工商時報 拓墣產業研究所光電產業中心經理柏德葳 2013-05-12 02:11
隨著處理晶片效能、耗電量逐漸的提高，及螢幕尺寸的放大，各品牌大廠為了維持產品電池續航力，並持續朝產品輕薄化發展，包括終端品牌、觸控面板與TFT面板大廠已從觸控螢幕結構的輕薄化，著手開發新觸控技術。
而現階段In-Cell式觸控面板技術的尚未成熟，包括成本、良率與產量均仍未能滿足Apple以外的品牌大廠要求，更促使品牌、觸控面板與TFT面板等業者必須積極尋求其他觸控面板技術與材料。從以下幾個趨勢、現象來看，隨著新材料的相繼問世，恐將掀起另一波新的觸控面板技術革命。
趨勢１觸控感測器 薄膜式取代玻璃式
Glass／Glass式觸控技術所帶來的厚度與重量，對於終端市場與消費者而言，仍有極大進步空間，為了解決這個問題，Apple在新一代的7.85吋iPad mini中，捨棄使用已久的Glass／Glass式觸控面板結構，改採全新的單片雙層ITO薄膜式結構（Glass／DITO Film或GF2），以薄膜式觸控感測器取代玻璃式觸控感測器，以期同時改善厚度和重量。
但若想維持觸控靈敏度，Apple就得捨棄傳統的薄膜式觸控感測器，並導入目前由日系大廠日本寫真印刷（Nissha Printing）獨家供應的奈米銀線（Silver Nanowire）薄膜式感測器。雖然初期良率不盡理想，成本競爭力也未具優勢，但若能克服這些障礙，而且供應商增加之後，未來單片雙層薄膜式結構將可能進一步導入到Apple新一代9.7吋的iPad。
除了Apple iPad產品外，Microsoft推出的Surface平板機產品，採用同樣以薄膜式感測器為基礎的單片單層結構（G1F），在終端客戶要求下，大幅減輕重量，並藉由品牌大廠推波助瀾，讓平板機應用方面的雙片玻璃式結構觸控模組，被取代的壓力有增無減。
趨勢２ Cover Lens 塑膠將替代玻璃
在Cover Lens方面，部份大廠開始評估以塑膠替代玻璃，期能克服重量偏高與耐衝擊性不足的難題。
一般而言，玻璃材料的硬度、剛性較塑膠材料高，可抵抗因擠壓而造成的變形、破裂等問題，且較耐刮，但塑膠材料卻比玻璃材料更耐衝擊、耐摔擊，而這也是現今智慧手機最常發生以強化玻璃為材質的Cover Lens，摔落在地上而導致破裂的結果。
另外，在透光性方面，玻璃材料的透光性較塑膠材料佳，且塑膠材料在觸控模組全貼合製程中，若固化溫度偏高，或長時間使用後，易產生黃化、白霧化的現象。
趨勢３ 觸控技術 從OGS移轉至OPS
自2011年台灣業者率先推出OGS式觸控技術來，在價格與性能的優勢下，宛如現階段觸控面板技術的主流之一，尤其是欲推廣Ultrabook市場的Intel與筆電大廠，更將OGS式觸控技術視為目前最佳觸控面板解決方案。在整合觸控功能的Windows 8問世後，以Windows為主要作業核心的筆電與Ultrabook等，也開始掀起一波搭載觸控功能的熱潮。
在原有的筆電與Ultrabook上加裝觸控模組，除重量不能增加太多，更重要的是成本不能提高太多，因為Ultrabook價格還是極具敏感度，必須落在700美元以內，因此，結構相對單純的OGS式觸控面板技術就較符合品牌客戶需求。
由於筆電與Ultrabook均採用貝殼式（Clamshell）的外觀設計，考量到觸控面板強度、厚度及重量顧慮，目前觸控筆電近95％均採用OGS式觸控面板結構，至於雙片玻璃式觸控面板結構，並不會應用在筆電與Ultrabook上。儘管如此，品牌大廠仍將持續尋找更輕薄、更耐衝擊的材料與觸控技術。畢竟在1部13～14吋的筆電上加裝1片OGS式觸控面板模組，整體重量將增加180g左右，對消費者而言，這無異是增加1支智慧手機的重量負擔。
也因如此，台廠與日廠便開始評估、發展另一種可行作法：OPS（One Plastic Solution）觸控解決方案。一般而言，OGS式觸控面板技術是將ITO觸控感測器製作在採用玻璃材料的Cover Lens上，及貼合TFT-LCD面板，而OPS則是將Cover Lens的材料改為塑膠，再同樣地將ITO觸控感測器製作在其Cover Lens上，這就是OPS觸控解決方案。
趨勢４ 替代材料若出線 玻璃將退場
過去手機大廠曾在一般手機顯示面板上設置1片壓克力板（PMMA）的Cover Lens，其優勢主要是更輕、更便宜、更耐衝擊以及可撓曲等，但過去受限於硬度（耐刮性）及光學品質不如玻璃，而難以商業化，只有部分日系化學材料廠商有能力開發出接近玻璃特性的塑膠材料，但其價格不具競爭力。
但在智慧手機、平板機與觸控筆電市場快速成長下，為爭取此一大商機，觸控面板相關業者在產品技術研發上，無不力求創新。其中，觸控面板的Cover Lens部分，已有多家廠商投入開發，其材料可分為強化玻璃與塑膠兩類。強化玻璃以康寧（Corning）的Gorilla Glass與旭硝子的Dragontrail為市場主流產品，而塑膠則有昭和電工、帝人、三菱化學集團、大日本印刷、新日鐵住金化學與日本合成化學工業等廠商進行研發。
2011年三菱化學集團旗下的日本合成化學開發出替代玻璃的ORGA塑膠材料，主要是以紫外線固化樹脂（聚氨酯丙烯酸樹脂）為基材所開發出的板材，並克服過去聚碳酸酯與壓克力等樹脂薄膜透光率不佳、表面硬度低、耐熱性不佳、不耐溶劑等缺點，並在強化玻璃表現不佳的加工性與安全度部分，均有出色表現，其成本不僅較強化玻璃低，重量亦僅其3分之1。
由於ORGA本身具有與玻璃相同的透明性，且耐熱性在200℃以上，硬度為3H-7H的鉛筆硬度，因此，將作為智慧手機與平板機等所需之強化玻璃的替代材料。
趨勢５ 採奈米銀線與高溫 ITO G/F/F觸控提升良率
隨著雙層ITO導電膜（G/F/F）觸控面板將在一體機（All-In-One PC）市場大舉圈地，G/F/F觸控面板供應商正改採奈米銀線和高溫ITO投產，以突破大尺寸觸控面板的良率瓶頸，預估2014年可望陸續導入量產，將與OGS式及雙片玻璃式（G/G）觸控技術共同瓜分一體機版圖市場。
由於傳統採用低溫ITO生產的G/F/F式觸控面板，單位面積阻值固定，因此感測器的靈敏度會隨著面積增加而下降，成為大尺寸GFF式觸控面板良率難以提升的關鍵點。有鑑於此，宸鴻、洋華、介面、牧東光電、合力泰、熒茂、歐菲光、意力等G/F/F式觸控面板製造商，已加緊展開低阻值的奈米銀與高溫ITO G/F/F式觸控面板佈署，以期提高大尺寸G/F/F式觸控面板良率。
然而，大尺寸奈米銀線與高溫ITO G/F/F線觸控面板量產成敗關鍵為材料與製程。其中，奈米銀線G/F/F式觸控面板係採用聚酯薄膜（PET）的薄膜透明材料，至於高溫ITO則須改用聚醯亞胺（PI）或環烯烴聚合物（COP）薄膜材料，以適應高溫製程。現階段奈米銀線的薄膜透明材料主要掌握在日商Ube Industries、工研院材化所、長興化學等材料商手中；而PI的主要供應商為Panasonic、Mitsubishi等，其奈米銀線與高溫ITO薄膜材料的良窳與進度，備受觸控面板產業關注。
根據市況分析，預估2013下半年，採用奈米銀線薄膜材料的G/F/F式觸控面板即可導入量產，初期將先應用於智慧手機之觸控面板，預計至2014年，將可望應用於一體機；至於高溫ITO的G/F/F式觸控面板，礙於其技術門檻較高，將需延至2014年才有機會投產。
由於Windows 8可能帶動一體機市場需求，因此，也已吸引G/F/F式和OGS式觸控面板商大舉搶進一體機市場。
