精簡感測模組設(shè)計(jì) In-cell/SITO主宰觸控市場
單層氧化銦錫(SITO)觸控方案今年將橫掃手機(jī)市場。中國大陸一、二線品牌廠及白牌業(yè)者正加足馬力沖刺中低價(jià)智慧手機(jī)市場,因而對觸控面板成本要求已日益嚴(yán)苛,帶動(dòng)以單層氧化銦錫(Single ITO, SITO)透明導(dǎo)電膜結(jié)構(gòu)為主的觸控方案出貨需求激增。目前觸控晶片及模組廠正競相擴(kuò)產(chǎn),預(yù)估今年SITO觸控面板在手機(jī)市場的滲透率將高達(dá)七成以上。
值此同時(shí),內(nèi)嵌式(In-cell)觸控方案在高階手機(jī)市場的地位亦將更趨穩(wěn)固。由于晶片商與面板廠已合力研發(fā)出量產(chǎn)良率較高的In-cell觸控面板,并計(jì)畫于今年下半年大舉擴(kuò)產(chǎn),將逐漸紓解In-cell產(chǎn)能不足且成本高昂的疑慮,進(jìn)而吸引更多手機(jī)品牌廠加速在新一代高階產(chǎn)品中導(dǎo)入該方案。
中低價(jià)手機(jī)拉抬 SITO觸控身價(jià)飆漲
敦泰電子行銷副總經(jīng)理白培霖(圖1)表示,智慧型手機(jī)快速朝中低價(jià)位演進(jìn),已牽動(dòng)中國大陸手機(jī)製造商擴(kuò)大轉(zhuǎn)用成本較低的SITO觸控面板,以打造更具價(jià)格競爭力的產(chǎn)品。此將大舉提高SITO方案的市場滲透率,侵蝕目前主流DITO(Double ITO)的市占。包括以玻璃做為主要感測層的SITO雙片玻璃(G/G)、單片玻璃(OGS),以及薄膜技術(shù)陣營的SITO單片薄膜(G/F)等方案(圖 2)均將大發(fā)利市。
圖1 敦泰電子行銷副總經(jīng)理白培霖提到,5吋以上觸控面板部分,目前業(yè)界則看好OGS的發(fā)展?jié)摿?,晶片商與觸控模組廠正致力研發(fā)相關(guān)方案。
白培霖指出,以目前行動(dòng)裝置品牌廠的訂單需求,以及觸控晶片、模組廠的備貨情形來看,今年SITO方案占整體市場出貨比重將上看七成,取得手機(jī)觸控技術(shù)主導(dǎo)地位。
SITO顧名思義係以單層ITO感測觸控訊號(hào),其將X、Y軸感測金屬線置放在同一層ITO,再與玻璃基板或聚酯薄膜(PET)貼合組成觸控面板;相較于應(yīng)用雙層ITO的傳統(tǒng)DITO技術(shù),SITO可減少一道ITO對位、貼合工序及材料成本,製作過程較簡單,可滿足中低價(jià)智慧手機(jī)的物料清單(BOM)成本限制與快速上市等條件。不過,SITO將感測線集中在一層,會(huì)有電容值過大而降低精準(zhǔn)度的問題,且面板結(jié)構(gòu)大幅簡化也將減弱強(qiáng)度,係目前亟須克服的技術(shù)關(guān)卡。
圖2 各種觸控方案比較
現(xiàn)階段,觸控芯片片商與模組廠皆緊跟市場脈動(dòng),全力投入開發(fā)新一代SITO產(chǎn)品,并積極提升良率與可靠度,期爭取更多手機(jī)廠青睞。白培霖透露,今年幾乎所有中國大陸手機(jī)廠均將主攻中低階市場,由于產(chǎn)品價(jià)格考量勝于效能及穩(wěn)定性要求,且螢?zāi)怀叽缍嘣O(shè)定在5吋以下毋須支援多點(diǎn)觸控;因此,敦泰已量身打造多款低成本SITO觸控感測晶片,包括單層自電容真實(shí)兩點(diǎn)感應(yīng)、單層自電容兩指手勢感應(yīng)及單層互電容多點(diǎn)感應(yīng)等,全力拉攏手機(jī)業(yè)者。
另一方面,備受產(chǎn)業(yè)界矚目的In-cell觸控面板方案,則可望于今年下半年突破量產(chǎn)桎梏,進(jìn)一步擴(kuò)大在高階智慧型手機(jī)市場的影響力。
In-cell感測結(jié)構(gòu)翻新 量產(chǎn)良率/可靠度激增
目前中小尺寸觸控方案中,量產(chǎn)良率與產(chǎn)能已達(dá)一定水準(zhǔn)的GG、雙片薄膜(GFF)、OGS或On-cell,厚薄度多在2.1?3.0毫米(mm)之間,均不如In-cell可達(dá)到1.8毫米的極致輕薄表現(xiàn);而這毫釐之差,就是手機(jī)廠最重要的較勁之處,包括蘋果(Apple)、索尼(Sony),甚至是中國大陸品牌業(yè)者均已全力投入布局,因而讓In-cell成為觸控產(chǎn)業(yè)焦點(diǎn)。
然而,In-cell將觸控感測層內(nèi)建在液晶顯示(LCD)面板中,不僅增加製作難度、損壞率與液晶雜訊問題,且感測精準(zhǔn)度、穩(wěn)定性也還不到位;在整體良率偏低、產(chǎn)能短缺情況下,價(jià)格亦所費(fèi)不貲。
白培霖透露,為克服In-cell嚴(yán)峻挑戰(zhàn),進(jìn)而加快終端產(chǎn)品上市與降價(jià)速度,敦泰已開發(fā)新一代In-cell觸控面板專利,可將良率拉高到和一般玻璃、薄膜式觸控方案相當(dāng)程度。此一創(chuàng)新結(jié)構(gòu)改良蘋果的In-cell作法,將感測層由LCD下方轉(zhuǎn)至上方貼合(圖3),可拉近手指與感測層的距離,并避開嚴(yán)重的液晶層雜訊干擾。
圖3 現(xiàn)有In-cell技術(shù)架構(gòu)比較,左為蘋果專利,右為敦泰專利。
盡管敦泰作法可望克服In-cell量產(chǎn)最大瓶頸,但由于LCD上方設(shè)計(jì)空間較下方更為吃緊,勢將拉近X、Y感測層距離,使兩極電容值放大,進(jìn)而影響觸控訊號(hào)辨識(shí)與感應(yīng)精準(zhǔn)度。著眼于此,敦泰也將結(jié)合自家觸控IC軟硬體,以及合作面板廠底下LCD驅(qū)動(dòng)IC供應(yīng)鏈的硅智財(cái)(IP)技術(shù),于今年下半年發(fā)布一款整合型系統(tǒng)單晶片(SoC),以強(qiáng)化觸控和液晶訊號(hào)的同步或分時(shí)處理能力,讓新的In-cell感測結(jié)構(gòu)運(yùn)行無礙。
白培霖透露,敦泰已和多家中國大陸面板廠訂定新的In-cell觸控面板量產(chǎn)時(shí)程,并正持續(xù)與臺(tái)灣面板廠洽談合作,初期將鎖定4?5吋智慧型手機(jī)主流規(guī)格,在今年第二季后逐季放量,協(xié)助手機(jī)廠打造平價(jià)高規(guī)的In-cell產(chǎn)品。
據(jù)悉,除中國大陸華為、中興等一線品牌廠已計(jì)畫在新產(chǎn)品中導(dǎo)入In-cell觸控方案外,酷派也將在今年下半年推出一款號(hào)稱全球最薄6.5毫米的In-cell智慧型手機(jī),足見In-cell的產(chǎn)能需求將愈來愈大。
In-cell好處眾所周知,一旦更優(yōu)異的感測結(jié)構(gòu)與觸控晶片雙雙在下半年到位后,將逐漸發(fā)揮量產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益,迅速躋身中小尺寸觸控主流地位,并掀起新一波技術(shù)轉(zhuǎn)換潮。
手機(jī)尺寸/價(jià)位多元 觸控方案需求多頭并進(jìn)
盡管In-cell可望挾輕薄優(yōu)勢逐步攻占高階手機(jī)市場,但是,隨著手機(jī)廠競相轉(zhuǎn)向開發(fā)5?6吋、全高畫質(zhì)(FHD)的平板手機(jī)(Phablet)產(chǎn)品,卻也為目前仍無法順利跨越5吋以上觸控面板量產(chǎn),且支援畫素愈高愈難提高良率的In-cell技術(shù)發(fā)展埋下變數(shù)。
NPD DisplaySearch研究總監(jiān)謝忠利表示,除了蘋果以外,其他智慧型手機(jī)業(yè)者幾乎都將Phablet視為主力產(chǎn)品,因而帶動(dòng)手機(jī)觸控技術(shù)朝大尺寸方向邁進(jìn)。
由于較大尺寸的In-cell技術(shù)尚未發(fā)展成熟,且成本還是比其他技術(shù)高出許多;因此,行動(dòng)裝置品牌廠為加速擴(kuò)充Phablet機(jī)種陣容,勢將考慮應(yīng)用其他觸控技術(shù),包括On-cell、超薄GFF都將成為廠商布局重點(diǎn),甚至也開始出現(xiàn)將導(dǎo)入現(xiàn)有7吋平板主流OGS(Nexus 7)、GF2(GF DITO)(iPad mini)等方案的聲浪。
此外,隨著中國大陸手機(jī)廠力拱中低價(jià)智慧手機(jī),觸控模組廠為減少ITO材料成本,進(jìn)而提供客戶更便宜的報(bào)價(jià),亦將持續(xù)增加GF1(GF SITO)、GF△(GF Triangle)等薄膜觸控技術(shù)的產(chǎn)品投資比重。
謝忠利分析,由于上述兩項(xiàng)新興觸控面板解決方案均只採用一片ITO薄膜,可大幅降低用料成本,且前者已可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控,后者亦能以手勢模擬方式支援兩點(diǎn)觸控,皆符合一般智慧型手機(jī)需求,將以低模組成本優(yōu)勢快速在市場崛起。
謝忠利認(rèn)為,由于智慧型手機(jī)的尺寸與市場價(jià)格分布日益多元化,因此製造商也須因應(yīng)產(chǎn)品規(guī)格選用適合的觸控面板技術(shù),此將使各種玻璃、薄膜、OGS或On-cell、In-cell觸控方案各自在不同價(jià)位的終端產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域嶄露鋒芒,促進(jìn)整個(gè)觸控產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值持續(xù)翻揚(yáng)。
據(jù)NPD DisplaySearch調(diào)查統(tǒng)計(jì),2012年全球觸控面板產(chǎn)值已達(dá)到約160億美元,預(yù)估至2018年,產(chǎn)值將可望翻倍成長至319億美元,足見市場需求強(qiáng)勁。