On-cell/In-cell将成全贴合触显一体化终极方案|厦门天马微电子有限公司大客户项目部经理|徐彬城

On-cell/In-cell将成全贴合触显一体化终极方案|厦门天马微电子有限公司大客户项目部经理|徐彬城

          为了实现面板的薄型化和轻量化，将触摸面板与液晶面板“一体化”的趋势日渐盛行，全贴合技术也因此受到追捧。触摸面板和液晶面板一体化包括In-cell和On-cell两种方法。In-cell是将触摸面板嵌入到液晶像素中的方法，苹果iPhone 5因使用了In-cell技术，将厚度降低为7.6mm，比iPhone4S的9.3mm要薄出1.7mm，而On-cell是将触摸面板嵌入到彩色滤光片基板和偏光板之间的方法，广为三星手机和诺基亚Lumia旗舰系列采用，同样降低了屏幕的厚度。当“轻薄化”成为整机厂商追求的目标之时，全贴合技术的重要性也就全面凸显出来。

       高端产品青睐全贴合  仍需过几道技术难关

      目前智能手机和平板电脑的屏幕，是由显示屏和触控屏两个部分组成，二者泾渭分明，有各自完整的产业链。为了提供给整机客户完整的解决方案，显示屏厂商必须先从触摸屏厂商买来TP做贴合，同样，触控屏厂商也需要买来液晶显示屏做整合，这样一来不仅工序复杂，延误了产品上市时间，在产品厚度上也达不到客户的要求。

      在此背景下，显示与触控一体化的需求日渐凸显，相关的技术研究一时间成为厂商的重点方向。走在前列的日韩企业主导的On-cell和In-cell技术，成功实现将显示屏和触控屏做在到一起，成为目前“触显一体化”道路上的先驱。

      相比In-cell技术，On-cell目前在技术上更容易实现，随着On-cell技术的亮相，液晶面板和触摸面板的一体化迎来了转机。由于只需在彩色滤光片基板和偏光板之间形成简单的透明电极图案，On-cell更容易确保成品率。另外，与In-cell相比，On-cell像素内的有效显示区域的面积也不会减小，几乎不会由此发生画质劣化现象。

       On-cell目前在技术上比In-cell要更容易实现。如今On-cell技术屏幕已经面世两年多，三星、日立、LG 等厂商在 On-Cell 结构触摸屏上进展较快，且技术已经较为成熟。最广泛的应用为三星Super AMOLED屏幕。得益于此面板技术，三星Galaxy S2的厚度达到了8.49mm，重量只有116g，Galaxy S3的厚度达到了8.6mm，重量达到133g。并且两者都兼具可更换电池的能力。

         全贴合触显一体化已经大势所趋，不过其挑战仍不可小觑，其贴合难度大且尺寸越大越难贴合，加上液晶面板与触摸面板这两种产品价格都不便宜，一旦在贴合的过程中损坏，整个显示屏和触摸屏都要报废，损失将非常庞大。

        “把触控面板从外面买进来做全贴合，贴坏后会很麻烦，维修时需要拆除TP和LCM，这样LCD也可能会破掉，风险很大。如果未来有可能拆解，也是对LCM和cover lens的部分做拆解，目前仅有少数厂商能做到，其他厂商也在努力突破此瓶颈。” 厦门天马微电子有限公司大客户项目部经理徐彬城表示。

        对于如何保证全贴合的良率问题，李欲文表示，全贴合良率决定于设备与生产线管理，只有靠持续的改善来逐步达成。而对于大尺寸贴合难的问题，他认为理论上全贴合的尺寸无上限，关键同样在于设备。

        除了贴合及维修的难度，还一个难度在于IC的控制能力，由于IC信号处理是借由LCD的数据与闸极驱动时的带宽空隙来执行的，运行过程中可能会导致触控信号的响应时间受限，灵敏度受到影响。

       徐彬城表示，目前In-cell方案取决于IC能否支持到In-cell方案，如讯号过滤的问题，TP的操作会不会受到下面TFT的影响等，这些都要靠IC来支持。而On-cell底下的玻璃，线路和电路离得比较远，它需要另外拉一条FPC出来，这个是不是被接受，还有待市场检验。

        徐彬城强调，In-cell之所以能做进iPhone5而其它厂商做不到，是因为它选用了特定的IC来隔离讯号，这是一颗很强的IC，而且有相关的平台支持，因此，它有办法把TP跟底下TFT的讯号做分隔。”据他透露，iPhone5将IC绑定在Apple的供应链里面，其他家根本拿不到这颗IC，就算其它家有能力做In-cell产品，但是拿不到IC就难保证良率的提升。

       国内企业摩拳擦掌 有望2014年竞技量产

      在国内，京东方和天马都在推出In-cell和On-cell技术，创维液晶、TCL显示也都在积极研发中，但相比国际厂商，国内厂商在产品定位上仍有一定的差异。

       徐彬城告诉记者，国际上日韩、台湾企业做的比较成功，如韩国的三星，台湾的友达和群创等。跟这些企业相比，天马的On-cell和In-cell产品是基于非晶硅的TFT-LCD技术，主要针对国内的中低端产品，成本相对较低，而霸占国际一线高端产品的LTPS技术难度更大，成本相应也更高。

        除了京东方和天马，一直为三星代工的创维液晶也开始打自主品牌，推出 On-Cell和In-Cell技术，创维液晶宋翔表示，液晶显示与触控一体化，是目前显示面板厂商和触控面板厂商都在努力的方向，如京东方一直致力于触显一体化LCD模组的产业布局，并加速推出搭载有On-Cell和In-Cell技术的显示屏幕，且已完成Touch On-Cell一体化LCD模组研发。

         与京东方相比，创维液晶模组没有整合触控功能，其最新的On-Cell和In-Cell液晶显示技术，玻璃和触控部分均来自合作伙伴LG和奇美公司。显示触控一体化是创维液晶努力的方向，但并没有打算自己开玻璃厂，今后仍然会借助跟玻璃厂合作的形式来完成。

      可以预见，一旦这些大厂的玻璃供应和触控技术达到稳定，专攻后端贴合和盖板的创维液晶便可推动On-Cell和In-Cell快速起量。

       针对国内面板厂商已经推出On-Cell和In-Cell的信息，徐彬城表示要看整体产品的竞争优势，比如薄化能力。“In-Cell和On-Cell要减少本身的厚度，就需要将玻璃薄化，否则优势要少很多，但LCD又不可能太薄，我们能做到单边0.2-0.25mm，加起来0.4-0.5mm，而据我所知，国内其他面板厂并没有采取薄化。”

         据悉，In-Cell和On-Cell的方案要跟整机做匹配，整机的厚度最佳不要超过1.4mm至1.6mm，相差太大就没意义了。徐彬城还表示，薄化后的玻璃厚度可达0.4mm，可以顺利进到机台端，并且要保证进入机台端不会破裂。0.4mm的玻璃是否其他厂商也进得去，是否能能保证不破裂，这仍是一个疑问。

       在国际竞争方面，徐彬城表示最大的压力来自日韩，跟台湾的群创和友达相比，大陆厂商在逐渐拉近差距，将努力发挥关税方面的优势，此外，大陆厂商在价格、技术和服务方面都保留了灵活性。

       “在未来，国内面板厂可能会跟日系有一些差距，但会跟台湾并驾齐驱。机台的能力决定工艺制程的水平，台湾目前没有新的世代线，而大陆有新的世代线，唯一的不足是，大陆在‘人’的经验没有台湾企业到位，前面一两年不明显，可能三至五年就会显现。” 他补充表示，日本不断有新技术开发出来，所以日本仍是大陆厂商最大的竞争对手。在应用方面，日韩会占据国际一线品牌的中高端领域，国内的天马和国内面板厂则定位在国内的中高端。

          据悉，天马的主要市场仍在国内，目前要拿到国际资源很难，基于LTPS技术的产品出来以后，也有可能供应给HTC、三星、索尼等国际大厂。不过，徐彬城表示跟国内品牌厂商合作就已经足够，未必一定要打进国际市场，国内市场的份额反而更大。

        总的来看，大陆企业在行业竞争加剧、产品价格下降的压力下，触显一体化厂商有望在竞争中胜出。随着行业竞争加剧及产品价格的下降，为了保持较高的盈利水平和市场竞争力，企业必须突破技术上的缺陷，开拓独一无二的市场优势。

         京东方和天马最迟于2014年将推出全贴合的In-cell和On-cell的屏幕，TCL、创维液晶在In-cell和On-cell的努力想必也会在2014年见成果。如此一来，国内的“中华酷联米”等一线品牌的高端手机将会因此受益，而暂时在此技术落后的厂商，也需积极研究跟上技术更迭的进度。

        全贴合优势大显 触显技术将成“三分天下”局面

        事实上，厂商之所以青睐全贴合技术，在于它相对于传统的框贴（口字胶贴合），有非常多的优势：一来全贴合能提供更好的显示效果，二来触显两屏结合的强度有所提升，三来在降低显示屏噪声干扰的同时可防灰尘水汽，甚至实现更窄边框设计。

        全贴合触显一体化大势所趋，但有人认为，在未来的发展方向上，有可能出现面板厂商整合触控玻璃厂商，或是触摸玻璃厂商整合显示屏厂商的局面。在技术方向上，On-Cell和In-Cell会取代OGS和G1F成为触显一体化的终点。

        “谁整合谁要看全贴合技术，谁有全贴合谁就有主动权。”徐彬城说，如果面板厂有能力做On-Cell和In-cell的全贴合，把触控屏整合进来是比较容易的，否则主动权还是要给TP厂商。天马的On-cell和In-cell全贴合技术，都是基于LCM的开发，且完全有能力把外面的TP买进来自己做全贴合。如此一来，整个解决方案的成本完全可由自己掌控。在他看来，面板厂商整合触控厂商的趋势会更明显。

         对显示屏厂商来说，如果On-Cell/In-Cell技术得到普及，就无需再使用触摸面板部件，这对触摸屏厂商来说无疑是噩耗，它们将面临着产业转型的威胁。业界猜测，到时候，这些触摸面板厂商很有可能转型为液晶面板和彩色滤光片厂商，而原供应链也将完全改变。

        那么，触控面板厂商该如何应对这一趋势呢？徐彬城认为这些触摸面板厂商的机会来自于OLED技术或其他新技术的崛起，否则朝着显示端转型会很难，比如大陆某知名TP厂商就想往显示端走，但不会特别顺利，因为现在面板的需求有点供过于求，若再去投资恐怕会出现产能过剩。

         目前来看，全贴合触显一体化解决方案已诞生出两个派别：以胜华、宸鸿、大陆的DPT等触控屏厂为主导的G1F和OGS单片玻璃方案，以及以LG、三星、夏普、友达、奇美等面板厂为主导的On-Cell 和In-Cell 技术方案，且诸多高端机型中已经开始使用这两个派别的产品，并逐渐引领市场走向普及。

        无缝贴合触控显示一体化产品的量产，解决了贴合问题和贴合后触摸屏功能调试问题，在当下竞争激烈的触摸屏行业中，下游向上游延伸以期降低成本，保证利润空间，上游向下游延伸以期掌握终端客户。对于实现触显一体化的企业，有助于增强对行业波动的抵抗力，利用贴合工艺的先发优势、较好的客户基础和资金优势参与竞争，显而易见，触显一体化厂商将在行业竞争中更具发展实力。

         未来三年，In-cell/On-Cell、OGS、G1F结构的电容触摸屏将有各自的生存空间，将“三分天下”。其中，日韩企业技术领先，In-cell/On-cell产品会供不应求；台湾企业拥有规模优势和代工业的客户积累，主攻中高端市场，在OGS、G1F以及In-cell/On-cell技术方向的选择上会做各种尝试；中国企业技术和规模都相对较小，将依托最成熟的手机供应链，从低端到中端市场渗透，技术上跟台湾看齐、向日韩逼近，尽最大力量发挥成本优势。

         整体来看，多种触控和显示技术将在一段时间内“共存共荣”，不过，在笔者看来，In-Cell和On-Cell作为新兴的一体化触显技术，一旦突破良率大关把成本降下来，将凭借其“超轻超薄”的特点成为“触控＋显示”的终极解决方案。