OSG、G1F技術競逐中大型觸控商機

新一代作業系統，均已改用觸控操作人機互動作為主要操作輔助方式。Microsoft

OGS為利用外掛單片玻璃整合的觸控解決方案，將原有電容式觸控常用的GG、GG2方案大幅增強了觸控模組的薄化幅度，但隨著新穎的嵌入式觸控解決方案相繼推出，也進一步侵蝕OGS的市場，形成觸控技術多方競逐態勢…

觸控人機介面持續發燒，其實觸控式的屏幕設計發展相當早，但早期多採用電阻式觸控技術，利用屏幕表面披覆電阻觸控感測模組，透過感應螢幕表面的觸壓機械式動作導致表面電阻值的變化追蹤觸點。但電阻式觸控模組有幾個致命的問題在應用架構上無法積極突破，例如透光性較差影響屏幕表現，另在電阻式觸控發展多觸點偵測會造成觸控模組結構趨於複雜，導致原有的成本優勢盡失。

電容式觸控 人機互動體驗佳

而隨之發展的電容式觸控技術，由於是透過屏幕表面的手指與屏幕間的觸按電容微弱變化，進而偵測再分析取得對應觸點座標，使用的觸控感測機制相對較電阻式觸控設計為佳，後Apple採用GG(Glass-Glass)結構方案發展iPhone產品，使得iPhone在兼具電容觸控優勢外，又因其採用GG架構觸控模組，使得其顯示表現明顯優於仍採行電阻式觸控方案的智能手機，帶起全球性的智能手機、平板電腦電容觸控整合潮流。

觀察電容式觸控方案，在觸控感測機制與觸屏模組的設計方向不同，也會直接影響其使用效益與料件規格與特色，以電容觸控來說，目前主流會有嵌入式觸控模組設計(In-cell/On-cell)、OGS(One Glass Solution)、G/G(Cover Glass/Sensor Glass)、GFF(Cover Glass Film/Film)等，先不談嵌入式觸控方案，以外掛形式的GG(雙玻璃)觸控架構、OGS(單玻璃觸控方案)與GFF(Cover Glass/Sensor Film X/Sensor Film Y)等方案觀察，外掛式的整合難度較低，也是中低價位產品常使用的觸控設計方案。

GFF製程繁複 材料成本高

若以厚度來觀察，GFF可以說是外掛式觸控方案中較厚的設計，GFF由上而下由Cover Glass、OCA(固態光學膠)、CNB、PET film、OCA、PET film、OCA、LCD構成，GFF的特色為利用Film type PET薄膜建構觸控感應層，為將ITO利用光蝕刻或是印刷技術製作於PET薄膜之上，利用PET膜的優勢在於由薄膜建構的感測層成本可低於玻璃材質感測架構，生產材料成本也會較低，但較麻煩的是PET感應層或印刷/蝕刻技術大多掌握在日商手上，雖然GFF可改善GG結構方案的玻璃貼合技術方案的成本問題，與改善GG的貼合良率問題。

即便GFF具材料成本優勢，但GFF的組成架構仍稍嫌複雜，導致觸控模組的薄化程度有限，為了滿足電子產品的薄化設計趨勢，近年來觸控模組廠商也紛紛投入開發OGS單片式玻璃觸控模組設計架構，目標在減少ITO薄膜或是ITO玻璃的使用量，利用簡化或整合架構概念使觸控模組可以達到更薄的設計目標，觸控功能材料越簡化、薄化，也可進一步增加液晶顯示模組的透光率與更佳的色彩表現，也能讓整體觸控顯示模組具更輕盈的模組重量，等於是一舉數得的技術方案。

製程簡化 OGS 薄化優勢較GG、GFF佳

而OGS的優勢還相當多，相較GG、GFF來說，OGS在製程上等於大幅簡化製造的複雜度，像是GG最大的製程良率問題會發生在感應層玻璃貼合部分，而GFF較大的問題需要多層貼合造成的成本與製程複雜度提升，而OGS因為已將觸控感應層與上玻璃進行整合，等於可讓以往GFF的繁複製程大幅簡化，在單片玻璃就已整合了感應層等繁複設計。

但GFF的問題在於使用了兩片PET薄膜與搭配OCA貼合的結構問題，為了改善GFF的結構厚度、製程複雜度與兩片PET薄膜的成本問題，隨後也推出改進版的G1F技術方案，此已形成OGS感測架構的頭號勁敵！基本上G1F的特色在於，整個觸控模組架構已經簡化至僅需單層PET感測薄膜即可完成組構，其原理是利用類似網狀結構的金屬細線建構的Metal Mesh導電材料披覆於PET薄膜底材上，用以取代先前GFF的ITO film、ITO薄膜之類的導電材料。

G1F感測層阻抗低 觸控基礎信號品質優異

G1F採行Metal Mesh的優勢在於成本優勢，原有GFF的兩層薄膜硬是減少到僅需一層，這代表著貼合成本也將減少一半，而Metal Mesh的特色在於阻抗極低，一般僅5~10歐姆，若是GG的感測層約在50~100歐姆，而PET材料的感測層阻抗約在150歐姆以上，阻抗過高問題會導致感測觸點的訊息雜訊相對增加，干擾較多會導致觸控IC的設計複雜度與成本相對增加，而Metal Mesh因為阻抗極低，相對感測觸點的基礎信號品質相對提升，觸控IC的製作難度與分析品質也可以相對提升不少。

目前OSG與G1F大多在中/大型尺寸產品上使用，如平板電腦、觸控筆電甚至觸控AIO電腦都看得到。尤其是2012~2013年Windows 8觸控作業系統推出，將進一步擴增中/大型尺寸的非蘋果產品的觸控應用市場，重點在觸控筆電的應用上使得10~15吋的中型觸控面板的需求激增，置於15吋以上AIO使用的較大尺寸觸控面板，使用觸控技術方案的需求也會較往年更為顯著，而OGS或G1F應用方案，在中/大尺寸應用上均具一定程度的市場競爭力。

In-cell為觸控螢幕終極整合方案 未來發展不可小覷

另一方面在小尺寸產品方面，In-cell、On-cell在小/中尺寸的應用，尤其是智慧型手機的用量較為明顯，從In-cell的發展角度觀察，為將觸控感應層做到液晶裡頭，這代表著In-cell可以更簡化整體設計，使觸控層與液晶屏幕得到更高度的整合，但問題是液晶內的運作頻率相當高，也會相對增加解析微弱的觸點資訊的雜訊干擾，形成對觸控IC解析觸點的技術門檻，而高度整合的優勢可以讓觸控顯示模組更為薄化、保護玻璃因為不需過度加工與薄化，也可在成本結構在玻璃部分達到優化效果。

而觀察In-cell的製程架構會發現，由於觸控架構與液晶直接整合，這也會對液晶本身的開口率造成影響，但為了達到終端裝置對顯示的基本要求，也代表著在實際產品設計上必須增加In-cell觸控面板的耗電量需提高，雖然現階段LCD觸控整合採行In-cell看起來結構單純、技術原理可行，但實際上在核心技術、量產技術方面仍有許多瓶頸需要進一步突破。就目前用量觀察，In-cell的觸控液晶顯示架構，較大量的用量仍集中在5吋上下的智慧型手機採行為多。

至於整合觸控架構液晶概念轉到彩色濾光片與偏光片之間的On-cell技術方案，目前以Samsung、LG、Hitachi等廠商發展較為積極，而Samsung則將該技術大量部署於AMOLED顯示產品中，為其對應產品提供大幅薄化的設計優勢。On-cell為在彩色濾光片、偏光板利用簡單的電極圖案形成觸控感應層，相較把感測機制製作於液晶中的In-cell架構，On-cell可避免液晶內的干擾問題，製作難度也大幅降低，而On-cell或In-cell最大的改變是將原本觸控感應層製作於顯示材料上，等於是改變了觸控顯示屏的產業鏈結構，原有顯示、觸控模組分由不同產業進行分工的模式也將轉由顯示業者一手獨攬。

由顯示技術業者進行觸控整合，業界一般認為是個相當顯著的發展趨勢，因為顯示技術業者具有生產與技術開發優勢，尤其是面對輕量化與薄化設計趨勢方面，高度整合才能滿足未來需求，目前In-cell技術方案應是終極的觸控整合方向，但In-cell技術架構在生產難度、材料結構方面的技術門檻較多，目前僅有小尺寸應用較顯著，技術優化仍有相當程度的空間尚待努力，至於On-cell技術架構，雖然為折衷的技術方案，但業界一般認為這只是In-cell的過渡技術，在終極整合設計方面，仍以In-cell最具技術優化的條件與價值。

即便如此，In-cell與On-cell目前雖是極具潛力的技術方案，但市場主流仍以成本優勢較高的OGS、G1F等觸控技術為主，在OGS與G1F持續搶占中/大尺寸應用上，AIO產品也有對應技術導入現象，而在微軟Windows 8觸控作業系統強勢推廣下，整合觸控的人機互動體驗將成為近代電腦的重要變革，即便目前仍有部分大尺寸AIO、觸控螢幕為使用光學式觸控方案，在多觸點偵測更具使用優勢的電容式觸控技術方案下，仍以OGS、G1F等觸控技術更具發展空間。