全贴合成高阶触控主流良率是关键发布时间: 2014-8-28 触控面板产业近两年来, 已朝更轻更薄、 成本需求等趋势来发展业者不仅提供各种嵌入式触控方案、导入新的ITO 替代性材料,也开始以全贴合方式来生产触控面板其中,又以贴合技术的优劣影响最显著,不仅影响生产良率,也会影响/平板的画面表现⋯触控面板薄型化全贴合需求浮现为让触控面板更轻更薄,触控面板业者不仅在显示面板与玻璃保护层间下功夫,提供各种叠层方式与技术, 让、平板制造商使用,如各式嵌入式触控方案(如On-cell 、In-cell 等)、导入新的ITO-replacement (替代性)材料,更在贴合技术上也力求突破两种贴合技术的比较口字贴(右)与全贴合(左)的光线透通结果比较Getac 以贴合技术来看,业界常用的方法有 “ 口字胶贴合 ” 与“ 全平面贴合 ”两种口字胶贴合(又称 “ 框贴” 、edge lamination 、air bonding 、air gap 等), 就是透过双面胶, 将触控感应面板(Touch Sensor Panel ;TSP)与保护玻璃层( Cover Lens )的四边贴牢,好处是作业容易、成本较低、技术门槛低,缺点则因为只贴四边, 中间会产生空气层(air gap),经由光线折射之后会产生叠影,画面呈现效果稍差,较难引起/平板制造商的兴趣。
而全平面贴合(又称 “ 面贴” 、 full lamination 、 direct bonding 、 optical bonding 、 non-air gap ) , 就是利用 OCA(Optically Clear Adhesive ,固态透明光学胶)或 OCR (Optically Clear Resin , 液态透明光学胶),来进行触控面板与玻璃保护层的完全贴合由于两层板中完全密合,没有任何缝隙与空气层, 因此能让显示面板的背光比较顺利穿透玻璃表面,不会有光折射所产生的叠影情况,呈现出高辉度的高品质,同时还可以缩减整体厚度另外还有许多好处,像是屏幕不会进灰尘,触控模组也因与面板紧密结合让强度有所提升, 同时能有效降低显示面板产生之杂讯对触控讯号所造成的干扰 全平面贴合挟以上种种优势,成为近两年来主流与高阶/平板产品的最佳贴合解决方案全贴合技术剖析良率是最大关键虽说全贴合技术具备较佳的显示效果,但其涂布材料与加工成本也相对较高跟口字胶贴合整体成本相比,两者大约有15%~20% 左右的价差在良率方面,全贴合技术显然没有口字胶贴合高,且贴合面积越大,良率越低 加上现在的智能型屏幕越来越大,对触控模组业者来说,必须采购高精密度的贴合设备, 才有效增加良率、提升毛利。
因为在贴合的过程中,只要发生贴合瑕疵、OCR 胶渗入面板或发生紫外线固化(UV Curing ) 不均等状况,就会导致无法重工(rework) ,让整块面板报废掉在贴合材料部份, 目前主要有 OCR 和 OCA 两种胶,皆有业者采用而决定生产良率的因素,在于各业者的贴合技术,以及其购入之贴合机的效能,必须做到胶性稳定、贴合精准度高、匀称且无气泡等要素,将触控面板和保护玻璃无缝贴紧,才能算是良品在实际案例中,5 英寸以下采用 OCA 的实绩多,且贴合机普及,良率高、胶材又便宜,故许多智能已采全贴合技术至于5~12英寸则是小尺寸厂商沿用5 英寸的成功案例来生产,良率普通而10~22 英寸中,比较适合用OCR 来贴合,例如 Sony 的 Bravia 大尺寸电视,便是采用OCR 来做全贴合,因为其胶材的特性与流动性,能够填充曲面、段差的要求不过,OCA 因为有铁框间隙,故没有渗胶的疑虑,且可透光区无限制在 OCA 或 OCR 全贴合制程步骤部份, OCA 首先以软对硬贴合机,将 OCA 贴附于玻璃层,接着开始抽真空,以预防气泡产生,接着运到硬对硬贴合机, 将上玻璃层贴附于下玻璃层,然后进入加压脱泡机来去除气泡即可,步骤简单。
而OCR 较复杂些,在全贴合设备中,先涂胶(将 OCR 水胶以鱼骨图案的方式涂布在玻璃层),然后翻转压合(上玻璃层翻过来, 对位后压合) ,接着进行展胶 (将 OCR均匀延展到全平面),再来就是UV 预固化(紫外线光源预固化上下玻璃层),最后进入 UV 机进行最后一道程序,以紫外线光源将胶材全面性固化包括广运( Kenmec )、永美( Promell )与朔海( So-high )等贴合设备供应商, 都有针对新一代 OGS 与 In-cell 技术强化的自动化机台,提供吐胶、贴合、雷射、对位等超高精密度的全贴合工序,让贴合厂或触控面板业者能够生产出高良率的全贴合面板由于机器的效能显著,促进近两年的全贴合面板良率提升,再加上一线移动装置品牌的导入使用,带动OGS 与 In-cell 的市场需求急速上升,使GG和 GF2 等技术在高阶终端装置的市占率将会被压缩渗透率逐渐增加全贴合将成主流全贴合虽然成本较高,但其光学表现是口字贴无法比拟的,加上5 英寸以下全贴合良率高、技术纯熟,因此许多大厂的主流与高阶甚至平板产品, 都开始采用全贴合面板, 成为当今主流解决方案在平板产品中,目前苹果的iPad 家族皆未采用全贴合的设计,但有趣的是,其 iMac 电脑却采用全贴合(该屏幕没触控功能,只将显示面板和玻璃保护层做全贴合),iPhone 4s 也采用单玻璃全贴合的技术;反观许多非苹阵营的高阶平板电脑,纷纷采用全贴合的趋势下,做出比 iPad 厚度更薄的产品,例如于2013 年 FNF(五元素/远瀚科技)推出的 ifive x3 平板,便是采全贴合(10.1 英寸、548 克、6.9mm 厚)架构。
由于 iPad Air 仅采用口字贴合 (9.7 英寸、469 克,7.5mm 厚),在屏幕大小、重量、厚度等都输给了甫于2014 年 7 月上市的三星Galaxy Tab S 10.5 LTE(采全贴合,10.5 英寸、 467 克、 6.6mm 厚) 因此,2014 年苹果有机会在新版iPad 中采用全贴合技术, 以改善光学效果,让厚度可以再更薄一些,以抢回市占率至于非苹阵营的 Windows 触控平板/电脑部份, 自 2013 年起就纷纷采 OGS 的架构,至于口字贴或全贴合的作法都有,视产品的定位来决定不过,由于尺寸越大(>14 英寸)的 OGS 口字贴产品,在手指按压屏幕时, 其玻璃保护外层会向下微曲并贴近到显示屏幕上,造成吸附现象,甚至出现类似电阻式触控屏幕常见的牛顿环(Newton Ring,同心环绕的彩色光环) 现象,则大大影响了屏幕的光学品质与画面呈现的效果全贴合面板的维修费用也高昂以消费者的角度来看,面对越来越多智能型、平板、触控笔电等产品,纷纷采用 “ 全贴合” 屏幕,能拥有较高的光穿透率、在强光下也有绝佳的可视度与对比度、具备抗磨耐损、防灰尘(甚至有些机种有防水设计),且机身更薄、触控反应更即时⋯等诉求,能够为消费者带来更好的使用体验。
然而全贴合面板强度比较薄弱,特别是的全贴合面板,是直接镶在外面,不像笔电面板周遭还有A 盖硬壳保护,当使用全贴合面板的移动装置不小心手滑摔到地面上,尤其是屏幕直接碰撞到地面时,整片屏幕摔破的机率很大, 维修时必须将整片触控面板+外层玻璃送回原厂更换,所费不赀而坊间几乎找不到所谓 “ 副厂” 的面板零件来做更换服务,顶多就是拿原厂的零件来帮消费者更换,价差也很有限 因为副厂无法获取原厂的相关线路设计图、 调校韧体机器, 或具备投资光罩切割玻璃的雄厚财力例如 HTC One (M8),就是采全贴合设计,若摔破的话,据悉原厂更换费用就高达新台币4,500 元以上相较于采用口字贴设计的HTC One X ,原厂更换费用大约只要2,500 元,价差颇大因此,消费者若选购采用全贴合设计的,建议一定要搭配较耐摔、 耐震的保护壳来使用,以增强保护性。