матрица in cell что это
Что такое in-cell технология
In-Cell – это принципиально новая технология работы сенсорного экрана. Ее использование позволяет уменьшить толщину гаджета на 0,44 мм. В настоящее время тачскрины изготавливаются по широко распространенной технологии On-Cell, в которой сенсоры касания расположены над цветными фильтрами отдельным слоем, или по технологии Glass-On-Glass, в которой сенсорные датчики находятся непосредственно на поверхности дисплея.
В новой In-Cell технологии сенсоры будут встраиваться непосредственно в фильтры цветопередачи, располагаясь прямо под крайним слоем стекла на экране. Таким образом исключается необходимость применения среднего слоя стекла. Сочетание ЖК-дисплея и сенсорного слоя выполнено на основе мультиплексных электродов, которые обычно используются для реле сенсорного ввода. В технологии In-Cell эти самые электроды используются для обработки сигналов сенсорного управления и пикселей экрана. Это позволяет не только снизить габариты сенсорного дисплея, но и его вес, а также ускорить реакцию самих сенсоров на прикосновение.
В качестве производителей экранов нового типа выбраны корпорации Sharp и Toshiba как обладающие технологическими возможностями для их выпуска. Именно японцы первыми представили на рынке сенсорные элементы с тонким слоем пленочного транзистора внутри, а не на поверхности стеклянной подложки жидкокристаллического экрана. Кроме того, результатом подобного разделения труда должно стать и значительное ускорение темпов производства Apple. Однако от японцев стремятся не отставать и тайваньские компании, которые в ближайшем будущем планируют представить собственные разработки на основе технологии In-Cell.
В случае успешного внедрения технологии In-Cell ее распространят на смартфоны, планшеты и ультрабуки по всему миру. Однако аналитики из конкурирующих компаний сомневаются в том, что In-Cell технология в ближайшем будущем дойдет до потребителей. Свои выводы они делают, основываясь на неготовности новой технологии к серийному производству.
Что такое in-cell технология
На данный момент толщина iPhone 4S составляет 9,3 мм. Apple, для получения конкурентного преимущества с производителями других смартфонов, будет стремиться еще больше уменьшить толщину своих новых моделей. Для этого используют более тонкие батареи и новые материалы корпуса. Но главный упор делается на применение новой технологии сенсорных дисплеев, называемой In-Cell.
In-Cell – это принципиально новая технология работы сенсорного экрана. Ее использование позволяет уменьшить толщину гаджета на 0,44 мм. В настоящее время тачскрины изготавливаются по широко распространенной технологии On-Cell, в которой сенсоры касания расположены над цветными фильтрами отдельным слоем, или по технологии Glass-On-Glass, в которой сенсорные датчики находятся непосредственно на поверхности дисплея.
В новой In-Cell технологии сенсоры будут встраиваться непосредственно в фильтры цветопередачи, располагаясь прямо под крайним слоем стекла на экране. Таким образом исключается необходимость применения среднего слоя стекла. Сочетание ЖК-дисплея и сенсорного слоя выполнено на основе мультиплексных электродов, которые обычно используются для реле сенсорного ввода. В технологии In-Cell эти самые электроды используются для обработки сигналов сенсорного управления и пикселей экрана. Это позволяет не только снизить габариты сенсорного дисплея, но и его вес, а также ускорить реакцию самих сенсоров на прикосновение.
В качестве производителей экранов нового типа выбраны корпорации Sharp и Toshiba как обладающие технологическими возможностями для их выпуска. Именно японцы первыми представили на рынке сенсорные элементы с тонким слоем пленочного транзистора внутри, а не на поверхности стеклянной подложки жидкокристаллического экрана. Кроме того, результатом подобного разделения труда должно стать и значительное ускорение темпов производства Apple. Однако от японцев стремятся не отставать и тайваньские компании, которые в ближайшем будущем планируют представить собственные разработки на основе технологии In-Cell.
В случае успешного внедрения технологии In-Cell ее распространят на смартфоны, планшеты и ультрабуки по всему миру. Однако аналитики из конкурирующих компаний сомневаются в том, что In-Cell технология в ближайшем будущем дойдет до потребителей. Свои выводы они делают, основываясь на неготовности новой технологии к серийному производству.
Что такое TFT дисплей в смартфоне
Когда говорят о том, что в смартфоне установлен TFT дисплей, на деле получается такое количество путаницы, что просто оторопь берет.
Ведь формально под это определение попадают все(!) использующиеся в мобильных устройствах типы матриц. Постараемся внести ясность.
Что такое технология TFT
Абсолютно никакого отношения к светоизлучающим элементам дисплея он не имеет.
Но зато данная технология повсеместно используется для создания активных управляющих элементов. Ее применяют как во всех типах LCD (TN, IPS, LTPS), так и в AMOLED матрицах.
Другое дело, что расположение управляющего слоя относительно жидких кристаллов или органических светодиодов может отличаться, в зависимости от того, какая технология используется при производстве матрицы.
Например, в ЖК дисплеях, изготовленных по on-cell технологии, TFT матрица отделена от сенсорного слоя полимерным изолятором, а в in-cell дисплеях эти слои совмещены для уменьшения толщины.
Что имеется в виду в спецификациях
С потребительской точки зрения важна не академическая правильность, а соответствие содержанию.
В характеристиках гаджетов, которые можно найти в интернет-магазинах, под типом экрана «TFT» обычно подразумевается матрица, изготовленная по технологии TN+film или попросту TN.
Но иногда особо ленивые (или некомпетентные) владельцы ресурсов называют таким же образом и IPS матрицу, о которой мы уже писали подробно. Поэтому сейчас будет уместно остановиться подробнее именно на свойствах TN экранов.
Технология TN+film, ее плюсы и минусы
Начнем с того, что этот тип – самый дешевый из современных ЖК дисплеев. Именно поэтому он очень популярен в недорогих мониторах, телевизорах и экранах лэптопов.
Но с мобильными устройствами всё обстоит несколько сложнее. Если для широкого экрана угол обзора не слишком критичен, то в смартфоне или планшете он гораздо более важен.
На практике недостаточная величина угла обзора проявляется в затемнении изображения при повороте дисплея относительно линии зрения. Вот это и есть основная проблема TN экранов, из-за которой они сохранились только в ультрабюджетном сегменте.
Это происходит из-за ориентации жидких кристаллов, которые поворачиваются в горизонтальной плоскости, в отличие от более совершенной технологии IPS, которая использует вертикальную ориентацию кристаллов.
Sharp наладила производство экранов In-Cell для смартфонов
Интеграция ёмкостных сенсорных цепей непосредственно в состав жидкокристаллической ячейки даёт возможность упростить конструкцию экрана. Отпадает необходимость в отдельных сенсорных панелях, которые делают пакет дисплея чуть толще и которые требуют отдельных шлейфов для подключения. Соответственно, облегчается работа проектировщиков устройств. У технологии In-Cell только два очевидных минуса. Во-первых, до недавнего времени визуальное разрешение экранов с поддержкой In-Cell росло относительно медленно. Во-вторых, объёмы производства подобных экранов были сравнительно небольшими.
Три актуальных технологии интеграции сенсоров в дисплей
Проблему с дефицитом дисплеев с поддержкой технологии In-Cell берётся решить японская компания Sharp. Официальным пресс-релизом данный производитель сообщил, что в июне 2015 года массовый выпуск In-Cell дисплеев для смартфонов начат на предприятии №3 в префектуре Миэ (Mie Plant No. 3). Для производства дисплеев используется технология LTPS CG (низкотемпературный поликристаллический кремний с волокнистой структурой). Данная технология даёт возможность создавать электронные цепи драйверов и питания непосредственно на стеклянной подложке дисплея. Иными словами, вся управляющая сенсором и дисплеем электроника окажется «нарисованной» на стекле и не будет занимать место на печатной плате.
Один из вариантов реализации технологии in-cell запатентовала компания Apple
К сожалению, компания Sharp не раскрыла данных о характеристиках панелей. Нет информации о диагоналях и разрешении, поэтому нам пока не от чего оттолкнуться, чтобы сравнить In-Cell дисплеи Sharp, например, с новейшими In-Cell дисплеями компании Japan Display.
Добавим, компания Sharp также рассматривает возможность производства In-Cell дисплеев на заводе Камеяма No. 2 (та же провинция Миэ). Это предприятие интересно тем, что на нём выпускаются дисплеи по технологии IGZO. По сути компания Sharp пытается скрестить технологии In-Cell и IGZO, что даст на выходе панели со сверхвысоким разрешением и встроенным сенсором касаний. Что важно, компания рассчитывает наладить производство «гибридных» дисплеев для планшетов, а не только для смартфонов.
Что такое технология In-Cell в смартфоне и в чем ее преимущества перед аналогами
При внимательном изучении характеристик использованного в флагманском смартфоне дисплея нередко встречается технология под названием In-Cell, в отношении которой нам предстоит понять, что же это такое и для чего понадобилась.
Однако для этого нужно иметь общее представление о том, что представляет собой сенсорный экран сам по себе.
Как устроен тачскрин
Структура сенсорного дисплея, изготовленного по достаточно распространенной технологии On-Cell, представляет собой своеобразный «бутерброд».
На поверхности TFT-матрицы располагается слой чувствительных элементов, который, собственно, и реагирует на прикосновение пальцев пользователя.
Сверху это всё закрыто защитным стеклом, например, столь популярным Corning Gorilla Glass, использованным впервые в гаджетах компании Apple. Друг от друга слои отделены прозрачным адгезивным веществом.
В действительности слоев в структуре экрана гораздо больше, но для понимания его устройства этого вполне достаточно.
Чем технология In-Cell отличается от On-Cell
Разработчикам удалось объединить сенсорный слой и TFT матрицу, благодаря чему «бутерброд» существенно похудел. Этого удалось добиться за счет использования оксидов индия и олова (ITO).
Теперь передача сигналов от сенсоров и управление пикселями осуществляется при помощи мультиплексных электродов. Побочным результатом стало снижение времени отклика дисплея на прикосновение.
Одним из первых смартфонов, в котором была использована такая технология In-Cell, стал iPhone 5.
Среди использовавших ее производителей дисплеев для мобильных устройств наиболее известны компании Sharp, LG Display, Japan Display, а также вендор JDI, в котором имеют доли японские производители электроники Sony, Toshiba и Hitachi.
В чем преимущества
Предпосылкой к созданию данной технологии стала отчаянная борьба производителей гаджетов за каждую сотую долю миллиметра их толщины и каждый грамм веса. Результатом использования In-Cell стала возможность снизить толщину экрана на целых 15%.
Соответственно уменьшилась и их масса. Кроме того, как и говорилось выше, дисплеи, изготовленные по данной технологии, обладают меньшим временем отклика, что тоже немаловажно.
У некоторых компаний, занимающихся производством дисплеев по данной технологии, есть ее собственные, фирменные вариации, которые могут быть известны под другими названиями.
Так, Japan Display, в 2015 году выпустившая 5-дюймовый экран с WQHD разрешением, использовала в нем аналог под названием Pixel Eyes. А LG Display пользуется вариацией под названием Advanced In-Cell Touch (AIT).
Стоит также отметить, что In-Cell используется не только в смартфонах или планшетах, но и в некоторых ультрабуках-трансформерах.