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深入佈局 下一波觸控商機
從電子書到平板電腦

【作者: 朱致宜】   2010年09月23日 星期四

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但MIC的數據中,電子書、平板電腦等中尺寸觸控產品雖然成長率高,但今年的出貨量全部都不超過一千萬顆,由於中尺寸可攜式產品多預計於年底開始大量問世,剩下三個月的倒數時刻,業者決定以何種策略打開市場成長,則成為眾人關注的焦點。


面板篇

今年年初以降iPad帶起平板風潮,預估今年下半年起,將有一籮筐長得跟iPad很像的平板電腦推出。對於觸控面板業者來說,也是從小尺寸切入中大尺寸的絕佳契機。大部分有能力製作中大尺寸面板的業者,都將平板電腦列為一級戰略目標。


在iPhone引領下,投射式電容在小尺寸面板應用如高階智慧型手機可說是獨領風騷,而iPad的問世,也讓大部分後進者群起跟進。投射式電容的最大優點就是光線穿透度高、符合窄邊框設計;目前面板業者大多積極擴廠調整生產線分配,牧東光電產品原以全平面電阻式為主,但在調整產能分配後,預估明年會有9成的產品會屬於投射式電容。而。


不過,投射式電容技術門檻較高,G/G製程兩層玻璃在原料成本上本就較高,加上貼合良率不易控制,尺寸越大,問題也越令人頭痛。


《圖一  牧東光電新產品可有效縮減邊框。》
《圖一  牧東光電新產品可有效縮減邊框。》

各有妙方:導入新製程 加值特殊面板處理

目前有廠商開發非印刷F/G製程,以軟貼硬方式克服硬貼硬在貼合上的困擾,以牧東光電的非印刷F/G製程為例,目前在5吋量產中良率可達到約8成左右,7吋產品預估也會有7-8成。與G/G製程的面板相較,可以減輕40%的重量、厚度則可以瘦身50%;不過F/G製程並非沒有缺點,穿透率仍然不及G/G製程,會減少2-4%。牧東光電表示,明年還將再導入黃光ITO film之製程,預估可以將窄邊框設計在進一程。


此外,由於類iPad平板電腦屬於可攜帶的行動裝置,在耐摔、以及觀賞角度都有著與一般面板不同的需求。目前面板廠也已針對行動裝置的諸多特質進行特殊處理:舉例來說,一般投射式電容面板的硬度是7H,富創得科技以奈米化工技術,直接在面板上進行硬化處理,達到9H的水準。而使用者如果在光線直射、溫差大的使用情境下瀏覽平板裝置,富創得也加入抗眩光和抗反射處理。


由於投射式電容產品技術門檻高,開發成本不易控制,面板廠想要有效提高收益,除了開發新製程提高良率之外,增加產品的附加價值也是可行之道。


電子書有成本和實際使用上的考量

在平板電腦挾強大多媒體功能夾殺下,電子書閱讀器最有利的市場可能會落在教育領域,不過,在教學過程中,手寫與觸控絕對是重要的功能指標。目前台灣本土廠商來說,各有屬意的解決方案。


電子書閱讀器的觸控面板,由於有閱讀上的需求,對於穿透性的要求一向很高。過去電阻式的穿透率不高,且在ITO或玻璃材質貼合設計上一直受到詬病。雖然在投射式電容是目前的主流趨勢,但是與平板電腦多媒體功能取向迥異,電子書因應用客群不同,其實不一定要選用成本最貴的投射式電容。


牧東光電目前旗下產品仍以全平面電阻式為多,其業務經理嚴立新表示,目前投射式電容面板良率仍然不高,定價策略不斷下修的電子書閱讀器,如果只需要使用一般的應用,其實使用電阻式觸控面板就能滿足需求。富晶通也已經實際出貨給電子書閱讀器製造商電阻式觸控面板,其中比較特別的是背貼式設計,在裝置背部以薄膜方式處理,不影響前端畫質,透光率最高。


《圖二 矽統科技(左-MFC產品事業處資深經理=右為企業行銷業務處資深經理)》
《圖二 矽統科技(左-MFC產品事業處資深經理=右為企業行銷業務處資深經理)》

@內文:而萬達光電是以自行發的表面電容式技術應用於電子書觸控面板;一來只需要一層玻璃即可完成,成本較投射式電容低,二來穿透率較電阻式高,反應速度也比較快;是較為折衷的選擇,不過缺點是無法進行多點觸控的應用。


太瀚科技則是在日廠專利夾殺的電磁式技術中整合自己的模組。由於在電磁式設計中,面板可以整合在電子紙的後方,不影響光源進出,在穿透率部份擁有好的表現,而且電磁式能支援精準的壓力感應與反應速度,雖然成本較高,但與投射式電容相比,也較符合電子書閱讀器廠商的需求。


IC設計篇

而隨著觸控技術核心轉往投射式電容靠攏,過去,電阻式觸控螢幕可能交由MCU來控制就行了,但是到了投射式電容,MCU無法勝任這樣的工作,一定要外加觸控IC才能運作。加上面板尺寸逐步加大,線圈數也隨之增加,中大尺寸的面板甚至要動用2顆以上的IC,國內外IC廠商無不積極切入。


Atmel、Cypress、Synaptics、Fresscale是外資廠商,背景較特別的是日商時樂科技。而國內投入廠商也很多,早期投入的義隆與Synaptics有專利協議,升達在投射式電容也耕耘已久,聯電旗下的IC大廠矽統也從PC晶片組轉往消費性電子發展,而禾瑞亞2006年合併鑫科後,成為國內少數擁有多種觸控技術的IC模組業者。其他如偉詮、華矽、瀚瑞微在這方面也有佈局。


《圖三 禾瑞亞科技業務資深經理吳明倫》
《圖三 禾瑞亞科技業務資深經理吳明倫》

投射式電容主戰場 手勢辨認是焦點

在投射式電容成為主戰場後,手勢觸控辨認能力成為觸控IC設計重點。不但要能辨認絕對座標,還要能夠正確辨認姿勢、追蹤手跡以及多手指運動,這些要求讓觸控IC必須處理的資訊從點延伸至線與面。


事實上,投射式電容觸控IC的進入門檻很高,除了前述提到的雜訊處理外,手指上的髒污、人體體質差異,以及面板、機構設計造成感應度降低都是設計上的困難點。也因此,觸控IC業者無不以申請專利方式保護自己的Know how,並阻擋競爭對手切入市場,蘋果與義隆間多手指專利(Multi Finger)專利官司就是一例。


由於平板電腦與電子書等行動裝置講求輕薄易攜,IC設計商也開始力求整合模組周邊零件、或提高單一IC可支援的線圈數;不過,站在最經濟的角度審視,非高價、對輕薄度要求沒那麼嚴格,或總產量不大的產品,其實不一定需要支援高線圈數的單一IC,選擇數顆規格化IC搭配模組,彈性大、也能節省成本。


觸控IC的評比,目前只有微軟提供認證檢測,與其他電腦系統廠之間則是送測的方式進行合作。禾瑞亞業務部資深經理吳明倫表示,系統廠對於觸控的靈敏度、準確度以及不同溫溼度下的感測力都很要求;此外,由於消費者很可能同時使用其他裝置,尤其是與投影機並用時可能產生雜訊干擾觸控,處理能力相形重要。


矽統科技MFC產品事業處資深經理李旻翰則特別指出,電磁式觸控IC在設計初期,就應該與模組商密切配合,使用防磁的材料與機構設計。而且在邊框附近需要特別的演算法以維持相通的反射率。太瀚科技所製造的電磁式觸控模組,其IC就是由矽統所提供;矽統同時也積極尋找有產能需求的策略合作夥伴,預估年底就能看到終端產品問世。


我賣的不是IC 是Know-How

且隨著面板廠的擴廠,IC業者也開始放膽投入研發與生產的比重。以禾瑞亞為例,過去的運作模式是外購IC、再將設計製作的韌體燒錄在晶片上、與驅動程式綑綁以模組形式出貨。不過2009年起,禾瑞亞開始投入自製IC,並打算將7吋以上投射式電容驅動IC都轉為自製。吳明倫表示,禾瑞亞5年前就開始自製IC的研發布局,目前已進入收成階段。雖然需要投入研發成本,但因市場需求量大,整體成本仍然較外購低。加上超過十年的業界經驗,提供多樣傳輸介面以及OS driver支援,對於幾乎案案都需要客製化的觸控IC來說,助益很大。


傳統晶片商也注意到這一點,漸漸有以模組型式出貨的趨勢。去年與新思專利官司勝訴的義隆電子就已經不再作單賣觸控IC的生意,而轉提供整體解決方案,朝觸控模組發展。也就是說,觸控IC廠商不再只是販賣產品,也透過整體IC與材料、光學製程的整合,販賣自有的「Know how」。


持相反立場,從PC晶片組積極轉往消費性市場的矽統科技,則暫時不會從單售IC轉向販賣模組。企業行銷業務資深經理楊裕銘表示,唯有IC佔整個模組成本50%以上,對於矽統來說才有投入意義。現階段而言單售IC的優勢可能還不明顯,但日後針對中尺寸面板開發的觸控IC市場一但打開,OEM廠商勢必給予降價的壓力,此時產業態勢便會走到矽統的利基點。


《圖四  IDT先進使用者介面事業群資深經理Eric_Itakura》
《圖四  IDT先進使用者介面事業群資深經理Eric_Itakura》

台灣廠商擁有重組產業鏈的機會

行之有年的觸控產業,台灣能掌握的機會何在?從面板的角度看來,無論是上游材料或是中游的材料加工,日本廠商仍然手握關鍵,台灣廠商多是一窩蜂地集中在下游面板製造。而IC設計領域早已滿布專利地雷,從各大廠互告未休的景況就能略見端倪,資策會MIC資深分析師顧馨文表示,可攜式裝置觸控IC雖然成長率驚人,但是否真能打開市場規模,讓成本下降至IC設計業者預期的幅度,也是未知數。


目前,投射式電容應用領域最廣已成大勢所趨,但是要真正打開市場,廠商們一致認為提升良率是關鍵中的關鍵。這當然是個難解的題目,但是誰能跨越困難,就能甩掉更多的競爭者,不失為化危機為轉機的方式。未來,面板廠能否整合後端設計與系統測試,或是IC廠整合前端製程的能力;都關係著產業鏈定位與價值隋時存有可調動的空間。


觸控產業生態模式是百花齊放的;從產業鏈來看,甚少廠商能夠掌握上中下游全部的資源;無論大廠小廠,大部分都必須積極尋找策略合作夥伴。Eric Itakura表示,未來,軟體介面當然應該符合邏輯和直覺化;而硬體介面和工業設計也是製造商在激烈競爭中建立產品市場區隔的真正機會。從訂單來看,觸控產業的產品差異度很大、尤其在人機介面當紅之際,客製化程度只有愈來愈高的單向道路可走了。


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