投射電容屏的內(nèi)嵌式構(gòu)造
關(guān)于投射電容屏內(nèi)歉式結(jié)構(gòu)的兩種不闋觀點(diǎn)
In-cell 觸控面板未來(lái)較難發(fā)展
內(nèi)嵌式構(gòu)造有望成為投射電容屏的主流技術(shù)
投射電容屏主要依靠?jī)蓪覫TO膜（驅(qū)動(dòng)ITO層、感應(yīng)ITO層）來(lái)實(shí)現(xiàn)功能， 驅(qū)動(dòng)ITO層與感應(yīng)ITO層可以鍍刻在同一塊玻璃的兩面，也可以分別鍍 刻在兩塊玻璃上。從構(gòu)造上看，驅(qū) 動(dòng)ITO層與感應(yīng)ITO層互補(bǔ)排列成X-Y 坐標(biāo)矩陣，控制IC在驅(qū)動(dòng)ITO層上逐 行釋放脈沖信號(hào)，同時(shí)逐列監(jiān)測(cè)感應(yīng)ITO層的電容變化來(lái)確定觸控的位 置。正是投射電容屏的這種圖形排 列方式和行列掃描機(jī)制，從根本上 支持多點(diǎn)觸控的實(shí)現(xiàn)。
目前市面上使用的觸摸屏多采 用外掛式（On Cell Touch）外掛 式指的是外掛于顯示面板之外的觸控面板，也是傳統(tǒng)最常見(jiàn)的方式，電阻式、電容式或光學(xué)式等技術(shù)都可采用。
至于In Cell Touch，通常都是由觸控面板廠商生產(chǎn) 后，再與顯示面板進(jìn)行貼合與組裝的工作。觸控組件整合于顯示面板之內(nèi)，使得顯示面板本身就具備觸控功能，不需另外進(jìn)行與觸控面板的貼合與組裝。
內(nèi)嵌式構(gòu)造利用TFT彩色濾光片作為觸摸屏的感應(yīng)ITO層，在彩色濾光片玻璃的另一面鍍刻驅(qū)動(dòng)ITO層。與外掛式相比，內(nèi)嵌式構(gòu)造（如圖）將觸摸屏功能整合在TFT模組內(nèi)，減少了 ITO導(dǎo)電玻璃的層數(shù)。
內(nèi)嵌式構(gòu)造結(jié)構(gòu)圖：
一、In Cell Touch的現(xiàn)狀
In Cell技術(shù)通常都是由液晶 面板廠所把持，盡管目前參與開(kāi)發(fā)的面板廠商眾多，但實(shí)際量產(chǎn)的較少，而且出貨量也不多。
常見(jiàn)的In Cell Touch技術(shù)包 括電容式、Photo Ssnsor等，由于材料用量減少、制程簡(jiǎn)化，可以降 低終端產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面的困難度，又可以提高面板的附加價(jià)值，因此才會(huì)受到面板廠及品牌客戶的重視， 但相對(duì)地，由于技術(shù)新穎，使得面板制程在整合上也存在很高的門(mén)檻及挑戰(zhàn)，現(xiàn)階段良率、成本方面，都還無(wú)法滿足消費(fèi)市場(chǎng)的要求。
目前各大面板廠爭(zhēng)相搶進(jìn)的內(nèi)嵌式觸控面板（In Cell），就是將觸控功能直接整合于薄膜晶體管液晶顯示器（TFT-LCD）面板的生產(chǎn)制程，由于不必再加上另一層觸控玻璃，因此也較外掛式觸控面板更為輕薄。目前市面常見(jiàn)的觸控面板，其實(shí)并非TFT-LCD面板，而是將觸控感應(yīng)器加上玻璃，做成觸控面板模塊，然后必須再與TFT-LCD面板模塊貼合，才算大功告成。內(nèi)嵌式觸控面板就是直接把觸 控感應(yīng)器做在TFT-LCD面板模塊，不必再外掛觸控面板。
專(zhuān)家說(shuō)，面板廠必須先有LTPS(低溫玻璃）技術(shù)，才有機(jī)會(huì)研發(fā)內(nèi)嵌式觸控面板。這是由于LTPS技術(shù)擁有較髙的電子運(yùn)動(dòng)性，可將電子組件內(nèi)建于畫(huà)素中，擁有這種技 術(shù)，面板廠不但無(wú)需與專(zhuān)業(yè)觸控面板廠合作，生產(chǎn)成本有效降低，模塊也能比傳統(tǒng)的觸控面板更輕薄、省電、耐用。
|
內(nèi)嵌式構(gòu)造的優(yōu)勢(shì) |
內(nèi)嵌式構(gòu)造目前存在的問(wèn)題 |
|
·僅需要2層ITO玻璃，材料成本降低 透光度提高，控制面板更輕更薄； ·不需要觸摸屏模組與TFT模組后端的貼合， 減少了貼合過(guò)程中生產(chǎn)良率問(wèn)題； ·觸摸屏模組與TFT模組同時(shí)生產(chǎn)， 減少了模組運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用。 |
·生產(chǎn)工藝難度增加，目前良率低于外掛式。 ·彩色濾光片作為觸摸屏感應(yīng)層， 需要功能更加強(qiáng)大的控制IC作為配套。 ·TFT會(huì)帶來(lái)噪音信號(hào)， 需要優(yōu)化電容偵測(cè)控制電路或算法。 |
二、關(guān)于投射電容屏內(nèi)嵌式結(jié) 構(gòu)的兩種不同觀點(diǎn)：
In Cell Touch未來(lái)較難發(fā)展
目前觸控面板擁有In-Cell技 術(shù)者仍屬少數(shù)，想要進(jìn)入該領(lǐng)域更 是困難重重。專(zhuān)家指出，In-Cell面板的跨入門(mén)檻極高，即使是最先開(kāi)發(fā)內(nèi)嵌式觸控面板的TMD（東芝松下顯示器公司），對(duì)此技術(shù)仍有許多困難有待突破，這包括良率、辨識(shí)性及環(huán)境耐受性等挑戰(zhàn)。
專(zhuān)家認(rèn)為，面板大廠挾高階LCD面板技術(shù)，直接跨入In-Cell內(nèi)嵌式觸控面板市場(chǎng)，盡管有優(yōu)勢(shì)， 但最終外掛式和內(nèi)嵌式誰(shuí)能勝出還 言之過(guò)早。短期觀察，In-Cell在 目前智能手機(jī)的快速成長(zhǎng)波段中， 切入的機(jī)會(huì)并不大，這是因?yàn)樵贚CD玻璃上加入觸控功能，會(huì)導(dǎo)致分辨率降低，同時(shí)In-Cell面板的良率也太低，對(duì)整體裝置的成本并不劃算，且面向客戶終端產(chǎn)品的經(jīng)常性變更，In-Cell觸控面板制程調(diào)整的應(yīng)變能力更是缺乏彈性。專(zhuān)家說(shuō)，就算是高度普及的PC產(chǎn)品， 也并非完全標(biāo)準(zhǔn)化，而是留有部分彈性。在觸控面板市場(chǎng)上，產(chǎn)品的 生產(chǎn)成本、交期，是廠商必須斤斤計(jì)較的競(jìng)爭(zhēng)力所在。
除此之外，In-Cell方式制造觸 摸屏，不可避免的會(huì)遇到與LCD控制信號(hào)相互干擾的問(wèn)題。這會(huì)在使用的穩(wěn)定性、良品率等方面很不好的 影響，很難實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
另外，In-Cell的方式也需要鋼化玻璃，如果未來(lái)直接在鋼化玻璃上做電容式觸摸屏的圖形（目前TPK已經(jīng)有這樣的技術(shù)），則In-Cell的方式將永無(wú)出頭之日。
內(nèi)嵌式構(gòu)造有望成為投射電容屏的主流技術(shù)
1.短期技術(shù)問(wèn)題并不構(gòu)成長(zhǎng)期限制因素
內(nèi)嵌式構(gòu)造的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在ITO導(dǎo)電玻璃層數(shù)從3到4層減少至2層，進(jìn)而提高觸控面板的透光度，降低材料成本，減少面板厚度。但是內(nèi)嵌式構(gòu)造仍存在一些問(wèn)題，特別是目前產(chǎn)品良率不及外掛式。據(jù)臺(tái)灣媒體報(bào)道，外掛式投射電容屏的良率約在80%~90%，而內(nèi)嵌式投射電容屏的良率要低5%~10%。因此，從短期來(lái)看內(nèi)嵌式構(gòu)造的優(yōu)勢(shì)并不 明顯。
單從技術(shù)角度分析，目前內(nèi)嵌式投射電容屏存在的問(wèn)題并非長(zhǎng)期制約因素。內(nèi)嵌式產(chǎn)品的良率正在不斷提高，控制IC一旦規(guī)模化制造后價(jià)格和可獲得性亦不成問(wèn)題，而TFT噪音信號(hào)優(yōu)化處理的難度也不大。因此，我們認(rèn)為內(nèi)嵌式構(gòu)造目前不足的解決只是時(shí)間問(wèn)題，內(nèi)嵌式構(gòu)造帶來(lái)的高透光率、低材料成本、輕薄化等優(yōu)勢(shì)代表消費(fèi)電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)， —定會(huì)替代外掛式構(gòu)造而成為技術(shù)主流。
2.中大尺寸投射電容屏的興起將促進(jìn)內(nèi)嵌式技術(shù)的發(fā)展
從目前了解的行業(yè)情況來(lái)看，小尺寸觸摸屏仍以外掛式構(gòu)造為主。原 因有兩個(gè)：（1）由于尺寸較小，內(nèi)嵌式構(gòu)造帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)在目前看來(lái)還不顯著。（2）產(chǎn)品以定制化為主，歷史上中小尺寸TFT顯示屏與觸摸屏模組的分工較為明確。我們認(rèn)為這樣的 產(chǎn)業(yè)格局有可能被改變，而中大尺寸投射電容屏的興起是這一變革的重要驅(qū)動(dòng)因素。
我們認(rèn)為，中大尺寸投射電容屏 采用內(nèi)嵌式構(gòu)造的直接優(yōu)勢(shì)是材料成 本的降低（尺寸越大，節(jié)省一層ITO導(dǎo)電玻璃的材料成本越多），但更進(jìn) 一步來(lái)看，嵌入式構(gòu)造更符合大尺寸TFT產(chǎn)業(yè)鏈的布局習(xí)慣。我們判斷，在中大尺寸投射電容屏領(lǐng)域，觸摸屏功能會(huì)像彩色濾光片一樣，逐步整合到具備產(chǎn)業(yè)鏈配套能力的TFT面板廠商內(nèi)部（In House模式）。在 產(chǎn)品良率問(wèn)題解決后，內(nèi)嵌式技術(shù) 一定會(huì)向小尺寸投射電容屏領(lǐng)域滲透，成為技術(shù)主流。
3.積極儲(chǔ)備內(nèi)嵌式技術(shù)的小尺寸投射電容屏廠商值得關(guān)注
中大尺寸觸摸屏向小尺寸下切是小尺寸觸摸屏廠商的隱性行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，我們認(rèn)為目前還不必過(guò)于擔(dān)心這一問(wèn)題。一是因?yàn)閮烧吣繕?biāo)市場(chǎng)的定位不同，中大尺寸目前以平板電腦、PC等應(yīng)用為主，小尺寸主要以手機(jī)為主;二是因?yàn)樾〕叽缤渡潆娙萜翍?yīng)用開(kāi)發(fā)定制化程度較高， 不能僅從生產(chǎn)成本考慮，我們認(rèn)為投射電容屏領(lǐng)域并不會(huì)出現(xiàn)面板行業(yè)“高世代大尺寸通吃”的現(xiàn)象。當(dāng)然，如果中大尺寸觸摸屏應(yīng)用市場(chǎng)(iPad等平板電腦、PC、家電）的發(fā)展低于預(yù)期，中大尺寸向小尺寸下切的可能性會(huì)加大。
我們認(rèn)為積極儲(chǔ)備內(nèi)嵌式技術(shù)的小尺寸投射電容屏廠商目前處于相對(duì)有利的位置：（1）相比于外掛式小尺寸投射電容屏廠商，內(nèi)嵌式構(gòu)造的優(yōu)勢(shì)會(huì)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈后凸顯；（2）相比于大尺寸投射電容屏廠商，具備下游客戶群優(yōu)勢(shì)及產(chǎn)品定制化的經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)；（3）即便中大尺寸下切趨勢(shì)形成，已有內(nèi)嵌式技術(shù)儲(chǔ)備亦存在與TFT商合作的可能性。
三、模組廠商成為投射電容屏 產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)
相比于電阻式觸摸屏模組廠商，投射電容式觸摸屏模組廠商實(shí)力更加強(qiáng)大，在產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)揮的作用也更加大，主要體現(xiàn)在以下方面：
（1）模組制造技術(shù)壁壘增高：電阻式觸摸屏模組制造主要是貼合成型過(guò)程，投射電容式觸摸屏需要模式設(shè)計(jì)、底層程序開(kāi)發(fā)等一系列工序，技術(shù)壁壘大幅高于電阻式觸摸屏的生產(chǎn)，而內(nèi)嵌式構(gòu)造的工藝難度更大。
（2）成為產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)：電阻式觸摸屏產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)亲陨隙碌摹爸?線型”，投射電容屏模組廠商在功能定制、比幵發(fā)等環(huán)節(jié)需協(xié)調(diào)上下游， 產(chǎn)業(yè)鏈模式變成“網(wǎng)格型”（如圖），而模組廠商成為核心環(huán)節(jié)。 特別是內(nèi)嵌式構(gòu)造成為技術(shù)主流后， 模組廠商的核心地位進(jìn)一步加強(qiáng)。
對(duì)于投射電容屏模組廠商，我們認(rèn)為其在產(chǎn)業(yè)鏈中的地位有所上升， 同時(shí)進(jìn)入門(mén)檻有所提髙，其盈利水平及持續(xù)性會(huì)好于當(dāng)年的電阻式觸摸屏 棋組廠商。
投射電容屏“網(wǎng)格型：產(chǎn)業(yè)鏈——
四、iPhone5率先采用In-Cell
在觸控領(lǐng)域中，各項(xiàng)技術(shù)皆有其優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，沒(méi)有任何單一技術(shù)可以涵括所有的優(yōu)點(diǎn)。
專(zhuān)家認(rèn)為，多點(diǎn)觸控在人機(jī)接口的發(fā)展趨勢(shì)上，扮演了關(guān)鍵角色，未來(lái)的產(chǎn)品應(yīng)用勢(shì)必會(huì)越來(lái)越普及。而為了展現(xiàn)較佳的光學(xué)表現(xiàn)及更低的成本結(jié)構(gòu)，內(nèi)嵌式觸控技術(shù)勢(shì)必被市場(chǎng)不斷推升，成為未來(lái)的主流技術(shù)。市場(chǎng)傳出iPhone5的觸控面板將采用內(nèi)嵌式技術(shù)的消息，這對(duì)于投射式電容的業(yè)者來(lái)說(shuō)是個(gè)不利因素，但專(zhuān)家認(rèn)為，內(nèi)嵌式技術(shù)由于良率問(wèn)題及觸控面板反應(yīng)度降低，整體來(lái)看，目前對(duì)于高階行動(dòng)裝置的滲透率依然不高，且此技術(shù)仍需面對(duì)芯片整合的挑戰(zhàn)， 因此認(rèn)定蘋(píng)果突然轉(zhuǎn)換觸控技術(shù)的可能性并不大，短期內(nèi)，內(nèi)嵌式技術(shù)對(duì)現(xiàn)有觸控廠商的威脅仍低。
