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慎选小尺寸触控面板 减少市场期望与工程限度间的取舍

作者:theone0750 、 来源:信利半导体有限公司是香港上市公司

慎选小尺寸触控面板 减少市场期望与工程限度间的取舍

今日智能型手机的市场风向,对终端消费者而言,期望智能型手机更加轻薄,同时使用时间要更长、待机时间要更长。对电信营运商而言,除了机型选择多,支持各式各样的销售搭配方案之外,更重要的是手机有较低的坏损率,降低售后服务、维修服务等资源消费;以及手机能平价供应,减少绑约与资费方案补贴的财务负担。

上述种种要求,成为手机设计制造商的最大挑战。要手机要轻薄,自然要削减体积空间,但又不能因此减损电池时间,必须挑战更大的物理极限,与实行更先进的工艺,才有机会实现。看似必然要权衡取舍的「市场期望与工程限度」难题,只要实行合适的组件,即可降低取舍程度,而更接近两全兼顾。

手机电容式触控屏幕的设计挑战

一支智能型手机中,最占体积的组件,莫过于印刷电路板、锂聚合物电池及电容式触控面板,其中印刷电路板能够持续缩小,是半导体产业持续运用摩尔定律让芯片更微缩,进而持续减少手机芯片的颗数与外部零件数。

因此目前体积缩减的焦点集中在电池与面板,碍于电池技术的推进缓慢,相同容积内可储存的电量,无法如摩尔定律般快速且显著的提升,想缩减电池体积,必然会减少电池电量,如此即难达成手机长时间使用的目标。所以,工程重点将在面板,如果能选用更轻薄的电容式触控面板,除了能进一步压缩显示模块和电容式触控面板之间的贴合厚度,还能兼顾电量与轻薄。

    长期以来,手机电容触摸屏和显示模块的装配是采用双面黏贴合的方式,即在显示模块上表面四周贴上双面黏,然后将电容面板与贴好双面黏的显示模块对位,贴合。这种贴合方式带来的优点是成本较低、装配简单,但缺点也显而易见,即是显示效果受影响,屏幕内部易进灰尘和水气,同时整个模块更厚。

    自从iPhone 4出来后,业界开始关注「全贴合」工艺,这种贴合方式将电容式触控屏幕和显示模块间用光学胶整面贴合,如此带来最直接的优势即显示效果更佳,厚度更薄,同时不用担心屏幕进灰尘和水气问题。

iPhone 4采用的是玻璃对玻璃结构的电容式触控屏幕,在降低厚度方面依然有限,但一般大片制程生产的OGS电容式触控屏幕在实行全贴合工艺后,整机厚度虽更薄,却无法完全满足部份手机制造商的高可靠度要求。

领先业界的薄型良率制程

    信利自2008年开展全贴合工艺的研发,目前4吋左右全贴合良率已有96%以上,拥有领先业界的良率水平。传统制程的电容式触控面板,多在1.1毫米以上的厚度,难以更薄,而信利光电实行小片制程生产OGS产品,可让电容式触控面板达0.7毫米以下的厚度,甚至达0.55毫米、0.4毫米。厚度降低后表面强度能保持不变,以0.4毫米小片制程的OGS产品为例,三点静压测试可达500Mpa,实行更轻薄的面板,则不用减损电池配置空间,从而达到

轻薄、长待机的兼顾效果。

    由于显示面板和触控面板的全贴合是硬对硬贴合,而显示面板内含有液晶,在贴合过程中,由于涂胶的平整度或者贴合精度上面的误差容易造成贴合受力不均,导致显示面板内液晶受压而出现黄斑问题,针对此现象,信利液晶显示面板采用硬屏幕技术产品,采用硬屏幕技术的液晶显示屏幕,具有抗按压水波纹的特性,能大幅度降低因贴合不均所造成的黄斑问题。

更薄、更亮、对比更高的触控屏幕

    就全视角技术显示面板而言,目前业界中有硬屏幕技术和软屏幕技术,采用软屏幕技术的液晶显示面板,不具有抗水波纹特性,不适合做超薄整合触控模块,采用大片制程的OGS产品在强度上没有小片制程高,因此采用小片制程的OGS和硬屏幕技术的液晶显示面板,成为生产超薄整合触控模块的最佳组合。

    小片OGS制程技术的优点不仅于此,因为面板玻璃边缘有足够的强度,手机售出后,面板部份的坏损机率降低,满足了手机厂商与电信营运商降低售后服务、维修服务的需求。

    信利的第一款厚度2.1毫米,4.3QHD(540x960)超薄整合触控模块,较目前同规格的AMOLED显示模块薄上0.03毫米,在产品可靠性方面完全满足手机需求。相对传统的双面黏贴合,厚度减少了20%,亮度提升了10%,对比度提高了20%,深获客户好评。

专业技术实务成就高客制化能力

    智能型手机产品零件更多,内部结构设计要求更加紧密,同时为了规避整机设计中的信号和电磁干扰,零部件结构经常调整,特别是针对电容屏幕和显示模块这类大体积零组件,模块厚度、FPC长度、线路,以及所选择的IC抗干扰能力等,都需要配合整机机构设计而做相应调整。

    信利于手机模块耕耘超过20年,不仅拥有深厚的整机结构设计技术累积,还具备业界领先的全贴合生产良率。配合小片制程OGS产品,根据客户需求而客制化OGS超薄整合触控模块,一次到位的服务方案,确保可提供更快的项目反应速度、更专业的客制化服务、更好的售后服务。

在研发与设计期间,面板供货商需要根据客户需求,提供客制化的触控显示模块。实行信利专业客制超薄整合触控显示模块的一次到位式服务方案,即可提前内部克服显示面板和电容面板的潜在电气干扰问题和结构不兼容问题,减少整机前期调整过程。

   此外,信利提供OGS电容式触控面板和显示面板的贴合工序,客户不需要投资专门的贴合无尘室和人员配备,除可降低投资风险外,一次到位式服务能大幅降低沟通成本,简化备料管理,若产品出现售后问题,亦能与信利直接沟通,加速处理问题的速度,大幅提高产品竞争力。