OGS觸控面板方案的演進(jìn)與挑戰(zhàn)評(píng)析

根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)NPD DisplaySearch的觀察，觸控模組廠──特別是臺(tái)灣業(yè)者──約自2011年開始積極開發(fā)OGS（one-glass solution，單片式玻璃觸控面板）解決方案，OGS的開發(fā)目的主要是為了改善GG結(jié)構(gòu)厚重的問(wèn)題，是直接以保護(hù)玻璃當(dāng)作感測(cè)線路的基板，因此可以比一般的薄膜GFF或是GF1等結(jié)構(gòu)還要輕薄，光學(xué)的穿透性也更佳。

然而，Apple在GG DITO結(jié)構(gòu)后，直接以in-cell作為iPhone的感測(cè)線路結(jié)構(gòu)，即使是iPad也在2014年后全面改采GF2（DITO film）的結(jié)構(gòu)。Apple的轉(zhuǎn)向?qū)ε_(tái)灣的玻璃觸控供應(yīng)鏈造成不小的殺傷力，加上原先在2013年被預(yù)期的觸控筆記型電腦風(fēng)潮并沒(méi)有真正興起，因此自2011年就開始準(zhǔn)備的OGS產(chǎn)能相形之下就顯得過(guò)多。

根據(jù)DisplaySearch的調(diào)查，在過(guò)去兩年，OGS觸控模組廠雖然無(wú)法太受益于觸控筆記型電腦的需求，但是在智能型手機(jī)和平板電腦的應(yīng)用上確實(shí)已經(jīng)有了一些的斬獲（約在10%以上，包含不同的制程）。以中小尺寸的應(yīng)用上，OGS要面對(duì)薄膜觸控的優(yōu)勢(shì)，而在10英寸以上則是要等待市場(chǎng)的起飛。

以DisplaySearch對(duì)供應(yīng)鏈的了解，目前的OGS有兩種不同的主要制程：大片制程（sheet type）與小片制程（piece type）；前者是先以整片玻璃基板進(jìn)行感應(yīng)線路圖案化后，再予以切割成單片后進(jìn)行保護(hù)玻璃外觀成形、鍍膜與絲印等制程。小片制程則正好相反，保護(hù)玻璃的 制程先完成后，再以單片的形式進(jìn)行感應(yīng)線路圖案化。

在2013年底、2014年初的時(shí)間點(diǎn)，一些觸控模組廠持續(xù)地改進(jìn)OGS的制程與結(jié)構(gòu)。一般而言，OGS只有單面能承載感應(yīng)線路（因?yàn)榱硪幻媸鞘褂谜叩挠|控區(qū)），因此SITO是最主要的圖案形式；而為了進(jìn)行SITO圖案，黃光制程 （photolithography）就成了主要的蝕刻制程。

不過(guò)DisplaySearch表示，除了SITO圖案外，單層多點(diǎn)的圖案 在手機(jī)上也已經(jīng)開始有了采用。此外，有些廠商進(jìn)一步地改進(jìn)小片制程，提出所謂的TOL 2（touch on lens 2）；而大片制程則有所謂的OGS 2。OGS雖然可以讓觸控感應(yīng)線路結(jié)構(gòu)達(dá)到更為輕薄的目的，但在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)與采用上卻還是有一些考量：

˙ 零組件共享性──OGS省略掉基板而將感應(yīng)線路直接整合在保護(hù)玻璃上，因此保護(hù)玻璃同時(shí)也兼具了感應(yīng)線路基板的功能。這樣的結(jié)構(gòu)一方面確實(shí)可以節(jié)省材料， 但另一方面也使得兩個(gè)部件（觸控面板與保護(hù)玻璃）綁在一起，不同機(jī)種之間的共享性就會(huì)比較差（因?yàn)閮蓚€(gè)機(jī)種的外觀通常不會(huì)相同）；而對(duì)一些生命周期較短的產(chǎn)品（如智能型手機(jī)），部件的庫(kù)存管理更為具挑戰(zhàn)性。

˙競(jìng)爭(zhēng)與定位──OGS雖然可以減輕重量及降低厚度，但薄膜觸控結(jié)構(gòu)也可以透過(guò)較薄 的PET基板來(lái)達(dá)到薄型化。再者，大多數(shù)的OGS制程都需要采用昂貴的黃光制程，但是薄膜觸控可以采用較為便宜的蝕刻印刷制程，來(lái)達(dá)到低階機(jī)種所需要的成 本要求。也就是說(shuō)，在中小尺寸上，薄膜觸控結(jié)構(gòu)在成本與供應(yīng)商的多樣性上有較為明顯的優(yōu)勢(shì)。相對(duì)而言，OGS目前則是比較被采用于較為高階的機(jī)種； 例如：SONY、LG、Blackberry和一些中國(guó)大陸的手機(jī)品牌都是采用OGS的品牌。

˙筆記型電腦──基于ITO薄膜的阻抗和易 脆性對(duì)作業(yè)性的影響，以（保護(hù)）玻璃為基板的OGS相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較適合的。此外，OGS目前所具有的產(chǎn)能與供應(yīng)鏈對(duì)筆記型電腦的需求也比較沒(méi)有供需的問(wèn) 題。以DisplaySearch的資料庫(kù)分析，OGS目前至少占有70%以上的觸控筆記型電腦的出貨比重。

˙AIO PC ──如同筆記型電腦尺寸的考量因素，OGS原本應(yīng)該也很適合這個(gè)應(yīng)用類別。然而，受限于市場(chǎng)需求偏低（約僅400萬(wàn)臺(tái)觸控機(jī)種），OGS的光罩費(fèi)用很難因 為出貨量而攤提，而且有限的出貨量也不利于上述提及的部件共享性，所以變通的G1G采用蝕刻印刷制程就成了一種經(jīng)濟(jì)的選擇。不過(guò)，自2014年開始，金屬 網(wǎng)格逐漸克服了制程的困難，并且展現(xiàn)了優(yōu)異的低阻抗值特性，成了品牌的新選擇。

至于在OGS的制程上，DisplaySearch發(fā)現(xiàn)，除了先前的大片和小片制程外，隨著觸控模組廠的研發(fā)與改進(jìn)，也會(huì)對(duì)原有的制程進(jìn)行改善、調(diào)整或改變。

˙大片制程的弱點(diǎn)──保護(hù)玻璃強(qiáng)度的一直是大片制程的重要課題。除了采用鋁硅酸鹽玻璃外，觸控模組廠以物理研磨或是（氫氟酸）化學(xué)蝕刻的方法來(lái)改善微裂縫（micro-cracks）對(duì)強(qiáng)度的影響，有些廠商甚至以樹脂來(lái)修補(bǔ)微裂縫。

˙ 小片制程的圖案化──小片制程雖然沒(méi)有保護(hù)玻璃強(qiáng)度弱化的問(wèn)題，但是圖案化制程的精度和效率一直是改善的重點(diǎn)。早期的試驗(yàn)階段可能是一次曝光一片，但后來(lái) 為了改善效率，多半是讓數(shù)片一次進(jìn)去曝光區(qū)。同時(shí)，為了對(duì)位的精準(zhǔn)度，每一片也會(huì)以可剝膠固定在載板上。一般而言，小片制程的保護(hù)玻璃強(qiáng)度比較沒(méi)有弱化的 問(wèn)題，但是由于圖案化制程中的高溫，多少對(duì)其強(qiáng)度造成影響，只是沒(méi)有如大片制程的直接切割來(lái)得大。

˙TOL 2 ──此一改善制程在2014年上半年已經(jīng)有少量出貨，其特色是將感應(yīng)線路的部分制作于聚酰亞胺（polyimide，PI）上。類似于軟性顯示器的基板制 程，聚酰亞胺（約3um）先涂布于載板上后進(jìn)行圖案化，接著再予以切割轉(zhuǎn)貼到保護(hù)玻璃上。此一結(jié)構(gòu)其實(shí)已經(jīng)與最初的OGS概念不盡相同，比較類似于GF SITO的方式。如果此一制程可以成熟、降低復(fù)雜度與成本，對(duì)原有的小片制程不失為一種很好的改進(jìn)。

˙OGS 2──此一制程主要適用于大片制程。原有的大片制程是將圖案區(qū)（sensor units）、絕緣和引線（traces）在數(shù)道光罩的制程下完成；OGS 2則是讓引線的部分可以單獨(dú)客制化，也就是說(shuō)讓圖案區(qū)變成標(biāo)準(zhǔn)品。這樣的制程設(shè)計(jì)可以提高不同客戶間的共享性、以降低個(gè)別光罩的費(fèi)用，但又可以維持客制化。