供应链业者多管齐下 触控模组成本续降有谱
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薄型化与降低成本将是2012年触控产业发展的两大主轴。受惠于行动装置市场持续成长,触控面板供应链自上游到中游相关产品的出货量都因此受到激励,吸引越来越多厂商加入触控面板产业,为争食这块触控商机大饼,技术与成本控制的竞赛亦日趋白热化。
根据专业市场研究机构NPD DisplaySearch数据显示,受惠于触控面板目前在智慧型手机、游戏机、平板电脑等产品的渗透率正快速提升,预估2011年全球触控面板产值约达134亿美元,而2012年则可望突破150亿美元规模。
有鉴于此,触控面板相关供应链业者如何突破既有技术,并设法降低触控模组整体成本,以因应日趋激烈的市场竞争备受关注。其中,涂布在触控面板上的透明导电膜,随着透明导电高分子(Transparent Conductive Polymer, TCP)与氟掺杂氧化锡(Fluorine-doped Tin Oxide, FTO)等新一代材料陆续量产,可望大幅缩减触控模组生产成本,并取代目前较常用但成本较高的氧化铟锡(Indium Tin Oxide, ITO)材料。
降低触控模组成本FTO/TCP新材料受瞩目
图1 精磁科技副总经理曾祥茂表示,FTO与TCP等新的透明导电膜材料,将有助精简触控模组成本,使产品更具市场竞争力。
精磁科技副总经理曾祥茂(图1)表示,触控面板市场快速成长,相关业者为争食庞大商机,皆想尽办法降低生产成本;而由于透明导电膜占投射式电容触控模组总成本近25%,因此,要进一步强化成本竞争力,势必须以更低成本的新材料替代过往由ITO材料制成的透明导电膜,才有机会在竞争日趋激烈的触控市场中脱颖而出。
曾祥茂进一步指出,由于目前触控面板上涂布的ITO透明导电膜,正面临氧化铟原料产量稀少,且价格因市场需求增加而不断攀升,以及材料较易碎裂、生产设备昂贵等棘手问题,使该材料原本所具备的高导电性与制程成熟的市场优势逐渐式微。
反观FTO与TCP不仅原料取得较为容易,且在材料特性上比起ITO更是有过之而无不及。以FTO为而言,其拥有优良的导电率、穿透率与良好的环境温度耐受力等特性,不仅应用范围较ITO大,且由于成膜技术是采用喷雾热分解法(Spray Pyrolysis),毋须在真空环境下制成,间接降低生产成本。至于TCP同样亦不需要真空环境,该材料最大的特点是采用卷对卷(Roll-to-Roll)成膜技术,不仅制成相当快速,而且产量较高,进而可降低制程费用,使产品在价格上更具市场优势。
除此之外,由于投射式电容触控所用的透明导电材料须要制作电路图案蚀刻,新旧蚀刻技术的不同,亦深深影响生产成本的高低。传统ITO材料是使用湿式蚀刻,利用雷射光蚀刻线宽,不仅设备成本较高,还会产生废弃液的问题,可能会造成土壤污染或水质污染等状况发生。反观FTO则利用电浆(Plasma)技术达成干式蚀刻,不仅可加快蚀刻时程,且无环保问题,成本也较传统湿式蚀刻低。
曾祥茂指出,2010年底时,一支3.5寸智慧型手机的触控模组成本约为8.23美元,其中,触控感应器(Touch Sensor)部分占了4.33美元,而组成触控感应器的关键ITO的成本则占了1.65美元;未来,若改采FTO、TCP等新材料,触控感应器的成本约可再降20~30%。
目前,FTO材料方面,日本已有旭硝子(AGC)、板硝子(NSG)等公司量产,主要供薄膜太阳能电池使用;而台湾精磁科技耗时5年时间亦已完成FTO的研发,目前正于林口建厂中,预计2013年开始大量生产,可应用于触控面板与薄膜太阳能电池。至于TCP材料则已有美国柯达(Kodak)、精磁科技正试产中,日本三越则已经开始量产,显见全球透明导电膜供应商皆已开始朝向新材料应用之路迈进。
另一方面,为缩减终端产品的厚度与简化元件数量,单片玻璃(One Glass Solution, OGS)与内嵌式(In-cell)触控技术已受到市场高度注目。
然而,受贴合良率迟迟无法改善的影响,2012年双片玻璃(Glass/Glass, G/G)与单薄膜(G/F)的触控方案仍将是触控面板市场的主流,而采用外挂式(Out-cell)OGS或者In-cell触控技术的触控面板出货量在2012年仍相当有限,须待2013年后市场才会逐渐成形。
贴合良率仍低落OGS/In-cell方案慢飞
尽管OGS及In-cell等触控技术皆可使触控面板更加轻薄,但由于现今两种先进技术的贴合良率仅三~五成,造成贴合成本居高不下,让消费性电子品牌大厂迟迟不肯埋单。
尽管如此,国内触控大厂如宸鸿、胜华仍旧相当看好OGS触控技术,并已宣布将于2012下半年开始量产。
图2 瀚宇彩晶触控暨面板行销业务中心业务四处处长萧名君指出,贴合良率的高低是左右OGS与In-cell触控发展前景的重要关键。
瀚宇彩晶触控暨面板行销业务中心业务四处处长萧名君(图2)指出,贴合良率的高低是OGS与In-cell未来能否成为触控技术主流的重要关键,以目前市场上最高的五成贴合良率计算整体出货成本,OGS或In-cell仍不足以与目前良率高达九成以上的双片玻璃(Glass/Glass, G/G)与单薄膜(G/F)等触控方案相提并论。因此,唯有将OGS或In-cell的良率提升至八成以上,才有机会完全取代现今G/G与G/F触控技术;预估2013年OGS才会开始普及于各项电子产品中。
除良率瓶颈外,OGS与In-cell各自亦面对不同的棘手问题。例如,OGS虽然可较G/G省去一片保护玻璃与一次贴合的成本,但由于强度不足,因此未必可通过每家品牌厂商的落下测试,一旦强度问题没法改善,消费者在使用产品时即会很容易发生安全问题;而In-cell由于是将触控元件整合至液晶显示器(LCD)内,若贴合失败时,则会整个触控模组连同LCD一起报销,而且容易受电磁讯号干扰,风险成本亦相当高。
萧名君补充表示,智慧型手机、智慧电视(Smart TV)、掌上型游戏机以及超轻薄笔电(Ultrabook)将会是刺激2012年触控面板产业的四大助力。品牌手机大厂为打进新兴市场,将开始大量推出低价智慧型手机,进而推升触控面板的出货量;而刚推出即销售一空的PlayStation Vita游戏机亦采用触控面板提升使用者体验;备受瞩目的智慧电视也可望于2012年开始大量出货,带动大尺寸触控面板市场;至于Ultrabook未来也会推出具触控萤幕的机种,增加产品竞争力。综上所述,未来在新应用的带动下,整体触控产业的规模与产值将可望进一步持续扩大,为相关供应链厂商带来可观的营收。 [!--empirenews.page--]
随着各种新兴应用带动,触控产业规模虽然日益扩展,但是使用者对于触控操作的体验要求也越来越挑剔,也因此诸如触控敏感度、触控精准度以及低功耗等特性,皆是触控IC厂商在设计时必须纳入的考量。此外,还必须在兼顾触控IC尺寸最小化,以提供客户在导入产品时有较大的设计空间。
强化操作体验触控IC设计不容轻忽
图3 爱特梅尔公司亚太区策略行销总监曹介龙表示,触控IC的设计必须兼具高性能与低供耗,才能为客户产品提升市场竞争力。
爱特梅尔(Atmel)亚太区策略行销总监曹介龙(图3)表示,为提供使用者更佳的触控操作体验,触控面板中的触控IC须兼具出色的读取速度、极低功耗、更佳讯号杂讯比、高准确性、精确度以及线性度等特性,才能满足使用者对于相关产品的触控体验与整体设计要求。
曹介龙进一步指出,触控IC不光是性能上的要求日趋严苛,尺寸的缩减亦相当重要。由于触控面板产业目前主要成长的动能来自于智慧型手机与平板电脑等行动装置,为实现产品轻薄精巧的规格,触控IC厂商必须要提供既不影响效能,又不占面积的解决方案,以利原始设备制造商(OEM)拥有更高弹性的产品设计空间。
为因应此一需求,爱特梅尔已于2012年1月推出全新maXTouch S系列触控式萤幕控制器,不仅符合OEM对尺寸与效能的严格要求,更与微软即将推出的Windows 8作业系统相容,最大可支援17寸(对角线尺寸)的创新性直观触控萤幕介面设计,进一步扩展触控应用的潜力。
事实上,爱特梅尔maXTouch解决方案已经获得包括三星(Samsung)Focus Flash及Focus S触控式智慧型手机、Ultra-Slim Galaxy Tab 10.1、Galaxy Note、Galaxy Tab 7.7等平板电脑和Galaxy S,以及联想IdeaPad Tablet K1等产品采用。
除触控IC在整个触控面板的角色举足轻重外,保护玻璃亦深深影响触控灵敏度。瞄准Windows 8所带动的触控商机,玻璃大厂康宁(Corning)于国际消费性电子展中宣布推出Gorilla Glass 2保护玻璃,可进一步强化装置的触控敏感度;将随着搭载微软(Microsoft)新作业系统--Windows 8的笔记型电脑一同上市。
抢搭Win 8触控商机康宁发表新保护玻璃
康宁特殊材料事业群副总经理James R. Steiner表示,由于现今行动电脑或手持装置市场正快速成长,唯有提高使用者体验才有机会在竞争激烈的市场中脱颖而出。因此,为符合行动装置更高性能、高触控灵敏度与更持久耐用等特性要求,康宁提供保护玻璃及设计精致的选择方案,以代替塑胶和一般用的玻璃,可以为终端产品创造更佳的使用经验。
康宁Gorilla Glass 2将比上一代更轻薄,并为产品带来更佳的触控体验。
Steiner进一步指出,新推出的Gorilla Glass 2保护玻璃除了依旧拥有极佳抗损、坚硬、耐刮等特性之外,厚度也较上一代薄20%;薄型化后的保护玻璃可为终端产品带来时尚轻巧的设计感,并增加触控操作的灵敏度。此外,透过特殊制程,玻璃的透光度亦更甚以往,让图像显示更为明亮。
据了解,未来除搭载Windows 8的笔电装置,如Ultrabook会采用Gorilla Glass 2保护玻璃外,同样强调轻薄特性的智慧型手机与平板电脑亦将相继采用。目前康宁正分别与全球客户进行Gorilla Glass 2玻璃的产品品质认证及以产品应用设计,其中,电脑品牌业者--华硕已确定将采用其产品于下一代笔电产品中,预计未来数个月内可望看到多款搭配第二代保护玻璃的新产品上市。
值得注意的是,康宁第一代Gorilla Glass保护玻璃,厚度大约是1毫米(mm),包括iPhone 4S和iPad 2均已采用;而第二代Gorilla Glass厚度不到0.8毫米,且依旧可承受约55公斤的重量,未来是否亦将继续受到苹果(Apple)青睐,导入iPhone 5或iPad 3中,已备受市场高度关注。
事实上,受惠于行动装置与电脑装置市场的增长,康宁第一代Gorilla Glass保护玻璃在2011年销售金额突破7亿美元,为2010年的三倍。目前全球已经有超过三十家主要品牌厂采用康宁Gorilla玻璃,总计有超过五百七十五款装置产品采用,而市面上的产品总数目则已超过五亿件,其中包括苹果iPhone 4/4S和iPad 2、宏达电Sensation、诺基亚(Nokia)Lumia等各种热门行动装置产品,显见该公司的保护玻璃已经广受许多国际大厂的肯定。现今第二代产品即将推出,其更为轻薄的尺寸不仅符合OEM的要求,亦可满足使用者对行动装置越薄越好的需求。
综观上述,不难发现,无论是透明导电膜材料或者是OGS、In-cell技术、触控IC以及保护玻璃等供应链厂商,皆为了争食潜力无穷的触控大饼而积极研发更具竞争力的新产品与新技术,为客户的产品创造更多的差异性,以争取到更多的订单。相对的,各家厂商在激烈的市场竞逐当中,亦可持续为触控面板产业带来更多创新的技术与产品,在技术竞赛的同时,也可为触控面板产业注入更多新的成长动能。