In-Cell Vs On-Cell Vs G+G — Explication des structures d'intégration tactile

Dans les écrans tactiles capacitifs, la méthode d"intégration entre le panneau d"affichage et le capteur tactile a un impact direct sur les performances optiques, la fiabilité mécanique, la stabilité du signal, la réparabilité et le rendement de fabrication.

Parmi les structures les plus couramment utilisées aujourd'hui figurent les structures G+G (Glass + Glass) , On-Cell et In-Cell. .
Bien qu'elles soient souvent comparées principalement en fonction de leur épaisseur, les véritables différences techniques sont bien plus profondes.

Cet article résume les différences entre ces trois structures en termes de construction, de performances et d"applications appropriées.

1. Aperçu structurel

G+G (Verre + Verre)

• Le capteur tactile est construit comme un panneau de verre indépendant

• Collé sur le dessus de l'écran avec OCA / LOCA

• L"affichage et le toucher sont deux couches fonctionnelles distinctes

Pile typique : Couvercle en verre → Verre du capteur → OCA → Panneau d"affichage

Sur cellule

• Le capteur tactile est intégré sur la surface du panneau d"affichage (généralement sur la vitre supérieure TFT)

• Toujours une couche de capteur séparée, mais pas de verre de capteur supplémentaire

Pile typique : Couvercle de verre → Couche de capteur (sur l"écran) → Panneau d"affichage

Dans la cellule

• Les électrodes du capteur tactile sont intégrées directement à l"intérieur de la couche du réseau TFT

• Les pixels d"affichage et les capteurs tactiles sont fabriqués comme une seule structure intégrée

Pile typique : Couvercle en verre → Panneau TFT avec capteur tactile intégré

2. Principales différences techniques

3. Comportement optique et mécanique

G+G

• Une couche de verre et de liaison supplémentaire augmente la réflexion et la parallaxe

• Rigidité mécanique la plus élevée

• Meilleure tolérance aux vibrations, aux impacts et aux cycles de température

Comportement typique :

• Transmission optique légèrement inférieure

• Très stable dans des environnements difficiles

Sur cellule

• Élimine une couche de verre par rapport à G+G

• Transmission améliorée et réflexion réduite

• La résistance mécanique dépend fortement de la conception du verre de protection

Comportement typique :

• Performances optiques équilibrées

• Résistance modérée aux contraintes mécaniques

Dans la cellule

• Nombre minimal de couches → clarté optique la plus élevée

• Parallaxe et réflexion les plus faibles

• La résistance mécanique repose entièrement sur le substrat TFT et le verre de protection

Comportement typique :

• Excellentes performances visuelles

• Plus sensible aux contraintes de flexion et aux inadéquations thermiques

4. Intégrité du signal et sensibilité au bruit

G+G

• Long chemin de routage du signal

• Capacité parasite plus élevée

• Meilleure isolation du bruit de l"écran

Performance:

• Stable dans les environnements EMI lourds ou très bruyants

• Risque réduit d’interférence d’affichage

Sur cellule

• Routage plus court que G+G

• Couplage modéré avec les signaux d"affichage

Performance:

• Bon équilibre entre sensibilité et stabilité

• Nécessite un blindage minutieux dans les environnements industriels

Dans la cellule

• Les électrodes tactiles partagent l"environnement TFT

• Couplage fort avec les signaux de pilotage des pixels

Performance:

• Excellent potentiel de sensibilité

• Risque plus élevé de couplage du bruit d’affichage

• Nécessite un filtrage avancé du micrologiciel et un contrôle de synchronisation

5. Considérations de fabrication et de fiabilité

G+G

• Chaîne d’approvisionnement mature

• Rendement élevé

• Remplacement facile du verre du capteur endommagé

Avantages :

• Coût stable

• Fiabilité sur le terrain à long terme

Sur cellule

• Le rendement dépend de la capacité du fournisseur d"affichage

• Les défauts du capteur affectent l’ensemble du panneau

Avantages :

• Nomenclature réduite

• Réduction modérée de l"épaisseur

Dans la cellule

• Rendement très sensible au contrôle de processus TFT

• Les défauts du capteur suppriment tout le panneau d"affichage

Défis :

• Risque de fabrication plus élevé

• Base de fournisseurs plus limitée

• Réparation sur le terrain plus difficile

6. Adéquation typique des applications

Idéal pour G+G

• IHM industrielles

• Bornes extérieures

• Environnements à fortes vibrations ou chocs

• Équipement à longue durée de vie

Idéal pour les applications sur cellule

• Panneaux intégrés

• Dispositifs médicaux

• Terminaux semi-industriels

• Conceptions équilibrées entre épaisseur et robustesse

Meilleur ajustement pour In-Cell

• Appareils industriels portatifs

• Systèmes embarqués compacts

• Conceptions sensibles au poids

• Produits croisés grand public et industriels

Non recommandé lorsque :

• De fortes vibrations sont présentes

• Des cycles de températures extrêmes sont attendus

• La réparabilité à long terme est essentielle

7. Résumé de la sélection

8. Notes finales

Le choix entre G+G, On-Cell et In-Cell ne doit pas être déterminé uniquement par l'épaisseur.
Les contraintes mécaniques, l'environnement EMI, la stratégie de réparation, les attentes en matière de cycle de vie et la capacité du fournisseur sont souvent des facteurs plus critiques que les performances optiques.

Dans les systèmes industriels et embarqués, la stabilité à long terme l’emporte généralement sur l’épaisseur minimale.
Comprendre ces compromis dès le début de la phase de conception permet d'éviter des refontes coûteuses ultérieurement.