In-cell技術(shù)開新局　觸控供應(yīng)鏈生態(tài)轉(zhuǎn)變

內(nèi)嵌式(In-cell)觸控方案對(duì)面板廠而言系已發(fā)展多年的技術(shù)，但一直到蘋果(Apple)iPhone 5正式采用后，才為產(chǎn)業(yè)界所關(guān)注。在iPhone 5之前，其實(shí)已經(jīng)有夏普(Sharp)把光學(xué)原理的內(nèi)嵌式觸控面板應(yīng)用于筆記型電腦的觸控板。不僅如此，索尼(Sony)的Xperia P手機(jī)與宏達(dá)電的Evo Design也是采用內(nèi)嵌式觸控面板。此外，三星(Samsung)的Super主動(dòng)式矩陣有機(jī)發(fā)光二極體(AMOLED)也是內(nèi)嵌式觸控面板的一種，只是感應(yīng)線路的位置與前者采用的解決方案不同。正因?yàn)橛羞@些成功的應(yīng)用，面板廠對(duì)觸控面板產(chǎn)業(yè)景氣充滿信心，甚至認(rèn)能取代目前的觸控模組廠商。

減少厚度與貼合次數(shù)　內(nèi)嵌式觸控面板好處多

不過，考慮到整個(gè)供應(yīng)鏈里所需的零組件、流程、采購(gòu)、良率門檻等因素，產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為在未來(lái)2年內(nèi)，面板廠還無(wú)法對(duì)既有的觸控模組廠商造成致命的威脅。但是，即使內(nèi)嵌式觸控面板尚未重塑整個(gè)觸控面板供應(yīng)鏈，但是也對(duì)產(chǎn)業(yè)造成一定程度的影響。

內(nèi)嵌式觸控面板主要的概念就是將觸控感應(yīng)線路整合進(jìn)面板里，這種整合最直接的好處就是少掉原有的感應(yīng)線路載體(Sensor Substrate)，可減少厚度與貼合次數(shù)。雖然保護(hù)玻璃(Cover Glass)并不是觸控功能的一部分(除OGS外)，但是絕大多數(shù)使用投射式電容觸控的裝置均有保護(hù)玻璃設(shè)計(jì)，所以即使是內(nèi)嵌式觸控面板也無(wú)法減少保護(hù)玻璃這一層的貼合。也就是說，內(nèi)嵌式觸控面板對(duì)整個(gè)觸控供應(yīng)鏈的影響僅是在感應(yīng)線路上，讓面板廠有機(jī)會(huì)成為觸控模組廠的競(jìng)爭(zhēng)者之一，而不是革命性改變了整個(gè)觸控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)。

不論是薄膜電晶體液晶顯示器(TFT LCD)或是AMOLED，面板通常是由上下兩片無(wú)鹼玻璃所包覆，下玻璃通常是TFT驅(qū)動(dòng)線路。上玻璃在LCD上成了彩色濾光片(Color Filter)，而對(duì)采用RGB排列(RGB Side-by-side)顯色的AMOLED面板來(lái)說，由于上玻璃并沒有彩色濾光片，所以拿來(lái)鍍膜、蝕刻做為感應(yīng)線路相當(dāng)合適，三星的Super AMOLED正是采用這樣的做法。由于兩面玻璃的中間不是液晶就是有機(jī)發(fā)光材料，所以當(dāng)要把觸控感應(yīng)線路嵌入面板并選擇線路位置時(shí)，往往不是在上玻璃，就是在下玻璃。 如圖1所示，如果位置是在上玻璃(不論是玻璃上方或下方)，那就是On-cell，而在下玻璃的話，就是In-cell。依照此定義，可以將內(nèi)嵌式觸控面板分為On-cell和In-cell兩種。不過，有些廠商有不同的見解，例如僅有感應(yīng)線路位在上玻璃上方才叫On-cell，位在上玻璃下方和下玻璃上，都是稱為In-cell。

圖1　觸控感應(yīng)線路位置

內(nèi)嵌式觸控面板指的是感應(yīng)線路的位置而不是技術(shù)，相關(guān)業(yè)者曾經(jīng)考慮、開發(fā)過的In-cell技術(shù)包含電容式、電壓式和光學(xué)式三種，不過目前應(yīng)用于消費(fèi)性電子產(chǎn)品上主要是以電容式為主。雖然On-cell的感應(yīng)線路與彩色濾光片共用同一塊玻璃會(huì)致使良率受到影響，但On-cell制程相對(duì)于In-cell來(lái)說，還是比較容易實(shí)現(xiàn)。

早期面板廠在開發(fā)In-cell TFT LCD時(shí)試圖加入額外的感應(yīng)線路于面板中，但是最近的趨勢(shì)則是利用面板中既有的元件(如Vcom)同時(shí)做為感應(yīng)線路。如圖2所示，隨著面板技術(shù)的差異，使得In-cell TFT LCD內(nèi)的感應(yīng)線路位置也有所不同，例如索尼Pixel Eyes若是在IPS面板上時(shí)，X-Y線路分別位在上下兩塊玻璃上，但若是在VA面板上則變成上玻璃的上下方。蘋果的專利則是將X-Y線路置于下玻璃的Vcom線路，并與之進(jìn)行整合。

圖2　主要廠商觸控感應(yīng)線路位置

不論是何種做法，In-cell內(nèi)嵌式觸控面板所面臨的最大技術(shù)在于對(duì)抗雜訊的影響。以相對(duì)距離而言，使用者的手指距離感應(yīng)線路較遠(yuǎn)，但面板的TFT線路與感應(yīng)線路卻距離較近。因此，必須設(shè)法提高雜訊比，且觸控控制晶片與其演算法需相當(dāng)?shù)撵`敏度以抵抗來(lái)自LCD的雜訊。

單從技術(shù)面來(lái)看，In-cell內(nèi)嵌式觸控面板有兩大問題要克服；第一項(xiàng)是面板制程，第二項(xiàng)是控制晶片。前者在于觸控感應(yīng)線路設(shè)計(jì)，以及將原有的面板元件轉(zhuǎn)成觸控感應(yīng)線路所需，屬于面板廠在面板制程端要解決的問題；后者的挑戰(zhàn)在于能與感應(yīng)線路設(shè)計(jì)相匹配的控制晶片，同時(shí)又要能對(duì)雜訊有比較有效的處理，而面板廠卻未必有足夠的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)來(lái)解決，因此與晶片商合作也是必要的。例如索尼的Pixel Eyes與新思(Synaptics)有密切的關(guān)系，而iPhone 5的In-cell雖然來(lái)自JDI、LGD和夏普三家面板廠，但是其技術(shù)專利卻是直接來(lái)自蘋果本身。

除技術(shù)問題外，內(nèi)嵌式觸控還面臨供應(yīng)鏈端的問題，特別是采購(gòu)上的考量。內(nèi)嵌式觸控面板的規(guī)格整合度相當(dāng)高，包含了面板與觸控兩大部分，且應(yīng)用端對(duì)零組件的客制化程度要求亦相當(dāng)嚴(yán)苛，因此，應(yīng)用端的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、采購(gòu)與內(nèi)嵌式觸控面板廠之間的拉鋸戰(zhàn)無(wú)可避免。

客制化程度高　In-cell短期難沖量

對(duì)應(yīng)用端的品牌采購(gòu)來(lái)說，某項(xiàng)零組件僅有單一供應(yīng)商的情況是相當(dāng)危險(xiǎn)的，因此通常會(huì)尋找二到三個(gè)供應(yīng)商。除貨源不會(huì)受制于單一供應(yīng)商外，還可比較不同供應(yīng)商之間的報(bào)價(jià)。

另一方面，對(duì)內(nèi)嵌式觸控面板廠而言，如果應(yīng)用端采購(gòu)零組件的客制化程度高、訂單數(shù)量又不足，那么面板廠將未必有興趣承接該訂單。由于iPhone的訂單可以輕易超越一億支以上，因此蘋果就可以找到三家面廠板生產(chǎn)所需要的In-cell Touch LCD，但是像蘋果與三星這樣有實(shí)力成功銷售單一機(jī)種的品牌，在市場(chǎng)上仍是少數(shù)。

對(duì)其他二線、甚至接近一線的品牌廠而言，能從多家面板廠采購(gòu)到客制化的面板模組就已經(jīng)相當(dāng)不容易，這也就是為什么我們會(huì)看到手機(jī)面板一直有以俗稱「空玻璃(Open Cell)」型態(tài)出貨的緣故。面板廠僅出「空玻璃」規(guī)格品，讓品牌與后端模組廠去進(jìn)行必要的走線、客制化。 [!--empirenews.page--]

試想，如果觸控模組也要客制化，那么除非是像蘋果這類單一機(jī)種就有大量訂單的品牌，否則面板廠多半不會(huì)愿意承接訂單。因此，從這個(gè)角度來(lái)看，對(duì)大多數(shù)的品牌與面板廠來(lái)說，其實(shí)內(nèi)嵌式觸控面板反而比較適合中低階機(jī)種。品牌高階機(jī)種為了強(qiáng)調(diào)特色與效能，很難不在零組件上客制化，而中低階機(jī)種比較重要的是成本而不是客制化。例如若同時(shí)二到三家面板廠均有4寸WVGA的內(nèi)嵌式觸控面板去導(dǎo)入中低階機(jī)種，那么內(nèi)嵌式觸控面板就會(huì)更有機(jī)會(huì)，而不至于像如今主要僅有蘋果與三星的高階機(jī)種導(dǎo)入，并有較大的出貨量。

制程分工精細(xì)　產(chǎn)業(yè)界競(jìng)合關(guān)系趨復(fù)雜

廣義而言，當(dāng)前整個(gè)投射式電容觸控模組供應(yīng)鏈至少包含了保護(hù)玻璃加工成型、觸控感應(yīng)線路蝕刻、觸控模組貼合等三個(gè)階段，實(shí)際上從觸控模組廠出貨時(shí)的半成品組件卻不僅于此，還要包含其他機(jī)構(gòu)件的配合組裝。

舉例來(lái)說，iPhone 4S的半成品組件從宸鴻、勝華出貨時(shí)，不是僅有保護(hù)玻璃、觸控模組、面板，還包含卡勾件與邊框。面板廠提供內(nèi)嵌式觸控面板，主要是在觸控感應(yīng)線路的整合，同時(shí)也將自己的面板一同推給客戶；對(duì)面板廠來(lái)說，這個(gè)解決方案可以提高零組件單價(jià)，有助益于營(yíng)收。但是，從完整的供應(yīng)鏈來(lái)看，內(nèi)嵌式觸控面板廠仍未必具備有保護(hù)玻璃、模組貼合、系統(tǒng)組裝等服務(wù)，因此與一般能提供這些服務(wù)的觸控模組廠相比較，就會(huì)處在一種又競(jìng)爭(zhēng)、又合作的狀況(圖3)。

圖3　觸控產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的合作與競(jìng)爭(zhēng)示意圖

在合作上，例如iPhone 5 In-cell Touch LCD的供應(yīng)鏈中，LGD是唯一整合模組貼合的面板廠，讓In-cell Touch內(nèi)嵌式觸控面板與保護(hù)玻璃直接在自己廠內(nèi)進(jìn)行貼合，但是JDI和夏普就僅出貨內(nèi)嵌式觸控面板，與保護(hù)玻璃貼合的部分就委外。iPad mini的上下游供應(yīng)鏈關(guān)系又呈現(xiàn)另一種情況；宸鴻與英特飛僅做保護(hù)玻璃與DITO感應(yīng)線路薄膜的貼合，該線路蝕刻薄膜的供應(yīng)商是日寫(Nissha Printing)，但是日寫并不涉入貼合制程。

在競(jìng)爭(zhēng)上，除了面板廠有興趣以內(nèi)嵌式觸控面板進(jìn)入觸控產(chǎn)業(yè)外，保護(hù)玻璃加工業(yè)者也有興趣涉入OGS結(jié)構(gòu)的觸感應(yīng)線路，因?yàn)镺GS就是以保護(hù)玻璃當(dāng)線路載體。原先的觸控感應(yīng)線路玻璃供應(yīng)商，由于內(nèi)嵌式觸控、OGS觸控與薄膜觸控的競(jìng)爭(zhēng)，也想延伸到OGS上。甚至一般的系統(tǒng)廠也有興趣從口字膠貼合延伸到光學(xué)膠全貼合。這些供應(yīng)鏈上關(guān)系的變化、又競(jìng)爭(zhēng)又合作的狀況，說明了觸控產(chǎn)業(yè)的復(fù)雜度。

從上述例子就可看出，若說內(nèi)嵌式觸控面板已對(duì)觸控產(chǎn)業(yè)造成巨大的影響，這個(gè)說法未免太過樂觀，且多半是由于受蘋果推出iPhone 5的緣故。內(nèi)嵌式觸控面板整合了觸控感應(yīng)線路，因此影響了原有觸控模組廠在觸控感應(yīng)線路部分的營(yíng)收，但未必影響貼合的部分。若是面板廠要進(jìn)一步取代觸控模組廠，那么面板廠就必須像觸控模組廠般，學(xué)習(xí)如何進(jìn)行貼合、提高良率，甚至須重新招募模組端的人力，以進(jìn)行半成品組件的組裝，但這對(duì)于才剛精簡(jiǎn)面板模組端人力的面板廠來(lái)說恐怕會(huì)是個(gè)左右兩難的決定。

對(duì)觸控業(yè)者現(xiàn)階段的市場(chǎng)策略而言，短期間內(nèi)嵌式觸控面板最關(guān)鍵的是提高生產(chǎn)良率、解決OEM對(duì)于單一供應(yīng)商的疑慮，并藉此進(jìn)一步擴(kuò)大內(nèi)嵌式觸控面板與OGS、外掛式觸控面板競(jìng)爭(zhēng)的出貨比重。

否則，一旦下一代iPhone改用其他觸控感應(yīng)結(jié)構(gòu)，那么市場(chǎng)的關(guān)注度與興趣就會(huì)從此轉(zhuǎn)移。若是內(nèi)嵌式觸控面板可提高出貨比重、站穩(wěn)基礎(chǔ)，那么面板廠就可進(jìn)一步考慮延伸到觸控感應(yīng)線路端的上下游、貼合與半成品組件組裝，屆時(shí)面板廠就有機(jī)會(huì)成為取代觸控模組廠的對(duì)手，并真正改變觸控產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)鏈。

(本文作者為NPD DisplaySearch研究總監(jiān))