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全貼合技術OGS觸摸屏在智能機市場擴大,電阻式觸摸屏空間壓縮

作者: 51Touch     時間:2012-12-19     源于:集成電路應用    總點擊:
【導讀】:OGS制程主要分兩種,一種是大片制程,一種是小片制程。大片制程是直接購買大片強化玻璃材料,制成Touch Sensor,然后把玻璃切割成手機需要的小尺寸,再進行二次強化;小片制程則是先把玻璃切割成小尺寸,制成Touch Sensor,最后進行一次強化

    OGS(One glass solution)結構:在保護玻璃上直接形成ITO導電膜及傳感器的技術。一塊玻璃同時起到保護玻璃和觸摸傳感器的雙重作用

    前景:從技術層面來看,OGS技術較之目前主流的G/G觸控技術具備以下優勢:結構簡單,輕、薄、透光性好;由于省掉一片玻璃基板以及貼合工序,利于降低生產成本、提高產品良率。但目前該技術面臨感應線路的制程選擇、兼做表面玻璃時該有的強度維持與質量穩定性、控制芯片的調校等問題,良率提升困難使得量產廠商較少

    嵌入式觸摸屏OGS向中低端手機市場蔓延,全貼合工藝熱情升溫。目前取代傳統GG的新興嵌入式觸摸屏技術主要可以分為三大陣營,分別是以蘋果iPhone 5為代表的in-cell陣營,以三星為代表的on-cell陣營和以HTC野火s、谷歌Nexus7等為代表的OGS陣營。其中,on-cell主要和AMOLED搭配使用,由于三星一家獨大,AMOLED的產能及價格受到限制,因此難以獲得大規模普及和應用。

    從工藝上看,in-cell依然存在有待解決的技術挑戰。由于自身獨特的結構(in-cell將觸摸功能和顯示功能集成在一起,信號傳輸采用搭橋方式),使得信號干擾問題更加嚴重,色彩過濾薄化困難,而且尺寸越大越難生產。而OGS的顯示效果已經足以和傳統GG技術媲美,通過采用FTS優化算法,更是基本解決了LCD干擾問題。

    從產能來看,in-cell完全顛覆了傳統觸摸屏工藝流程,需要重新設計和購買設備,因此只有極少部分像蘋果這樣有實力的高端品牌手機制造商可以承受前期大規模投入,并且由于LTPS制程的良率依然有待提高,致使產能極為有限,因此現階段僅適合應用于超大規模、單一品種的批量化生產,如iPhone 5。而OGS技術則相對成熟很多,良率處于穩步提升中,各家供應商也正馬力全開積極擴產,相信未來產能供應充足。

嵌入式觸摸屏OGS向中低端手機市場蔓延
嵌入式觸摸屏OGS向中低端手機市場蔓延
 

    從服務支持來看,OGS開模周期短、費用低,搭配現有的顯示屏資源可以快速開發出不同的智能手機,憑借現已成熟的OGS+顯示屏供應鏈,能保證技術和服務支持到位,擁有更好的配合度。而in-cell產品不僅良率低和成品單價高,并且交貨周期長,現有產品可選擇范圍小,同時開模費用高,返修成本更高,對于大部分采用機海戰術運作模式的手機制造商來說并不適合。

    綜上所述,雖然顯示屏與觸摸屏一體化整合是未來發展的大方向,但OGS在三大新興嵌入式觸摸屏技術中,無疑是目前最為主流的技術。由于在降低成本、減少厚度、簡化貼合程序等方面都有著顯著優勢,OGS已經被用于多款手機和平板電腦產品中,目前量產的包括HTC野火s、谷歌Nexus7平板等,設計中的還有中興、步步高、索尼和諾基亞等公司的方案,而小米2、天語大黃蜂Ⅱ等一眾國產手機的成功案例更加預示著OGS已經開始從高端智能手機向中低端市場蔓延。

大片制程強化度提高

    OGS制程主要分兩種,一種是大片制程,一種是小片制程。大片制程是直接購買大片強化玻璃材料,制成Touch Sensor,然后把玻璃切割成手機需要的小尺寸,再進行二次強化;小片制程則是先把玻璃切割成小尺寸,制成Touch Sensor,最后進行一次強化。

    這兩種制程各有利弊,大片制程的優點在于生產效率更高,缺點是經過切割的玻璃邊緣強度會弱化;小片制程的優點在于強度更好,可以鉆孔,終端產品設計更加具有靈活性,缺點是一次只能處理一塊玻璃,生產效率不高,成本相對偏高,并且先切割后強化可能出現強化均勻度不夠的問題,對觸摸屏制造商自身的化學強化技能也有較高的要求。

    為了提高大片制程的玻璃強度,旭硝子株式會社(AGC)目前可以提供專門面向智能手機/平板電腦應用的高硬度玻璃Dragontrial,采用化學手法強化玻璃應力,提高鋼化度,具有耐滑傷、硬度更高的優勢。在制造工藝方面,旭硝子也開發了針對高DOL(壓應力層深度)玻璃的切割技術、玻璃邊緣保護技術以及與玻璃一體化的防指紋鍍膜技術等。該公司自1960年代起開始發展強化玻璃技術,是AMOLED和LTPS制程相關浮法玻璃領先技術的全球第一大供貨商,一直致力于玻璃強化與薄化技術的研發,現今已發展出強度等級不亞于康寧的玻璃基板,經特殊處理后能有效阻止微裂紋的傳導,可滿足智能手機制造商的需求。

嵌入式觸摸屏OGS向中低端手機市場蔓延
嵌入式觸摸屏OGS向中低端手機市場蔓延
 

全貼合工藝熱情升溫

    由于玻璃之間存在縫隙,而空氣和玻璃折射率不同,因此傳統手機屏在日光下顯示清晰度不佳。去年還只有蘋果一家要求采用全貼合工藝,但是今年整個業界對全貼合工藝的熱情都在升溫,國內品牌手機如華為P1、中興雅典娜、OPPO Finder、小米2等紛紛采用全貼合工藝,并作為產品賣點。

    用于全貼合的液體膠/固體膠也因此開始受到重視。協立化學(KYORITSU)執行董事田中久貴表示,OGS全貼合技術主要困難是由于影部膠水不完全固化造成黃斑,而協立的全貼合液態膠可以有效減少黃斑的出現,并且由于用膠水填充了切割所產生的微裂紋,還可以進一步提高玻璃強度、減少破碎率。日立化成工業(Hitachi)總部副事業部長宇留野道生也表示,該公司TE-9500系列全貼合固態膠可用于提高OGS應力緩和性,在與信利光電的合作試生產中,ITO耐腐蝕性表現非常好。

    全貼合工藝的流行對觸摸屏供應鏈也產生了深遠的影響。DIGITIMES Research分析師楊仁杰指出,過去臺灣地區觸摸屏供應鏈分工比較細致,比如萊寶、南玻主要做ITO濾光膜,不做貼合,而宸鴻就專長于觸摸屏的貼合,但是現在隨著利潤率的降低,宸鴻的涉獵范圍也開始向上游濾光膜技術蔓延,失去宸鴻支持的萊寶、南玻因此被迫向觸摸屏貼合轉移。但是全貼合工藝技術難度很大,對整體觸摸屏良率有著顯著影響,目前臺灣地區技術最好的依然是宸鴻。他表示,未來隨著良率提升、成本下降,全貼合技術市場規模潛力巨大。

嵌入式觸摸屏OGS向中低端手機市場蔓延
嵌入式觸摸屏OGS向中低端手機市場蔓延
 

薄膜電容屏比重擴大

    那么,傳統GG、薄膜電容式觸摸屏、電阻式觸摸屏會被市場迅速淘汰嗎?楊仁杰認為,在現有成熟工藝中,GG依然有很大的需求量。由于5英寸以上觸摸屏使用in-cell工藝依然很困難,所以以iPad為代表的平板電腦市場依然是拉動GG技術的主要動力。

    中國大陸智能手機市場需求的起飛將有力提升薄膜電容式觸摸屏的出貨量。究其原因,主要是GG貼合良率受到挑戰,目前采用GG技術比較積極的大陸廠商是中興,其它幾家大的手機制造商因為要應對比較低價的需求,還是傾向于使用薄膜電容技術。信利國際執行董事李建華也表示,信利明年在積極提升OGS產能(取代GG)的同時,也將繼續擴大薄膜電容觸摸屏產能。

    不過電阻式觸摸屏的發展前景就沒有那么樂觀了。楊仁杰認為,盡管目前大陸地區電阻屏的比重還比較高,但已然是夕陽產業,預計今年四季度電阻屏比重就將有所下降,主要原因是智能手機價格的下降迅速將山寨機擠出市場,從而影響了電阻屏的市場份額。

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信利OGS制程良率拉升 成本勝過薄膜

    受惠于大陸智能型手機市場成長快速,帶動大陸觸控產業發展,而智能型手機輕薄化趨勢也延燒至大陸市場,觸控面板廠信利光電于9月起量產單片玻璃觸控OGS制程,近日大片式OGS制程的良率已拉升至85%,帶動成本快速下降至略低于薄膜式觸控產品,將于2013年第1季按照新價接單,業界認為,陸廠OGS技術成本改善,將可望進一步拉近與臺廠距離。

    由于大陸觸控面板業者在雙片玻璃全貼合(Glass-to-Glass full-lamination)制程的技術能力不如臺廠,加上大陸低價智能型手機需求暴增,近年來大陸觸控面板廠多半投入于薄膜式觸控技術,然而隨著華為中興、聯想甚至二線業者如Oppo及天宇朗通等陸續推出較高規格的智能型手機產品,部分業者也導入單片式玻璃觸控技術,其中,信利光電已于2012年9~10月量產OGS觸控產品,技術發展腳步較領先其他陸廠。

    信利表示,大片式OGS觸控制程量產后,2012年下半已搭配大陸手機品牌客戶上市銷售,近期OGS產品的成本已做到略低于GFF觸控產品,將從2013年第1季起向按照新價接單,而成本降價來自于良率提升,量產初期的良率約在70%左右,其報價相較于GFF薄膜產品約高于10%或以上,現在良率已提升到85%,故整體報價可維持與GFF相當,甚至部分策略性項目還可以做到比GFF便宜5%左右。

    信利指出,隨著單片玻璃觸控OGS出貨量持續攀升,未來OGS的物料成本也有機會進一步下探,未來OGS成本將有機會做到比目前低階薄膜GFM (薄膜單層多點)產品還要便宜。盡管目前GFM產品可節省材料成本,但由于GFM的線寬較小,而薄膜的特性也較軟,因此彎折易導致ITO線路斷裂引起不良,業界認為,GFM應用出路必需將成本不斷地降低,一旦被OGS制程成本趕上,GFM技術將岌岌可危。

      根據DIGITIMES Research指出,大陸手機用觸控面板客戶主要仍將以大陸業者及韓廠三星對大陸出貨的機種為主,側重低階、低價觸控面板,盡管中大尺寸應用明顯成長,但2013年智能型手機用觸控面板仍將是大陸最主要觸控面板應用,但受到基期較高,年成長幅度為22.3%,低于大陸整體觸控面板成長幅度25.8%。
 
    據指出,隨著信利將OGS觸控產品報價降低,2013年第1季將可望導入于多家大陸手機品牌,其中,大片OGS制程可望獲得中興(ZTE)、酷派(CoolPad)、金立(Gionee)、TCL、K-touch等大陸手機品牌,而多片曝光的小片OGS制程將主攻高階新機種,包括大陸的華為(Huawei)、BBK、OPPO及某海外品牌手機廠。不過業界認為,信利OGS觸控面板產線技術雖然領先其他陸廠,但短期內要打入國際品牌中高階產品供應鏈恐仍有困難。

    信利光電總經理李建華表示,信利于12月將追加OGS觸控產能達到單月150萬片,并將于2012年底啟動第2期的投資項目,規劃量產時間為2013年第3季,屆時月產能將達450萬片(以4.3吋計算),總體產能將達600萬片。根據DIGITIMES Research認為,信利在擴增薄膜式觸控面板產線后,并擴增高效率OGS觸控面板產線,將挑戰中高階手機用觸控面板市場,2013年出貨量成長率將達49.6%,可望高于大陸競爭觸控面板對手歐菲光的   36.0%年成長率。

 


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