全新触屏技术:神秘G2与in-cell解析

LG于8月25日发布的一款采用四核骁龙S4 Pro处理器的旗舰机参数中，提到一项比较重要的特性，就是全新的触屏技术：「这是一种名为G2的屏幕（触摸显示混合型屏幕）。LG表示，其一体式设计令屏幕的厚度减少了30%。这与LG本月早前开始量产的in-cell触摸屏很像，这种in-cell技术传言也会用于下一代iPhone手机。」不过，上面这段声明并不准确。G2和in-cell是两种截然不同的屏幕构造，而且在移动的屏幕制造中，这两者未来谁将更加流行仍是未知数。且看下面的详解。

　　LG于8月25日发布的一款采用四核骁龙S4 Pro处理器的旗舰机参数中，提到一项比较重要的特性，就是全新的触屏技术：

　　「相对来说，这是第一款LG采用的超薄触摸屏，名为G2 Touch Hybrid Display（触摸显示混合型屏幕）。LG表示，其一体式设计令屏幕的厚度减少了30%。看起来，这与LG本月早前开始量产的in-cell触摸屏很像，这种in-cell技术传言也会用于下一代iPhone手机。」

　　不过遗憾的是，上面这段声明似乎并不准确。G2和in-cell是两种截然不同的屏幕构造，而且在移动的屏幕制造中，这两者未来谁将更加流行仍是未知数。且看下面的详解。

　　首先，我们来看看多点触摸屏到底是如何工作以及他们的相关构造。

　　电容屏是由一种几近透明的金属线（或电极）置于一层玻璃薄膜层之上构成的。这种金属线之所以几乎透明是因为他由一种名为ITO的材料制成（铟锡氧化物，纳米级的金属氧化物）。这种电极以横纵两种方式交叠排布。横纵的每一次交叠都形成一个电容点。触摸屏控制芯片连接到重叠的横纵行的矩阵中。当手指触摸经过这些电容点的时候，会阻断电容的电场，这种有效的阻断可被屏幕控制器感应到。

　　要形成这些电容点，电极之间就需要保持一定的距离。于是，横行的电极被置于薄膜玻璃的底部，而纵行电极则被置于薄膜玻璃上方。

　　这样，我们就得到了一片薄薄的玻璃，ITO金属线分布于这块玻璃的两面。要完成整张屏幕的制造，还需要将这块薄膜玻璃置于两个层之间：下面一层是显示层，而上面一层是位于屏幕表面的覆盖玻璃。上面的这一层覆盖玻璃通常都使用很多人所熟知的高强度玻璃，康宁公司的大猩猩玻璃。这种形式被称作“GG”堆叠，因为在显示层上面还覆盖了两层玻璃。这种方式的屏幕应用相当广泛，例如iPad。为了使显示效果更好，减少显示时各层的影响，触摸层的玻璃通常都通过一个垫圈与显示层的玻璃捆绑在一起，这样在显示层和触摸层的电极之间就会形成空隙。

　　如果你仔细观察这个三层夹心的示意图（上层玻璃，触摸层玻璃，显示层），就会发现这个构造还是过于复杂了一点。中间的触摸层玻璃显得非常累赘，这种构造对于手机和平板屏幕的制造来说只会令屏幕厚度更大。另外，上面还有一层覆盖玻璃（大猩猩玻璃）。那么能不能仅用一块玻璃就解决这些问题呢？

　　回答是肯定的，实际上，除触摸层外的任一层都足以承载用于触摸的电极。如果把这种触摸电极置于上层覆盖玻璃的话，那么这种技术就叫做G2触摸屏（也就是上面LG的这种屏幕，G2表示整个屏幕只用一块布满横纵电极的玻璃，无需用两块）。如果把触摸电极置于显示层上，那么这种技术就叫in-cell触摸屏。

　　下面这张图，展示了传统GG堆叠方式（左边）与G2堆叠（右边）的差异。这两者最大的直观区别莫过于屏幕厚度的降低。

　　不管采用G2还是in-cell，OEM厂商都可以把他们的设备做得更薄，这两者都是把中间原本的触摸层玻璃去除了。这么做也可以让设备在重量上更轻。由于最上层的玻璃也已经变得越来越薄（大猩猩玻璃二代厚度仅0.55mm，一代大猩猩玻璃厚度为1.0mm）。所以未来，我们可以用上更为轻便的手机和平板。目前OEM厂商还在想办法把底层显示层与上层覆盖玻璃间的空隙彻底去掉，类似于把这两层黏在一起。这么做不仅令屏幕厚度更薄，而且屏幕显示效果也会更好。iPhone 4/4S以及HTC One X就采用了这种压制方法。

　　G2和in-cell也的实现并没有想象得那么简单。比如G2触摸屏，要把ITO横纵行电极置于大猩猩玻璃之上在技术上也相当有挑战性。这传统的玻璃换成大猩猩玻璃就需要额外的处理方法，还有如何隔离横纵行的问题等等。

　　对in-cell来说，把触摸电极插入到显示层上实际上也很麻烦，因为这极易造成电场间的相互影响。原本在传统GG堆叠方式时，消除这种不同层的影响对触摸屏控制器已经是一个比较麻烦的问题了，现在把两层放在一起令这个问题更加复杂。in-cell技术还有一个潜在的问题，触摸屏可能会变得没有那么敏锐，但目前大家都在想尽各种办法解决这些问题，相信很快就能得到解决。

　　由于G2和in-cell技术都存在挑战和问题，所以仍不清楚哪一种会成为未来的主流。赢的一方也将赢得更多商机。显示屏供应商，如Samsung Mobile Display、LG Display，以及夏普都在期望in-cell获得胜利。另一方面，触摸屏制造公司如TPK、Wintek则不希望看到显示屏供应商直接把原本触摸层的电极应用于触摸屏，让他们扫地出门，所以他们支持G2。不管将来哪一方获胜，真正的赢家永远是消费者。

　　现在你应该对触摸屏技术稍有了解了，至少你知道了，LG的这款旗舰手机会更薄，更快。我是希望尽快能玩得到。