OGS触控面板发展进程解析

根据市场研究机构NPD DisplaySearch的观察，触控模组厂──特别是台湾业者──约自2011年开始积极开发OGS（one-glass solution，单片式玻璃触控面板）解决方案，OGS的开发目的主要是为了改善GG结构厚重的问题，是直接以保护玻璃当作感测线路的基板，因此可以比一般的薄膜GFF或是GF1等结构还要轻薄，光学的穿透性也更佳。 　　然而，Apple在GG DITO结构后，直接以in-cell作为iPhone的感测线路结构，即使是iPad也在2014年后全面改采GF2（DITO film）的结构。Apple的转向对台湾的玻璃触控供应链造成不小的杀伤力，加上原先在2013年被预期的触控笔记型电脑风潮并没有真正兴起，因此自2011年就开始准备的OGS产能相形之下就显得过多。 　　根据DisplaySearch的调查，在过去两年，OGS触控模组厂虽然无法太受益于触控笔记型电脑的需求，但是在智能型手机和平板电脑的应用上确实已经有了一些的斩获（约在10%以上，包含不同的制程）。以中小尺寸的应用上，OGS要面对薄膜触控的优势，而在10英寸以上则是要等待市场的起飞。 　　以DisplaySearch对供应链的了解，目前的OGS有两种不同的主要制程：大片制程（sheet type）与小片制程（piece type）；前者是先以整片玻璃基板进行感应线路图案化后，再予以切割成单片后进行保护玻璃外观成形、镀膜与丝印等制程。小片制程则正好相反，保护玻璃的 制程先完成后，再以单片的形式进行感应线路图案化。 　　在2013年底、2014年初的时间点，一些触控模组厂持续地改进OGS的制程与结构。一般而言，OGS只有单面能承载感应线路（因为另一面是使用者的触控区），因此SITO是最主要的图案形式；而为了进行SITO图案，黄光制程 （photolithography）就成了主要的蚀刻制程。 {pagination} 　　不过DisplaySearch表示，除了SITO图案外，单层多点的图案 在手机上也已经开始有了采用。此外，有些厂商进一步地改进小片制程，提出所谓的TOL 2（touch on lens 2）；而大片制程则有所谓的OGS 2。OGS虽然可以让触控感应线路结构达到更为轻薄的目的，但在市场竞争与采用上却还是有一些考量： 　　零组件共享性──OGS省略掉基板而将感应线路直接整合在保护玻璃上，因此保护玻璃同时也兼具了感应线路基板的功能。这样的结构一方面确实可以节省材料， 但另一方面也使得两个部件（触控面板与保护玻璃）绑在一起，不同机种之间的共享性就会比较差（因为两个机种的外观通常不会相同）；而对一些生命周期较短的产品（如智能型手机），部件的库存管理更为具挑战性。 　　竞争与定位──OGS虽然可以减轻重量及降低厚度，但薄膜触控结构也可以透过较薄 的PET基板来达到薄型化。再者，大多数的OGS制程都需要采用昂贵的黄光制程，但是薄膜触控可以采用较为便宜的蚀刻印刷制程，来达到低阶机种所需要的成 本要求。也就是说，在中小尺寸上，薄膜触控结构在成本与供应商的多样性上有较为明显的优势。相对而言，OGS目前则是比较被采用于较为高阶的机种； 例如：SONY、LG、Blackberry和一些中国大陆的手机品牌都是采用OGS的品牌。 笔记型电脑──基于ITO薄膜的阻抗和易 脆性对作业性的影响，以（保护）玻璃为基板的OGS相对来说是比较适合的。此外，OGS目前所具有的产能与供应链对笔记型电脑的需求也比较没有供需的问 题。以DisplaySearch的资料库分析，OGS目前至少占有70%以上的触控笔记型电脑的出货比重。 AIO PC ──如同笔记型电脑尺寸的考量因素，OGS原本应该也很适合这个应用类别。然而，受限于市场需求偏低（约仅400万台触控机种），OGS的光罩费用很难因 为出货量而摊提，而且有限的出货量也不利于上述提及的部件共享性，所以变通的G1G采用蚀刻印刷制程就成了一种经济的选择。不过，自2014年开始，金属 网格逐渐克服了制程的困难，并且展现了优异的低阻抗值特性，成了品牌的新选择。 {pagination} 至于在OGS的制程上，DisplaySearch发现，除了先前的大片和小片制程外，随着触控模组厂的研发与改进，也会对原有的制程进行改善、调整或改变。 大片制程的弱点──保护玻璃强度的一直是大片制程的重要课题。除了采用铝硅酸盐玻璃外，触控模组厂以物理研磨或是（氢氟酸）化学蚀刻的方法来改善微裂缝（micro-cracks）对强度的影响，有些厂商甚至以树脂来修补微裂缝。 小片制程的图案化──小片制程虽然没有保护玻璃强度弱化的问题，但是图案化制程的精度和效率一直是改善的重点。早期的试验阶段可能是一次曝光一片，但后来 为了改善效率，多半是让数片一次进去曝光区。同时，为了对位的精准度，每一片也会以可剥胶固定在载板上。一般而言，小片制程的保护玻璃强度比较没有弱化的 问题，但是由于图案化制程中的高温，多少对其强度造成影响，只是没有如大片制程的直接切割来得大。 TOL 2 ──此一改善制程在2014年上半年已经有少量出货，其特色是将感应线路的部分制作于聚酰亚胺（polyimide，PI）上。类似于软性显示器的基板制 程，聚酰亚胺（约3um）先涂布于载板上后进行图案化，接着再予以切割转贴到保护玻璃上。此一结构其实已经与最初的OGS概念不尽相同，比较类似于GF SITO的方式。如果此一制程可以成熟、降低复杂度与成本，对原有的小片制程不失为一种很好的改进。 OGS 2──此一制程主要适用于大片制程。原有的大片制程是将图案区（sensor units）、绝缘和引线（traces）在数道光罩的制程下完成；OGS 2则是让引线的部分可以单独客制化，也就是说让图案区变成标准品。这样的制程设计可以提高不同客户间的共享性、以降低个别光罩的费用，但又可以维持客制化。