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随着触控面板的应用需求朝多元化发展,其技术发展也将因不同的产品领域而有不同的方向。针对小尺寸的可携式消费性电子设备来说,轻薄短小已是当然趋势,因此适用于此类产品的触控面板将朝更薄、更低成本的方向前进。
触控应用的另一个重要领域,则是个人化通讯设备。由于各项技术逐渐到位,全球已然迈入一个全新的行动通讯世代,而可挠式触控面板则是的重要的应用关键。触控面板接口让用户可与其他用户互动,藉此提高电子产品的附加价值,且互动平台也能带来各式商业服务的可能性,商业效益非常庞大。
但同时,观察目前的行动装置发展趋势可以发现,为了在单一画面上显示更多信息与内容,行动装置从智能型手机、电子书到NB等,显示器尺寸越来越大型化。
(表一) 触控面板ITO导电膜市场分析<数据源:琦芯科技>
触控面板主材料 |
结构 |
成本比重(%) |
ITO Film |
上部电极 |
45 |
ITO Glass |
下部电极 |
40 |
银胶 |
ITO面印刷链接上下层 |
8 |
FPC |
外部电路连接 |
3 |
绝缘胶 |
电路绝缘保护 |
3 |
其他组件 |
构件 |
1 |
大尺寸软性触控方兴未艾
工研院显示中心经理贡振邦表示,正是由于要「扩大显示面积」同时「缩小产品体积」,使得触控设计与软性显示器擦出了火花,并结合为一体。而配合行动装置显示器尺寸增大,下世代的交互式显示器,也将需要低耗能、大面积且耐挠曲之触控技术。而由于既有技术在玻璃基版上遭遇贴合技术瓶颈,因此将需要软性触控面板技术来提高产品良率。
为了满足未来软性显示器的需求,现有触控技术势必朝向大面积可挠式的方向发展,同时也要能降低贴合制程的成本。而大面积可挠式触控的关键技术,则包括了低阻值高透旋光性的可挠式透明导电电极,以及高穿透率的触控模块等。
贡振邦认为,目前有机会应用于软性基板的触控技术,除了光学式与表面波式触控技术之外,包括电阻式、电容式、电磁感应与内嵌式等技术都有机会用于软性基板上。
当然,目前市场上最火热的技术,当然非投射电容式触控技术莫属。贡振邦指出,针对软性投射式电容触控的薄膜结构,大尺寸应用之关键在于ITO镀膜技术,小尺寸应用关键则在于其光学特性。基板特性则是结构之关键。
新一代的触控技术研发,当然离不开材料、结构与系统等议题。贡振邦说,目前工研院已经结合材料、光学、镀膜与电学技术等,成功开发超薄投射式电容触控薄膜技术,可以解决大面积贴合之技术瓶颈。而新诞生的技术诸如金属导线感测电击、In-Cell技术与互动回馈技术等,预计都可以满足未来大面积可挠式的触控应用。
《图一 琦芯科技总经理许国诚认为,穿透式电容因光学、使用寿命等优势,将在高阶手机与NB扩大市占率。多点电阻则将占据中低阶产品。》 - BigPic:800x640
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ITO导电膜一枝独秀
触控面板市场正随着多样化的应用市场而不断成长。而市场的大幅成长,也使得触控装置的标准化问题更型重要。琦芯科技总经理许国诚便认为,触控输入设备标准化的时代已经来临。
触控市场成长,其重要零组件之一的ITO导电膜市场当然也跟着一枝独秀,预期触控面板用的透明导电膜市场将大幅成长。根据Displaybank的市场研究报告显示,触控面板用的透明导电膜市场,预计将随着触控面板的应用而扩大,未来四年将维持平均22%的成长率。
触控面板主要使用的材料包括ITO Glass(氧化铟锡透明导电玻璃)、ITO Film(透明导电膜)、银胶、软性电路板(FPC)与黄光化学品等;电阻式触控面板因产品设计的不同,而可能选择使用ITO玻璃或ITO导电膜,以电阻式F/G估计,材料成本中透明导电材料的比例将高达八成。许国诚说,由于触控面板市场已经确立的关系,上游关键材料将逐步放大,目前台湾有能力且已经量产触控面板ITO导电膜的厂商,已达九家之多,本土供应大增。然而大部分依然以中国大陆市场为主,一线触控面板厂采用者仍低。
许国诚也提及,以目前最常见的多点电阻式与穿透电容式两种触控技术来比较,两者因为特性的不同,应用领域也渐渐呈现两极化。穿透电容式因为具备光学、使用寿命等优势,目前已在高阶手机以及NB市场上占有绝大部分优势。至于多点电阻式,则因其成本、尺寸、手写输入等优点,逐渐站稳中低阶产品市场,并扩大占有率。
至于ITO导电膜与ITO玻璃的比较上,许国诚认为,ITO导电膜可同时适用于电阻式与电容式两种触控技术,比起ITO玻璃只能用于电容式,其弹性更广。此外,ITO导电膜不管在成本、外观、重量、与安全性方面的表现,都明显优于ITO玻璃。
许国诚说,ITO导电膜的主要成长动力,除了中小尺寸电阻式触控面板将持续使用之外,应用于AIO、NB的电阻式产品将会是另一成长来源。ITO玻璃的成长因受ITO导电膜替代的影响,成长率将逐渐趋缓。
《图二 工研院量测技术中心副组长戴鸿名(左)认为,消费性电子产品将是触控接口大幅成长的主要动力。》 - BigPic:800x515
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触控产业急需验证平台
在触控面板产业当中,成长率最高的首推手机应用领域。目前手机用的触控面板市场,预期将拥有每年超过15%的高成长率,且渗透率还有十倍数以上的空间存在。此外,在台湾,触控面板公司还名列台湾高价股的前五名之一。由此可见整体触控面板市场拥有的荣景,这几年并预期将近入高度发展期。
工研院量测技术中心副组长戴鸿名指出,触控式接口的市场庞大,从消费性应用市场、商业性应用市场到公共性应用市场,涵盖范围非常广泛。而包括电阻式与电容式等触控面板,驱动市场大幅成长的主要动力,便是来自于最被看好的消费性市场,发展潜力也最大。在千变万化的消费性电子应用市场中,相关的触控设计也瞬息万变,不仅多数触控面板厂商都想更深入了解消费性市场的变化,目前也都将发展主力放在该市场区块中。也因此,拥有一套共通性验证平台与标准是迫切需要的。
戴鸿名认为,目前触控面板发展上面临的最大挑战,包括制造成本偏高,以及良率的普遍偏低。此外,触控面板与TFT-LCD的产业经验完全不同,如导电玻璃厚度、导电玻璃电阻、Sticking残影或应力等问题都相反。再者,目前触控面板为了回避专利问题,并进一步提升效能,以致于拥有过多种类的电极图样设计,这造成了制造与分析上的困难度提高。触控面板产业还经常遇到过去所不了解的问题,也因为缺乏一套制式的标准及相关能力,造成触控面板的检测工具及效能评估方法极度缺乏。
戴鸿名表示,正因如此,目前触控面板产业的当务之急,在于必须尽速建立产业检测标准与验证平台,做为产业上、中、下游产品质量检验的根据。次要则是建立包括材料、模块及系统产品标准量测方法与流程,由此引导出一套产业标准,并进而迈向标准的国际化。
戴鸿名也说,建立触控产品检测验平台的目的,还包括提供检测验证专业服务,并扮演厂商间沟通平台,协助厂商解决可能面临的问题,来创造最大的产品价值。
(表二) 触控产品硬件成本分析(美元)<数据源:资策会MIC>
iPhone 3G(8G) |
零件名称 |
HTC Diamond |
82.7 |
DSP/Memory/Power |
68.7 |
38.8 |
GPS |
48.8 |
25 |
LTPS触控屏幕 |
22 |
18.2(8.3%) |
Touch Panel |
16.2(7.5%) |
12 |
机构零件 |
15 |
10 |
其他被动组件及零件 |
10 |
7 |
照相模块 |
13 |
6 |
电池 |
5 |
5.9 |
Wireless |
5.9 |
5 |
PCB基板 |
5 |
3 |
MEMS |
0 |
3 |
Audio IC |
3 |
2.3 |
G-Sensor |
2.3 |
0 |
FM Radio |
1 |
218.9 |
总合 |
215.9 |
结语
展望未来,触控产业必须摆脱的首要问题,就是高成本与低良率。至于结合软性面板与大尺寸化则是非常明确的发展方向。相信在标准化与验证平台确立之后,厂商将更可无后顾之忧地致力发展,触控技术的进一步普及也将指日可待。
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