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孰为王?触控面板新技术发展现状与展望

  【IT168评论】2012年9月13日,苹果公司正式发布其新一代产品iPhone5,首次采用了内嵌式触控面板(in-cell),而非沿用过去的双片玻璃式触控面板(GG)。这一举动再一次激起业内的激论,未来究竟哪种技术将引领触控技术新一代的变革?

  触控面板新技术介绍

  围绕触控面板轻薄化的趋势,2012年有三种技术成为业内关注的热点,在一定程度上代表着未来技术的发展方向:单片玻璃式触控技术(OGS),内嵌式触控技术(包括in-cell和on-cell两种)。OGS是将感应线路基板与表面玻璃整合,直接将感应线路制作在表面玻璃上,从而减少了一层玻璃基板和一次贴合;而面板内嵌式触控则是将感应线路基板与显示面板整合,根据感应线路的不同位置,又分为in-cell与on-cell两种。in-cell的感应线路位于显示面板内部,而on-cell的感应线路则位于显示面板的彩色滤光片上或AMOLED的封装玻璃表面。减少了感应线路基板的使用后,贴合次数也仅剩下一次,也就是表面玻璃和面板之间的贴合。

孰为王?触控面板新技术发展现状与展望
▲图 1三种触控新技术示意图

  资料来源:赛迪顾问整理 2013,01

  触控面板新技术之间的对比

  从轻薄化的角度看,in-cell是最理想的结构,由于将感应线路集成在显示面板中,表面玻璃与显示面板上层玻璃都可以尽量减薄,目前in-cell的表面玻璃厚度为0.8-1.0mm,未来将降到0.5mm甚至更薄;OGS由于将感应线路集成在表面玻璃上,对表面玻璃的减薄会有一定的影响,但随着相关工艺的改进,与in-cell厚度差异会逐步减小;on-cell在三者的竞争中处于劣势,显示面板上层玻璃表面由于整合了感应线路,无法进一步减薄,目前采用此种技术的Galaxy S3整体厚度已逊于采用in-cell技术的iPhone5。

  从尺寸的角度看,OGS在应用于小尺寸触控屏时,技术方案主要采用Sheet方案,即先强化再切割,最后进行二次强化,而应用于大尺寸触控屏主要采用Piece方案,先切割再强化,无需二次强化,保证了玻璃边缘的硬度;in-cell与on-cell的主要优势在于表面玻璃可以做得很薄,但一旦尺寸变大,对表面玻璃的强度和结构要求也会变高,实现难度太大,所以目前尚不适用于中大尺寸触控屏。

  从成本的角度看,in-cell与on-cell目前生产成本相对较高,主要是因为若出现质量问题后损失的不仅仅是触摸层,连显示面板也将一起报废,需达到90%以上的良品率方有一定的成本优势;而OGS方案一旦在感应线路制作的过程中出现不良品,所产生的损失仅是表面玻璃而已。但从后续的模组制造工艺来看,in-cell与on-cell方案工艺步骤较少,因为触控控制芯片、铜箔软扁平电缆和面板的部分都已经整合,仅需将表面玻璃与显示面板贴合即可。6 D1 j7 E# c/ ?; i% O

  从技术成熟度的角度看,随着触控厂商的不断投入,OGS技术已获得较大的突破,目前完全可以进行大规模量产;on-cell由于需要将感应线路与彩色滤光片整合在一起,难度较高,应用于TFT-LCD玻璃基板上良品率仅达40%,目前仅有三星以搭配AMOLED的方式实现了量产;in-cell则由于需要解决感应线路与面板之间的相互干扰,被公认为难度最大,虽然iPhone5的面世意味着相关技术已取得了突破,但仍有传言认为由于良品率较低,下一代iPhone将弃用in-cell方案。

  触控面板新技术的产业化现状

  触控技术的未来趋势也将决定着触控面板产业和显示面板产业的发展走向,因此,面对新兴的触控技术,传统触控模组厂商、TFT-LCD面板厂商都纷纷抢先布局,试图主导未来技术发展的方向。

  OGS由于需要将感应线路与表面玻璃整合,所以其发展最早来自于传统的触控模块厂,特别是以台湾厂商为主。台湾胜华是最早实现OGS量产的厂商,其采用Sheet工艺,不仅可减少使用1片玻璃基板,且技术较为成熟,价格较传统GG投射式电容触控面板低20%以上,下游主要客户为HTC(宏达电)和Nokia(诺基亚)。目前包括友达、奇美电、和鑫等台湾厂商纷纷采用此种工艺;另外,达鸿、宸鸿(已入股达鸿)采用Piece工艺,此种工艺无需二次强化,不存在边缘强度低的瑕疵,主要应用于平板电脑,下游客户包括宏达电与Acer(宏基)。随着OGS技术的不断完善,大陆厂商也开始积极跟进,目前南玻集团已实现成功量产,包括莱宝高科、宇顺电子、信利光电等厂商已纷纷规划或投入相关产线。

  in-cell与on-cell由于需要将感应线路整合进显示面板,目前以韩、日面板厂商为主,同时台湾面板厂商也不甘落后,积极布局。全球最早量产on-cell触控面板的厂商为友达,但其始终无法提高良率,目前出货量较小,主要客户为宏基、戴尔及联想。至今大量持续出货的仅有三星的SuperAMOLED,由于AMOLED为自发光器件,无需彩色滤光片,工艺较为简单,良率较高;当前能够量产in-cell式触控面板的仅有三家:LG、夏普和Japan Display,下游客户为索尼和苹果。随着iPhone5采用in-cell式触控面板,苹果产业链上的重要面板供货商友达、奇美电亦开始积极布局,计划于2013年开始量产。

  触控面板新技术的发展趋势

  纵观以上三种技术,赛迪顾问认为,在技术层面上,OGS在成本、适用尺寸、技术成熟度方面相比in-cell和on-cell具有明显的优势,仅在轻薄化上略逊于in-cell,但随着切割及强化工艺提升,差距将会不断缩小;在厂商布局层面,OGS工艺门槛较低,更有利于传统触控模组厂商和盖板厂商进行整合;随着台湾及大陆厂商的大举进入,产能将不断提高,从而全面覆盖各种尺寸及各种档次的触摸屏,未来发展空间十分广阔;in-cell和on-cell是将感应线路与显示面板相结合,一方面由于涉及到触控芯片的选择,未来面临面板厂商与整机厂商的博弈,很可能走定制化的路线,即被苹果、三星等高端品牌所独占,定位为追求极端轻薄的高档次机种所使用,另一方面由于受到技术本身的限制,尚不适用于中大尺寸的触摸屏。此外,on-cell目前仅有三星一家大规模供货,其他整机厂商如果采用风险极大,若没有其他重量级的面板厂商加入,on-cell将注定为三星所专用,发展空间有限。in-cell同样面临技术门槛过高,持续供货能力不足等问题,已有传言由于良品率较低导致供货不足,下一代iPhone将弃用in-cell方案。

  结论

  因此,综合对比来看,赛迪顾问认为未来3年OGS技术仍将作为触控面板新技术的主流,在现有触控厂商的大力推动下,其增长速度会不断加快,除了在中小尺寸触摸屏领域布局加快,在大尺寸方面也将有所突破,成为引领触控技术新一轮变革的王者。

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