过去,外挂式、内嵌式的触控传感器的结构选项相当复杂,如今已经大致收敛为少数几种,而不同的原生面板技术也配合了不同的优势触控技术。触控面板在实质意义上是一块组装模组,包含了显示面板、显示驱动、触控驱动,以及盖板玻璃。目前智能手机与平板应用肯定具有触控面板,笔记本应用的触控渗透率也来到约20%-25%之间,而车载应用已经为另一个重要的应用市场,预计在2022年可以突破7千万套触控模组的出货量。
在智能手机方面,当Apple于2021年全面改用on-cell AMOLED之后,原有的外挂式GF2模组出货量迅速萎缩。而自电容(self-sensing by Vcom blocks)的in-cell触控在TFT LCD上占有巨大的优势地位,几乎已经让外挂式触控结构绝迹。随着中国、韩国AMOLED产能在这几年的开出,on-cell触控已经成为AMOLED面板上的唯一技术。但随着AMOLED面板技术的变迁,例如从刚性、软性再到可折迭式(on-cell)触控传感器结构也有一些演进选项,例如互电容(mutual-sensing)单层(SITO)、多层(MLOC),以及加强材料可挠性。In-cell TFT LCD用于中低端市场,而且HD等级比重已经超过了所有TFT LCD出货量的70%。至于on-cell AMOLED主要使用于中高阶与旗舰市场; 面板厂从过去两年至今,一直在为on-cell AMOLED做细分市场化,并有不同的价位带。主要用来做细分市场的技术未必是分辨率,而是包含了:面板驱动(LPTS、LTPO)、面板型态(刚性、软性或是折迭式)、玻璃盖板型态(2.5D、3D或是折迭式)等。
在平板电脑方面,受惠于过去两年疫情期间的居家学习的趋势,自电容in-cell触控蓬勃发展,并在2021年拿到42%的出货份额,仅次于Apple特有的GF2结构(45%)。在智能手机与平板电脑两项应用中,in-cell TFT LCD出货量虽大,但也走到了成长瓶颈。而金属线网格(metal mesh)则因为对主动笔有较佳支持,进入了利基市场,维持在4%-5%左右的出货份额。平板电脑的触控结构竞争大致上是in-cell触控与GF2二分天下的局面。而on-cell AMOLED主要是用在旗舰机种,但目前其面板价格过高,而与终端产品的可接受价格不甚相衬。另外,单层发光材料的on-cell AMOLED在平板与笔记本电脑的应用上,品牌对其效能、缺点还有疑虑。目前除了Apple iPad除了Pro以外,其他品牌在高端机型的销售完全无法与Apple相比。平板电脑发展的另一个困境是与笔记本电脑的差异化,否则,强调生产力的大尺寸平板电脑终究是与轻型的笔记本电脑竞争市场、而非开拓市场。
在笔记本电脑方面,则是由互电容on-cell TFT LCD、OGS与而metal mesh三分天下的局面。不少on-cell TFT LCD用于Chromebook等教育机种,甚至未搭配盖板以降低成本。教育市场需求大约在2021年第三季开始衰退,也直接影响了on-cell TFT LCD的出货量。在2022年的上半年,on-cell TFT LCD出货量同比下滑了49%,但外挂式的触控(主要是OGS与metal mesh)却仅下滑了15%。至于自电容in-cell TFT LCD出货在历经2021年的高成长(124% YoY)后,在2022年上半年的出货量同比下滑了43%。In-cell TFT LCD之所以未如预期进展,如同在智能手机与平板电脑应用般以取代on-cell TFT LCD,主要原因与过去两年的疫情需求和2022年的总体环境因素有关。过去两年对笔记本电脑的急单需求放慢了in-cell技术导入的节奏。年来货物塞港的严重性导致库存未能如期于零售渠道铺货,而当塞港问题缓和时,未能赶上销售季节的库存却已然形成。另外,疫情的缓和、重回办公室工作,也是2022年笔记本电脑销售不佳的原因。
车载应用是触控面板近年来兴起的重大应用之一,其触控模组年出货量(约7千万)高于笔记本电脑应用(约5千万)。但是车载应用客制化程度高,机构与电子的验证时间较长,异形盖板全贴合也是一大挑战。10吋到14吋是其触控面板出货成长最明显的规格区隔(预计今年超过40%),这与ADAS系统、车载资通讯娱乐系统的成长有关。面板厂的自电容in-cell TFT LCD主要就从大于10吋的规格区隔切入,而外挂式的触控结构(如OGS与GG)比较是在10 吋以下(主要是6吋到9寸)有较多的斩获。Omdia预测车载触控面板未必会一直维持尺寸增长的趋势。大于20吋的一体式车载触控面板虽然已经开始导入,但主要是限制于较高阶车种,主流的、普及的车种应该皆在15吋以下。成本固然是个原因,过大的车载触控面板虽然有科技感,但未必实用与实际。随着汽车的半导体成本一路增加,车厂未必会把有限的成本配置皆投入车载触控面板。
随着触控面板在主流消费电子产品的普及,内嵌式触控技术能为面板本身带来的加值空间也逐渐有限,屏幕指纹(FoD,fingerprint on Display)或许是个新的方向。目前屏幕指纹模组仍是外挂式、位于面板下方,而且传感器的制作与面板关联度较低(特别是CIS 光学式),对面板厂本身没有加值之处。因此,除非是如同内嵌式处控技术般,面板厂将指纹识别技术内建于面板之中,这样才能够提高面板价值。屏幕指纹市场目前局限在智能手机应用,在平板电脑应用上还相当有限。固然于智能手表应用的付款确认功能上相当合适,但屏幕指纹技术与模组要如何克服手表内有限的机构空间,会是很大的挑战。在智能手机应用上,除了Apple执着于Face ID外,主要的智能手机品牌均已经在中高阶机种导入屏幕指纹技术,提供更为顺手的生物辨识功能。屏下传感器技术也可以广义地包含屏下相机(Display camera),但其与屏下指纹、屏下Face ID 等生物识别的实际功能未必相同。相机拍摄需要更多的光学讯息与细节,因此对面板端的像素、光学穿透的改造更困难,而屏下相机的好处主要是在见仁见智的美学上,相对于生物辨识技术而言,开发更为费力、且效果并不讨好,因此未必是对用户有实际的价值。
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