3D-Touch/On-cell 及In-cell 技术剖析
什么是3D-Touch？
2015年9月10日，苹果在新品发布会上宣布了3D-Touch功能。3D-Touch触控技，被苹果称为新一代多点触控技术；有Peek&Pop两种新手势，看起来类似PC上的右键。
此前在Apple Watch上采用的Force Touch，屏幕可感应不同的感压力度触控3D-Touch。
苹果和康宁联合开发了iPhone 6S表层的柔性玻璃，用力按压会形成些许弯曲，缩短手指与3D Touch电容传感器的距离，使其将按压动作与传统的触摸区别开来，提供不同的反馈操作。
按压同时，结合Taptic Engine;给user很好的动感回馈;从而实现“真实”的触感体验。
相比上一代，iPhone 6s的机身变厚了0.2毫米，主要在于3D Touch技术的加入导致了屏幕构造的改变，在背光板上;集成了一层电容传感器。
3D Touch电容传感器层;由8*12个金色长方形组成，每一个长方形都是一个单独的平行板电容器(Strain sensor），其中黑色部分都是高速通道;通往背部的控制芯片。
3D Touch Sensor
3D Touch IC
苹果定制的一颗芯片，负责管理3D Touch电容传感器的充电和电流变化。
3D Touch 工作原理
当手指按压时，传感器能侦测到屏幕和背光源之间微小的距离变化。之后，测量结果会与出动传感器和加速传感器的信号相结合;根据指尖的按压，产生快速、准确、连续的反应。
Taptic Engine
为了让3 D-Touch体验真正成为一种交流，苹果开发了更精确的触觉反馈技术一Taptic Engine。
Taptic Engine是苹果推出的全新震动模块，该元件最早出现在Apple Watch中，iPhone 6s也同样内置了Taptic Engine，设计上有所升级。
iPhone 6s之所以电池容量相比i Phone 6还缩水95mAh，原因就在于TapticEngine模块占用了电池仓的空间。
Taptic Engine能在短时间内达到震动的最佳状态;这是普通振动马达所做不到的。
一般手机震动马达达到满负荷需要至少10次震动;而Taptic Engine仅需要一个周期就能快速启停;另外一次“mini tap"可以达到10ms的震动微控。
2015年10月10日一人机交互解决方案的领先开发商Synaptics宣布，面向市场全面提供CIearForce压力感知触控解决方案的样品。
CIearForce技术要比i Phone 3 D-touch更加出色，该技术可以感应用户按压的不同力度，实现更多的操作。Android 7.0确定将支持3D Touch。
Discrete 3D touch of ClearForce
Discrete 3D touch
CIearForce一bending region
On-cell、In-cell
触摸线路制作在保护玻璃(Cover glass)上，也就是在Cell外面，则称为“Out-cell"。触摸线路制作在面板(Cell)的前导电玻璃上方(也就是在Cell上面)，则称为“On-cell"。触摸线路制作在面板(Cell)的前后导电玻璃之间(也就是在Cell里面)，则称为“In-cell"。
不同显示面板对触控技术的做法比较
产品 | On-cell | In-cell |
应用技术 | 电阻式、电容式 | 内嵌光学式、内嵌电容式、内嵌电阻式单层结构，不需要触控模组和贴合 |
特点 | 双层结构 | / |
透光度95% | 左右100% | / |
优点 | 技术成熟 | 轻薄、结构简化 |
缺点 | 厚重、需要外接触控模组 | 良率低 |
On cell 与 In-Cell 比较
In-Cell
2012年iPhone5发布，in-cell正式面世。
In-Cell是指将触摸面板功能嵌入到液晶像素中的方法，即在显示屏内部嵌入触摸传感器功能，这样能使屏幕变得更加轻薄。
同时 In-Cell屏幕还要嵌入配套的触控 IC，否则很容易导致错误的触控感测讯号或者过大的噪音。
因此，对任一显示面板厂商而言，切入 In-Cell/On-Cell式触控屏技术的门槛的确相当地高，仍需要过良品率偏低这一难关。
因为 In-Cell一旦损坏损失的不仅仅是触摸屏，显示屏也将连同一起报废，因此厂商对 In-Cell良率要求更高。
in cell实际应用
In-cell应用 | ||
显示屏类别 | LCD | OLED |
应用可能 | OK | OK |
嵌入位置 | On TFT-Glass | |
应用难度 | 最难 | |
技术难度 | In-cell技术由于Touch Sensor与TFT做在同一块玻璃上，触控时手指与Sensor距离比Sensor与TFT的距离更大，干扰问题很难解决，需要触控芯片厂家新开发的芯片支持 | |
技术优势 | 1. 材料成本最低； 2. 制程时间最短； 3. 技术难度很高，目前良品率最低。 | |
On-Cell
On Cell是指将触摸屏嵌入到显示屏的彩色滤光片基板和偏光片之间的方法，即在液晶面板上配触摸传感器，相比 In Cell技术难度降低不少。.
由于只需在彩色滤光片基板和偏光板之间形成简单的透明电极图案等，因此容易确保成品率。另外，像素内的有效显示区域的面积也不会减小，几乎不会由此发生画质劣化现象。
相比in-cell，On-Cell多了一层触控层，厚度会有一定的增加，显示效果有有限的优势，In-Cell在像素内嵌入触摸传感器，可利用于显示的面积部分便会减少，这在一定程度上会导致画质劣化。
在2010年三星推出super AMOLED时，就采用了on-cell技术。
on-cell结构
on cell实际应用
On-Cell应用 | ||
显示屏类别 | LCD | OLED |
应用可能 | OK | OK |
嵌入位置 | C/F-Glass | 封装-Glass |
应用难度 | 难 | 难 |
技术难度 | ITO SENSER与C/F共用地愉Glass，良率低 | ITO SENSER直接刻在封装Glass上，技术难度低，良率相对高 |
技术优势 | 对于显示面板厂家可以整合触控SERSOR，有利可图 | 技术难度最低，百度最薄，并可以做曲面屏 |
on cell技术分类
金属网格类、纳米银线类、内嵌式
on cell TFT LCD触控先平开发过程中，前期由于显示屏企业不太愿意跟触摸屏行业分享自己的研发动态和技术，在没有触控IC芯片厂和全贴合触摸屏工厂配合的情况下，on-cell TFT LCD触控显示屏几乎全军覆没。
台系液晶厂在取得三星on-cell加工技术后，联合触控芯片厂家，分享部分TFT显示驱动技术，编写出适合on-cell的驱动软件，on-cell TFT LCD才起死回生，经过两年的磨合，慢慢成熟。
有盖板的sensor制作
1、在TFT LCD CF外表面制作，支持单层单点加手势（奇美）、单层多点毛毛虫、单层多点搭桥（华映、友达、彩晶）；
2、在CF表面制作，支持双层多点(奇美）；
3、在CF外表面和POL上制作感测线路，支持双层或多层多点（试样）。
4、盖板贴合：只支持全贴合，框贴驱动IC程序仍需重新开发。
无盖板的sensor制作
TFT LCD CF玻璃直接做盖板用，sensor制作在TFTLCD盒内CF面，支持单层单点加手势、单层多点毛毛虫、单层多点搭桥（友达）。
