触摸屏的低成本方案

触控面板厂推低成本方案价格战激烈行业资讯 2014-10-23投射式电容触控面板的产量，随智能型手机与平板电脑的成长而在近几年大幅增加，但受到参与触控面板产业的厂商激增，导致产能过剩问题一直未能解决；再者，制程的改进、良率的提升与关键零组件价格降低等影响，使投射式电容触控面板的平均单价（ASP）快速下跌，投射式电容触控面板的产业整体获利能力也随之大幅下滑，部分公司甚至出现亏损的窘境。

中低价移动装置将成为触控面板厂新的角力战场。

智能型手机与平板装置平价高规发展日益火热，为迎合此一趋势，触控面板厂无不积极寻求新的导电薄膜材料并简化设计结构，以打造成本更低的投射式电容触控解决方案。

由于智能型手机市场的饱和，高价的智能型手机在成熟市场的买气不如预期，唯新兴市场的中低价智能型手机仍维持一定的成长动能，尤其中国大陆在1000人民币左右的智能型手机，已然成为国际大厂极大的压力来源。

平板电脑在2012年掀起低价风潮后，于2013年趋势更甚，7.8英寸以下的199美元平板电脑已成为市场的主流产品。

总的来说，由于终端市场未来几年的竞争加剧，无论是智能型手机还是平板电脑，在销售价格的部分必然下滑。

智能型手机或平板电脑厂商在设计一款新产品时，会先锁定目标客群以相对应的销售价格，而属于高材料成本的核心元件的触控面板，便无法幸免于终端产品平均单价下滑的冲击，迫使触控面板厂商开发更具价格竞争力的低价触控面板。

另一方面，智能型手机厂商为提高产品差异化，不断追求研发更轻薄且提供更多附加功能的手机，这也使得持续投入中高阶产品触控面板厂的研发能量不断。

因应市场需求触控面板研发分路而行当今适用在高阶产品的触控面板，在性能上大致被要求具备轻薄、优异的大尺寸与光学表现、可挠可折叠屏幕、窄边框，以及笔（Digitizer）或悬浮（Hovering）等附加功能；适用在低价产品的触控面板，其研发方向则集中在降低更多的成本，如单层感测器技术、塑胶保护罩、制程的精简、低检验标准、更便宜的感测器材料（non-ITO）与标准化，以达到提高良率或减少成本的效果，取得更高的价格优势（图1）。

图1高低阶触控面板研发面向掌握手机生产/供应大陆市场成动向指标如上述，随成熟市场智能型手机市场趋于饱和，各大智能型手机厂商开始专注于开发新兴市场低价智能型手机市场。

低价智能型手机的主要生产供应与其市场在中国大陆，因此中国大陆智能型手机市场的动向攸关整个触控面板产业的发展。

目前中国大陆的智能型手机使用投射式电容触控面板的市场，以“手机的尺寸”与“市场销售价格”这两个因素来分析（图2），可发现几点有趣的趋势：图2智能型手机屏幕尺寸与触控面板类型的关联1.单层感测器且支持一或二点触控，多适用在4.3英寸以下与600元人民币左右的低价智能型手机，投射式电容触控面板的结构多以GF1或GG1为主。

2.单层感测器且支持五点触控，多适用在 4.5英寸屏幕，600.1,000元人民币的智能型手机，投射式电容触控面板的结构多以GF1、GG1及G1为主。

3.双层感测器且支持十点触控，多适用在4.6英寸屏幕，价格在800元人民币以上的智能型手机，GF1、GG、GFF、G2（OGS）、On-cell 与In-cell等多种投射式电容触控面板的结构在此领域呈现混战，为投射式电容触控面板产业逐鹿中原的领域。

拜访多家中国的智能型手机、触控面板及触控面板控制芯片厂商，了解到目前的智能型手机市场，由人民币1,000元以下、拥有单层感测器且支持二或五点触控的GF1取得绝对的竞争优势，拥有相当高的市占率。

但人民币1,000元以上的智能型手机，采用5英寸屏幕的比例越来越多，中国大陆智能型手机厂商对适用在此领域的触控面板有以下几点需求，值得我们特别留意（图3）。

图3低阶智能型手机触控面板结构变化1.为了提供绝佳的手握手感，5英寸以上的触控面板开始重视单边2.5毫米（mm）以下的窄边框设计。

2.由于屏幕尺寸的放大，对触控笔的需求也同时增加，如触控面板无电磁感应（EMR）的情况下提供2.5或2.0.以下的被动式触控笔的话，会获得非常大的反响。

3.智能型手机为贴身装置，不仅会在寒冷的环境中使用，更应用于记录自行车等户外运动数据，这使得手套触控的需求渐受重视。

4.轻薄是中国大陆智能型手机厂商开发新机种时的重点，须要尽可能采用更薄的保护玻璃、感测器及光学贴合胶（OCA），以减少整体触控面板模组的厚度。

5.为了实现更薄的整机厚度与优异的光学特性，全贴合（DirectBonding）逐渐成为5英寸以上智能型手机的标准规格（图4）。

图4触控面板正朝向窄边框、触控笔、手套触控与全贴合设计。

SlimGFF与SlimGG将重返光荣双玻璃（GG）与双薄膜（GFF）可谓投射式电容触控面板的开山鼻祖，曾拥有约70%的智能型手机市占率，但自三星（Samsung）全力支持自家的主动式矩阵有机发光二极体（AMOLED）On-cell、苹果（Apple）从iPhone5开始改用In-cell、低价智能型手机开始采用单层感测器的GF1后，便使得GG与GFF的市占率大幅下滑。

众所周知，GG虽然在窄边框、生产性、良率、强度以及价格上拥有较好的优势，但在智能型手机朝向大尺寸且轻薄方向发展之际，GG 因其“厚、重”而逐渐失去原有的市场。

另一方面，GFF虽然在生产弹性（多样小量生产）、开发时间、设备投资规模以及良率上拥有较明显的优势，但由于需要二张ITOFilm与二层贴合，导致光学效果不佳，且若使用印刷方式制作走线，则无法满足窄边框的要求，因此在高阶市场逐渐失去其魅力；而低阶智能型手机市场开始改采使用单层感测器的GF1结构方案，GFF 亦失去此市场。

触控面板与材料供应商为扭转颓势，朝减少厚度的方向进行材料与制程的研发，提出SlimGFF与SlimGG结构的投射式电容触控面板（图5）。

SlimGFF将过去厚100微米（μm）的ITOFilm减薄至50微米的水准，如贴合层的厚度不变，不包含保护玻璃的厚度则可从原先的325微米减少到225微米，厚度减少30.8%。

SlimGG则将达400微米的ITOGlass经化学或物理减薄制程，减少到200微米的水准，不包含保护玻璃的厚度可减少42.1%。

图5更轻薄的SlimGFF与GG既有的GFF与GG减薄之后，保有原先的竞争优势，又弥补其在厚度与重量上缺点，更在光学效果上更上一层楼，加强整体产品竞争力。

如SlimGFF短期能解决SlimITOFilm的生产良率与产能问题，而SlimGG解决减薄ITOGlass额外追加的成本与良率，预期可在市场上获得一定程度的欢迎。

自三星在高阶采AM OLED面板的智能型手机导入On-cell，以及苹果从iPhone5开始弃GG采用In-cell以来，In-cell与On-cell的发展一直是触控面板产业关注的焦点。

In-cell与On-cell来势汹汹目前面板厂商可量产供应In-cell的公司有日本显示器（JDI）、乐金显示（LGDisplay）及夏普（Sharp）三家公司，而On-cell则有友达电子、群创光电、瀚宇彩晶、中华映管、京东方及天马，三星显示（SamsungDisplay）仍在开发阶段。

In-cell的发展主要来自苹果，其三家供应商--日本显示器、乐金显示及夏普的产能也都集中供应苹果。

但2012年起，日本显示器开始向索尼（Sony）、宏达、泛泰（Pantech）、华为以及Google供应与苹果不同结构的In-cell“PixelEyes”，并计划在2014年集中扩大中国大陆市场。

而LGDisplay将在今年下半年开始供应自容方式的投射式电容In-cell“AIT（AdvancedInCellTouch）”给非苹果客户，预计在未来中高阶市场In-cell的出货量将大幅增加。

On-cell方面，除了三星的高阶机种皆采用AMOLED On-cell，是AMOLED On-cell最大的支持者之外，自2013年开始陆续有众多液晶显示器（LCD）厂商开始量产LCDOn-cell，但目前LCDOn-cell除中华映管供应双层感测器十点触控的产品之外，大多数LCD面板厂商所供应的是采单层感测器五点触控的产品，使得被定位为适用在中低阶智能型手机产品的产品，导致在中低阶市场面临与低价的GF1竞争，无法取得预期的成果（图6）。

图6LCDOn-cell面板的优缺点大部分智能型手机厂商至今无法大力支持LCDOn-cell的原因，除价格问题之外，仍对干扰、稳定且弹性的供应链有着较大的疑虑，因此如供应链能消除这些终端客户的顾虑，相信未来LCDOn-cell在触控面板获得一定的市占。

良率/供应链未成熟ITO替代材料瓶颈待破目前触控感测器的材料绝大部分都使用铟锡氧化物（IndiumTinOxide,ITO），但由于铟属于稀土类，长期以来在能否稳定供应与价格上存在着非常大的疑虑，另外随着投射式电容触控面板的应用产品逐渐朝向大尺寸应用产品发展，使得采用ITO为导电材料的薄膜感测器（GFF与GF2）阵营，面临因阻抗偏高问题而无法有效切入大尺寸市场的窘境，因此触控面板相关产业正急于觅寻可以取代ITO的替代导电材料。

目前可替代ITO且已量产的导电材料有银与铜两种材料（图7），使用银材料的有银纳米线（AgNanowire）、卤化银（AgHalide）与银金属网格（AgMesh）等，而使用铜材料的有铜金属网格（CuMesh）。

目前投入银纳米线的公司有宸鸿科技（TPK）、乐金电子（LGE）、明兴光电（UniDisplay）等，卤化银以富士软片（Fujifilm）为代表，银金属网格的则有欧菲光与LGInnotek，铜金属网格为LGInnotek等。

图7每一种薄膜导电材料的功能特色尽管觅寻ITO替代导电材料势在必行，综上所述，也有多家厂商投入这项研发。

但无论何种ITO替代材料，目前皆面临良率偏低、光学效果不佳（摩尔纹）、氧化及供应链不成熟的问题，而与产业发展相当成熟的ITO阵营相比，仍亟需在生产设备、生产制程以及材料上不断进行改善。

总的来看，虽说ITO替代材料的市场是可预期的，但想在短期内替代ITO仍属不易，需要长期的投资与发展。