In-Cell, On-Cell e G+G: Spiegazione delle strutture di integrazione touch

Nei display touch capacitivi, il metodo di integrazione tra il pannello del display e il sensore touch ha un impatto diretto sulle prestazioni ottiche, sull"affidabilità meccanica, sulla stabilità del segnale, sulla riparabilità e sulla resa produttiva.

Tra le strutture più comuni utilizzate oggi ci sono G+G (Glass + Glass) , On-Cell e In-Cell. .
Sebbene siano spesso confrontate principalmente in base allo spessore, le reali differenze ingegneristiche sono molto più profonde.

Questo articolo riassume come queste tre strutture differiscono per costruzione, comportamento prestazionale e applicazioni adatte.

1. Panoramica strutturale

G+G (Vetro + Vetro)

• Il sensore tattile è costruito come un pannello di vetro indipendente

• Incollato sulla parte superiore del display con OCA/LOCA

• Display e touch sono due livelli funzionali separati

Stack tipico: Vetro di copertura → Vetro del sensore → OCA → Pannello di visualizzazione

Su cellulare

• Il sensore tattile è integrato sulla superficie del display (solitamente sul vetro superiore TFT)

• Ancora uno strato del sensore separato, ma nessun vetro del sensore aggiuntivo

Stack tipico: Vetro di copertura → Strato sensore (sul display) → Pannello display

In cella

• Gli elettrodi del sensore tattile sono incorporati direttamente all"interno dello strato dell"array TFT

• I pixel del display e i sensori tattili sono realizzati come un"unica struttura integrata

Stack tipico: vetro di copertura → pannello TFT con sensore tattile incorporato

2. Principali differenze tecniche

3. Comportamento ottico e meccanico

SOL+SO

• Un ulteriore strato di vetro e adesivo aumenta la riflessione e la parallasse

• Massima rigidità meccanica

• Migliore tolleranza alle vibrazioni, agli urti e ai cicli termici

Comportamento tipico:

• Trasmittanza ottica leggermente inferiore

• Molto stabile in ambienti difficili

Su cellulare

• Elimina uno strato di vetro rispetto al G+G

• Trasmittanza migliorata e riflessione ridotta

• La resistenza meccanica dipende fortemente dal design del vetro di copertura

Comportamento tipico:

• Prestazioni ottiche bilanciate

• Moderata resistenza alle sollecitazioni meccaniche

In cella

• Numero minimo di strati → massima chiarezza ottica

• Parallasse e riflessione più basse

• La resistenza meccanica si basa interamente sul substrato TFT e sul vetro di copertura

Comportamento tipico:

• Ottima resa visiva

• Più sensibile allo stress da flessione e al disadattamento termico

4. Integrità del segnale e sensibilità al rumore

SOL+SO

• Percorso di instradamento del segnale lungo

• Capacità parassita maggiore

• Migliore isolamento dal rumore del display

Prestazione:

• Stabile in ambienti con forti interferenze elettromagnetiche o ad alto rumore

• Minore rischio di interferenze sul display

Su cellulare

• Itinerario più breve di G+G

• Accoppiamento moderato con i segnali del display

Prestazione:

• Buon equilibrio tra sensibilità e stabilità

• Richiede un"attenta schermatura in ambienti industriali

In cella

• Gli elettrodi tattili condividono l"ambiente TFT

• Forte accoppiamento con segnali di pilotaggio pixel

Prestazione:

• Eccellente potenziale di sensibilità

• Maggiore rischio di accoppiamento del rumore del display

• Richiede il filtraggio avanzato del firmware e il controllo della temporizzazione

5. Considerazioni sulla produzione e sull"affidabilità

SOL+SO

• Filiera matura

• Alto rendimento

• Facile sostituzione del vetro del sensore danneggiato

Vantaggi:

• Costo stabile

• Affidabilità sul campo a lungo termine

Su cellulare

• La resa dipende dalla capacità del fornitore del display

• I difetti del sensore influiscono sull"intero pannello

Vantaggi:

• Distinta base ridotta

• Riduzione moderata dello spessore

In cella

• Resa altamente sensibile al controllo del processo TFT

• I difetti del sensore danneggiano l"intero pannello del display

Sfide:

• Rischio produttivo più elevato

• Base di fornitori più limitata

• Riparazione sul campo più difficile

6. Idoneità all"applicazione tipica

La soluzione migliore per G+G

• HMI industriali

• Terminali esterni

• Ambienti con vibrazioni elevate o urti

• Attrezzature a lungo ciclo di vita

La soluzione migliore per On-Cell

• Pannelli incorporati

• Dispositivi medici

• Terminali semiindustriali

• Design bilanciati tra spessore e robustezza

La soluzione migliore per In-Cell

• Dispositivi industriali portatili

• Sistemi embedded compatti

• Disegni sensibili al peso

• Prodotti crossover consumer-industriali

Non consigliato quando:

• Sono presenti forti vibrazioni

• Sono previsti cicli di temperature estreme

• La riparabilità a lungo termine è fondamentale

7. Riepilogo della selezione

8. Note finali

La scelta tra G+G, On-Cell e In-Cell non dovrebbe essere guidata solo dallo spessore.
Lo stress meccanico, l'ambiente EMI, la strategia di riparazione, le aspettative del ciclo di vita e la capacità del fornitore sono spesso fattori più critici delle prestazioni ottiche.

Nei sistemi industriali e integrati, la stabilità a lungo termine solitamente supera lo spessore minimo.
Comprendere questi compromessi fin dalle prime fasi di progettazione aiuta a evitare costose riprogettazioni successive.