三星C5的屏幕gff贴合工艺艺是什么? gff in-cell 还是on-cell?

On-cell/In-cell将成全贴合触显一体化终极方案|厦门天马微电子有限公司大客户项目部经理|徐彬城
On-cell/In-cell将成全贴合触显一体化终极方案|厦门天马微电子有限公司大客户项目部经理|徐彬城
来源:华强电子网
作者:王琼芳
时间: 10:04
&&&&&&&&& 为了实现面板的薄型化和轻量化,将触摸面板与液晶面板“一体化”的趋势日渐盛行,全贴合技术也因此受到追捧。触摸面板和液晶面板一体化包括In-cell和On-cell两种方法。In-cell是将触摸面板嵌入到液晶像素中的方法,苹果iPhone 5因使用了In-cell技术,将厚度降低为7.6mm,比iPhone4S的9.3mm要薄出1.7mm,而On-cell是将触摸面板嵌入到彩色滤光片基板和偏光板之间的方法,广为三星手机和诺基亚Lumia旗舰系列采用,同样降低了屏幕的厚度。当“轻薄化”成为整机厂商追求的目标之时,全贴合技术的重要性也就全面凸显出来。
&&&&&& 高端产品青睐全贴合& 仍需过几道技术难关
&&&&& 目前智能手机和平板电脑的屏幕,是由显示屏和触控屏两个部分组成,二者泾渭分明,有各自完整的产业链。为了提供给整机客户完整的解决方案,显示屏厂商必须先从触摸屏厂商买来TP做贴合,同样,触控屏厂商也需要买来液晶显示屏做整合,这样一来不仅工序复杂,延误了产品上市时间,在产品厚度上也达不到客户的要求。
&&&&& 在此背景下,显示与触控一体化的需求日渐凸显,相关的技术研究一时间成为厂商的重点方向。走在前列的日韩企业主导的On-cell和In-cell技术,成功实现将显示屏和触控屏做在到一起,成为目前“触显一体化”道路上的先驱。
&&&&& 相比In-cell技术,On-cell目前在技术上更容易实现,随着On-cell技术的亮相,液晶面板和触摸面板的一体化迎来了转机。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,On-cell更容易确保成品率。另外,与In-cell相比,On-cell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。
&&&&&& On-cell目前在技术上比In-cell要更容易实现。如今On-cell技术屏幕已经面世两年多,三星、日立、LG 等厂商在 On-Cell 结构触摸屏上进展较快,且技术已经较为成熟。最广泛的应用为三星Super AMOLED屏幕。得益于此面板技术,三星Galaxy S2的厚度达到了8.49mm,重量只有116g,Galaxy S3的厚度达到了8.6mm,重量达到133g。并且两者都兼具可更换电池的能力。
&&&&&&&& 全贴合触显一体化已经大势所趋,不过其挑战仍不可小觑,其贴合难度大且尺寸越大越难贴合,加上液晶面板与触摸面板这两种产品价格都不便宜,一旦在贴合的过程中损坏,整个显示屏和触摸屏都要报废,损失将非常庞大。
&&&&&&& “把触控面板从外面买进来做全贴合,贴坏后会很麻烦,维修时需要拆除TP和LCM,这样LCD也可能会破掉,风险很大。如果未来有可能拆解,也是对LCM和cover lens的部分做拆解,目前仅有少数厂商能做到,其他厂商也在努力突破此瓶颈。” 厦门天马微电子有限公司大客户项目部经理徐彬城表示。
&&&&&&& 对于如何保证全贴合的良率问题,李欲文表示,全贴合良率决定于设备与生产线管理,只有靠持续的改善来逐步达成。而对于大尺寸贴合难的问题,他认为理论上全贴合的尺寸无上限,关键同样在于设备。
&&&&&&& 除了贴合及维修的难度,还一个难度在于IC的控制能力,由于IC信号处理是借由LCD的数据与闸极驱动时的带宽空隙来执行的,运行过程中可能会导致触控信号的响应时间受限,灵敏度受到影响。
&&&&&& 徐彬城表示,目前In-cell方案取决于IC能否支持到In-cell方案,如讯号过滤的问题,TP的操作会不会受到下面TFT的影响等,这些都要靠IC来支持。而On-cell底下的玻璃,线路和电路离得比较远,它需要另外拉一条FPC出来,这个是不是被接受,还有待市场检验。
&&&&&&& 徐彬城强调,In-cell之所以能做进iPhone5而其它厂商做不到,是因为它选用了特定的IC来隔离讯号,这是一颗很强的IC,而且有相关的平台支持,因此,它有办法把TP跟底下TFT的讯号做分隔。”据他透露,iPhone5将IC绑定在Apple的供应链里面,其他家根本拿不到这颗IC,就算其它家有能力做In-cell产品,但是拿不到IC就难保证良率的提升。
&&&&&& 国内企业摩拳擦掌 有望2014年竞技量产
&&&&& 在国内,京东方和天马都在推出In-cell和On-cell技术,创维液晶、TCL显示也都在积极研发中,但相比国际厂商,国内厂商在产品定位上仍有一定的差异。
&&&&&& 徐彬城告诉记者,国际上日韩、台湾企业做的比较成功,如韩国的三星,台湾的友达和群创等。跟这些企业相比,天马的On-cell和In-cell产品是基于非晶硅的TFT-LCD技术,主要针对国内的中低端产品,成本相对较低,而霸占国际一线高端产品的LTPS技术难度更大,成本相应也更高。
&&&&&&& 除了京东方和天马,一直为三星代工的创维液晶也开始打自主品牌,推出 On-Cell和In-Cell技术,创维液晶宋翔表示,液晶显示与触控一体化,是目前显示面板厂商和触控面板厂商都在努力的方向,如京东方一直致力于触显一体化LCD模组的产业布局,并加速推出搭载有On-Cell和In-Cell技术的显示屏幕,且已完成Touch On-Cell一体化LCD模组研发。
&&&&&&&& 与京东方相比,创维液晶模组没有整合触控功能,其最新的On-Cell和In-Cell液晶显示技术,玻璃和触控部分均来自合作伙伴LG和奇美公司。显示触控一体化是创维液晶努力的方向,但并没有打算自己开玻璃厂,今后仍然会借助跟玻璃厂合作的形式来完成。
&&&&& 可以预见,一旦这些大厂的玻璃供应和触控技术达到稳定,专攻后端贴合和盖板的创维液晶便可推动On-Cell和In-Cell快速起量。
&&&&&& 针对国内面板厂商已经推出On-Cell和In-Cell的信息,徐彬城表示要看整体产品的竞争优势,比如薄化能力。“In-Cell和On-Cell要减少本身的厚度,就需要将玻璃薄化,否则优势要少很多,但LCD又不可能太薄,我们能做到单边0.2-0.25mm,加起来0.4-0.5mm,而据我所知,国内其他面板厂并没有采取薄化。”
&&&&&&&& 据悉,In-Cell和On-Cell的方案要跟整机做匹配,整机的厚度最佳不要超过1.4mm至1.6mm,相差太大就没意义了。徐彬城还表示,薄化后的玻璃厚度可达0.4mm,可以顺利进到机台端,并且要保证进入机台端不会破裂。0.4mm的玻璃是否其他厂商也进得去,是否能能保证不破裂,这仍是一个疑问。
&&&&&& 在国际竞争方面,徐彬城表示最大的压力来自日韩,跟台湾的群创和友达相比,大陆厂商在逐渐拉近差距,将努力发挥关税方面的优势,此外,大陆厂商在价格、技术和服务方面都保留了灵活性。
&&&&&& “在未来,国内面板厂可能会跟日系有一些差距,但会跟台湾并驾齐驱。机台的能力决定工艺制程的水平,台湾目前没有新的世代线,而大陆有新的世代线,唯一的不足是,大陆在‘人’的经验没有台湾企业到位,前面一两年不明显,可能三至五年就会显现。” 他补充表示,日本不断有新技术开发出来,所以日本仍是大陆厂商最大的竞争对手。在应用方面,日韩会占据国际一线品牌的中高端领域,国内的天马和国内面板厂则定位在国内的中高端。
&&&&&&&&& 据悉,天马的主要市场仍在国内,目前要拿到国际资源很难,基于LTPS技术的产品出来以后,也有可能供应给HTC、三星、索尼等国际大厂。不过,徐彬城表示跟国内品牌厂商合作就已经足够,未必一定要打进国际市场,国内市场的份额反而更大。
&&&&&&& 总的来看,大陆企业在行业竞争加剧、产品价格下降的压力下,触显一体化厂商有望在竞争中胜出。随着行业竞争加剧及产品价格的下降,为了保持较高的盈利水平和市场竞争力,企业必须突破技术上的缺陷,开拓独一无二的市场优势。
&&&&&&&& 京东方和天马最迟于2014年将推出全贴合的In-cell和On-cell的屏幕,TCL、创维液晶在In-cell和On-cell的努力想必也会在2014年见成果。如此一来,国内的“中华酷联米”等一线品牌的高端手机将会因此受益,而暂时在此技术落后的厂商,也需积极研究跟上技术更迭的进度。
&&&&&&& 全贴合优势大显 触显技术将成“三分天下”局面
&&&&&&& 事实上,厂商之所以青睐全贴合技术,在于它相对于传统的框贴(口字胶贴合),有非常多的优势:一来全贴合能提供更好的显示效果,二来触显两屏结合的强度有所提升,三来在降低显示屏噪声干扰的同时可防灰尘水汽,甚至实现更窄边框设计。
&&&&&&& 全贴合触显一体化大势所趋,但有人认为,在未来的发展方向上,有可能出现面板厂商整合触控玻璃厂商,或是触摸玻璃厂商整合显示屏厂商的局面。在技术方向上,On-Cell和In-Cell会取代OGS和G1F成为触显一体化的终点。
&&&&&&& “谁整合谁要看全贴合技术,谁有全贴合谁就有主动权。”徐彬城说,如果面板厂有能力做On-Cell和In-cell的全贴合,把触控屏整合进来是比较容易的,否则主动权还是要给TP厂商。天马的On-cell和In-cell全贴合技术,都是基于LCM的开发,且完全有能力把外面的TP买进来自己做全贴合。如此一来,整个解决方案的成本完全可由自己掌控。在他看来,面板厂商整合触控厂商的趋势会更明显。
&&&&&&&& 对显示屏厂商来说,如果On-Cell/In-Cell技术得到普及,就无需再使用触摸面板部件,这对触摸屏厂商来说无疑是噩耗,它们将面临着产业转型的威胁。业界猜测,到时候,这些触摸面板厂商很有可能转型为液晶面板和彩色滤光片厂商,而原供应链也将完全改变。
&&&&&&& 那么,触控面板厂商该如何应对这一趋势呢?徐彬城认为这些触摸面板厂商的机会来自于OLED技术或其他新技术的崛起,否则朝着显示端转型会很难,比如大陆某知名TP厂商就想往显示端走,但不会特别顺利,因为现在面板的需求有点供过于求,若再去投资恐怕会出现产能过剩。
&&&&&&&& 目前来看,全贴合触显一体化解决方案已诞生出两个派别:以胜华、宸鸿、大陆的DPT等触控屏厂为主导的G1F和OGS单片玻璃方案,以及以LG、三星、夏普、友达、奇美等面板厂为主导的On-Cell 和In-Cell 技术方案,且诸多高端机型中已经开始使用这两个派别的产品,并逐渐引领市场走向普及。
&&&&&&& 无缝贴合触控显示一体化产品的量产,解决了贴合问题和贴合后触摸屏功能调试问题,在当下竞争激烈的触摸屏行业中,下游向上游延伸以期降低成本,保证利润空间,上游向下游延伸以期掌握终端客户。对于实现触显一体化的企业,有助于增强对行业波动的抵抗力,利用贴合工艺的先发优势、较好的客户基础和资金优势参与竞争,显而易见,触显一体化厂商将在行业竞争中更具发展实力。
&&&&&&&& 未来三年,In-cell/On-Cell、OGS、G1F结构的电容触摸屏将有各自的生存空间,将“三分天下”。其中,日韩企业技术领先,In-cell/On-cell产品会供不应求;台湾企业拥有规模优势和代工业的客户积累,主攻中高端市场,在OGS、G1F以及In-cell/On-cell技术方向的选择上会做各种尝试;中国企业技术和规模都相对较小,将依托最成熟的手机供应链,从低端到中端市场渗透,技术上跟台湾看齐、向日韩逼近,尽最大力量发挥成本优势。
&&&&&&&& 整体来看,多种触控和显示技术将在一段时间内“共存共荣”,不过,在笔者看来,In-Cell和On-Cell作为新兴的一体化触显技术,一旦突破良率大关把成本降下来,将凭借其“超轻超薄”的特点成为“触控+显示”的终极解决方案。
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1:什么是全贴合
所谓"全贴合",只不过是各大厂商给自己的产品增加的嚼头而已。究竟全贴合是什么?下面来解释。
1.1:屏幕结果
从屏幕的结果上,可以把屏幕分为三层。从上到下是保护玻璃、触控层、显示层。而这三个部分是需要贴合的,一般来说需要两次贴合。一次是保护玻璃和触控层之间,另一次是显示层和触控层之间。按照贴合的方式可以分为全贴合和框贴。
所谓的框贴就是以双面胶将显示屏和触摸屏的四边固定,这也是目前大部分显示屏所采用的贴合方式。其优点在于工艺简单,成本低廉。但因为显示屏和触摸屏之间存在空气层,在光线折射后导致显示效果大打折扣称为框贴的最大缺点。
1.3:全贴合
全贴合即是以水胶或者光学胶将显示面板和触摸屏以无缝隙的方式完全粘合在一起。相对于框贴可以提供更好的显示效果。目前市场上常见的全贴合屏幕主要是以原有的触控屏厂商为主导的OGS方案,以及由面板厂商主导的On-cell和In-cell技术方案。
全贴合的优点:全贴合取消了屏幕之间的空气层,这有助于减少显示面板和玻璃之间的反光,这样可以让显示看起来更加透彻,增强屏幕的显示效果。
全贴合的另外一个好处就是,屏幕再也不会进灰了。触控模块也因为和显示面板的紧密贴合增强了强度。除此之外,全贴合更能有效降低显示面板噪声对触控信号造成的干扰。虽然说全贴合的优势巨大,但是良品率偏低,因为良率不佳,而造成的提盒过程中物料的报废,大大增加了成本。因此脱泡和贴合良率的控制成为比材料成本更重要的因素。
2:全贴合On-cell、In-cell、OGS三种技术
手机屏幕在生产过程中需要对保护玻璃、触控屏、显示屏这三部分进行两次贴合,如果采用框贴,显示效果大打折扣,如果采用全贴合,良品率又是一个问题。由于保护玻璃、触控屏、显示屏之间每经过一道贴合制作程序,良品率就会大打折扣,如果能降低贴合的次数,那么就会提高全贴合的良品率。目前出现的几个方向:以触控厂商为主导的OGS/TOL方案,以及由面板厂商主导的On-cell、In-cell方案。目前较为有实力的显示面板厂商倾向推动On-cell和In-cell方案,主要原因是其拥有显示屏生产能力,即倾向于将触控屏制作在显示屏上;而触控屏厂商和材料厂商更倾向于OGS方案,即将触控层做在保护玻璃上,主要原因是其具备较强的制作工艺和技术。两者的共同点均可减少贴合次数,这样也就可以达到节省成本提升贴合良品率,另外由于少了一层触控层,也可以达到节约材料成本和实现轻薄化的目的。
2.1:In-cell
In-cell是将触控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屏传感器功能,这样能使屏幕变的更加轻薄。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信号或者过大的噪声。因此,对任意显示面板厂商而言,切入In-cell/On-cell式触控屏技术的门槛相当高,仍然需要过良品率偏低这一南关。
2.2: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控传感器,相比In-cell技术难度降低不少,
2.3:OGS/TOL
OGS就是把触控屏和保护玻璃集成在一起。在保护玻璃内侧镀上ITO导电层,直接在保护玻璃上进行镀膜和光刻。由于节省了一片玻璃和一次贴合,触摸屏能做的更薄且成本更低。由于OGS将保护玻璃和触摸屏继承在一起,通常需要先强化,然后镀膜、浊刻、最后切割。
2.4:In-cell、On-cell、OGS、GG四种屏比较
没有更多推荐了,&&&&消费类电子产品的竞争变得越来越激烈,许多厂商都希望通过硬件的差异化来凸显自己,什么IPS、SLCD、视网膜、ClearBlack等新名词不断的出现,很多时候在我们还未理解新技术的时候新的技术名词又诞生了。五元素平板自卓越系列ifive&mini3到最新的7.9寸视网膜真八核平板ifive&mini&3GS,屏幕技术中均采用了OGS单玻璃工艺,那么究竟什么是OGS,什么又是in-cell、on-cell屏幕技术呢?要彻底了解In-Cell/On-Cell/OGS等,就得先知道屏幕的基本结构组成。&&&&&从上到下,屏幕的基本结构分为三层,保护玻璃、触控层和显示面板。保护玻璃没什么好说的,康宁大猩猩玻璃就是。触控层的话,就是由ITO触控薄膜和ITO玻璃基板组成。显示面板可细分的程度高,这里只大致排列下:从上到下,分别是上玻璃基板,液晶层,下玻璃基板。最后,还需要指出的是,保护玻璃/触控层与显示面板之间,一般贴合技术会形成一层空气,如果采用全贴合技术去除这层空气,屏幕反光会大大减少,点亮屏幕时就显得更为通透,熄屏时更加黑沉,没有灰白的观感。&&&&&今天各厂家标榜的OGS屏幕、In&Cell/On&Cell屏幕,为何值得拿出来吹嘘,是因为它们都是保护玻璃层+显示面板层的结构,少了一层触控层,更加轻薄。那中间的触控层哪去了呢?这正好是区分In&Cell/On&Cell屏幕和OGS屏幕的关键。In&Cell/On&Cell屏幕是将触控层和显示面板整合在了一起,OGS屏幕是将保护玻璃层和触控层整合在了一起。为了争夺产业话语权,触控模块厂商力推OGS,而显示面板厂商如LG、三星、夏普等则力推In-Cell/On-Cell。&&&&&那么究竟什么是in-cell、什么是on-cell、什么是OGS呢?&&&&in-cell:是将ITO触控薄膜放在了显示面板的上玻璃基板之下,一般是与液晶层融合在一起,代表机型是苹果的iPhone&5。&&&&on-cell:是将ITO触控薄膜放在了显示面板的上玻璃基板之上,三星几代Galaxy旗舰就是这么做的。&&&&OGS:是把触控屏与保护玻璃集成在一起,在保护玻璃内侧镀上ITO导电层,直接在保护玻璃上进行镀膜和光刻。&&&&&屏幕的通透程度和视觉效果:OGS是最好的,In-Cell和On-Cell则次之。所以,吹嘘In-Cell/On-Cell如何如何通透,视觉效果如何好,可以歇歇了。无论是iPhone5还是三星Galaxy&S4,单纯的屏幕通透度其实还不如一些采用了OGS屏幕的国货,比如魅族MX3。和五元素ifive&mini3GS等7.9寸产品。&&&&&轻薄程度:一般来说In-Cell最轻最薄,这也是iPhone使用了金属机身,还能做到极致轻薄的原因之一。OGS则次之,On-Cell比前两者稍差。&&&&屏幕强度(抗冲击、抗摔):On-Cell最好,OGS次之,In-Cell最差。需要指出的是,OGS则因为直接将康宁保护玻璃与触控层整合在一起,加工过程削弱了玻璃的强度,屏幕也很脆弱。另需要指出的是,因为In-Cell将触控层与液晶层融合在一起,一旦触摸屏出了问题,需要连同显示面板一起更换。&&&&触控方面:OGS的触控灵敏度比On-Cell/In-Cell屏幕都要好,但这有时候也不是什么好事。OGS技术不过关,超高的灵敏度很容易发生“跳屏”的现象。&&&&技术要求:In-Cell/On-Cell都比OGS要复杂,生产控制上,难度也更高。&&&&良品率:之前In-Cell屏幕的良品率较低,很大程度上影响了iPhone&5等产品的供货,但随着厂商不断投入,技术走向成熟,In-Cell/On-Cell屏幕的良品率与OGS已经处于同一水平,大规模出货不成问题。&
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【科普】手机屏幕全贴合技术究竟是什么?
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本帖最后由 啷个里格弄 于
13:08 编辑
& && &我们经常在新款手机发布会上看到厂商打出的广告:比如5.5英寸1080P、64G大内存等参数,不过却很少见到关于屏幕贴合相关的信息,就算有也是轻描淡写、一两句话描述就搪塞过去了,而用户听完之后懵圈的却不在少数。
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& && &手机屏幕作为我们天天接触的部分,却也是我们常常忽视的一个重要部分,如果不想让自己对新手机一无所知,那么了解一下手机屏幕的全贴合技术还是挺有必要的。
在手机的屏幕结构中,一般分为三层,从外到里依次是保护层(保护玻璃)、触控层、显示层。至于各层的功能,从字面就可以得知。
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在技术并不是很发达之前,手机屏幕采用的都是非全贴合技术,这就造成了一些缺点:比如通透率太差,在阳光下很难看清屏幕显示内容;屏幕厚度太厚;息屏时可以看到屏幕上一大块的灰色矩阵,俗称“屏幕进灰”……这些缺点给用户带来的体验之差不言而喻。
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而非全贴合技术之所以差,在于它仅仅是使用双面胶将层与层之间粘住,使得各层中间出现了空气层,导致光线反射增多造成非常差的观感。甚至有些连胶粘都不用,单凭卡扣将三层结构扣在一起。使用这些方法的屏幕在遇到撞击的时候往往会脱落,而且很容易进灰。
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这就促成了全贴合技术的诞生,相比非全贴合技术,全贴合技术普遍使用效果更好的光学胶,能够更好地沾合各个层之间的空隙,减少空气和灰尘的进入概率。按照工艺成本和显示效果来划分,全贴合技术也可以分为好几种:GFF、OGS、TOL、On-cell、In-cell。
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GFF(Glass-Film-Film)在五种全贴合技术中,GFF是争议最多的一种,有些人甚至认为它不属于全贴合技术。为什么呢?
游客,如果您要查看本帖隐藏内容请In-cell和On-cellOn-cell和In-cell是由液晶面板厂商主导的技术方案,cell也就是液晶层(显示层)的意思。和OGS/TOL将触控层往上合并到保护层不同,In-cell/On-cell是将触控层往下合并到显示层,这两种技术的优点就是使手机屏幕的厚度大大降低,同时通透率提高、触控更为灵敏。
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In-cell是通过在显示层内部嵌入触控单元,触控单元和显示像素相互交织,由原来的“保护层+触控层+显示层”融合为“保护层+带触控的显示层”,使屏幕厚度极致纤薄,触控更加灵敏。这种工艺的难度最高,良品率低,成本高,一般都应用在iPhone等高端机型上。
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13:05 上传
如果你理解了In-cell,那么On-cell理解起来也不难。和In-cell有点小区别,On-cell是将触控层合并到显示层上面,但是没有像In-cell一样,将触控单元彻底融入到显示层中。所以和In-cell相比,On-cell的屏幕厚度略厚一些。由于工艺难度大、成本高,主要应用于三星的SUPER AMOLED面板上,三星很多高端机型都使用该项技术。
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13:06 上传
总的来说,这五种全贴合技术(如果GFF也算的话)各有优点。GFF的屏幕强度最大、通透性最差、屏幕厚度最厚,成本和工艺难度最低,普遍用在低端机型;OGS/TOL通透性最好,屏幕厚度和强度一般,工艺难度和制造成本没有In-cell和On-cell那么高,大多用在中端机型;In-cell和On-cell屏幕厚度最轻薄,通透性比较好,但是屏幕强度不大,同时高难度的工艺也让成本居高不下,多数用在高端机型。至于触控效果,由于还与系统优化等相关,所以并不能一概而论。
注:转自手机教授。
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哈哈哈哈哈哈
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