In-cell/On-cell/OGS:面板廠搶薄型觸控商機(jī)
觸控面板與玻璃廠商正加緊布局內(nèi)嵌式(In-cell)、On-cell及單片玻璃方案(OGS)觸控市場(chǎng)(表1、2)。著眼于薄型化與玻璃硬度高達(dá)800MPa以上的觸控面板,已為高階智慧型手機(jī)和平板裝置品牌商突顯產(chǎn)品差異化的利器,2012年觸控面板供應(yīng)商無不快馬加鞭將In-cell、On-cell與OGS觸控面板導(dǎo)入量產(chǎn);同時(shí),首德(Schott)亦發(fā)表玻璃硬度高達(dá)900MPa的保護(hù)玻璃,爭(zhēng)食In-cell和On-cell市場(chǎng)商機(jī)大餅。
蘋果/索尼/三星忙卡位In-cell觸控市場(chǎng)掀激戰(zhàn)
事實(shí)上,索尼(Sony)In-cell面板已率先商用且終端產(chǎn)品也已上市;而蘋果(Apple)則與樂金顯示(LGD)合作開發(fā)In-cell面板,并已于近期導(dǎo)入量產(chǎn)。至于三星(Samsung)則挾更精簡(jiǎn)的In-cell設(shè)計(jì)架構(gòu)來勢(shì)洶洶,并積極申請(qǐng)專利,同時(shí)致力發(fā)展相關(guān)觸控IC,讓In-cell市場(chǎng)戰(zhàn)火愈演愈烈。
圖1 發(fā)明元素總經(jīng)理李祥宇提到,In-cell強(qiáng)勢(shì)挑戰(zhàn)OGS觸控的市場(chǎng)地位,傳統(tǒng)觸控模組廠須及早發(fā)展如懸浮觸控等新應(yīng)用,才不致讓面板廠獨(dú)攬大部分觸控商機(jī)。
發(fā)明元素總經(jīng)理李祥宇(圖1)表示,現(xiàn)階段,蘋果、索尼、三星已展開In-cell商用部署或提出設(shè)計(jì)雛型,而其他如LGD、夏普(Sharp),東芝行動(dòng)顯示(TMD)、友達(dá)和奇美電子等也已急起直追。李祥宇指出,各家廠商的In-cell技術(shù)各有千秋,量產(chǎn)時(shí)程也不一。其中,索尼擷取On-cell和In-cell優(yōu)點(diǎn)開發(fā)混合設(shè)計(jì)方案,生產(chǎn)良率已趨近90%;加上新思國際(Synaptics)、賽普拉斯(Cypress)均為其提供可搭配的觸控IC,故該方案能率先跨越商用量產(chǎn)的門檻,并獲索尼旗下Xperia和宏達(dá)電Evo系列手機(jī)采用。
索尼In-cell方案系將感應(yīng)層(Rx)做在上玻璃的上方,并于LCD內(nèi)導(dǎo)入Vcom電極驅(qū)動(dòng)層(Tx)。藉由觸控感測(cè)器分離式設(shè)計(jì)手法,透明導(dǎo)電膜(TCO)貼合和LCD制作良率可大幅提升;且因感應(yīng)和驅(qū)動(dòng)層相隔一片玻璃,互電容雜訊干擾較少,有利于觸控IC、LCD驅(qū)動(dòng)IC設(shè)計(jì)。不過,李祥宇強(qiáng)調(diào),其觸控功能表現(xiàn)將不及精純的In-cell設(shè)計(jì),亦難消除液晶電容產(chǎn)生的雜訊,導(dǎo)致觸控反應(yīng)延遲機(jī)率大增。
與此同時(shí),蘋果In-cell觸控技術(shù)亦有重大突破。李祥宇分析,蘋果In-cell采用三層立體結(jié)構(gòu),改善感測(cè)層和驅(qū)動(dòng)層直接嵌入LCD的相互訊號(hào)干擾,但也墊高觸控IC、LCD面板/驅(qū)動(dòng)IC及軟體演算法開發(fā)難度。目前蘋果已自行克服觸控IC及演算法問題,而樂金顯示基于此設(shè)計(jì)的In-cell面板亦于日前出貨,并透過TW 201215954、TW 201213942兩項(xiàng)專利強(qiáng)化蘋果In-cell觸控對(duì)位精準(zhǔn)度和驅(qū)動(dòng)電位問題。
李祥宇進(jìn)一步指出,由于三層立體結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,預(yù)估面板良率僅能做到六至七成,且觸控IC與LCD驅(qū)動(dòng)IC須分時(shí)運(yùn)作,整合困難,在在增加研發(fā)與生產(chǎn)投資負(fù)擔(dān)。換言之,該設(shè)計(jì)只有蘋果玩得起,恐難在其他品牌手機(jī)上實(shí)現(xiàn)。
至于三星則搶先業(yè)界申請(qǐng)pn-201229855專利,展開In-cell技術(shù)布局。相較其他業(yè)者,三星In-cell設(shè)計(jì)架構(gòu)更為精簡(jiǎn),其將LCD內(nèi)的觸控感測(cè)層、驅(qū)動(dòng)層距離拉近至2?3微米,進(jìn)而隔離Vcom電極閘線(Gate Line)與資料線(Data Line)訊號(hào)干擾,并屏除液晶電容雜訊,有助增進(jìn)觸控體驗(yàn),且有利面板廠快速制造、縮減成本。惟其感測(cè)和驅(qū)動(dòng)層距離太近,互電容影響過大將難以測(cè)出觸控訊號(hào),因而須投資龐大金額開發(fā)專用觸控IC,量產(chǎn)還需一段時(shí)間。
不讓三家大廠專美于前,發(fā)明元素亦已發(fā)展出新一代In-cell觸控方案,最快預(yù)計(jì)在1年后導(dǎo)入商用量產(chǎn)。李祥宇透露,研究各家In-cell架構(gòu)后發(fā)現(xiàn),嚴(yán)重的互電容干擾問題系扼殺觸控功能表現(xiàn)的罪魁禍?zhǔn)?;因此,發(fā)明元素遂運(yùn)用自電容(Self-Capacitance)設(shè)計(jì)方式,僅須在LCD內(nèi)部導(dǎo)入感應(yīng)層,以增強(qiáng)In-cell觸控靈敏度和準(zhǔn)確度。
李祥宇認(rèn)為,自電容方案將是In-cell未來的發(fā)展方向,除可促進(jìn)LCD更輕薄、透光率更高且產(chǎn)出容易外,還可將觸控IC設(shè)計(jì)變動(dòng)控制在一定程度內(nèi),降低先期投資成本?,F(xiàn)階段,蘋果與三星也已積極投入自電容技術(shù)研發(fā),特別是蘋果在今年初與義隆的觸控IC專利訴訟中,一改強(qiáng)硬態(tài)度,賠錢了事,就是為了取得義隆有關(guān)自電容運(yùn)作的352號(hào)專利授權(quán),加速研發(fā)新一代In-cell方案。
不只In-cell觸控市場(chǎng)戰(zhàn)況激烈,OGS市場(chǎng)戰(zhàn)火也在各家觸控面板廠的產(chǎn)品全面出籠后,擴(kuò)大蔓延。
強(qiáng)攻輕薄型觸控版圖奇美與華映量產(chǎn)OGS
繼友達(dá)、宸鴻、勝華和達(dá)鴻等觸控面板廠陸續(xù)量產(chǎn)后,奇美電子與華映的中小尺寸OGS方案亦將于明年投產(chǎn);其中,奇美開發(fā)的11.6寸OGS面板方案,結(jié)合廣視角技術(shù)并具備Full HD規(guī)格,已獲得華碩采用,而華映OGS面板則計(jì)劃于六代線廠房進(jìn)行生產(chǎn)。
圖2 奇美電子總經(jīng)理王志超表示,奇美電子11.6寸雙面板搭配OGS和AAS全高畫質(zhì)面板的方案,將有助于提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
奇美電子總經(jīng)理王志超(圖2)表示,奇美獨(dú)家開發(fā)的11.6寸雙面板搭載OGS,且結(jié)合兩片廣視角技術(shù)AAS(Azimuthal Anchoring Switch)Full HD面板,其中一片面板搭載WIS(Window Integrated Sensor)觸控解決方案,該方案系直接在強(qiáng)化玻璃上制作感測(cè)器模式,已成功解決玻璃和玻璃貼合后產(chǎn)品較為厚重的弊病,達(dá)到輕薄和全貼合的優(yōu)異視覺效果,提高產(chǎn)品的附加價(jià)值。
奇美電子11.6寸雙面板搭配OGS和AAS全高畫質(zhì)面板的方案,已獲得華碩采用。在2012 Touch Taiwan觸控、面板暨光學(xué)膜制程、設(shè)備、材料展覽會(huì)中,奇美電子已展出華碩搭載奇美電子11.6寸雙面板結(jié)合OGS和AAS全高畫質(zhì)面板的方案,該產(chǎn)品可直接當(dāng)超輕薄筆電(Ultrabook)使用,亦可僅使用上蓋當(dāng)平板裝置。由于螢?zāi)坏恼疵婵赏瑫r(shí)啟動(dòng),能讓兩個(gè)人同時(shí)透過螢?zāi)贿M(jìn)行不同的活動(dòng),提高使用的便利性和彈性。 [!--empirenews.page--]
奇美電子透露,華碩采用奇美電子11.6寸雙面板的方案,將內(nèi)建Windows 8作業(yè)系統(tǒng),因此須待2013年華碩整合Ultrabook和平板裝置功能的產(chǎn)品,以及搭載的奇美電子11.6寸雙面板搭配OGS和AAS全高畫質(zhì)面板方案,才會(huì)正式啟動(dòng)量產(chǎn)。
據(jù)了解,奇美電子11.6寸雙面板搭配OGS和AAS全高畫質(zhì)面板方案,為奇美電子首款導(dǎo)入量產(chǎn)的OGS產(chǎn)品。
奇美電子預(yù)期,一旦OGS價(jià)格驟降,且OGS玻璃強(qiáng)度提升,將可取代筆記型電腦的鋁鎂合金,有助于降低系統(tǒng)的整體物料清單(BOM)成本。
圖3 華映副總經(jīng)理玉鴻典談到,華映針對(duì)In-cell、On-cell與OGS觸控面板已有布局,將可望陸續(xù)導(dǎo)入量產(chǎn)。
另一方面,華映亦加緊展開OGS量產(chǎn)。華映副總經(jīng)理玉鴻典(圖3)談到,華映生產(chǎn)OGS的六代線預(yù)計(jì)于2013年初啟動(dòng)量產(chǎn),屆時(shí)將可望挹注華映在觸控面板產(chǎn)品的營收貢獻(xiàn)。
除OGS之外,華映針對(duì)On-cell與In-cell亦有布局。玉鴻典指出,華映的On-cell觸控面板已送樣給客戶,待客戶正式下單即可導(dǎo)入量產(chǎn);至于In-cell觸控面板仍須等第三季劍揚(yáng)第二代觸控IC出爐后,方可投產(chǎn)。
值此觸控面板競(jìng)爭(zhēng)日趨白熱化之際,觸控螢?zāi)槐Wo(hù)玻璃市場(chǎng)的戰(zhàn)火亦急速升溫。
與康寧別苗頭首德800MPa玻璃搶市
繼康寧之后,首德首款硬度達(dá)800MPa以上的保護(hù)玻璃Xensation Cover亦正式導(dǎo)入量產(chǎn),并已獲得智慧型手機(jī)大廠采用,預(yù)計(jì)9月終端產(chǎn)品即可上市;未來,將與康寧分食高階智慧型手機(jī)觸控螢?zāi)槐Wo(hù)玻璃市場(chǎng)大餅。
圖4 首德家電科技亞洲區(qū)副總裁Luts Gruebel指出,隨著行動(dòng)裝置對(duì)保護(hù)玻璃的需求看漲,首德隨時(shí)都有擴(kuò)產(chǎn)的準(zhǔn)備,以迎合市場(chǎng)需求。
首德家電科技亞洲區(qū)副總裁Luts Gruebel(圖4)表示,高階智慧型手機(jī)品牌商為突顯產(chǎn)品差異、提高終端消費(fèi)者的使用安全性,已將玻璃硬度、厚度及離子交換層深度(DoL)列入采購評(píng)估要項(xiàng),導(dǎo)致保護(hù)玻璃供應(yīng)商技術(shù)挑戰(zhàn)加劇,同時(shí)將墊高新進(jìn)業(yè)者的進(jìn)入門檻。
有鑒于此,首德已推出符合智慧型手機(jī)品牌商要求的保護(hù)玻璃Xensation Cover,其玻璃硬度最高可達(dá)900MPa、最薄厚度僅0.55毫米(mm),且離子交換層深度達(dá)50微米(μm)?,F(xiàn)階段,能符合上述規(guī)格要求的僅有康寧和首德兩大保護(hù)玻璃供應(yīng)商。
其中,離子交換層深度尤為影響玻璃硬度強(qiáng)弱的關(guān)鍵指標(biāo)。臺(tái)灣首德總經(jīng)理潘世崇說明,玻璃強(qiáng)化的過程中,必須先浸泡在裝滿硝酸鉀的化學(xué)槽內(nèi),透過加熱后產(chǎn)生離子交換,此時(shí)鉀會(huì)滲入玻璃表面層,達(dá)到玻璃強(qiáng)化的目的。其中最佳的離子交換層深度必須達(dá)50微米,為技術(shù)難度所在,目前僅有少數(shù)保護(hù)玻璃供應(yīng)商可達(dá)此一標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)能符合智慧型手機(jī)品牌商對(duì)于玻璃硬度和薄度的要求。 面對(duì)康寧在保護(hù)玻璃市場(chǎng)滲透率高達(dá)50%以上,潘世崇認(rèn)為,隨著智慧型手機(jī)、平板電腦、Ultrabook等行動(dòng)裝置紛紛導(dǎo)入觸控螢?zāi)?,將帶?dòng)保護(hù)玻璃的需求水漲船高,顯見未來保護(hù)玻璃市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)急速擴(kuò)大,單一家廠商無法吃下所有的市場(chǎng),將為新進(jìn)業(yè)者如首德擴(kuò)大版圖的機(jī)會(huì)點(diǎn)。 Gruebel透露,首德已成功打進(jìn)高階智慧型手機(jī)與平板裝置品牌商的供應(yīng)鏈,預(yù)計(jì)年底將有更多導(dǎo)入Xensation Cover的行動(dòng)裝置出籠。首德將持續(xù)與全球前十大智慧型手機(jī)及平板電腦品牌商接洽,以爭(zhēng)取更多的保護(hù)玻璃訂單,預(yù)期未來3年內(nèi)市占可望擴(kuò)大至20%。
面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手來勢(shì)洶洶,康寧亦非省油的燈,除于今年發(fā)表新一代硬度更強(qiáng)、厚度更薄的Gorilla Glass 2保護(hù)玻璃之外,再發(fā)布五代線可撓式玻璃,另辟觸控玻璃新戰(zhàn)場(chǎng)。
康寧攜手工研院五代線可撓式玻璃亮相
憑藉工研院在制程與設(shè)備的技術(shù)支援,日前康寧已于2012 Touch Taiwan觸控、面板暨光學(xué)膜制程、設(shè)備、材料展覽會(huì)中展出五代線的可撓式玻璃Willow。未來工研院將逐步協(xié)助國內(nèi)設(shè)備廠開發(fā)可撓式玻璃生產(chǎn)設(shè)備,搶攻制程設(shè)備市場(chǎng)先機(jī)。
圖5 可撓式玻璃將成為康寧新技術(shù)布局。左起為康寧特殊材料事業(yè)群亞洲區(qū)商業(yè)技術(shù)總監(jiān)陳希杰、顯示科技事業(yè)群商業(yè)技術(shù)總監(jiān)高慧珍、高效能顯示產(chǎn)品商業(yè)處長Chris Hudson、臺(tái)灣康寧顯示玻璃董事長暨總經(jīng)理余智敦、玻璃事業(yè)集團(tuán)事業(yè)群副總裁暨Willow Glass專案總監(jiān)Dipak Q. Chowdhury
臺(tái)灣康寧顯示玻璃董事長暨總經(jīng)理余智敦(圖5)表示,康寧全新的輕薄、可彎折玻璃基板打破傳統(tǒng)平面顯示的框架,使顯示器可環(huán)繞設(shè)備或建筑,并能在卷對(duì)卷(R2R)制程進(jìn)行生產(chǎn),如同報(bào)紙印刷般,能降低量產(chǎn)成本。
康寧玻璃事業(yè)集團(tuán)事業(yè)群副總裁暨Willow Glass專案總監(jiān)Dipak Q. Chowdhury(圖5)指出,康寧展出的寬一公尺、長大于300公尺的卷軸和五代線尺寸的超薄可撓式玻璃Willow,其厚度僅50?200微米,優(yōu)于一般薄型化的玻璃與塑膠基板,可實(shí)現(xiàn)采用高溫制程的可撓式顯示器的應(yīng)用。
相較于薄型玻璃基板,Willow具備可撓性、更貼合、重量和厚度減少七倍及可采行R2R制程,減少約50%的生產(chǎn)成本;與塑膠基板相比,Willow兼具阻水和阻氧優(yōu)勢(shì)、更好的透明度達(dá)7%及適用于高達(dá)450度的高溫制程。
Chowdhury透露,繼五代線后,康寧將計(jì)劃于2013年投資更高世代線的可撓式玻璃研發(fā),并導(dǎo)入試量產(chǎn)。
圖6 工研院電光所所長詹益仁認(rèn)為,可撓式玻璃是臺(tái)灣面板和設(shè)備廠商新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)點(diǎn),工研院將力促國內(nèi)供應(yīng)鏈成形。
工研院電光所所長詹益仁(圖6)強(qiáng)調(diào),有鑒于觸控面板將會(huì)朝可撓式演進(jìn),可撓式玻璃對(duì)于日后臺(tái)灣觸控面板供應(yīng)商,如友達(dá)、奇美、宸鴻、勝華、達(dá)鴻等影響甚大,因此工研院正緊鑼密鼓地計(jì)劃于年底前成立國內(nèi)可撓式玻璃聯(lián)盟,預(yù)計(jì)2013年上半年將有機(jī)會(huì)協(xié)助國內(nèi)設(shè)備商如志圣、鈞豪精密等的可撓式玻璃生產(chǎn)設(shè)備上市,最快明年下半年將有可撓式玻璃的終端產(chǎn)品問世。 有鑒于高階智慧型手機(jī)和平板裝置配備薄型化、硬度達(dá)800MPa以上的保護(hù)玻璃,以及In-cell、On-cell及OGS觸控面板已勢(shì)不可當(dāng),觸控面板廠和玻璃大廠正競(jìng)相部署并導(dǎo)入量產(chǎn),以積極圈地高階智慧型手機(jī)和平板裝置版圖,以免錯(cuò)失這波高獲利的市場(chǎng)商機(jī)。 [!--empirenews.page--]
另值得關(guān)注的是,相較于OGS,In-cell和On-cell技術(shù)門檻更高,市場(chǎng)將為少數(shù)面板大廠所把持;因此OGS將為臺(tái)灣面板廠主要的獲利來源。