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全球触控面板市场分析:内嵌式触控正式超过外挂式触控模

2017-04-06 10:09
水墨黯月
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全球触控面板市场在2016年达到了一项新的里程碑:在手机应用的触控模块出货上,内嵌式触控(包含in-cell和on-cell touch)正式超过外挂式触控模块,达到55.6%的出货比重。随着in-cell与on-cell面板在手机品牌的积极拉货与对应终端市场的成长,这个结果从2016年初就在预料之中。而原有的外挂式触控模块厂商于2014年左右起,就已经开始布局新的经营方向(如LCM背光模块、CCM相机模块、force touch压力感应模块、指纹模块),又或者是被整并。

然而,即使面板厂已经是胜利在望,代价也是相当惨烈。预计2017年时内嵌式触控有机会达到70%,但迎接在前的未必是内嵌式触控面板单价或毛利的显著拉升,正面的因素有可能在未来产能充沛与竞争的情况下而抵销。因此,面板厂已经在着手未来的突破点;除了2017年可以看到的in-cell减光罩方案外,对外来较有影响的应属2018年的面板整合指纹方案。面板整合指纹不只是一项新技术,还会连带影响指纹芯片将来对8吋晶圆厂的需求,甚至芯片厂商间的竞争也将有新一轮的洗牌。

智能型手机用的面板从2012年起就面临了一波接一波的变动。首先登场的是Apple的in-cell与JDI的Pixel Eyes(hybrid in-cell);约在同时间,LTPS背板的产能、特别是中国大陆,也开始增加。2014年开始,走中低阶市场的on-cell TFT LCD自群创开始后,出货量一路攀升;在2016年时达到了高峰,约有1亿3千万片的出货量,占总出货比重的8.4%。而自2015年起,三星显示器(SDC,Samsung Display)开始外供中国大陆的手机品牌后,on-cell AMOLED的出货比重在2016年已经达到22.6%。相信AMOLED于2017年在Apple的加持下,有机会超过30%。而且2018年之后在中国大陆的产能开出后,应该会再升高。2016年起,柔性显示器、自电容in-cell与伴随而来的芯片整合(TDDI或是IDC)成为关注重点。约2016年下半年,面板整合指纹的方案逐渐有了较多的讨论。

技术的演进表面上或许只是技术的竞争或取代而已,但实际上在表面下的却是供应链与生态体系的重组,也是厂商间竞争的消长。以柔性显示器而言,主要是基于AMOLED;而原本在LCD中受到自电容in-cell竞争而将走下坡的on-cell结构,却成了AMOLED主要的选择。由于AMOLED面板的良率还不如LCD,因此将触控结构独立出TFT背板之外,会是当前比较谨慎的选择。面板厂与品牌在柔性AMOLED的触控结构尝试方案中,外挂式是将触控线路放在ITO薄膜上成为GF SITO或是GF2;或者是将图案化的ITO薄膜放在柔性AMOLED的偏光片下,成为on-cell结构。进一步地,也可以取消ITO薄膜基板,直接将线路图案化于柔性AMOLED的薄膜封装层(thin film encapsulation)上。前两种作法都让原本衰退的ITO薄膜作法出现了生机,也提升了柔性AMOLED面板的良率。

此外,柔性AMOLED的触控结构也影响了未来的胶材与表面玻璃。柔性的当前作法其实是以曲面做刚性(形状不可重复改变)呈现,当未来可挠性技术(形状可重复改变)登场后,胶材的内聚力或抗剪力会是挑战,而表面玻璃可能会被透明聚酰亚胺(polyimide)或其他塑胶材料取代。相关厂商在这些趋势的走向下,若不在产品端提前做好布局,未来挑战的威胁是可想而知的。

自电容in-cell TFT LCD在2016年的出货量约8千4百万片,达到369%的年成长幅度,而且2017年时有机会超过2亿片。2017年第3季后,自电容in-cell的减光罩方案即将登场,此方案是否将会对外挂式触控结构主要在中低阶仅存的市场份额造成坚壁清野的效果,将在2018年有机会得到答案。自电容in-cell同时也带来TDDI芯片整合的趋势。2016年还有超过25%左右的自电容in-cell LCD面板采用分离式两芯片(触控与显示器芯片分开)方案,预计2017年起,全部都会是TDDI方案。同时,面板厂的压力将驱使芯片厂商提供「一加一小于二」的报价;为了弥补因为TDDI整合带来的营收损失,芯片厂商与面板厂之间的方案导入、采购数量、整合造成的排他性等,会让芯片厂商之间逐渐成为一场零和竞赛。

最后,面板整合指纹传感器的方案也浮出了台面。人体工学舒适度的考量限制了整机大小。为了提升视觉效果,从面板左右窄边框(1mm到0.5mm)到曲面荧幕的无边框设计,目前更进一步迈向上下窄边框的潮流。屏的高占比除了带来外观耳目一新的购买诱因外,也将为相关电子元件、人机互动带来长远的影响。高占比带来几乎满屏的设计潮流,但也逐渐将手机正面或侧面的一些功能键虚拟化入显示屏,例如:主按键(home button)、硅芯片指纹辨识区、音量键、拍照键。指纹传感器从硅芯片转为显示器的TFT之后,所得到的优点包含:可以支援多指以增加安全性,可由软件定义荧幕上的感测区,成本有机会降低,同时,将不再影响外观设计。目前,面板厂与芯片厂商已经紧密研发中,预计2017年下半年到2018下半年,陆续会有on-display与in-display的方案提出。

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