投射式電容觸控面板的產(chǎn)量,隨智能型手機(jī)與平板電腦的成長(zhǎng)而在近幾年大幅增加,但受到參與觸控面板產(chǎn)業(yè)的廠商激增,導(dǎo)致產(chǎn)能過剩問題一直未能解決;再者,制程的改進(jìn)、良率的提升與關(guān)鍵零組件價(jià)格降低等影響,使投射式電容觸控面板的平均單價(jià)(ASP)快速下跌,投射式電容觸控面板的產(chǎn)業(yè)整體獲利能力也隨之大幅下滑,部分公司甚至出現(xiàn)虧損的窘境。
中低價(jià)移動(dòng)裝置將成為觸控面板廠新的角力戰(zhàn)場(chǎng)。智能型手機(jī)與平板裝置平價(jià)高規(guī)發(fā)展日益火熱,為迎合此一趨勢(shì),觸控面板廠無不積極尋求新的導(dǎo)電薄膜材料并簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),以打造成本更低的投射式電容觸控解決方案。
由于智能型手機(jī)市場(chǎng)的飽和,高價(jià)的智能型手機(jī)在成熟市場(chǎng)的買氣不如預(yù)期,唯新興市場(chǎng)的中低價(jià)智能型手機(jī)仍維持一定的成長(zhǎng)動(dòng)能,尤其中國(guó)大陸在1000人民幣左右的智能型手機(jī),已然成為國(guó)際大廠極大的壓力來源。平板電腦在2012年掀起低價(jià)風(fēng)潮后,于2013年趨勢(shì)更甚,7.8英寸以下的199美元平板電腦已成為市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。
總的來說,由于終端市場(chǎng)未來幾年的競(jìng)爭(zhēng)加劇,無論是智能型手機(jī)還是平板電腦,在銷售價(jià)格的部分必然下滑。智能型手機(jī)或平板電腦廠商在設(shè)計(jì)一款新產(chǎn)品時(shí),會(huì)先鎖定目標(biāo)客群以相對(duì)應(yīng)的銷售價(jià)格,而屬于高材料成本的核心元件的觸控面板,便無法幸免于終端產(chǎn)品平均單價(jià)下滑的沖擊,迫使觸控面板廠商開發(fā)更具價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力的低價(jià)觸控面板。
另一方面,智能型手機(jī)廠商為提高產(chǎn)品差異化,不斷追求研發(fā)更輕薄且提供更多附加功能的手機(jī),這也使得持續(xù)投入中高階產(chǎn)品觸控面板廠的研發(fā)能量不斷。
因應(yīng)市場(chǎng)需求觸控面板研發(fā)分路而行
當(dāng)今適用在高階產(chǎn)品的觸控面板,在性能上大致被要求具備輕薄、優(yōu)異的大尺寸與光學(xué)表現(xiàn)、可撓可折疊屏幕、窄邊框,以及筆(Digitizer)或懸?。℉overing)等附加功能;適用在低價(jià)產(chǎn)品的觸控面板,其研發(fā)方向則集中在降低更多的成本,如單層感測(cè)器技術(shù)、塑膠保護(hù)罩、制程的精簡(jiǎn)、低檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、更便宜的感測(cè)器材料(non-ITO)與標(biāo)準(zhǔn)化,以達(dá)到提高良率或減少成本的效果,取得更高的價(jià)格優(yōu)勢(shì)(圖1)。
圖1高低階觸控面板研發(fā)面向
掌握手機(jī)生產(chǎn)/供應(yīng)大陸市場(chǎng)成動(dòng)向指標(biāo)
如上述,隨成熟市場(chǎng)智能型手機(jī)市場(chǎng)趨于飽和,各大智能型手機(jī)廠商開始專注于開發(fā)新興市場(chǎng)低價(jià)智能型手機(jī)市場(chǎng)。低價(jià)智能型手機(jī)的主要生產(chǎn)供應(yīng)與其市場(chǎng)在中國(guó)大陸,因此中國(guó)大陸智能型手機(jī)市場(chǎng)的動(dòng)向攸關(guān)整個(gè)觸控面板產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
目前中國(guó)大陸的智能型手機(jī)使用投射式電容觸控面板的市場(chǎng),以“手機(jī)的尺寸”與“市場(chǎng)銷售價(jià)格”這兩個(gè)因素來分析(圖2),可發(fā)現(xiàn)幾點(diǎn)有趣的趨勢(shì):
圖2智能型手機(jī)屏幕尺寸與觸控面板類型的關(guān)聯(lián)
1.單層感測(cè)器且支持一或二點(diǎn)觸控,多適用在4.3英寸以下與600元人民幣左右的低價(jià)智能型手機(jī),投射式電容觸控面板的結(jié)構(gòu)多以GF1或GG1為主。
2.單層感測(cè)器且支持五點(diǎn)觸控,多適用在4.5英寸屏幕,600.1,000元人民幣的智能型手機(jī),投射式電容觸控面板的結(jié)構(gòu)多以GF1、GG1及G1為主。
3.雙層感測(cè)器且支持十點(diǎn)觸控,多適用在4.6英寸屏幕,價(jià)格在800元人民幣以上的智能型手機(jī),GF1、GG、GFF、G2(OGS)、On-cell與In-cell等多種投射式電容觸控面板的結(jié)構(gòu)在此領(lǐng)域呈現(xiàn)混戰(zhàn),為投射式電容觸控面板產(chǎn)業(yè)逐鹿中原的領(lǐng)域。
拜訪多家中國(guó)的智能型手機(jī)、觸控面板及觸控面板控制芯片廠商,了解到目前的智能型手機(jī)市場(chǎng),由人民幣1,000元以下、擁有單層感測(cè)器且支持二或五點(diǎn)觸控的GF1取得絕對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),擁有相當(dāng)高的市占率。
但人民幣1,000元以上的智能型手機(jī),采用5英寸屏幕的比例越來越多,中國(guó)大陸智能型手機(jī)廠商對(duì)適用在此領(lǐng)域的觸控面板有以下幾點(diǎn)需求,值得我們特別留意(圖3)。
圖3低階智能型手機(jī)觸控面板結(jié)構(gòu)變化
1.為了提供絕佳的手握手感,5英寸以上的觸控面板開始重視單邊2.5毫米(mm)以下的窄邊框設(shè)計(jì)。
2.由于屏幕尺寸的放大,對(duì)觸控筆的需求也同時(shí)增加,如觸控面板無電磁感應(yīng)(EMR)的情況下提供2.5或2.0.以下的被動(dòng)式觸控筆的話,會(huì)獲得非常大的反響。
3.智能型手機(jī)為貼身裝置,不僅會(huì)在寒冷的環(huán)境中使用,更應(yīng)用于記錄自行車等戶外運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),這使得手套觸控的需求漸受重視。
4.輕薄是中國(guó)大陸智能型手機(jī)廠商開發(fā)新機(jī)種時(shí)的重點(diǎn),須要盡可能采用更薄的保護(hù)玻璃、感測(cè)器及光學(xué)貼合膠(OCA),以減少整體觸控面板模組的厚度。
5.為了實(shí)現(xiàn)更薄的整機(jī)厚度與優(yōu)異的光學(xué)特性,全貼合(DirectBonding)逐漸成為5英寸以上智能型手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格(圖4)。
圖4觸控面板正朝向窄邊框、觸控筆、手套觸控與全貼合設(shè)計(jì)。
SlimGFF與SlimGG將重返光榮
雙玻璃(GG)與雙薄膜(GFF)可謂投射式電容觸控面板的開山鼻祖,曾擁有約70%的智能型手機(jī)市占率,但自三星(Samsung)全力支持自家的主動(dòng)式矩陣有機(jī)發(fā)光二極體(AMOLED)On-cell、蘋果(Apple)從iPhone5開始改用In-cell、低價(jià)智能型手機(jī)開始采用單層感測(cè)器的GF1后,便使得GG與GFF的市占率大幅下滑。
眾所周知,GG雖然在窄邊框、生產(chǎn)性、良率、強(qiáng)度以及價(jià)格上擁有較好的優(yōu)勢(shì),但在智能型手機(jī)朝向大尺寸且輕薄方向發(fā)展之際,GG因其“厚、重”而逐漸失去原有的市場(chǎng)。
另一方面,GFF雖然在生產(chǎn)彈性(多樣小量生產(chǎn))、開發(fā)時(shí)間、設(shè)備投資規(guī)模以及良率上擁有較明顯的優(yōu)勢(shì),但由于需要二張ITOFilm與二層貼合,導(dǎo)致光學(xué)效果不佳,且若使用印刷方式制作走線,則無法滿足窄邊框的要求,因此在高階市場(chǎng)逐漸失去其魅力;而低階智能型手機(jī)市場(chǎng)開始改采使用單層感測(cè)器的GF1結(jié)構(gòu)方案,GFF亦失去此市場(chǎng)。
觸控面板與材料供應(yīng)商為扭轉(zhuǎn)頹勢(shì),朝減少厚度的方向進(jìn)行材料與制程的研發(fā),提出SlimGFF與SlimGG結(jié)構(gòu)的投射式電容觸控面板(圖5)。SlimGFF將過去厚100微米(μm)的ITOFilm減薄至50微米的水準(zhǔn),如貼合層的厚度不變,不包含保護(hù)玻璃的厚度則可從原先的325微米減少到225微米,厚度減少30.8%。SlimGG則將達(dá)400微米的ITOGlass經(jīng)化學(xué)或物理減薄制程,減少到200微米的水準(zhǔn),不包含保護(hù)玻璃的厚度可減少42.1%。
圖5更輕薄的SlimGFF與GG
既有的GFF與GG減薄之后,保有原先的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),又彌補(bǔ)其在厚度與重量上缺點(diǎn),更在光學(xué)效果上更上一層樓,加強(qiáng)整體產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。如SlimGFF短期能解決SlimITOFilm的生產(chǎn)良率與產(chǎn)能問題,而SlimGG解決減薄ITOGlass額外追加的成本與良率,預(yù)期可在市場(chǎng)上獲得一定程度的歡迎。
自三星在高階采AMOLED面板的智能型手機(jī)導(dǎo)入On-cell,以及蘋果從iPhone5開始棄GG采用In-cell以來,In-cell與On-cell的發(fā)展一直是觸控面板產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。
In-cell與On-cell來勢(shì)洶洶
目前面板廠商可量產(chǎn)供應(yīng)In-cell的公司有日本顯示器(JDI)、樂金顯示(LGDisplay)及夏普(Sharp)三家公司,而On-cell則有友達(dá)電子、群創(chuàng)光電、瀚宇彩晶、中華映管、京東方及天馬,三星顯示(SamsungDisplay)仍在開發(fā)階段。
In-cell的發(fā)展主要來自蘋果,其三家供應(yīng)商--日本顯示器、樂金顯示及夏普的產(chǎn)能也都集中供應(yīng)蘋果。但2012年起,日本顯示器開始向索尼(Sony)、宏達(dá)、泛泰(Pantech)、華為以及Google供應(yīng)與蘋果不同結(jié)構(gòu)的In-cell“PixelEyes”,并計(jì)劃在2014年集中擴(kuò)大中國(guó)大陸市場(chǎng)。而LGDisplay將在今年下半年開始供應(yīng)自容方式的投射式電容In-cell“AIT(AdvancedInCellTouch)”給非蘋果客戶,預(yù)計(jì)在未來中高階市場(chǎng)In-cell的出貨量將大幅增加。
On-cell方面,除了三星的高階機(jī)種皆采用AMOLEDOn-cell,是AMOLEDOn-cell最大的支持者之外,自2013年開始陸續(xù)有眾多液晶顯示器(LCD)廠商開始量產(chǎn)LCDOn-cell,但目前LCDOn-cell除中華映管供應(yīng)雙層感測(cè)器十點(diǎn)觸控的產(chǎn)品之外,大多數(shù)LCD面板廠商所供應(yīng)的是采單層感測(cè)器五點(diǎn)觸控的產(chǎn)品,使得被定位為適用在中低階智能型手機(jī)產(chǎn)品的產(chǎn)品,導(dǎo)致在中低階市場(chǎng)面臨與低價(jià)的GF1競(jìng)爭(zhēng),無法取得預(yù)期的成果(圖6)。
圖6LCDOn-cell面板的優(yōu)缺點(diǎn)
大部分智能型手機(jī)廠商至今無法大力支持LCDOn-cell的原因,除價(jià)格問題之外,仍對(duì)干擾、穩(wěn)定且彈性的供應(yīng)鏈有著較大的疑慮,因此如供應(yīng)鏈能消除這些終端客戶的顧慮,相信未來LCDOn-cell在觸控面板獲得一定的市占。
良率/供應(yīng)鏈未成熟ITO替代材料瓶頸待破
目前觸控感測(cè)器的材料絕大部分都使用銦錫氧化物(IndiumTinOxide,ITO),但由于銦屬于稀土類,長(zhǎng)期以來在能否穩(wěn)定供應(yīng)與價(jià)格上存在著非常大的疑慮,另外隨著投射式電容觸控面板的應(yīng)用產(chǎn)品逐漸朝向大尺寸應(yīng)用產(chǎn)品發(fā)展,使得采用ITO為導(dǎo)電材料的薄膜感測(cè)器(GFF與GF2)陣營(yíng),面臨因阻抗偏高問題而無法有效切入大尺寸市場(chǎng)的窘境,因此觸控面板相關(guān)產(chǎn)業(yè)正急于覓尋可以取代ITO的替代導(dǎo)電材料。
目前可替代ITO且已量產(chǎn)的導(dǎo)電材料有銀與銅兩種材料(圖7),使用銀材料的有銀納米線(AgNanowire)、鹵化銀(AgHalide)與銀金屬網(wǎng)格(AgMesh)等,而使用銅材料的有銅金屬網(wǎng)格(CuMesh)。目前投入銀納米線的公司有宸鴻科技(TPK)、樂金電子(LGE)、明興光電(UniDisplay)等,鹵化銀以富士軟片(Fujifilm)為代表,銀金屬網(wǎng)格的則有歐菲光與LGInnotek,銅金屬網(wǎng)格為L(zhǎng)GInnotek等。
圖7每一種薄膜導(dǎo)電材料的功能特色
盡管覓尋ITO替代導(dǎo)電材料勢(shì)在必行,綜上所述,也有多家廠商投入這項(xiàng)研發(fā)。但無論何種ITO替代材料,目前皆面臨良率偏低、光學(xué)效果不佳(摩爾紋)、氧化及供應(yīng)鏈不成熟的問題,而與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相當(dāng)成熟的ITO陣營(yíng)相比,仍亟需在生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)制程以及材料上不斷進(jìn)行改善。
總的來看,雖說ITO替代材料的市場(chǎng)是可預(yù)期的,但想在短期內(nèi)替代ITO仍屬不易,需要長(zhǎng)期的投資與發(fā)展。