OGS觸控面板商機將在下半年引爆;特別是在第三、第四季Ultrabook新機上市以及Windows 8正式登場後,更將帶動中大尺寸觸控面板的需求,為可大幅簡化觸控感測層結構、降低觸控模組生產成本的OGS觸控面板,挹注強勁成長動能。
單片玻璃方案(OGS)觸控面板商機後市看漲。在貼合良率提升以及Windows 8新作業系統帶動的市場需求逐漸浮現下,OGS觸控面板商機可望在下半年爆發,不論大、中、小螢幕尺寸的行動裝置均將大量導入。
眼看OGS觸控需求快速激增,英特爾(Intel)特別於台北國際電腦展(Computex)中,與達鴻、和鑫、宸鴻以及勝華等多家觸控面板廠簽署協議,確保未來具備觸控功能的Ultrabook機種有足夠的面板產能可滿足市場需求。
力挺Ultrabook市場 英特爾保證觸控面板產能
英特爾資深副總裁Tom Kilroy表示,由於觸控功能在各種裝置上將扮演越來越重要的角色,因此為了強化Ultrabook的產品附加價值,英特爾與台灣觸控面板廠將在下半年共同推廣具備各式觸控操作功能的Ultrabook,讓Ultrabook可提供更多全新的操作體驗。
Kilroy進一步指出,未來一個月內將有超過三十五款超輕薄、反應極快的Ultrabook全新機種即將上市,另有超過一百一十款新機種則在下半年陸續登場;而螢幕具備觸控功能的機種不久後也將大舉進軍市場。
據了解,英特爾與台灣觸控面板廠簽署的協議除保障未來具觸控功能的Ultrabook有足夠的面板供應外,更重要的是協助觸控面板廠添購機台,以利擴產中、大尺寸觸控面板,因應Ultrabook日後的市場需求,同時也為台灣觸控面板廠的營收注入一劑強心針。
除Ultrabook外,英特爾亦宣布下半年將會有超過二十款搭載Windows 8作業系統,且採用32奈米(nm)Atom系統單晶片(SoC)處理器的平板電腦面市,屆時將帶動觸控面板廠710吋的觸控面板出貨量向上攀升,而台廠擅長的OGS觸控技術亦有機會在此波熱潮中找到市場商機,進而擴大營收成長。
Win 8好「觸」多 大尺寸OGS出貨動能強
事實上,Windows 8問世對大尺寸OGS觸控面板出貨量將有正面助益。隨著下半年強調觸控體驗的Windows 8作業系統登場,預期將掀起一波筆電、平板商機,而觸控面板的市場需求亦將水漲船高。其中,具備輕量化、低成本及高觸控靈敏度特性的OGS觸控技術將最受市場青睞。
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圖1 NPD DisplaySearch研究總監謝忠利分析,Windows 8上市不僅可刺激觸控面板產值增加,亦同時刺激大尺寸OGS的出貨量成長。 |
NPD DisplaySearch研究總監謝忠利(圖1)表示,由於Windows 8在下半年推出後,初期將會先在Ultrabook、傳統筆電、平板電腦等採用中、大尺寸面板的行動裝置有較大的市場規模;而筆電、平板品牌廠為使產品製造成本更低、更輕薄,將會逐漸減少雙片玻璃(GG)觸控面板,轉而大舉導入材料更省、貼合次數更少的OGS觸控面板,進而帶動觸控面板市場產值持續擴大。
根據NPD DisplaySearch最新研究報告預估,在未來Windows 8上市的動力刺激下,觸控面板於筆記型電腦與平板電腦的產值,將從2011年的29億美元快速攀升至2015年的57億美元。其中,OGS觸控面板的產值則有機會在今年上看3,000萬美元。明年與後年在Windows 8於各種行動裝置更加普及後,OGS產值可望加速成長。
謝忠利進一步指出,Windows 8為了讓使用者可更直覺、便捷的操作,導入了全新Metro介面,並加入多種手勢操作指令,藉此強化觸控體驗。然而,卻也對觸控靈敏度更加要求,使得觸控感測層較為精簡的OGS觸控面板有了切入市場的契機。
除Windows 8將助長OGS出貨成長外,Ultrabook與平板電腦廠商對於輕薄的要求也是另一刺激因素。謝忠利補充,以蘋果(Apple)iPad 2為例,該產品採用厚度僅0.4毫米(mm)觸控感測層後,重量已降低至601公克,而若改以OGS觸控面板,則可再進一步減輕至500公克;而少一片玻璃貼合,自然在厚度上也勝過GG製程的觸控面板。
據了解,目前13.3吋含保護玻璃的GG觸控面板價格約7080美元,而OGS僅6070美元。謝忠利分析,儘管在價格上OGS已取得優勢,但目前OGS供應鏈仍不及GG完整,品牌廠為考量貨源無虞及良率等因素,仍大多採用GG製程。但未來在眾多觸控面板廠皆投入量產,及Windows 8助陣後,大尺寸OGS將可望擴大觸控面板產業商機。
此外,為了讓新上市的智慧型手機、Ultrabook和平板電腦等行動裝置可達到機身輕薄且觸控更靈敏,原始設備製造商(OEM)未來將逐漸改變現今GG的觸控面板結構,進而使可簡化觸控感測層結構、降低觸控模組生產成本的OGS與內嵌式(In-cell)等新技術成為當今觸控產業最熱門的發展焦點,卻也同時衍生商業模式改變及技術挑戰等問題。
降低OEM採購風險 OGS市場潛力受矚目
一般認為,OGS將憑藉供應鏈較完整的優勢,率先內嵌式(In-cell)觸控技術於下半年搶進行動裝置市場。由於行動裝置產品生命週期較短,OGS較為完整的供應鏈,可降低OEM在採購上的風險,也能透過高客製化的特性滿足OEM旗下眾多手機、平板產品特定需求。
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圖2 峻旺光電副總經理蕭名君認為,OGS較In-cell更具備高客製化特性,可滿足手機品牌廠商的特定開發需求。 |
峻旺光電副總經理蕭名君(圖2)表示,儘管OGS與In-cell都具備可減少貼合次數、節省材料成本與減輕產品重量等特性,但由於In-cell是將面板、觸控控制晶片及面板驅動晶片一同整合,因此在製程上難以客製化,且觸控模組中的各種零組件供應鏈主導權亦落在面板廠手上,使得OEM必須冒著單一供應商(Single Source)的風險,因而影響手機品牌廠大量導入此一技術的意願。
蕭名君進一步指出,反觀若OEM採用OGS觸控面板,則可在觸控面板模組化時,選擇合適的觸控控制晶片,以搭配終端作業系統平台讓人機介面達到最佳化,並且可因應不同手機的機構設計微調觸控效能。換言之,OEM在觸控控制晶片與面板的供應商選擇較為自由,可避免只有單一供應商可能造成的斷貨風險。
另一方面,OGS在大尺寸觸控面板的應用商機也較In-cell更有機會蓬勃發展。蕭名君分析,由於OGS在實作感測線路過程(Sensor Patterning)的過程中若出現不良品,損失的僅是表面玻璃而已,但是In-cell則是整塊面板報銷。因此,在In-cell目前良率還無法大幅提升的情況下,OEM若是貿然將In-cell導入諸如Ultrabook、平板電等面板尺寸較大的行動裝置中,勢必將承擔較高的製造成本壓力。
事實上,雖然OGS可望快速取代GG與雙薄膜(GFF)等舊有技術,但GG與GFF卻也因OGS受市場青睞後而價格開始下跌,反倒強化其產品吸引力,因此,未來新舊技術仍然將同時並存在市場上一段很長的時間。
蕭名君表示,目前GG或者GFF製程的3.5吋觸控面板報價大約是89美元,而相同尺寸的OGS則是9美元左右,未來GG與GFF很可能將跌至7美元以下,屆時OEM勢必會視市場策略以及產品訴求等考量,選擇該採用哪種技術的觸控面板,直到未來OGS隨著良率提升讓價格降到更低,才有機會淘汰舊有觸控面板技術。
據了解,目前諸如勝華、宸鴻、友達等OGS觸控面板供應商都已在第一季時送樣到各手機、平板品牌廠驗證,預計年底前相關產品將可陸續面市,為使用者帶來更輕薄、靈敏的觸控新體驗。
除供應鏈完整度與客製化程度將影響新觸控面板技術能否快速發展外,關乎產品製造成本的貼合良率也是相當關鍵的因素之一。有鑑於此,宸鴻正大量在OGS製程中,導入液態光學膠貼合技術,提升整體生產品質。
改用液態光學膠 宸鴻OGS貼合良率大躍升
由於現今光學膠帶(OCA)貼合技術容易生產氣泡,拉低產品良率,因此宸鴻與合作夥伴共同研發出液態光學膠材料及貼合設備,藉由可重複施作的特性,降低瑕疵品的發生機率。目前OGS貼合良率已可達到95%以上。
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圖3 積體光機電科技協會理事長暨中華科技大學電機系專任助理教授林晏瑞指出,液態光學膠具備可重工特性,能有效提升OGS面板貼合良率,進而降低生產成本。 |
積體光機電科技協會理事長暨中華科技大學電機系專任助理教授林晏瑞(圖3)表示,現今許多觸控面板廠在進行玻璃貼合時,習慣採用生產效率較高、厚度容易均一的光學膠帶貼合技術,但此一技術在貼合時,容易產生氣泡而增加不良率,且貼合時無法發現的微小氣泡亦可能隨著時間擴大,唯有採購價格昂貴的真空設備才有機會抑制氣泡產生。
除氣泡問題會影響OGS良率外,由於光學膠帶並不能重工,因此瑕疵品多半只能報廢,導致生產效益不彰,並增加貼合廠成本壓力。
有鑑於此,宸鴻與中華科技大學已積極進行液態光學膠相關材料、技術的產學合作,藉由液態光學膠不需要造價不菲的真空設備,以及可在光學膠固化前將玻璃分開等優勢,為OGS觸控面板不良品進行重工作業,以提升整體貼合良率、降低生產成本。
然而,儘管液態光學膠貼合技術優勢顯著,但在厚度的調整、平行度的維持則較困難,且在貼合時,液態光學膠亦可能會因受壓溢流而超出貼合範圍,必須採用人工擦拭來解決,造成生產效率低落的問題。
因應此一挑戰,宸鴻已研發出先在基板周圍畫定邊界,接著再固化四個邊,使液態光學膠在進行加壓時不會溢流,並透過液態光學膠自動化貼合設備,精準設定膠量、展膠速度、平整性等參數,一次解決貼合時氣泡殘留、溢膠處理、塗布不均和夾帶粉塵等問題。
據了解,目前宸鴻OGS貼合良率已達95%以上,為業界最高。該公司成功的關鍵,除了採用獨家的專利貼合技術外,與貼合機設備商的合作關係亦十分良好,因此在導入光學液態膠技術時,透過與設備商充分溝通,可以將自動化設備校正到最佳的狀態,藉此方式讓不良品的發生機率大幅降低,進而使整體的生產成本能更為節省。
另一方面,為了有效降低觸控模組成本,OGS或In-cll等新穎觸控技術因製程特性,亦將減少對透明導電膜(ITO Film)的用量,進而影響ITO薄膜產業的成長力道;面對此一情形,ITO薄膜供應商除持續鞏固既有的應用市場外,也開始找尋新的利基市場,或以效能更佳的替代材料搶進市場商機。
不畏OGS用量減少 ITO廠強攻軍事、工控利基市場
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圖4 迎輝科技副總經理李光榮認為,即使OGS與In-cell將減少ITO 薄膜的用量,仍不影響其在觸控面板產業鏈中的重要地位。 |
迎輝科技副總經理李光榮(圖4)表示,為滿足終端消費性電子產品輕薄化市場趨勢,近年來觸控面板廠積極發展OGS和In-cell等新技術,減少ITO薄膜或ITO玻璃用量,同時也為ITO薄膜供應商帶來不小壓力。
李光榮進一步指出,雖然消費性電子產品現今仍以投射式電容觸控為主流,未來具備輕薄特性的OGS與In-cell技術也勢必將快速發展,但仍有許多如軍事、工控以及醫療等利基型的市場必須大量使用ITO 薄膜於電阻式觸控面板中,因此ITO薄膜並不會因為OGS或In-cell觸控技術的崛起而沒落。
據了解,電阻式觸控面板是藉由ITO薄膜以及銀線路之間的導通,由不同位置的壓降差異來計算觸摸的接觸點,因此為維持接觸點與面板之間的導通,必須導入ITO薄膜。尤其是不希望觸控效果太過靈敏,卻又需要靠壓力去造成感應的航太產品,以及無法以人體直接接觸的工控產品等應用,對電阻式觸控面板的需求特別大。這些軍事工業以及醫療等產品的應用方式短期內不會有太大改變,因此ITO薄膜製程也不會改變,產能亦可保持一定的規模。
然而,ITO薄膜是否會在消費性電子產品市場中逐漸式微,亦成為產業界人士關注焦點。李光榮認為,未來在成本考量以及技術導向的關係驅使下,使用ITO薄膜的廠商分布將逐漸往大陸甚至越南移動,而印度以及巴西等新興市場也有很大的需求量,因此ITO薄膜並不會因OGS與In-cell技術而快速衰退。
事實上,從顯示器、觸控面板到太陽能產業無不用到ITO薄膜,但銦礦蘊藏量已日益衰竭,加上未來銦礦最大出口國--中國大陸亦將逐步限制出口,屆時市場將供不應求,因此尋找ITO的替代材料已是當前產業須面對的問題。李光榮補充,已有許多廠商以及學術單位正積極開發替代材料,但在量產成本以及綜合特性方面尚無法完全取代ITO薄膜。未來新的替代材料必須著眼於穿透率、導電特性、價格、製程特性以及環測穩定性等五大考量,才有機會在銦礦匱乏後,承接市場的需求。
另一方面,在OGS觸控技術興起後,觸控控制器也正面臨嚴峻的設計挑戰,同時考驗著觸控晶片供應商如何維持晶片高效率、低功耗以及抗雜訊(Noise)等性能,為OGS觸控面板帶來更佳的操作體驗。
顯示器雜訊過大 OGS觸控控制器設計挑戰艱鉅
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圖5 愛特梅爾觸控產品資深行銷經理黃添華指出,OGS因製程因素,使觸控控制器供應商面臨更高的雜訊挑戰。 |
愛特梅爾(Atmel)觸控產品資深行銷經理黃添華(圖5)表示,由於OGS的製程特性可減少一片玻璃貼合,使得感測器與顯示器之間更加接近(圖6),造成液晶顯示器(LCD)所放射出來的雜訊比GG更加嚴重。
黃添華進一步分析,若採用雜訊處理效能較差的觸控控制器,將會導致終端產品在觸控操作時,發生反應遲緩、畫面容易抖動失真以及系統更加耗電等問題。特別是OGS在少一層玻璃阻絕下,雜訊問題將更為顯著,亦同時考驗各家觸控控制器廠商的設計能力。
也因此,愛特梅爾針對OGS觸控技術推出一系列maXTouch解決方案,不僅可支援多點觸控功能,並可防止不必要的誤觸,以提升觸控準確度,還能提供高掃描率,縮短觸控反應時間,並同時抑制LCD所帶來的雜訊,讓終端產品展現更直覺、更靈敏的觸控操作性能。
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圖6 採用OGS技術的觸控面板由於感測器與顯示器過於接近,使得雜訊問題相對更加棘手。 |
未來OGS觸控面板除了可望在高階智慧型手機成為主流規格之外,Ultrabook以及平板電腦等大尺寸應用商機也將在下半年開始浮現,加上Windows 8作業系統助力下,下半年市場商機將更令人期待。