in-cell與on-cell觸控技術(shù)最新進(jìn)展及應(yīng)用現(xiàn)狀分析

市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)NPDDisplaySearch指出，面板廠商推動(dòng)內(nèi)嵌式觸控解決方案系依據(jù)其觸控感應(yīng)器所處基板位置、而分為in-cell與on-cell兩種方案，而目前in-cell與on-cell觸控技術(shù)主要應(yīng)用均為手機(jī)產(chǎn)品。預(yù)估2013年in-cell占整體觸控面板市占率將達(dá)10.8%、on-cell市占率則為12.5%，合計(jì)in-cell及on-cell內(nèi)嵌式觸控面板2013年市占率將逾23%。隨著出貨量持續(xù)成長(zhǎng)，預(yù)估到2014年，in-cell及on-cell內(nèi)嵌式觸控技術(shù)合計(jì)市占率可能接近24.9%。

據(jù)調(diào)查，2013年in-cell觸控技術(shù)最大應(yīng)用項(xiàng)目為手機(jī)、出貨量估達(dá)1.55億臺(tái)/片、年增率達(dá)117%，預(yù)估2014年in-cell觸控面板在手機(jī)應(yīng)用出貨量將增至1.73億臺(tái)/片，年增率估達(dá)12%。連同其它應(yīng)用來(lái)看，2014年全球in-cell觸控面板出貨量估達(dá)1.86億臺(tái)/片，年成長(zhǎng)率估約10%。

2013年全球on-cell觸控技術(shù)主要應(yīng)用同樣是手機(jī)、出貨量估達(dá)1.94億臺(tái)/片，年增率達(dá)69%。NPDDisplaySearch預(yù)估，2014年on-cell觸控面板出貨量將達(dá)2.65億臺(tái)/片、年增率上看37%。

一、各大廠家在On-Cell和In-Cell領(lǐng)域最新進(jìn)展：

京東方董秘劉洪峰表示：“目前，京東方已經(jīng)完成了OGS工藝開發(fā)，On-Cell及Hybrid In-Cell技術(shù)開發(fā)，并在逐步導(dǎo)入量產(chǎn)。”

“京東方早在5年前就開始了G/G等觸控技術(shù)的研發(fā)”，他進(jìn)一步表示，新型的On-Cell、In-Cell技術(shù)均可用于AMOLED和TFT-LCD。目前，占主要地位的觸控技術(shù)仍是傳統(tǒng)的Add on（外掛式，包括G/G、G/F、G/F/F），即在顯示屏上增加一層玻璃或一層膜的形式實(shí)現(xiàn)觸控，由此帶來(lái)的厚度和重量增加等問(wèn)題，使其在未來(lái)智能手機(jī)市場(chǎng)上所占的份額將逐步縮減。“而OGS、On-Cell、In-Cell等新型觸控技術(shù)，因其在厚度、成本、集成化等多方面的優(yōu)勢(shì)，將占據(jù)越來(lái)越多的市場(chǎng)份額。”他補(bǔ)充道。

目前有蘋果采用In-Cell觸控技術(shù)和三星采用On-Cell觸控技術(shù)，某業(yè)內(nèi)人士表示：“On-Cell、In-Cell觸控技術(shù)并不一定占優(yōu)勢(shì)，不能實(shí)現(xiàn)柔性制造，當(dāng)面板彎曲，精密度很難做到。”

“手機(jī)還是以薄膜式為主，能夠?qū)崿F(xiàn)柔性制造，而且性價(jià)比高。”他進(jìn)一步表示。對(duì)于京東方開發(fā)On-Cell、In-Cell等觸控技術(shù)，他認(rèn)為：對(duì)面板廠是有優(yōu)勢(shì)的，可以提高公司的附加值。根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu) NPD Display Search的數(shù)據(jù)，在2015年，在智能手機(jī)領(lǐng)域，Add On出貨量約在8.8億片，約占整個(gè)觸控面板出貨量的47%，獨(dú)占鰲頭。而新型的On-Cell、In-Cell和OGS的出貨總和也將達(dá)到8.5億片，在總量上和Add On接近，也將占據(jù)半壁江山。

in-cell觸控解決方案系將觸控感應(yīng)線路制作于液晶面板兩層基板玻璃間的液晶區(qū)域（通常位于TFTArray基板之上），而on-cell觸控解決方案則系將感應(yīng)線路制作于彩色濾光片玻璃基板的表層或底層（采用AMOLED架構(gòu)的顯示面板則需制作于其封裝玻璃之上）。

其中，in-cell觸控解決方案目前主要應(yīng)用于手機(jī)產(chǎn)品，並且隨著Apple于2012年發(fā)表iPhone5產(chǎn)品而迅速發(fā)展。Apple最近發(fā)表的iPhone5c及iPhone5s機(jī)種仍繼續(xù)采用in-cell觸控面板，預(yù)料此將帶動(dòng)in-cell觸控面板出貨量進(jìn)一步增長(zhǎng)。

此外，Apple亦將in-cell觸控面板應(yīng)用于其可攜式媒體播放機(jī)如iPodtouch產(chǎn)品等。不過(guò)，目前負(fù)責(zé)in-cell面板生產(chǎn)之主要3家面板廠，包括Sharp、JDI、LGD等等都是受Apple委托生產(chǎn)具備專利之in-cell觸控面板，這可能將使in-cell觸控解決方案後續(xù)發(fā)展受限于Apple品牌效應(yīng)。

on-cell觸控解決方案現(xiàn)階段發(fā)展?fàn)顩r與in-cell觸控解決方案發(fā)展?fàn)顩r頗類似，同樣是以手機(jī)市場(chǎng)為主要應(yīng)用領(lǐng)域，只是on-cell觸控解決方案主要系依賴三星SuperAMOLED及三星品牌效應(yīng)。因此，隨著三星GalaxyS系列產(chǎn)品及GalaxyNote系列產(chǎn)品銷售增長(zhǎng)，on-cell觸控面板出貨量亦保持成長(zhǎng)。

NPDDisplaySearch強(qiáng)調(diào)，雖然三星AMOLED產(chǎn)品為紅綠藍(lán)三色蒸鍍，無(wú)需采用彩色濾光片玻璃基板，但是用來(lái)隔絕空氣中氧氣及水汽的OLED封裝玻璃、適合用于承載on-cell的觸控感應(yīng)線路。並且因其技術(shù)難度相對(duì)較低，三星目前系將on-cell觸控感測(cè)器制作外包給CPT華映6代線、彩晶5代線，以及Dongwoo之5.5代線代工生產(chǎn)。

據(jù)悉，三星亦規(guī)劃將于2013年第四季推出少量柔性/可撓式顯示（FlexibleAMOLED）產(chǎn)品Youm，並可能用于匯入限量版本的GalaxyNote3。不過(guò)，由于柔性/可撓式AMOLED封裝需采用塑膠（聚醯亞胺）基板，以及薄膜式封裝技術(shù)，NPDDisplaySearch認(rèn)為，傳統(tǒng)on-cell觸控解決方案恐將面臨挑戰(zhàn)，三星或許必須考慮采用其他觸控解決方案。

盡管目前有能力大量生產(chǎn)AMOLED面板的廠商仍以三星為主，on-cell觸控解決方案亦高度依賴三星品牌效應(yīng)。然而，隨著觸控IC廠商演演算法技術(shù)日益成熟，NPDDisplaySearch預(yù)期，以液晶面板技術(shù)為基礎(chǔ)的on-cell觸控解決方案亦正被更多面板廠如群創(chuàng)、彩晶、京東方、天馬等等匯入開發(fā)，並且逐步推出相關(guān)產(chǎn)品，預(yù)料此將有助于on-cell觸控解決方案未來(lái)進(jìn)一步發(fā)展。

群創(chuàng)所推出的on-cell觸控解決方案TOD（touchondisplay）產(chǎn)品，其4.5寸720p解析度on-cell觸控液晶面板已于2013年4月份出貨、並應(yīng)用于酷派手機(jī)。該產(chǎn)品系先完成open-cell制作流程，再薄化至手機(jī)常用的0.25mm厚度，然後于彩色濾光片玻璃基板的遠(yuǎn)離液晶層進(jìn)行on-cell觸控感應(yīng)線路制作，觸控感應(yīng)線路則是采用毛毛蟲圖案的單層多點(diǎn)架構(gòu)。目前群創(chuàng)正持續(xù)規(guī)劃5寸FHD解析度、5.56寸FHD解析度（2014年）、6寸FHD解析度（2014年）及7寸FHD解析度（2014年）等更多on-cell觸控面板。

彩晶的on-cell觸控解決方案則系省略了玻璃薄化工序，因此彩晶on-cell觸控面板厚度較大。然而正因彩晶取消薄化工序，有助于縮短其生產(chǎn)周期並降低生產(chǎn)成本，因此彩晶on-cell觸控面板在入門級(jí)手機(jī)市場(chǎng)頗具價(jià)格優(yōu)勢(shì)。不僅如此，中國(guó)大陸面板廠如京東方、天馬等等，亦已投入on-cell觸控解決方案相關(guān)布局。

二、In-cell觸控解決方案的應(yīng)用現(xiàn)狀

In-cell觸控解決方案目前主要應(yīng)用于手機(jī)領(lǐng)域，并因Apple 去年發(fā)表的 iPhone 5產(chǎn)品而取得迅速發(fā)展。 Apple在新近發(fā)表的 iPhone 5C及iPhone 5S 機(jī)種上采用了與iPhone 5相同規(guī)格之in-cell 觸控面板，亦將帶動(dòng)in-cell觸控面板出貨量的進(jìn)一步成長(zhǎng)。

DisplaySearch指出，除此之外，Apple亦將此款 in-cell觸控面板應(yīng)用于其可攜式媒體播放機(jī) iPod touch產(chǎn)品之上。然而，由于Apple目前依舊是in-cell觸控面板大量應(yīng)用的主要品牌，且目前負(fù)責(zé)面板生產(chǎn)之三家面板廠(Sharp、JDI和LGD)皆為受Apple委托生產(chǎn)具有其專利的in-cell觸控面板，使得in-cell觸控解決方案嚴(yán)重依賴于Apple的品牌效應(yīng)。

目前手機(jī)領(lǐng)域中尚存在另外一種已實(shí)際出貨之in-cell觸控解決方案，即JDI (前Sony)的Pixel Eyes技術(shù)。但其觸控驅(qū)動(dòng)線路及傳感線路分別制作于IPS液晶面板的Array基板與彩色濾光片玻璃基板之上，依據(jù)DisplaySearch之 in-cell定義僅能算作一種混合式結(jié)構(gòu)，且因其2012年出貨亦僅約為百萬(wàn)片，主要客戶為Sony及HTC，影響力尚不足以比肩Apple。

事實(shí)上，DisplaySearch表示，上述兩種in-cell觸控解決方案在更加普及之前，必須解決三個(gè)主要的問(wèn)題：1. 面板廠商將Vcom層制作成特定觸控感應(yīng)線路時(shí)的良率挑戰(zhàn)；2. 液晶驅(qū)動(dòng)與觸控偵測(cè)的分時(shí)處理機(jī)制及來(lái)自面板內(nèi)部的雜訊干擾；3. 因產(chǎn)品客制化及單一供應(yīng)商所帶來(lái)的商務(wù)運(yùn)作考慮。

除此之外， in-cell 觸控解決方案在觸控一體機(jī)市場(chǎng)亦有所著墨。CPT藉由與其技術(shù)合作伙伴iDTI和合作，已于2012年四季成功量產(chǎn)基于內(nèi)嵌式光學(xué)感應(yīng)原理的21.5吋 FHD in-cell觸控面板。DisplaySearch指出，雖然該觸控面板尚未通過(guò)微軟Windows8的相關(guān)認(rèn)證，但一些基于 Android 系統(tǒng)的一體機(jī)機(jī)型陸續(xù)問(wèn)世，則為其帶來(lái)發(fā)展的機(jī)會(huì)。

事實(shí)上，微軟(Microsoft)的 PixelSense (早期的Surface產(chǎn)品)亦采用了三星制作的、采用內(nèi)嵌式光學(xué)感應(yīng)原理的40吋 in-cell 觸控面板。因此，即便光學(xué)式in-cell觸控解決方案的光學(xué)穿透性較差，在大尺寸應(yīng)用領(lǐng)域依舊具備發(fā)展前景。

三、On-cell觸控解決方案的應(yīng)用現(xiàn)狀

On- cell觸控解決方案的發(fā)展?fàn)顩r與in-cell觸控解決方案的發(fā)展?fàn)顩r極為類似，亦是以移動(dòng)電話市場(chǎng)為主要應(yīng)用領(lǐng)域，所不同之處為 on-cell觸控解決方案主要依賴于三星的Super AMOLED及其于行動(dòng)電話領(lǐng)域的品牌效應(yīng)。而隨著三星Galaxy S系列及Galaxy Note系列的熱賣，On-cell觸控面板出貨量亦成長(zhǎng)明顯。

DisplaySearch表示，雖然三星 AMOLED 產(chǎn)品為紅綠藍(lán)三色蒸鍍，無(wú)需采用彩色濾光片玻璃基板，但是用以隔絕空氣中氧氣及水汽的OLED封裝玻璃則非常適合用以承載on-cell的觸控感應(yīng)線路。 由于其技術(shù)難度相對(duì)較低，三星目前將on-cell觸控感測(cè)器的制程外包給華映(CPT，6代線)、和鑫光電(HannsTouch，5.5代線）及 Dongwoo (5.5代線)。

三星亦有規(guī)劃于今年四季度推出少量柔性顯示產(chǎn)品(Flexible AMOLED)產(chǎn)品Youm，并可能用做 Galaxy Note 3 的限量版本推出。由于基于柔性顯示的 AMOLED 封裝需采用塑膠(聚酰亞胺)基板及薄膜式封裝工藝，傳統(tǒng)的on-cell觸控解決方案將面臨挑戰(zhàn)，并將需考慮采用其他觸控解決方案。

DisplaySearch指出，目前已規(guī)模化量產(chǎn)出貨的 AMOLED 產(chǎn)品主要由三星提供，其他品牌將很難在第一時(shí)間取得AMOLED面板頂級(jí)產(chǎn)品的供給，因此，on-cell觸控解決方案同樣相對(duì)閉環(huán)并嚴(yán)重依賴三星的品牌效應(yīng)。然而隨著觸控IC廠商演算法技術(shù)的日益成熟，基于液晶面板的on-cell觸控解決方案正日益為其他面板廠商所接受并逐步推出相關(guān)產(chǎn)品測(cè)試市場(chǎng)。此舉將有利于帶動(dòng)on-cell觸控解決方案未來(lái)的進(jìn)一步發(fā)展。

群創(chuàng)(Innolux)稱其on-cell觸控解決方案為TOD (touch on display)技術(shù)。其搭載新思(Synaptics)觸控IC解決方案的4.5吋、720p解析度的on-cell觸控液晶面板已于4月份出貨，并應(yīng) 用于酷派手機(jī)產(chǎn)品。該產(chǎn)品需先完成open-cell制作流程，并薄化至手機(jī)產(chǎn)品常用之0.25mm厚度，其后再于其彩色濾光片玻璃基板的表層(遠(yuǎn)離液晶 層)進(jìn)行on-cell觸控感應(yīng)線路制作。

該觸控感應(yīng)線路采用毛毛蟲圖案的單層多點(diǎn)架構(gòu)，群創(chuàng)后續(xù)亦規(guī)劃有5吋 FHD 解析度、5.56吋FHD解析度(2014年)、6吋FHD解析度(2014年)及7吋FHD解析度(2014年)的on-cell觸控液晶面板。 DisplaySearch表示，出于對(duì)引線區(qū)域?qū)挾燃坝|控靈敏性的考量，毛毛蟲圖案之單層多點(diǎn)架構(gòu)于5吋以上產(chǎn)品的應(yīng)用尚存疑慮，故而SITO架構(gòu)將有 機(jī)會(huì)應(yīng)用于上述規(guī)劃產(chǎn)品中。

瀚宇彩晶(Hannstar)同樣規(guī)劃有基于液晶面板的on-cell觸控解決方案。 DisplaySearch指出，與群創(chuàng)的TOD技術(shù)相比較，瀚宇彩晶省略了玻璃薄化工序，使得其on-cell觸控液晶面板的厚度較大。然而取消薄化工 序?qū)⒂兄诳s短其生產(chǎn)周期并降低生產(chǎn)成本，使得其在入門級(jí)行動(dòng)電話市場(chǎng)具備價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

中國(guó)面板業(yè)者京東方及天馬亦有布局相關(guān)on-cell觸控解決方案，業(yè)者的積極投入將有助于推動(dòng)on-cell觸控解決方案的進(jìn)一步成長(zhǎng)；此外天馬亦公布了其與觸控IC業(yè)者敦泰合作之in- cell觸控解決方案，該方案觸控感應(yīng)線路制作于彩色濾光片玻璃基板的底層(臨近液晶層0，并有可能制作于其BM區(qū)域。由于其觸控感應(yīng)線路僅制作于彩色濾 光片玻璃基板，而非介于兩層玻璃基板之間，依據(jù)DisplaySearch定義，此種架構(gòu)依舊歸結(jié)為on-cell觸控解決方案。

DisplaySearch 表示，上述面板廠內(nèi)嵌式觸控感應(yīng)方案的主要應(yīng)用領(lǐng)域依舊為手機(jī)市場(chǎng)。通常高階智能手機(jī)所采用面板產(chǎn)品需進(jìn)行客制化，但較為單一的供應(yīng)資源則又增加了品牌的顧慮，而入門級(jí)智能手機(jī)則青睞更具成本優(yōu)勢(shì)的標(biāo)準(zhǔn)化面板產(chǎn)品，非客制化的需求。故而，當(dāng)不同業(yè)者采用相同規(guī)格的內(nèi)嵌式觸控面板時(shí)，將有助于增加面板廠商內(nèi)嵌式觸控感應(yīng)方案于手機(jī)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力并推動(dòng)相關(guān)內(nèi)嵌式觸控感應(yīng)方案于其他應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。