精簡感測模組設計　In-cell/SITO主宰手機觸控市場

2013年In-cell、SITO觸控方案將在手機市場大放異彩。其中，SITO因用料精省，已吸引大量中低價手機業(yè)者青睞，今年市場滲透率將上看七成；至于In-cell則因能達成最輕薄的設計，加上良率與可靠度明顯攀升，亦可望站穩(wěn)高階手機應用市場。

單層氧化銦錫(SITO)觸控方案今年將橫掃手機市場。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智慧手機市場，因而對觸控面板成本要求已日益嚴苛，帶動以單層氧化銦錫(Single ITO, SITO)透明導電膜結(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產(chǎn)，預估今年SITO觸控面板在手機市場的滲透率將高達七成以上。
值此同時，內(nèi)嵌式(In-cell)觸控方案在高階手機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，并計劃于今年下半年大舉擴產(chǎn)，將逐漸紓解In-cell產(chǎn)能不足且成本高昂的疑慮，進而吸引更多手機品牌廠加速在新一代高階產(chǎn)品中導入該方案。

中低價手機拉抬SITO觸控身價飆漲


圖1 敦泰電子行銷副總經(jīng)理白培霖提到，5寸以上觸控面板部分，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。
敦泰電子行銷副總經(jīng)理白培霖(圖1)表示，智慧型手機快速朝中低價位演進，已牽動中國大陸手機制造商擴大轉(zhuǎn)用成本較低的SITO觸控面板，以打造更具價格競爭力的產(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。

白培霖指出，以目前行動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，取得手機觸控技術(shù)主導地位。

SITO顧名思義系以單層ITO感測觸控訊號，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，制作過程較簡單，可滿足中低價智慧手機的物料清單(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，會有電容值過大而降低精準度的問題，且面板結(jié)構(gòu)大幅簡化也將減弱強度，系目前亟須克服的技術(shù)關(guān)卡。


圖2 各種觸控方案比較資料來源：敦泰電子
現(xiàn)階段，觸控晶片商與模組廠皆緊跟市場脈動，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，期爭取更多手機廠青睞。白培霖透露，今年幾乎所有中國大陸手機廠均將主攻中低階市場，由于產(chǎn)品價格考量勝于效能及穩(wěn)定性要求，且螢幕尺寸多設定在5寸以下毋須支援多點觸控；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兩點感應、單層自電容兩指手勢感應及單層互電容多點感應等，全力拉攏手機業(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，進一步擴大在高階智慧型手機市場的影響力。

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)能已達一定水準的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可達到1.8毫米的極致輕薄表現(xiàn)；而這毫厘之差，就是手機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。

然而，In-cell將觸控感測層內(nèi)建在液晶顯示(LCD)面板中，不僅增加制作難度、損壞率與液晶雜訊問題，且感測精準度、穩(wěn)定性也還不到位；在整體良率偏低、產(chǎn)能短缺情況下，價格亦所費不貲。

白培霖透露，為克服In-cell嚴峻挑戰(zhàn)，進而加快終端產(chǎn)品上市與降價速度，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。 資料來源：敦泰電子
盡管敦泰作法可望克服In-cell量產(chǎn)最大瓶頸，但由于LCD上方設計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，進而影響觸控訊號辨識與感應精準度。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IC供應鏈的矽智財(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)，以強化觸控和液晶訊號的同步或分時處理能力，讓新的In-cell感測結(jié)構(gòu)運行無礙。

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)時程，并正持續(xù)與臺灣面板廠洽談合作，初期將鎖定4?5寸智慧型手機主流規(guī)格，在今年第二季后逐季放量，協(xié)助手機廠打造平價高規(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劃在新產(chǎn)品中導入In-cell觸控方案外，酷派也將在今年下半年推出一款號稱全球最薄6.5毫米的In-cell智慧型手機，足見In-cell的產(chǎn)能需求將愈來愈大。

白培霖認為，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。

手機尺寸/價位多元觸控方案需求多頭并進

盡管In-cell可望挾輕薄優(yōu)勢逐步攻占高階手機市場，但是，隨著手機廠競相轉(zhuǎn)向開發(fā)5?6寸、全高畫質(zhì)(FHD)的平板手機(Phablet)產(chǎn)品，卻也為目前仍無法順利跨越5寸以上觸控面板量產(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，其他智慧型手機業(yè)者幾乎都將Phablet視為主力產(chǎn)品，因而帶動手機觸控技術(shù)朝大尺寸方向邁進。 [!--empirenews.page--]

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，行動裝置品牌廠為加速擴充Phablet機種陣容，勢將考慮應用其他觸控技術(shù)，包括On-cell、超薄GFF都將成為廠商布局重點，甚至也開始出現(xiàn)將導入現(xiàn)有7寸平板主流OGS(Nexus 7)、GF2(GF DITO)(iPad mini)等方案的聲浪。

此外，隨著中國大陸手機廠力拱中低價智慧手機，觸控模組廠為減少ITO材料成本，進而提供客戶更便宜的報價，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，由于上述兩項新興觸控面板解決方案均只采用一片ITO薄膜，可大幅降低用料成本，且前者已可實現(xiàn)多點觸控，后者亦能以手勢模擬方式支援兩點觸控，皆符合一般智慧型手機需求，將以低模組成本優(yōu)勢快速在市場崛起。

謝忠利認為，由于智慧型手機的尺寸與市場價格分布日益多元化，因此制造商也須因應產(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位的終端產(chǎn)品設計領域嶄露鋒芒，促進整個觸控產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值持續(xù)翻揚。

據(jù)NPD DisplaySearch調(diào)查統(tǒng)計，2012年全球觸控面板產(chǎn)值已達到約160億美元，預估至2018年，產(chǎn)值將可望翻倍成長至319億美元，足見市場需求強勁。