全贴合技术OGS触摸屏在智能机市场扩大,电阻式触摸屏空间压缩

作者: 51Touch     时间:2012-12-19     源于:集成电路应用    总点击:
【导读】:OGS制程主要分两种,一种是大片制程,一种是小片制程。大片制程是直接购买大片强化玻璃材料,制成Touch Sensor,然后把玻璃切割成手机需要的小尺寸,再进行二次强化;小片制程则是先把玻璃切割成小尺寸,制成Touch Sensor,最后进行一次强化

    OGS(One glass solution)结构:在保护玻璃上直接形成ITO导电膜及传感器的技术。一块玻璃同时起到保护玻璃和触摸传感器的双重作用

    前景:从技术层面来看,OGS技术较之目前主流的G/G触控技术具备以下优势:结构简单,轻、薄、透光性好;由于省掉一片玻璃基板以及贴合工序,利于降低生产成本、提高产品良率。但目前该技术面临感应线路的制程选择、兼做表面玻璃时该有的强度维持与质量稳定性、控制芯片的调校等问题,良率提升困难使得量产厂商较少

    嵌入式触摸屏OGS向中低端手机市场蔓延,全贴合工艺热情升温。目前取代传统GG的新兴嵌入式触摸屏技术主要可以分为三大阵营,分别是以苹果iPhone 5为代表的in-cell阵营,以三星为代表的on-cell阵营和以HTC野火s、谷歌Nexus7等为代表的OGS阵营。其中,on-cell主要和AMOLED搭配使用,由于三星一家独大,AMOLED的产能及价格受到限制,因此难以获得大规模普及和应用。

    从工艺上看,in-cell依然存在有待解决的技术挑战。由于自身独特的结构(in-cell将触摸功能和显示功能集成在一起,信号传输采用搭桥方式),使得信号干扰问题更加严重,色彩过滤薄化困难,而且尺寸越大越难生产。而OGS的显示效果已经足以和传统GG技术媲美,通过采用FTS优化算法,更是基本解决了LCD干扰问题。

    从产能来看,in-cell完全颠覆了传统触摸屏工艺流程,需要重新设计和购买设备,因此只有极少部分像苹果这样有实力的高端品牌手机制造商可以承受前期大规模投入,并且由于LTPS制程的良率依然有待提高,致使产能极为有限,因此现阶段仅适合应用于超大规模、单一品种的批量化生产,如iPhone 5。而OGS技术则相对成熟很多,良率处于稳步提升中,各家供应商也正马力全开积极扩产,相信未来产能供应充足。

嵌入式触摸屏OGS向中低端手机市场蔓延
嵌入式触摸屏OGS向中低端手机市场蔓延
 

    从服务支持来看,OGS开模周期短、费用低,搭配现有的显示屏资源可以快速开发出不同的智能手机,凭借现已成熟的OGS+显示屏供应链,能保证技术和服务支持到位,拥有更好的配合度。而in-cell产品不仅良率低和成品单价高,并且交货周期长,现有产品可选择范围小,同时开模费用高,返修成本更高,对于大部分采用机海战术运作模式的手机制造商来说并不适合。

    综上所述,虽然显示屏与触摸屏一体化整合是未来发展的大方向,但OGS在三大新兴嵌入式触摸屏技术中,无疑是目前最为主流的技术。由于在降低成本、减少厚度、简化贴合程序等方面都有着显著优势,OGS已经被用于多款手机和平板电脑产品中,目前量产的包括HTC野火s、谷歌Nexus7平板等,设计中的还有中兴、步步高、索尼和诺基亚等公司的方案,而小米2、天语大黄蜂Ⅱ等一众国产手机的成功案例更加预示着OGS已经开始从高端智能手机向中低端市场蔓延。

大片制程强化度提高

    OGS制程主要分两种,一种是大片制程,一种是小片制程。大片制程是直接购买大片强化玻璃材料,制成Touch Sensor,然后把玻璃切割成手机需要的小尺寸,再进行二次强化;小片制程则是先把玻璃切割成小尺寸,制成Touch Sensor,最后进行一次强化。

    这两种制程各有利弊,大片制程的优点在于生产效率更高,缺点是经过切割的玻璃边缘强度会弱化;小片制程的优点在于强度更好,可以钻孔,终端产品设计更加具有灵活性,缺点是一次只能处理一块玻璃,生产效率不高,成本相对偏高,并且先切割后强化可能出现强化均匀度不够的问题,对触摸屏制造商自身的化学强化技能也有较高的要求。

    为了提高大片制程的玻璃强度,旭硝子株式会社(AGC)目前可以提供专门面向智能手机/平板电脑应用的高硬度玻璃Dragontrial,采用化学手法强化玻璃应力,提高钢化度,具有耐滑伤、硬度更高的优势。在制造工艺方面,旭硝子也开发了针对高DOL(压应力层深度)玻璃的切割技术、玻璃边缘保护技术以及与玻璃一体化的防指纹镀膜技术等。该公司自1960年代起开始发展强化玻璃技术,是AMOLED和LTPS制程相关浮法玻璃领先技术的全球第一大供货商,一直致力于玻璃强化与薄化技术的研发,现今已发展出强度等级不亚于康宁的玻璃基板,经特殊处理后能有效阻止微裂纹的传导,可满足智能手机制造商的需求。

嵌入式触摸屏OGS向中低端手机市场蔓延
嵌入式触摸屏OGS向中低端手机市场蔓延
 

全贴合工艺热情升温

    由于玻璃之间存在缝隙,而空气和玻璃折射率不同,因此传统手机屏在日光下显示清晰度不佳。去年还只有苹果一家要求采用全贴合工艺,但是今年整个业界对全贴合工艺的热情都在升温,国内品牌手机如华为P1、中兴雅典娜、OPPO Finder、小米2等纷纷采用全贴合工艺,并作为产品卖点。

    用于全贴合的液体胶/固体胶也因此开始受到重视。协立化学(KYORITSU)执行董事田中久贵表示,OGS全贴合技术主要困难是由于影部胶水不完全固化造成黄斑,而协立的全贴合液态胶可以有效减少黄斑的出现,并且由于用胶水填充了切割所产生的微裂纹,还可以进一步提高玻璃强度、减少破碎率。日立化成工业(Hitachi)总部副事业部长宇留野道生也表示,该公司TE-9500系列全贴合固态胶可用于提高OGS应力缓和性,在与信利光电的合作试生产中,ITO耐腐蚀性表现非常好。

    全贴合工艺的流行对触摸屏供应链也产生了深远的影响。DIGITIMES Research分析师杨仁杰指出,过去台湾地区触摸屏供应链分工比较细致,比如莱宝、南玻主要做ITO滤光膜,不做贴合,而宸鸿就专长于触摸屏的贴合,但是现在随着利润率的降低,宸鸿的涉猎范围也开始向上游滤光膜技术蔓延,失去宸鸿支持的莱宝、南玻因此被迫向触摸屏贴合转移。但是全贴合工艺技术难度很大,对整体触摸屏良率有着显著影响,目前台湾地区技术最好的依然是宸鸿。他表示,未来随着良率提升、成本下降,全贴合技术市场规模潜力巨大。

嵌入式触摸屏OGS向中低端手机市场蔓延
嵌入式触摸屏OGS向中低端手机市场蔓延
 

薄膜电容屏比重扩大

    那么,传统GG、薄膜电容式触摸屏、电阻式触摸屏会被市场迅速淘汰吗?杨仁杰认为,在现有成熟工艺中,GG依然有很大的需求量。由于5英寸以上触摸屏使用in-cell工艺依然很困难,所以以iPad为代表的平板电脑市场依然是拉动GG技术的主要动力。

    中国大陆智能手机市场需求的起飞将有力提升薄膜电容式触摸屏的出货量。究其原因,主要是GG贴合良率受到挑战,目前采用GG技术比较积极的大陆厂商是中兴,其它几家大的手机制造商因为要应对比较低价的需求,还是倾向于使用薄膜电容技术。信利国际执行董事李建华也表示,信利明年在积极提升OGS产能(取代GG)的同时,也将继续扩大薄膜电容触摸屏产能。

    不过电阻式触摸屏的发展前景就没有那么乐观了。杨仁杰认为,尽管目前大陆地区电阻屏的比重还比较高,但已然是夕阳产业,预计今年四季度电阻屏比重就将有所下降,主要原因是智能手机价格的下降迅速将山寨机挤出市场,从而影响了电阻屏的市场份额。

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信利OGS制程良率拉升 成本胜过薄膜

    受惠于大陆智能型手机市场成长快速,带动大陆触控产业发展,而智能型手机轻薄化趋势也延烧至大陆市场,触控面板厂信利光电于9月起量产单片玻璃触控OGS制程,近日大片式OGS制程的良率已拉升至85%,带动成本快速下降至略低于薄膜式触控产品,将于2013年第1季按照新价接单,业界认为,陆厂OGS技术成本改善,将可望进一步拉近与台厂距离。

    由于大陆触控面板业者在双片玻璃全贴合(Glass-to-Glass full-lamination)制程的技术能力不如台厂,加上大陆低价智能型手机需求暴增,近年来大陆触控面板厂多半投入于薄膜式触控技术,然而随着华为中兴、联想甚至二线业者如Oppo及天宇朗通等陆续推出较高规格的智能型手机产品,部分业者也导入单片式玻璃触控技术,其中,信利光电已于2012年9~10月量产OGS触控产品,技术发展脚步较领先其他陆厂。

    信利表示,大片式OGS触控制程量产后,2012年下半已搭配大陆手机品牌客户上市销售,近期OGS产品的成本已做到略低于GFF触控产品,将从2013年第1季起向按照新价接单,而成本降价来自于良率提升,量产初期的良率约在70%左右,其报价相较于GFF薄膜产品约高于10%或以上,现在良率已提升到85%,故整体报价可维持与GFF相当,甚至部分策略性项目还可以做到比GFF便宜5%左右。

    信利指出,随着单片玻璃触控OGS出货量持续攀升,未来OGS的物料成本也有机会进一步下探,未来OGS成本将有机会做到比目前低阶薄膜GFM (薄膜单层多点)产品还要便宜。尽管目前GFM产品可节省材料成本,但由于GFM的线宽较小,而薄膜的特性也较软,因此弯折易导致ITO线路断裂引起不良,业界认为,GFM应用出路必需将成本不断地降低,一旦被OGS制程成本赶上,GFM技术将岌岌可危。

      根据DIGITIMES Research指出,大陆手机用触控面板客户主要仍将以大陆业者及韩厂三星对大陆出货的机种为主,侧重低阶、低价触控面板,尽管中大尺寸应用明显成长,但2013年智能型手机用触控面板仍将是大陆最主要触控面板应用,但受到基期较高,年成长幅度为22.3%,低于大陆整体触控面板成长幅度25.8%。
 
    据指出,随着信利将OGS触控产品报价降低,2013年第1季将可望导入于多家大陆手机品牌,其中,大片OGS制程可望获得中兴(ZTE)、酷派(CoolPad)、金立(Gionee)、TCL、K-touch等大陆手机品牌,而多片曝光的小片OGS制程将主攻高阶新机种,包括大陆的华为(Huawei)、BBK、OPPO及某海外品牌手机厂。不过业界认为,信利OGS触控面板产线技术虽然领先其他陆厂,但短期内要打入国际品牌中高阶产品供应链恐仍有困难。

    信利光电总经理李建华表示,信利于12月将追加OGS触控产能达到单月150万片,并将于2012年底启动第2期的投资项目,规划量产时间为2013年第3季,届时月产能将达450万片(以4.3吋计算),总体产能将达600万片。根据DIGITIMES Research认为,信利在扩增薄膜式触控面板产线后,并扩增高效率OGS触控面板产线,将挑战中高阶手机用触控面板市场,2013年出货量成长率将达49.6%,可望高于大陆竞争触控面板对手欧菲光的   36.0%年成长率。

 


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