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深入布局 下一波触控商机
从电子书到平板计算机

【作者: 朱致宜】2010年09月23日 星期四

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但MIC的数据中,电子书、平板计算机等中尺寸触控产品虽然成长率高,但今年的出货量全部都不超过一千万颗,由于中尺寸可携式产品多预计于年底开始大量问世,剩下三个月的倒数时刻,业者决定以何种策略打开市场成长,则成为众人关注的焦点。


面板篇

今年年初以降iPad带起平板风潮,预估今年下半年起,将有一箩筐长得跟iPad很像的平板计算机推出。对于触控面板业者来说,也是从小尺寸切入中大尺寸的绝佳契机。大部分有能力制作中大尺寸面板的业者,都将平板计算机列为一级战略目标。


在iPhone引领下,投射式电容在小尺寸面板应用如高阶智能型手机可说是独领风骚,而iPad的问世,也让大部分后进者群起跟进。投射式电容的最大优点就是光线穿透度高、符合窄边框设计;目前面板业者大多积极扩厂调整生产线分配,牧东光电产品原以全平面电阻式为主,但在调整产能分配后,预估明年会有9成的产品会属于投射式电容。而。


不过,投射式电容技术门坎较高,G/G制程两层玻璃在原料成本上本就较高,加上贴合良率不易控制,尺寸越大,问题也越令人头痛。


《图一 牧东光电新产品可有效缩减边框。》
《图一 牧东光电新产品可有效缩减边框。》

各有妙方:导入新制程 加值特殊面板处理

目前有厂商开发非印刷F/G制程,以软贴硬方式克服硬贴硬在贴合上的困扰,以牧东光电的非印刷F/G制程为例,目前在5吋量产中良率可达到约8成左右,7吋产品预估也会有7-8成。与G/G制程的面板相较,可以减轻40%的重量、厚度则可以瘦身50%;不过F/G制程并非没有缺点,穿透率仍然不及G/G制程,会减少2-4%。牧东光电表示,明年还将再导入黄光ITO film之制程,预估可以将窄边框设计在进一程。


此外,由于类iPad平板计算机属于可携带的行动装置,在耐摔、以及观赏角度都有着与一般面板不同的需求。目前面板厂也已针对行动装置的诸多特质进行特殊处理:举例来说,一般投射式电容面板的硬度是7H,富创得科技以奈米化工技术,直接在面板上进行硬化处理,达到9H的水平。而用户如果在光线直射、温差大的使用情境下浏览平板装置,富创得也加入抗眩光和抗反射处理。


由于投射式电容产品技术门坎高,开发成本不易控制,面板厂想要有效提高收益,除了开发新制程提高良率之外,增加产品的附加价值也是可行之道。


电子书有成本和实际使用上的考虑

在平板计算机挟强大多媒体功能夹杀下,电子书阅读器最有利的市场可能会落在教育领域,不过,在教学过程中,手写与触控绝对是重要的功能指针。目前台湾本土厂商来说,各有属意的解决方案。


电子书阅读器的触控面板,由于有阅读上的需求,对于穿透性的要求一向很高。过去电阻式的穿透率不高,且在ITO或玻璃材质贴合设计上一直受到诟病。虽然在投射式电容是目前的主流趋势,但是与平板计算机多媒体功能取向迥异,电子书因应用客群不同,其实不一定要选用成本最贵的投射式电容。


牧东光电目前旗下产品仍以全平面电阻式为多,其业务经理严立新表示,目前投射式电容面板良率仍然不高,定价策略不断下修的电子书阅读器,如果只需要使用一般的应用,其实使用电阻式触控面板就能满足需求。富晶通也已经实际出货给电子书阅读器制造商电阻式触控面板,其中比较特别的是背贴式设计,在装置背部以薄膜方式处理,不影响前端画质,透光率最高。


《图二 硅统科技(左-MFC产品事业处资深经理=右为企业营销业务处资深经理)》
《图二 硅统科技(左-MFC产品事业处资深经理=右为企业营销业务处资深经理)》

而万达光电是以自行发的表面电容式技术应用于电子书触控面板;一来只需要一层玻璃即可完成,成本较投射式电容低,二来穿透率较电阻式高,反应速度也比较快;是较为折衷的选择,不过缺点是无法进行多点触控的应用。


太瀚科技则是在日厂专利夹杀的电磁式技术中整合自己的模块。由于在电磁式设计中,面板可以整合在电子纸的后方,不影响光源进出,在穿透率部份拥有好的表现,而且电磁式能支持精准的压力感应与反应速度,虽然成本较高,但与投射式电容相比,也较符合电子书阅读器厂商的需求。


IC设计篇

而随着触控技术核心转往投射式电容靠拢,过去,电阻式触控屏幕可能交由MCU来控制就行了,但是到了投射式电容,MCU无法胜任这样的工作,一定要外加触控IC才能运作。加上面板尺寸逐步加大,线圈数也随之增加,中大尺寸的面板甚至要动用2颗以上的IC,国内外IC厂商无不积极切入。


Atmel、Cypress、Synaptics、Fresscale是外资厂商,背景较特别的是日商时乐科技。而国内投入厂商也很多,早期投入的义隆与Synaptics有专利协议,升达在投射式电容也耕耘已久,联电旗下的IC大厂硅统也从PC芯片组转往消费性电子发展,而禾瑞亚2006年合并鑫科后,成为国内少数拥有多种触控技术的IC模块业者。其他如伟诠、华硅、瀚瑞微在这方面也有布局。


《图三 禾瑞亚科技业务资深经理吴明伦》
《图三 禾瑞亚科技业务资深经理吴明伦》

投射式电容主战场 手势辨认是焦点

在投射式电容成为主战场后,手势触控辨认能力成为触控IC设计重点。不但要能辨认绝对坐标,还要能够正确辨认姿势、追踪手迹以及多手指运动,这些要求让触控IC必须处理的信息从点延伸至线与面。


事实上,投射式电容触控IC的进入门坎很高,除了前述提到的噪声处理外,手指上的脏污、人体体质差异,以及面板、机构设计造成感应度降低都是设计上的困难点。也因此,触控IC业者无不以申请专利方式保护自己的Know how,并阻挡竞争对手切入市场,苹果与义隆间多手指专利(Multi Finger)专利官司就是一例。


由于平板计算机与电子书等行动装置讲求轻薄易携,IC设计商也开始力求整合模块周边零件、或提高单一IC可支持的线圈数;不过,站在最经济的角度审视,非高价、对轻薄度要求没那么严格,或总产量不大的产品,其实不一定需要支持高线圈数的单一IC,选择数颗规格化IC搭配模块,弹性大、也能节省成本。


触控IC的评比,目前只有微软提供认证检测,与其他计算机系统厂之间则是送测的方式进行合作。禾瑞亚业务部资深经理吴明伦表示,系统厂对于触控的灵敏度、准确度以及不同温湿度下的感测力都很要求;此外,由于消费者很可能同时使用其他装置,尤其是与投影机并用时可能产生噪声干扰触控,处理能力相形重要。


硅统科技MFC产品事业处资深经理李旻翰则特别指出,电磁式触控IC在设计初期,就应该与模块商密切配合,使用防磁的材料与机构设计。而且在边框附近需要特别的算法以维持相通的反射率。太瀚科技所制造的电磁式触控模块,其IC就是由硅统所提供;硅统同时也积极寻找有产能需求的策略合作伙伴,预估年底就能看到终端产品问世。


我卖的不是IC 是Know-How

且随着面板厂的扩厂,IC业者也开始放胆投入研发与生产的比重。以禾瑞亚为例,过去的运作模式是外购IC、再将设计制作的韧体刻录在芯片上、与驱动程序捆绑以模块形式出货。不过2009年起,禾瑞亚开始投入自制IC,并打算将7吋以上投射式电容驱动IC都转为自制。吴明伦表示,禾瑞亚5年前就开始自制IC的研发布局,目前已进入收成阶段。虽然需要投入研发成本,但因市场需求量大,整体成本仍然较外购低。加上超过十年的业界经验,提供多样传输接口以及OS driver支持,对于几乎案案都需要客制化的触控IC来说,帮助很大。


传统芯片商也注意到这一点,渐渐有以模块型式出货的趋势。去年与新思专利官司胜诉的义隆电子就已经不再作单卖触控IC的生意,而转提供整体解决方案,朝触控模块发展。也就是说,触控IC厂商不再只是贩卖产品,也透过整体IC与材料、光学制程的整合,贩卖自有的「Know how」。


持相反立场,从PC芯片组积极转往消费性市场的硅统科技,则暂时不会从单售IC转向贩卖模块。企业营销业务资深经理杨裕铭表示,唯有IC占整个模块成本50%以上,对于硅统来说才有投入意义。现阶段而言单售IC的优势可能还不明显,但日后针对中尺寸面板开发的触控IC市场一但打开,OEM厂商势必给予降价的压力,此时产业态势便会走到硅统的利基点。


《图四 IDT先进用户接口事业群资深经理Eric_Itakura》
《图四 IDT先进用户接口事业群资深经理Eric_Itakura》

台湾厂商拥有重组产业链的机会

行之有年的触控产业,台湾能掌握的机会何在?从面板的角度看来,无论是上游材料或是中游的材料加工,日本厂商仍然手握关键,台湾厂商多是一窝蜂地集中在下游面板制造。而IC设计领域早已满布专利地雷,从各大厂互告未休的景况就能略见端倪,资策会MIC资深分析师顾馨文表示,便携设备触控IC虽然成长率惊人,但是否真能打开市场规模,让成本下降至IC设计业者预期的幅度,也是未知数。


目前,投射式电容应用领域最广已成大势所趋,但是要真正打开市场,厂商们一致认为提升良率是关键中的关键。这当然是个难解的题目,但是谁能跨越困难,就能甩掉更多的竞争者,不失为化危机为转机的方式。未来,面板厂能否整合后端设计与系统测试,或是IC厂整合前端制程的能力;都关系着产业链定位与价值隋时存有可调动的空间。


触控产业生态模式是百花齐放的;从产业链来看,甚少厂商能够掌握上中下游全部的资源;无论大厂小厂,大部分都必须积极寻找策略合作伙伴。Eric Itakura表示,未来,软件接口当然应该符合逻辑和直觉化;而硬件接口和工业设计也是制造商在激烈竞争中建立产品市场区隔的真正机会。从订单来看,触控产业的产品差异度很大、尤其在人机接口当红之际,客制化程度只有愈来愈高的单向道路可走了。


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