精简感测模组设计 In-cell/SITO主宰手机触控市场

单层氧化铟锡(SITO)触控方案今年将横扫手机市场。中国大陆一、二线品牌厂及白牌业者正加足马力冲刺中低价智慧手机市场，因而对触控面板成本要求已日益严苛，带动以单层氧化铟锡(Single ITO, SITO)透明导电膜结构为主的触控方案出货需求激增。目前触控晶片及模组厂正竞相扩产，预估今年SITO触控面板在手机市场的渗透率将高达七成以上。  
值此同时，内嵌式(In-cell)触控方案在高阶手机市场的地位亦将更趋稳固。由于晶片商与面板厂已合力研发出量产良率较高的In-cell触控面板，并计划于今年下半年大举扩产，将逐渐纾解In-cell产能不足且成本高昂的疑虑，进而吸引更多手机品牌厂加速在新一代高阶产品中导入该方案。  

中低价手机拉抬　SITO触控身价飙涨  


图1    敦泰电子行销副总经理白培霖提到，5寸以上触控面板部分，目前业界则看好OGS的发展潜力，晶片商与触控模组厂正致力研发相关方案。
敦泰电子行销副总经理白培霖(图1)表示，智慧型手机快速朝中低价位演进，已牵动中国大陆手机制造商扩大转用成本较低的SITO触控面板，以打造更具价格竞争力的产品。此将大举提高SITO方案的市场渗透率，侵蚀目前主流DITO(Double ITO)的市占。包括以玻璃做为主要感测层的SITO双片玻璃(G/G)、单片玻璃(OGS)，以及薄膜技术阵营的SITO单片薄膜(G/F)等方案(图2)均将大发利市。  

白培霖指出，以目前行动装置品牌厂的订单需求，以及触控晶片、模组厂的备货情形来看，今年SITO方案占整体市场出货比重将上看七成，取得手机触控技术主导地位。  

SITO顾名思义系以单层ITO感测触控讯号，其将X、Y轴感测金属线置放在同一层ITO，再与玻璃基板或聚酯薄膜(PET)贴合组成触控面板；相较于应用双层ITO的传统DITO技术，SITO可减少一道ITO对位、贴合工序及材料成本，制作过程较简单，可满足中低价智慧手机的物料清单(BOM)成本限制与快速上市等条件。不过，SITO将感测线集中在一层，会有电容值过大而降低精准度的问题，且面板结构大幅简化也将减弱强度，系目前亟须克服的技术关卡。  


图2    各种触控方案比较　资料来源：敦泰电子
现阶段，触控晶片商与模组厂皆紧跟市场脉动，全力投入开发新一代SITO产品，并积极提升良率与可靠度，期争取更多手机厂青睐。白培霖透露，今年几乎所有中国大陆手机厂均将主攻中低阶市场，由于产品价格考量胜于效能及稳定性要求，且萤幕尺寸多设定在5寸以下毋须支援多点触控；因此，敦泰已量身打造多款低成本SITO触控感测晶片，包括单层自电容真实两点感应、单层自电容两指手势感应及单层互电容多点感应等，全力拉拢手机业者。  

另一方面，备受产业界瞩目的In-cell触控面板方案，则可望于今年下半年突破量产桎梏，进一步扩大在高阶智慧型手机市场的影响力。 

In-cell感测结构翻新　量产良率/可靠度激增
目前中小尺寸触控方案中，量产良率与产能已达一定水准的GG、双片薄膜(GFF)、OGS或On-cell，厚薄度多在2.1?3.0毫米(mm)之间，均不如In-cell可达到1.8毫米的极致轻薄表现；而这毫厘之差，就是手机厂最重要的较劲之处，包括苹果(Apple)、索尼(Sony)，甚至是中国大陆品牌业者均已全力投入布局，因而让In-cell成为触控产业焦点。 

然而，In-cell将触控感测层内建在液晶显示(LCD)面板中，不仅增加制作难度、损坏率与液晶杂讯问题，且感测精准度、稳定性也还不到位；在整体良率偏低、产能短缺情况下，价格亦所费不赀。 

白培霖透露，为克服In-cell严峻挑战，进而加快终端产品上市与降价速度，敦泰已开发新一代In-cell触控面板专利，可将良率拉高到和一般玻璃、薄膜式触控方案相当程度。此一创新结构改良苹果的In-cell作法，将感测层由LCD下方转至上方贴合(图3)，可拉近手指与感测层的距离，并避开严重的液晶层杂讯干扰。 


图3    现有In-cell技术架构比较，左为苹果专利，右为敦泰专利。 资料来源：敦泰电子
尽管敦泰作法可望克服In-cell量产最大瓶颈，但由于LCD上方设计空间较下方更为吃紧，势将拉近X、Y感测层距离，使两极电容值放大，进而影响触控讯号辨识与感应精准度。着眼于此，敦泰也将结合自家触控IC软硬体，以及合作面板厂底下LCD驱动IC供应链的矽智财(IP)技术，于今年下半年发布一款整合型系统单晶片(SoC)，以强化触控和液晶讯号的同步或分时处理能力，让新的In-cell感测结构运行无碍。 

白培霖透露，敦泰已和多家中国大陆面板厂订定新的In-cell触控面板量产时程，并正持续与台湾面板厂洽谈合作，初期将锁定4?5寸智慧型手机主流规格，在今年第二季后逐季放量，协助手机厂打造平价高规的In-cell产品。 

据悉，除中国大陆华为、中兴等一线品牌厂已计划在新产品中导入In-cell触控方案外，酷派也将在今年下半年推出一款号称全球最薄6.5毫米的In-cell智慧型手机，足见In-cell的产能需求将愈来愈大。 

白培霖认为，In-cell好处众所周知，一旦更优异的感测结构与触控晶片双双在下半年到位后，将逐渐发挥量产经济效益，迅速跻身中小尺寸触控主流地位，并掀起新一波技术转换潮。 

手机尺寸/价位多元　触控方案需求多头并进

尽管In-cell可望挟轻薄优势逐步攻占高阶手机市场，但是，随着手机厂竞相转向开发5?6寸、全高画质(FHD)的平板手机(Phablet)产品，却也为目前仍无法顺利跨越5寸以上触控面板量产，且支援画素愈高愈难提高良率的In-cell技术发展埋下变数。 

NPD DisplaySearch研究总监谢忠利表示，除了苹果以外，其他智慧型手机业者几乎都将Phablet视为主力产品，因而带动手机触控技术朝大尺寸方向迈进。 

由于较大尺寸的In-cell技术尚未发展成熟，且成本还是比其他技术高出许多；因此，行动装置品牌厂为加速扩充Phablet机种阵容，势将考虑应用其他触控技术，包括On-cell、超薄GFF都将成为厂商布局重点，甚至也开始出现将导入现有7寸平板主流OGS(Nexus 7)、GF2(GF DITO)(iPad mini)等方案的声浪。 

此外，随着中国大陆手机厂力拱中低价智慧手机，触控模组厂为减少ITO材料成本，进而提供客户更便宜的报价，亦将持续增加GF1(GF SITO)、GF△(GF Triangle)等薄膜触控技术的产品投资比重。 

谢忠利分析，由于上述两项新兴触控面板解决方案均只采用一片ITO薄膜，可大幅降低用料成本，且前者已可实现多点触控，后者亦能以手势模拟方式支援两点触控，皆符合一般智慧型手机需求，将以低模组成本优势快速在市场崛起。 

谢忠利认为，由于智慧型手机的尺寸与市场价格分布日益多元化，因此制造商也须因应产品规格选用适合的触控面板技术，此将使各种玻璃、薄膜、OGS或On-cell、In-cell触控方案各自在不同价位的终端产品设计领域崭露锋芒，促进整个触控产业的产值持续翻扬。 

据NPD DisplaySearch调查统计，2012年全球触控面板产值已达到约160亿美元，预估至2018年，产值将可望翻倍成长至319亿美元，足见市场需求强劲。