同

早期的手機(jī)屏幕只能用來(lái)“看”，觸摸技術(shù)的發(fā)明讓人可以和屏幕在2D的平面上進(jìn)行互動(dòng)，而Apple公司日前推出的iPhone6s結(jié)合了In-cell面板、形變感測(cè)器（Strain sensor）、觸覺(jué)引擎（Taptic engine）開(kāi)啟了智能觸摸新時(shí)代，到底什么是3D touch技術(shù)？什么又是In-cell面板呢？

2D觸摸：讓面板活了起來(lái)

LCD面板原本只是用來(lái)顯示影像的，使用者只能單向接收影像訊息，觸摸面板的出現(xiàn)，讓使用者可以與面板互動(dòng)，讓面板活了起來(lái)。觸摸面板的種類(lèi)很多，目前手機(jī)所使用的“多點(diǎn)觸摸（Multi touch）”面板大多使用“投射式電容觸摸（Projected capacitive touch）”技術(shù)。投射式電容觸摸的觸摸線(xiàn)路（Sensor pattern）主要有驅(qū)動(dòng)線(xiàn)路（Tx）與感測(cè)線(xiàn)路（Rx），分別有水平線(xiàn)與垂直線(xiàn)密密麻麻的分布在整個(gè)面板，如圖一（a）所示，我們可以想像驅(qū)動(dòng)線(xiàn)路（Tx）“投射（Projected）”出電力線(xiàn)，經(jīng)由絕緣體（液晶或空氣）到達(dá)感測(cè)線(xiàn)路（Rx）形成“電容（Capacitor）”，如圖一（b）所示，由于人體本身就是導(dǎo)體，當(dāng)我們的手指摸到觸摸面板時(shí)，不需用力就會(huì)影響電力線(xiàn)改變電容的大小，經(jīng)由感測(cè)線(xiàn)路（Rx）所量測(cè)到電容大小的變化就可以計(jì)算出手指接觸的位置，如圖一（c）所示。

▲圖一：投射式電容觸摸示意圖。（a）驅(qū)動(dòng)線(xiàn)路與感測(cè)線(xiàn)路在上下不同的導(dǎo)電玻璃上；（b）與（c）驅(qū)動(dòng)線(xiàn)路與感測(cè)線(xiàn)路都在下方的導(dǎo)電玻璃上。

觸摸線(xiàn)路（Sensor pattern）的驅(qū)動(dòng)線(xiàn)路（Tx）與感測(cè)線(xiàn)路（Rx）到底要做在那里比較好呢？每一家公司各有自己的技術(shù)與專(zhuān)利，基本上各有優(yōu)缺點(diǎn)，并沒(méi)有決對(duì)的好壞，簡(jiǎn)單從圖一（c）的液晶面板構(gòu)造可以看出，能夠制作觸摸線(xiàn)路的地方不外乎前導(dǎo)電玻璃的上方或下方、后導(dǎo)電玻璃的上方三個(gè)位置。

一般而言，驅(qū)動(dòng)線(xiàn)路（Tx）都在后導(dǎo)電玻璃的上方，這樣電力線(xiàn)才會(huì)由下向上投射出來(lái)，而感測(cè)線(xiàn)路（Rx）每一家公司設(shè)計(jì)的位置則不相同，Sony與JDI的“Pixel Eyes”把Rx制作在前導(dǎo)電玻璃的上方，如圖二（a）所示；Samsung把Rx制作在前導(dǎo)電玻璃的下方，如圖二（b）所示；Apple把Rx制作在后導(dǎo)電玻璃的上方，也就是與Tx制作在同一個(gè)地方，因此制程最復(fù)雜成本最高，如圖二（c）所示。

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