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触摸屏争霸:面板行业或被边缘化  

 
 
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触摸屏争霸:面板行业或被边缘化

  触控面板是触摸屏的核心组件之一,在智能手机时代撑起了一个行业。不过在新技术的冲击之下,这个行业正面临被边缘化甚至消失的危险。

  你每天频繁接触的触摸屏比你能看到的要复杂一些,比如那层从外表上看不到的触控面板。

  如果能把一块手机或者平板电脑的触摸屏完整地解剖,你至少可以注意到以下几个部分:被称为“大猩猩玻璃”的表面保护玻璃、触控面板、液晶屏幕。只有装上了触控面板的液晶屏幕才能被称为触摸屏—它的作用最近几年你应该已经见识到了。

  这个行业同样也有自己的隐形冠军。无论是苹果iPhone,还是其他触摸屏手机,超过八成的触控面板产品均来自台湾,其中宸鸿(TPK)占了50%,胜华科技(Wintek)占了30%,余下的则来自鸿海旗下的奇美电子。以宸鸿为例的话,眼下这家公司包括生产工人在内的员工总数超过了5万人。

  接下来想象一下,如果智能手机不再需要触控面板,这个行业会发生什么。

  这当然不是说手机会重新回到键盘时代。我们在说的其实是更薄、更轻、对比度更高的触摸屏。它将触控面板和液晶屏合二为一了,被称为“In-Cell”,即“内嵌式触控技术”。

  目前的主流触摸屏中,触控面板和液晶显示面板是分离的,两者通过后续的贴合工艺合在一起,形成“触控显示屏”;而在In-Cell技术下,触控功能模组可以直接嵌入到显示面板的液晶像素中,实现触控和显示的二合一。

  从技术本身带给屏幕的直接效果来看,In-Cell技术可以提升屏幕亮度、降低功耗和阳光反射。由于不用单独增加一层触控面板,手机还可以变得更轻、更薄。

  手机生产企业也是受益的一方。它们今后可以直接采购带有触摸功能的显示屏,不需要再单独采购触控面板,省去了原材料、物流成本和贴合工序,简化了整个供应链。

  最新使用这一技术的极有可能将是苹果的新手机iPhone 5。现在,“苹果将与显示面板厂商夏普、东芝(微博)合作,在iPhone 5中采用In-Cell技术”的消息正在产业链上流传,以至于那些触控面板生产商纷纷发表官方声明,以稳住股价。

  关于苹果新产品的传闻人们一向百听不厌,这一次它似乎又要“改变世界”了。不过我们也可以换一种稍微委婉一点的说法:无论是从消费者的角度还是手机生产企业的角度看,触摸屏的“In-Cell”恐怕都已经是一个不可阻挡的潮流了。

  北京集创北方科技有限公司总裁张晋芳的一个观点是,无论是三星(微博)、东芝还是索尼,这些或者已经掌握了“On-Cell”、或者准备向“In-Cell”发展的显示屏厂商将会变得更强大,而业务过于集中在传统触控面板的厂商将受到不小冲击。集创是一家芯片设计和解决方案公司,其芯片主要用于LED屏幕显示驱动、触摸屏传感控制等。

  On-Cell是In-Cell技术的“前身”,最先是由三星实现的。

  目前市场上绝大多数的智能手机、平板设备和笔记本电脑,采用的都是TFT-LCD显示屏,它技术成熟,在对比度、功耗、寿命等性能上表现均衡,同时材料成本低廉,因此适合大规模生产。但这一技术眼下已经发展到了极限,无法做得更薄,分辨率最多也只能达到720P的等级。

  在这方面实现突破的是三星AMOLED显示屏。与TFT-LCD相比,由于省去了背部光源部分,AMOLED显示屏在屏幕轻薄、可视角度、对比度等方面都有了提升,更直接提升了20%的亮度。

  更具变革性的是另一点。在基于TFT-LCD的触摸屏下,触控面板与液晶显示屏贴合,显示屏的玻璃也构成了触摸功能的一部分,这会给触控信号带来干扰,多少都会影响到触控效果;而在三星2010年正式推出的Super AMOLED屏幕上,触控模组可以直接“外挂”在显示屏上,显示屏的玻璃只起到保护作用,减少了对触控信号的干扰。在新的工艺下,新型触控面板也可以做得更薄。

  如今On-Cell触摸屏的市场需求与日俱增。市场调研机构NPD DisplaySearch的数据显示,全球AMOLED面板今年第二季度出货量足足增长了93%,市场总额达到了14.6亿美元,占中小型显示面板市场的20.2%。而三星更是全球最大的AMOLED屏幕提供商,市场占有率高达97.5%。

  三星逐渐显示出了它对产业链上下游的影响力和控制力,现在它已是全球最大的手机生产商。这或许也能解释苹果为什么要拉拢LG、夏普、东芝和索尼,希望在下一代iPhone中采用In-Cell技术。它开始将三星视为对手,并且希望逐步摆脱在屏幕工艺和技术上对三星的依赖,寻找新的合作伙伴。

  几乎可以肯定的是,In-Cell技术的良品率一开始并不会太高。由于直接将触控模组嵌入到了液晶屏像素中,给触控信号带来的干扰将比以往的技术都要大。如何有效地降低干扰,提高触控准确性,将是各个厂商需要着力解决的一个大问题。

  因此三星的On-Cell技术还有时间去提高自己的市场占有率,并且选择合适的时机,用自己的方法向In -Cell推进。最大的挑战将来自于Super AMOLED显示屏的产能限制。

  由于三星的Super AMOLED面板在终端市场颇受欢迎,和鑫光电(HannsTouch)将在2012年第一季里开始生产新的5.5代触控传感器—它是可以“外挂”的触控面板,最大产能约为每月5万片;另外,住友化学(Sumitomo)也制定了类似计划,它们将一起帮助三星解决AMOLED触摸显示屏的产能问题。在新型触控模组上,三星开始摆脱过去单打独斗的局面。

  那些过去专注于生产传统触控面板的厂商看起来已经有点被边缘化的危险,对还未掌握On-Cell技术的显示屏生产商来说,这个威胁也与日俱增。个人智能移动终端对显示屏越来越薄的要求,正在迫使终端设备的制造商们考虑放弃传统触控面板,采购那些集成了触控和显示功能的液晶屏。

  单片式玻璃触控结构(Sensor-on-Cover),或许能帮助传统触控面板生产商暂时抵御来自新趋势的冲击。

  这种工艺可以不再像过去那样在线路两侧都贴上玻璃。如果良品率达到可以量产的水准,那么不但可以减少触控面板的厚度与重量,还可以为终端厂商降低成本。

  张晋芳说,采用这种结构可以使厚度减少0.3mm至0.6毫米,也改善了整个屏幕的透光率。这种工艺可以通过“大片制程”(Sheet Type)或“小片制程”(Piece Type)两种方法实现。

  “大片制程”是一种先加工、再切割的方法,先将一大片玻璃基板强化、并以整片基板为单位进行触控线路的蚀刻,然后再切成所需要的面积大小。这一工艺的优点是效率高、触控线路的良品率也比较高。但强化后的玻璃经过多次切割,表面容易产生许多看不见的细微损伤,而这些细微损伤正是造成日后玻璃强度弱化、容易破裂的主要原因。

  “小片制程”的工艺与此相反,首先确定屏幕大小,然后单独制作。虽然玻璃强度得到了提高,但对工艺的要求和成本也随之上升。

  根据行业咨询机构NPD DisplaySearch发布的《2011年第四季度触控屏市场分析报告》,当年采用单片式玻璃触控结构的触控面板总计出货量约为1600万片,主要用于屏幕大小在3寸以上的智能手机,大部分产品都使用了“大片制程”。

  当然,传统触控面板厂商也可以选择加入“触显二合一”的战局,引入In-Cell技术。但在这件事情上,它们还要同时得到TFT-LCD显示屏厂商的支持,后者必须提升自己的生产工艺。

  眼下最先进的TFT-LCD工艺被称为低温多晶硅技术(LTPS),它的显示效果更精细。但这一工艺成本太高,良品率也没有很好的保证,因此大部分厂商都不敢贸然增加产量。

  从良品率、生产成本等因素考虑,大部分触控面板与液晶屏厂商的合作短期内仍然会以大片制程+单片式玻璃触控结构的组合为主。NPD DisplaySearch的分析认为,在未来数年内,贴合工艺触摸屏、On-Cell触摸屏和In-Cell触摸屏仍会同时出现在市场上。

  提升触摸屏的技术工艺很难一蹴而就。早在2005年,宸鸿创始人江朝瑞就曾前往芬兰,向诺基亚(微博)推销触摸屏技术,希望诺基亚将这一技术应用到手机上。此时的宸鸿已经快走上绝路,为研发触控面板,这家公司6年总计烧掉了12亿新台币。

  好在后来的苹果iPhone大获成功,宸鸿开始收到源源不断的订单。从2007年6月起,宸鸿为iPhone定做的电容触摸屏正式量产。第一天试产时,它们成功生产了200片触摸屏,但是良品率只有8%。这是一条有90道工艺的精密生产线,中间出现一点差错都会导致生产的触摸屏报废。经过反复修改生产工艺,宸鸿在一个月之后将良品率提升到了80%。

  现在,这些昔日的荣光开始暗淡。领先的智能手机和显示屏厂商们—苹果、三星、索尼、LG,正计划逐步“抛弃”传统触控面板,走向新技术之路;而后者并不打算坐以待毙,它们仍然希望以自己的方式,在产业链中占有一席之地。

  在短期之内,这暂时还不会演变成为一场你死我活的战争。尽管新趋势的走向越来越明显,但其中无疑也会受到诸多商业和市场因素的制衡。毕竟如果一家几万人的工厂一夜之间倒闭了,这件事情可并不怎么好玩。

 
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