全貼合將成高階觸控面板主流 良率是最大關鍵

口字貼(右)與全貼合(左)的光線透通結果比較。Getac

觸控面板產業近兩年來，已朝更輕更薄、成本需求等趨勢來發展。業者不僅提供各種嵌入式觸控方案、導入新的ITO替代性材料，也開始以全貼合方式來生產觸控面板。其中，又以貼合技術的優劣影響最顯著，不僅影響生產良率，也會影響手機？平板的畫面表現…

觸控面板薄型化  全貼合需求浮現

為讓觸控面板更輕更薄，觸控面板業者不僅在顯示面板與玻璃保護層間下功夫，提供各種疊層方式與技術，讓手機、平板製造商使用，如各式嵌入式觸控方案(如On-cell、In-cell等)、導入新的ITO-replacement(替代性)材料，更在貼合技術上也力求突破。

以貼合技術來看，業界常用的方法有「口字膠貼合」與「全平面貼合」兩種。口字膠貼合(又稱「框貼」、edge lamination、air bonding、air gap等)，就是透過雙面膠，將觸控感應面板(Touch Sensor Panel；TSP)與保護玻璃層(Cover Lens)的四邊貼牢，好處是作業容易、成本較低、技術門檻低，缺點則因為只貼四邊，中間會產生空氣層(air gap)，經由光線折射之後會產生疊影，畫面呈現效果稍差，較難引起手機？平板製造商的興趣。

而全平面貼合(又稱「面貼」、full lamination、direct bonding、optical bonding、non-air gap)，就是利用OCA(Optically Clear Adhesive，固態透明光學膠)或OCR(Optically Clear Resin，液態透明光學膠)，來進行觸控面板與玻璃保護層的完全貼合。由於兩層板中完全密合，沒有任何縫隙與空氣層，因此能讓顯示面板的背光比較順利穿透玻璃表面，不會有光折射所產生的疊影情況，呈現出高輝度的高品質，同時還可以縮減整體厚度。

另外還有許多好處，像是螢幕不會進灰塵，觸控模組也因與面板緊密結合讓強度有所提升，同時能有效降低顯示面板產生之雜訊對觸控訊號所造成的干擾。全平面貼合挾以上種種優勢，成為近兩年來主流與高階手機？平板產品的最佳貼合解決方案。

全貼合技術剖析  良率是最大關鍵

雖說全貼合技術具備較佳的顯示效果，但其塗布材料與加工成本也相對較高。跟口字膠貼合整體成本相比，兩者大約有15%~20%左右的價差。

在良率方面，全貼合技術顯然沒有口字膠貼合高，且貼合面積越大，良率越低。加上現在的智慧型手機螢幕越來越大，對觸控模組業者來說，必須採購高精密度的貼合設備，才有效增加良率、提升毛利。因為在貼合的過程中，只要發生貼合瑕疵、OCR膠滲入面板或發生紫外線固化(UV Curing)不均等狀況，就會導致無法重工(rework)，讓整塊面板報廢掉。

在貼合材料部份，目前主要有OCR和OCA兩種膠，皆有業者採用。而決定生產良率的因素，在於各業者的貼合技術，以及其購入之貼合機的效能，必須做到膠性穩定、貼合精準度高、勻稱且無氣泡等要素，將觸控面板和保護玻璃無縫貼緊，才能算是良品。

在實際案例中，5吋以下採用OCA的實績多，且貼合機普及，良率高、膠材又便宜，故許多智慧手機已採全貼合技術。至於5~12吋則是小尺寸廠商沿用5吋的成功案例來生產，良率普通。而10~22吋中，比較適合用OCR來貼合，例如Sony的Bravia大尺寸電視，便是採用OCR來做全貼合，因為其膠材的特性與流動性，能夠填充曲面、段差的要求。不過，OCA因為有鐵框間隙，故沒有滲膠的疑慮，且可透光區無限制。

在OCA或OCR全貼合製程步驟部份，OCA首先以軟對硬貼合機，將OCA貼附於玻璃層，接著開始抽真空，以預防氣泡產生，接著運到硬對硬貼合機，將上玻璃層貼附於下玻璃層，然後進入加壓脫泡機來去除氣泡即可，步驟簡單。而OCR較複雜些，在全貼合設備中，先塗膠(將OCR水膠以魚骨圖案的方式塗布在玻璃層)，然後翻轉壓合(上玻璃層翻過來，對位後壓合)，接著進行展膠(將OCR均勻延展到全平面)，再來就是UV預固化(紫外線光源預固化上下玻璃層)，最後進入UV機進行最後一道程序，以紫外線光源將膠材全面性固化。

包括廣運(Kenmec)、永美(Promell)與朔海(So-high)等貼合設備供應商，都有針對新一代OGS與In-cell技術強化的自動化機台，提供吐膠、貼合、雷射、對位等超高精密度的全貼合工序，讓貼合廠或觸控面板業者能夠生產出高良率的全貼合面板。由於機器的效能顯著，促進近兩年的全貼合面板良率提升，再加上一線行動裝置品牌的導入使用，帶動OGS與In-cell的市場需求急速上升，使GG和GF2等技術在高階終端裝置的市占率將會

滲透率逐漸增加  全貼合將成主流

全貼合雖然成本較高，但其光學表現是口字貼無法比擬的，加上5吋以下全貼合良率高、技術純熟，因此許多手機大廠的主流與高階手機甚至平板產品，都開始採用全貼合面板，成為當今主流解決方案。

在平板產品中，目前蘋果的iPad家族皆未採用全貼合的設計，但有趣的是，其iMac電腦卻採用全貼合(該螢幕沒觸控功能，只將顯示面板和玻璃保護層做全貼合)，iPhone 4s也採用單玻璃全貼合的技術；反觀許多非蘋陣營的高階平板電腦，紛紛採用全貼合的趨勢下，做出比iPad厚度更薄的產品，例如於2013年FNF(五元素？遠瀚科技)推出的ifive x3平板，便是採全貼合(10.1吋、548克、6.9mm厚)架構。

由於iPad Air僅採用口字貼合(9.7吋、469克，7.5mm厚)，在螢幕大小、重量、厚度等都輸給了甫於2014年7月上市的三星Galaxy Tab S 10.5 LTE(採全貼合，10.5吋、467克、6.6mm厚)。因此，2014年蘋果有機會在新版iPad中採用全貼合技術，以改善光學效果，讓厚度可以再更薄一些，以搶回市占率。

至於非蘋陣營的Windows觸控平板？電腦部份，自2013年起就紛紛採OGS的架構，至於口字貼或全貼合的作法都有，視產品的定位來決定。不過，由於尺寸越大(>14吋)的OGS口字貼產品，在手指按壓螢幕時，其玻璃保護外層會向下微曲並貼近到顯示螢幕上，造成吸附現象，甚至出現類似電阻式觸控螢幕常見的牛頓環(Newton Ring，同心環繞的彩色光環)現象，則大大影響了螢幕的光學品質與畫面呈現的效果。

全貼合面板的維修費用也高昂

以消費者的角度來看，面對越來越多智慧型手機、平板、觸控筆電等產品，紛紛採用「全貼合」螢幕，能擁有較高的光穿透率、在強光下也有絕佳的可視度與對比度、具備抗磨耐損、防灰塵(甚至有些機種有防水設計)，且機身更薄、觸控反應更即時…等訴求，能夠為消費者帶來更好的使用體驗。

然而全貼合面板強度比較薄弱，特別是手機的全貼合面板，是直接鑲在手機外面，不像筆電面板周遭還有A蓋硬殼保護，當使用全貼合面板的行動裝置不小心手滑摔到地面上，尤其是螢幕直接碰撞到地面時，整片螢幕摔破的機率很大，維修時必須將整片觸控面板＋外層玻璃送回手機原廠更換，所費不貲。

而坊間幾乎找不到所謂「副廠」的面板零件來做更換服務，頂多就是拿原廠的零件來幫消費者更換，價差也很有限。因為副廠無法獲取原廠的相關線路設計圖、調校韌體機器，或具備投資光罩切割玻璃的雄厚財力。

例如HTC One(M8)，就是採全貼合設計，若摔破的話，據悉原廠更換費用就高達新台幣4,500元以上。相較於採用口字貼設計的HTC One X，原廠更換費用大約只要2,500元，價差頗大。因此，消費者若選購採用全貼合設計的手機，建議一定要搭配較耐摔、耐震的保護殼來使用，以增強保護性。