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2012-8-24 13:16 上傳
觸控面板是觸摸屏的核心組件之一，在智能手機時代撐起了一個行業。不過在新技術的衝擊之下，這個行業正面臨被邊緣化甚至消失的危險。
文｜記者 俞斯譯
你每天頻繁接觸的觸摸屏比你能看到的要複雜一些，比如那層從外表上看不到的觸控面板。
如果能把一塊手機或者平板電腦的觸摸屏完整地解剖，你至少可以注意到以下幾個部分：被稱為“大猩猩玻璃”的表面保護玻璃、觸控面板、液晶螢幕。只有裝上了觸控面板的液晶螢幕才能被稱為觸摸屏─它的作用最近幾年你應該已經見識到了。
這個行業同樣也有自己的隱形冠軍。無論是 Apple iPhone，還是其他觸摸屏手機，超過八成的觸控面板產品均來自台灣，其中宸鴻(TPK)占了50%，勝華科技(Wintek)占了30%，餘下的則來自鴻海旗下的奇美電子。以宸鴻為例的話，眼下這家公司包括生產工人在內的員工總數超過了5萬人。
接下來想像一下，如果智能手機不再需要觸控面板，這個行業會發生什麼。
這當然不是說手機會重新回到鍵盤時代。我們在說的其實是更薄、更輕、對比度更高的觸摸屏。它將觸控面板和液晶屏合二為一了，被稱為“In-Cell”，即“內嵌式觸控技術”。
目前的主流觸摸屏中，觸控面板和液晶顯示面板是分離的，兩者通過後續的貼合工藝合在一起，形成“觸控顯示屏”；而在In-Cell技術下，觸控功能模組可以直接嵌入到顯示面板的液晶像素中，實現觸控和顯示的二合一。
從技術本身帶給螢幕的直接效果來看，In-Cell技術可以提升螢幕亮度、降低功耗和陽光反射。由於不用單獨增加一層觸控面板，手機還可以變得更輕、更薄。
手機生產企業也是受益的一方。它們今後可以直接採購帶有觸摸功能的顯示屏，不需要再單獨採購觸控面板，省去了原材料、物流成本和貼合工序，簡化了整個供應鏈。
最新使用這一技術的極有可能將是 Apple 的新手機iPhone 5。現在，“ Apple 將與顯示面板廠商 Sharp 、東芝合作，在iPhone 5中採用In-Cell技術”的消息正在產業鏈上流傳，以至於那些觸控面板生產商紛紛發表官方聲明，以穩住股價。
關於 Apple 新產品的傳聞人們一向百聽不厭，這一次它似乎又要“改變世界”了。不過我們也可以換一種稍微委婉一點的說法：無論是從消費者的角度還是手機生產企業的角度看，觸摸屏的“In-Cell”恐怕都已經是一個不可阻擋的潮流了。
北京集創北方科技有限公司總裁張晉芳的一個觀點是，無論是 Samsung 、東芝還是 Sony ，這些或者已經掌握了“On-Cell”、或者準備向“In-Cell”發展的顯示屏廠商將會變得更強大，而業務過於集中在傳統觸控面板的廠商將受到不小衝擊。集創是一家芯片設計和解決方案公司，其芯片主要用於LED螢幕顯示驅動、觸摸屏傳感控制等。
On-Cell是In-Cell技術的“前身”，最先是由 Samsung 實現的。
目前市場上絕大多數的智能手機、平板設備和筆記本電腦，採用的都是TFT-LCD顯示屏，它技術成熟，在對比度、功耗、壽命等性能上表現均衡，同時材料成本低廉，因此適合大規模生產。但這一技術眼下已經發展到了極限，無法做得更薄，解像度最多也只能達到720P的等級。
在這方面實現突破的是 Samsung AMOLED顯示屏。與TFT-LCD相比，由於省去了背部光源部分，AMOLED顯示屏在螢幕輕薄、可視角度、對比度等方面都有了提升，更直接提升了20%的亮度。
更具變革性的是另一點。在基於TFT-LCD的觸摸屏下，觸控面板與液晶顯示屏貼合，顯示屏的玻璃也構成了觸摸功能的一部分，這會給觸控信號帶來幹擾，多少都會影響到觸控效果；而在 Samsung 2010年正式推出的Super AMOLED螢幕上，觸控模組可以直接“外挂”在顯示屏上，顯示屏的玻璃只起到保護作用，減少了對觸控信號的幹擾。在新的工藝下，新型觸控面板也可以做得更薄。
如今On-Cell觸摸屏的市場需求與日俱增。市場調研機構NPD DisplaySearch的數據顯示，全球AMOLED面板今年第二季度出貨量足足增長了93%，市場總額達到了14.6億美元，占中小型顯示面板市場的20.2%。而 Samsung 更是全球最大的AMOLED螢幕提供商，市場占有率高達97.5%。
Samsung 逐漸顯示出了它對產業鏈上下游的影響力和控制力，現在它已是全球最大的手機生產商。這或許也能解釋 Apple 為什麼要拉攏LG、 Sharp 、東芝和 Sony ，希望在下一代iPhone中採用In-Cell技術。它開始將 Samsung 視為對手，並且希望逐步擺脫在螢幕工藝和技術上對 Samsung 的依賴，尋找新的合作夥伴。
幾乎可以肯定的是，In-Cell技術的良品率一開始並不會太高。由於直接將觸控模組嵌入到了液晶屏像素中，給觸控信號帶來的幹擾將比以往的技術都要大。如何有效地降低幹擾，提高觸控準確性，將是各個廠商需要著力解決的一個大問題。
因此 Samsung 的On-Cell技術還有時間去提高自己的市場占有率，並且選擇合適的時機，用自己的方法向In -Cell推進。最大的挑戰將來自於Super AMOLED顯示屏的產能限制。
由於 Samsung 的Super AMOLED面板在終端市場頗受歡迎，和鑫光電(HannsTouch)將在2012年第一季里開始生產新的5.5代觸控傳感器─它是可以“外挂”的觸控面板，最大產能約為每月5萬片；另外，住友化學(Sumitomo)也制定了類似計劃，它們將一起幫助 Samsung 解決AMOLED觸摸顯示屏的產能問題。在新型觸控模組上， Samsung 開始擺脫過去單打獨鬥的局面。
那些過去專注於生產傳統觸控面板的廠商看起來已經有點被邊緣化的危險，對還未掌握On-Cell技術的顯示屏生產商來說，這個威脅也與日俱增。個人智能流動終端對顯示屏越來越薄的要求，正在迫使終端設備的製造商們考慮放棄傳統觸控面板，採購那些集成了觸控和顯示功能的液晶屏。
單片式玻璃觸控結構(Sensor-on-Cover)，或許能幫助傳統觸控面板生產商暫時抵禦來自新趨勢的衝擊。
這種工藝可以不再像過去那樣在線路兩側都貼上玻璃。如果良品率達到可以量產的水準，那麼不但可以減少觸控面板的厚度與重量，還可以為終端廠商降低成本。
張晉芳說，採用這種結構可以使厚度減少0.3mm至0.6毫米，也改善了整個螢幕的透光率。這種工藝可以通過“大片製程”(Sheet Type)或“小片製程”(Piece Type)兩種方法實現。
“大片製程”是一種先加工、再切割的方法，先將一大片玻璃基板強化、並以整片基板為單位進行觸控線路的蝕刻，然後再切成所需要的面積大小。這一工藝的優點是效率高、觸控線路的良品率也比較高。但強化後的玻璃經過多次切割，表面容易產生許多看不見的細微損傷，而這些細微損傷正是造成日後玻璃強度弱化、容易破裂的主要原因。
“小片製程”的工藝與此相反，首先確定螢幕大小，然後單獨製作。雖然玻璃強度得到了提高，但對工藝的要求和成本也隨之上升。
根據行業諮詢機構NPD DisplaySearch發佈的《2011年第四季度觸控屏市場分析報告》，當年採用單片式玻璃觸控結構的觸控面板總計出貨量約為1600萬片，主要用於螢幕大小在3寸以上的智能手機，大部分產品都使用了“大片製程”。
當然，傳統觸控面板廠商也可以選擇加入“觸顯二合一”的戰局，引入In-Cell技術。但在這件事情上，它們還要同時得到TFT-LCD顯示屏廠商的支援，後者必須提升自己的生產工藝。
眼下最先進的TFT-LCD工藝被稱為低溫多晶硅技術(LTPS)，它的顯示效果更精細。但這一工藝成本太高，良品率也沒有很好的保証，因此大部分廠商都不敢貿然增加產量。
從良品率、生產成本等因素考慮，大部分觸控面板與液晶屏廠商的合作短期內仍然會以大片製程+單片式玻璃觸控結構的組合為主。NPD DisplaySearch的分析認為，在未來數年內，貼合工藝觸摸屏、On-Cell觸摸屏和In-Cell觸摸屏仍會同時出現在市場上。
提升觸摸屏的技術工藝很難一蹴而就。早在2005年，宸鴻創始人江朝瑞就曾前往芬蘭，向 Nokia 推銷觸摸屏技術，希望 Nokia 將這一技術應用到手機上。此時的宸鴻已經快走上絕路，為研發觸控面板，這家公司6年總計燒掉了12億新台幣。
好在後來的 Apple iPhone大獲成功，宸鴻開始收到源源不斷的訂單。從2007年6月起，宸鴻為iPhone定做的電容觸摸屏正式量產。第一天試產時，它們成功生產了200片觸摸屏，但是良品率只有8%。這是一條有90道工藝的精密生產線，中間出現一點差錯都會導致生產的觸摸屏報廢。經過反複修改生產工藝，宸鴻在一個月之後將良品率提升到了80%。
現在，這些昔日的榮光開始暗淡。領先的智能手機和顯示屏廠商們─ Apple 、 Samsung 、 Sony 、LG，正計劃逐步“拋棄”傳統觸控面板，走向新技術之路；而後者並不打算坐以待斃，它們仍然希望以自己的方式，在產業鏈中占有一席之地。
在短期之內，這暫時還不會演變成為一場你死我活的戰爭。儘管新趨勢的走向越來越明顯，但其中無疑也會受到諸多商業和市場因素的制衡。畢竟如果一家幾萬人的工廠一夜之間倒閉了，這件事情可並不怎麼好玩。
來源 香港新浪科技
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