科普：iPhone6s 3D touch与In-cell面板的异同

早期的手机屏幕只能用来“看”，触摸技术的发明让人可以和屏幕在2D的平面上进行互动，而Apple公司日前推出的iPhone6s结合了In-cell面板、形变感测器（Strain sensor）、触觉引擎（Taptic engine）开启了智能触摸新时代，到底什么是3D touch技术？什么又是In-cell面板呢？

2D触摸：让面板活了起来

LCD面板原本只是用来显示影像的，使用者只能单向接收影像讯息，触摸面板的出现，让使用者可以与面板互动，让面板活了起来。触摸面板的种类很多，目前手机所使用的“多点触摸（Multi touch）”面板大多使用“投射式电容触摸（Projected capacitive touch）”技术。投射式电容触摸的触摸线路（Sensor pattern）主要有驱动线路（Tx）与感测线路（Rx），分别有水平线与垂直线密密麻麻的分布在整个面板，如图一（a）所示，我们可以想像驱动线路（Tx）“投射（Projected）”出电力线，经由绝缘体（液晶或空气）到达感测线路（Rx）形成“电容（Capacitor）”，如图一（b）所示，由于人体本身就是导体，当我们的手指摸到触摸面板时，不需用力就会影响电力线改变电容的大小，经由感测线路（Rx）所量测到电容大小的变化就可以计算出手指接触的位置，如图一（c）所示。

▲图一：投射式电容触摸示意图。（a）驱动线路与感测线路在上下不同的导电玻璃上；（b）与（c）驱动线路与感测线路都在下方的导电玻璃上。

触摸线路（Sensor pattern）的驱动线路（Tx）与感测线路（Rx）到底要做在那里比较好呢？每一家公司各有自己的技术与专利，基本上各有优缺点，并没有决对的好坏，简单从图一（c）的液晶面板构造可以看出，能够制作触摸线路的地方不外乎前导电玻璃的上方或下方、后导电玻璃的上方三个位置。

一般而言，驱动线路（Tx）都在后导电玻璃的上方，这样电力线才会由下向上投射出来，而感测线路（Rx）每一家公司设计的位置则不相同，Sony与JDI的“Pixel Eyes”把Rx制作在前导电玻璃的上方，如图二（a）所示；Samsung把Rx制作在前导电玻璃的下方，如图二（b）所示；Apple把Rx制作在后导电玻璃的上方，也就是与Tx制作在同一个地方，因此制程最复杂成本最高，如图二（c）所示。