OGS觸控面板方案的演進(jìn)與挑戰(zhàn)評析

　　根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)NPDDisplaySearch的觀察，觸控模組廠──特別是臺灣業(yè)者──約自2011年開始積極開發(fā)OGS(one-glasssolution，單片式玻璃觸控面板)解決方案，OGS的開發(fā)目的主要是為了改善GG結(jié)構(gòu)厚重的問題，是直接以保護(hù)玻璃當(dāng)作感測線路的基板，因此可以比一般的薄膜GFF或是GF1等結(jié)構(gòu)還要輕薄，光學(xué)的穿透性也更佳。

　　然而，Apple在GGDITO結(jié)構(gòu)后，直接以in-cell作為iPhone的感測線路結(jié)構(gòu)，即使是iPad也在2014年后全面改采GF2(DITOfilm)的結(jié)構(gòu)。Apple的轉(zhuǎn)向?qū)ε_灣的玻璃觸控供應(yīng)鏈造成不小的殺傷力，加上原先在2013年被預(yù)期的觸控筆記型電腦風(fēng)潮并沒有真正興起，因此自2011年就開始準(zhǔn)備的OGS產(chǎn)能相形之下就顯得過多。

　　根據(jù)DisplaySearch的調(diào)查，在過去兩年，OGS觸控模組廠雖然無法太受益于觸控筆記型電腦的需求，但是在智能型手機(jī)和平板電腦的應(yīng)用上確實已經(jīng)有了一些的斬獲(約在10%以上，包含不同的制程)。以中小尺寸的應(yīng)用上，OGS要面對薄膜觸控的優(yōu)勢，而在10英寸以上則是要等待市場的起飛。

　　以DisplaySearch對供應(yīng)鏈的了解，目前的OGS有兩種不同的主要制程：大片制程(sheettype)與小片制程(piecetype);前者是先以整片玻璃基板進(jìn)行感應(yīng)線路圖案化后，再予以切割成單片后進(jìn)行保護(hù)玻璃外觀成形、鍍膜與絲印等制程。小片制程則正好相反，保護(hù)玻璃的制程先完成后，再以單片的形式進(jìn)行感應(yīng)線路圖案化。

　　在2013年底、2014年初的時間點，一些觸控模組廠持續(xù)地改進(jìn)OGS的制程與結(jié)構(gòu)。一般而言，OGS只有單面能承載感應(yīng)線路(因為另一面是使用者的觸控區(qū))，因此SITO是最主要的圖案形式;而為了進(jìn)行SITO圖案，黃光制程(photolithography)就成了主要的蝕刻制程。

　　不過DisplaySearch表示，除了SITO圖案外，單層多點的圖案在手機(jī)上也已經(jīng)開始有了采用。此外，有些廠商進(jìn)一步地改進(jìn)小片制程，提出所謂的TOL2(touchonlens2);而大片制程則有所謂的OGS2。OGS雖然可以讓觸控感應(yīng)線路結(jié)構(gòu)達(dá)到更為輕薄的目的，但在市場競爭與采用上卻還是有一些考量：

　　˙零組件共享性──OGS省略掉基板而將感應(yīng)線路直接整合在保護(hù)玻璃上，因此保護(hù)玻璃同時也兼具了感應(yīng)線路基板的功能。這樣的結(jié)構(gòu)一方面確實可以節(jié)省材料，但另一方面也使得兩個部件(觸控面板與保護(hù)玻璃)綁在一起，不同機(jī)種之間的共享性就會比較差(因為兩個機(jī)種的外觀通常不會相同);而對一些生命周期較短的產(chǎn)品(如智能型手機(jī))，部件的庫存管理更為具挑戰(zhàn)性。

　　˙競爭與定位──OGS雖然可以減輕重量及降低厚度，但薄膜觸控結(jié)構(gòu)也可以透過較薄的PET基板來達(dá)到薄型化。再者，大多數(shù)的OGS制程都需要采用昂貴的黃光制程，但是薄膜觸控可以采用較為便宜的蝕刻印刷制程，來達(dá)到低階機(jī)種所需要的成本要求。也就是說，在中小尺寸上，薄膜觸控結(jié)構(gòu)在成本與供應(yīng)商的多樣性上有較為明顯的優(yōu)勢。相對而言，OGS目前則是比較被采用于較為高階的機(jī)種;例如：SONY、LG、Blackberry和一些中國大陸的手機(jī)品牌都是采用OGS的品牌。

　　˙筆記型電腦──基于ITO薄膜的阻抗和易脆性對作業(yè)性的影響，以(保護(hù))玻璃為基板的OGS相對來說是比較適合的。此外，OGS目前所具有的產(chǎn)能與供應(yīng)鏈對筆記型電腦的需求也比較沒有供需的問題。以DisplaySearch的資料庫分析，OGS目前至少占有70%以上的觸控筆記型電腦的出貨比重。

　　˙AIOPC──如同筆記型電腦尺寸的考量因素，OGS原本應(yīng)該也很適合這個應(yīng)用類別。然而，受限于市場需求偏低(約僅400萬臺觸控機(jī)種)，OGS的光罩費用很難因為出貨量而攤提，而且有限的出貨量也不利于上述提及的部件共享性，所以變通的G1G采用蝕刻印刷制程就成了一種經(jīng)濟(jì)的選擇。不過，自2014年開始，金屬網(wǎng)格逐漸克服了制程的困難，并且展現(xiàn)了優(yōu)異的低阻抗值特性，成了品牌的新選擇。

　　至于在OGS的制程上，DisplaySearch發(fā)現(xiàn)，除了先前的大片和小片制程外，隨著觸控模組廠的研發(fā)與改進(jìn)，也會對原有的制程進(jìn)行改善、調(diào)整或改變。

　　˙大片制程的弱點──保護(hù)玻璃強(qiáng)度的一直是大片制程的重要課題。除了采用鋁硅酸鹽玻璃外，觸控模組廠以物理研磨或是(氫氟酸)化學(xué)蝕刻的方法來改善微裂縫(micro-cracks)對強(qiáng)度的影響，有些廠商甚至以樹脂來修補(bǔ)微裂縫。

　　小片制程的圖案化──小片制程雖然沒有保護(hù)玻璃強(qiáng)度弱化的問題，但是圖案化制程的精度和效率一直是改善的重點。早期的試驗階段可能是一次曝光一片，但后來為了改善效率，多半是讓數(shù)片一次進(jìn)去曝光區(qū)。同時，為了對位的精準(zhǔn)度，每一片也會以可剝膠固定在載板上。一般而言，小片制程的保護(hù)玻璃強(qiáng)度比較沒有弱化的問題，但是由于圖案化制程中的高溫，多少對其強(qiáng)度造成影響，只是沒有如大片制程的直接切割來得大。

　　˙TOL2──此一改善制程在2014年上半年已經(jīng)有少量出貨，其特色是將感應(yīng)線路的部分制作于聚酰亞胺(polyimide，PI)上。類似于軟性顯示器的基板制程，聚酰亞胺(約3um)先涂布于載板上后進(jìn)行圖案化，接著再予以切割轉(zhuǎn)貼到保護(hù)玻璃上。此一結(jié)構(gòu)其實已經(jīng)與最初的OGS概念不盡相同，比較類似于GFSITO的方式。如果此一制程可以成熟、降低復(fù)雜度與成本，對原有的小片制程不失為一種很好的改進(jìn)。

　　˙OGS2──此一制程主要適用于大片制程。原有的大片制程是將圖案區(qū)(sensorunits)、絕緣和引線(traces)在數(shù)道光罩的制程下完成;OGS2則是讓引線的部分可以單獨客制化，也就是說讓圖案區(qū)變成標(biāo)準(zhǔn)品。這樣的制程設(shè)計可以提高不同客戶間的共享性、以降低個別光罩的費用，但又可以維持客制化。