深入研究1.ppt

1、2013-1-10 下午,OGS ，TOL 觸控面板技術與開發挑戰 觸控技術發展的考量,關鍵問題,OGS，TOL 比 G/G Type的觸控面板的成本高或低?,OGS ，TOL 觸控面板技術與開發挑戰,現有 OGS 的方法-觸控面板一,資料來源 : Daiwa,現有 OGS 的方法-觸控面板二,資料來源 : Daiwa,達鴻 OGS 製作方法,關鍵問題,ITO 的成本高還是 貼合的成本高?,勝華科技的F/G,F/G觸控面板採用了厚度降到0.1-0.2mm的超薄可捲玻璃，就像薄膜一樣，未來如果OGS發展得很好，還可利用F/G取代傳統G/F薄膜觸控面板。 特別是勝華的F/G結構觸控面板中的F其實是

2、指可撓式玻璃，雖然薄度和薄膜相當，但畢竟還是玻璃，透光率優於薄膜（薄膜透光率約86%，但玻璃透光率達90%以上），並且熱膨脹係數也不會有問題,宸鴻CTO張恆耀說,單片式觸控玻璃解決方案，但技術門檻高，將面臨觸控靈敏度、面板硬度、透光度等產業鏈的連鎖反應。 目前OGS或TOL並不是僅有強硬度有技術門檻，在觸控靈敏度上，幾乎還沒有控制IC廠能解決LCD及電源的物理雜訊問題，也是單片玻璃式觸控的關鍵。換句話說，IC設計公司的技術配合，也是OGS能否真正成為觸控面板主流應用的關鍵。,宸鴻CTO張恆耀說,值得注意的是，OGS雖然相對減少單片玻璃，最後仍會包上一層防爆膜，但防爆膜容易有黃化、凹凸不平等良率

3、問題。 AMOLED面板或單片OGS觸控，皆可能朝全貼合(FullLamination)制程，若省去防爆膜使用，無疑對全貼合廠是項直接受益。,宸鴻CTO張恆耀說,現行整片強化玻璃在黃光制程較具效益，而面板產業面對的難題是，若改采切割好的強化玻璃做OGS，勢必會在黃光制程上遇到問題，生產效率及設備機台都會受影響。,宸鴻CTO張恆耀說,觸控面板業者指出，幾乎還沒有1家廠商能提出解決之道，要把硬度、觸控靈敏度、透光度問題一併解決，真正能被中高階觸控產品採用的OGS，技術演進還需要一段時間。,中華科大林晏瑞教授說,現今許多觸控面板廠在進行玻璃貼合時，習慣採用生產效率較高、厚度容易均一的光學膠帶(OCA

4、 )貼合技術，但此一技術在貼合時，容易產生氣泡而增加不良率，且貼合時無法發現的微小氣泡亦可能隨著時間擴大，唯有採購價格昂貴的真空設備才有機會抑制氣泡產生。,中華科大林晏瑞教授說,除氣泡問題會影響OGS良率外，由於光學膠帶並不能重工，因此瑕疵品多半只能報廢，導致生產效益不彰，並增加貼合廠成本壓力。 然而，儘管液態光學膠貼合技術優勢顯著，但在厚度的調整、平行度的維持則較困難，且在貼合時，液態光學膠亦可能會因受壓溢流而超出貼合範圍，必須採用人工擦拭來解決，造成生產效率低落的問題。,中華科大林晏瑞教授說,因應此一挑戰，宸鴻已研發出先在基板周圍畫定邊界，接著再固化四個邊，使液態光學膠在進行加壓時不會溢流

5、，並透過液態光學膠自動化貼合設備，精准設定膠量、展膠速度、平整性等參數，一次解決貼合時氣泡殘留、溢膠處理、塗布不均和夾帶粉塵等問題。,關鍵問題,影響OGS，TOL成功的最關鍵因素是什麼?,內嵌式 與 OGS 觸控比較,OGS終究比內嵌式要多一層ITO,所以透光度差510% 反射率差510% 成本差2050% ITO圖案化會產生moire現象 貼合良率會差一些 產品壽命會差一些,三星的Super AMOLEd與On cell 其實差異不大,On Cell 與 In Cell 都須要全貼合當尺寸越大時全貼合的良率越低所以目前較適合用於小尺寸,三星 S-Note II super AMOLED,三星

6、 S-Note II super AMOLED,三星 S-Note II super AMOLED,總結OGS的困擾,IC設計公司的技術配合 防爆膜容易有黃化、凹凸不平等良率問題 硬度、觸控靈敏度、透光度問題 厚度的調整、平行度的維持則較困難 氣泡殘留、溢膠處理、塗布不均和夾帶粉塵等問題。,傳統 In-Cell 面臨的問題,In-Cell 的訊號測量與演算法的難度都較高 In-Cell 會減少透明區域造成開口率下降，造成須要更強的背光，增加耗電 增加的元件會影響壽命，增加生產時的困難 增加的光罩數或製程都會影響良率 要與LCD驅動IC結合才具有優勢 IC設計困難,Advance in cell

7、 觸控技術可以徹底避免上述傳統內嵌式的困擾,關鍵問題,In cell 與 OGS 相同嗎?,觸控技術發展考量,大綱,成本考量 技術考量 專利考量 最佳方案,跟超過600位業界先進會談心得,考慮最多的是成本 最有把握的是技術 最擔心的是專利 最沒有共識的是方向,成本考量,關鍵問題,為什麼觸控面板的成本是每寸幾元?,成本考量,良率 耗材，元件 設備折舊攤提 資金成本 研發成本 服務維護,產量與庫存 業務成本 行政成本 匯率風險 新技術影響 專利風險 是否全貼合,品牌 vs 白牌,對品質要求的不同，良率相對不同 對耗材的品質要求不同，材料成本不同 對專利的風險要求不同 設備投資規模不同，資金成本也不

8、同 功能要求不同，研發成本也不同,少量多樣 vs 少樣大量,設備折舊攤提不同 業務成本不同 服務維護不同 匯率風險不同,資金成本不同 研發成本攤提不同 專利風險不同 庫存規劃不同,關鍵問題,In Cell 適不適合少量多樣 ?,觸控IC vs 觸控面板,增加觸控IC成本，增加觸控面板成本 提高品質 增加觸控IC成本，減少觸控面板成本 品質持平 減少觸控IC成本，增加觸控面板成本 品質持平 減少觸控IC成本，減少觸控面板成本 降低品質 減少觸控IC成本，減少觸控面板成本提高品質 大家夢寐以求的結果,透明導電膜 vs 金屬線網格,材料成本不同 生產設備不同 可使用的觸控IC技術不同 光學效果不同

9、良率不同,單層結構 vs 多層結構,觸控IC的選擇不同，成本不同 生產難易度不同，良率不同 多指操作的考量 尺寸的考量 抗雜訊的考量,(OGS，外掛式) vs (In Cell，On Cell),全貼合的考量 光學特性的考量 薄化的考量 良率的考量 耗電的考量 生產難易度考量,技術考量,外掛式，OGS，On cell，In cell，Advance in cell,生產的困難度 自電容或互電容技術 掃瞄速度 全貼合 對觸控IC的要求,Apples U.S. PatentNo. 8,243,027,本專利於 2012-8-14 獲證，原申請案號為 US2008/0062140 A1，公告日為 2

10、008-5-13，申請日為 2007-6-8 案中Apple所提的概念A，與Sony所提的混合On Cell與In Cell的技術相同 概念B與三星使用BM層作Rx，V com層作Tx相同 Apple是先進內嵌式技術的原創,Apple 相同於 Sony 1,Apple 相同於 三星,LG advance In Cell,(一) 將 V com 層切成獨立小區域電極 (二) 使用自電容的技術 (三) 觸控 IC與LCD驅動IC須分時作業 (四) SuperC Touch有相類似的提案 (五) 可以使用SuperC Touch所開發的觸控IC (六) 可行性很高,Apples TW Patent

11、201031961 A1,申請日 優先日 名稱：整合型觸控螢幕 Iphone 5 使用的In cell 技術,Tx 與 Rx 之間有留空隙,SuperC - Touch advance In Cell,(一) 使用單層結構的圖案套版在BM層上 (二) 使用可導電的BM (三) 觸控 IC與LCD驅動IC分別獨立 (四) 不須與LCD驅動分時作業 (五) 不須增加光罩，不會影響良率 (六) 不會降低開口率 (七) 最容易量產的Advance in cell 觸控面板,紅色為金屬線 黑色為BM,點自電容 與 互電容的比較,都可以做多點觸控 自電容的位置準確度高於互電容 自電容的靈敏度高於互電容 自

12、電容式很容易做成OGS 當尺寸變大時 自電容的點數會快速增加，觸控IC接腳越多，成本越高 中央的點線路會走不出來 走線越細ITO電阻越大 點數越多須要越多的時間掃瞄,SuperC-Touch 方案自電容 尺寸變大時問題解決,(一) 自電容的點數會快速增加，觸控IC接腳越多，成本越高。 以目前的IC生產成本，接腳對成本的影響不大。 (二) 中央的點線路會走不出來。 當線路作在BM上時，走線的密度非常高，在15寸以內的 面板都走的出來。 (三) 走線越細ITO電阻越大。 使用金屬線沒有電阻的問題。 (四) 點數越多須要越多的時間掃瞄。 使用分區掃瞄再逐次接近的技術，可以輕易的解決。,Apple 向

13、義隆支付 500萬美金取得352號專利授權 Cypress Gen4 GPIO腳可以設定為自電容或互電容使用 所有可以用近接懸空觸控的技術都是自電容 自電容的掃瞄次數為X+Y,互電容是X*Y 自電容沒有尺寸的限制,互電容有 自電容的觸控變化量遠大於互電容 LGD在最近的專利申請時也提出自電容優於互電容的看法,觸控技術由互電容轉移到自電容,主控權由觸控面板廠轉移到LCD面板廠與觸控IC設計公司,不需改變LCD 內部主要元件，只改變次要元件 LCD設計上的困難度大幅降低，製作簡單 將增加觸控功能的成本與困難由面板轉移到觸控IC設計上 一但觸控IC開發成功，觸控產業將面臨革命性的改變 SuperC

14、Touch所發明的微擾共振技術將會成為觸控IC的關鍵技術,專利考量,專利考量,越上游的專利，越難得，越值錢 擁有攻擊的武器是最好的防守 專利佈局重在有先見之明 專利的互不侵犯策略 專利的不對稱戰爭(超限戰),上游專利,能找到類似的專利很少 通常不容易迴避設計 屬於最接近物理定律所衍生出來的新方法 價值非常高 往往成為產業勝負的關鍵 上游的專利很難找到前案所以不易被撤銷,範例-互電容觸控技術,權利範圍 分為 A,B兩組導電電極，每一組各有若干條導電電極。 兩組電極互不導通。 當其中一組電極上有訊號時，另一組電極會接收到感應訊號。 當一導體或一帶電體接近時，會改變接收到的感應訊號，如此可以判斷觸控

15、的發生。 請問這專利價值多少 1億，100億 or 1000億,電容式觸控上游專利範例,Apple US 7,663,607 號專利於 2004年提出 G/G Apple US 7,920,129 號專利於 2007年提出 DITO Apple US No. 7,479,949 觸控手勢 Apples U.S. No. 8,243,027 In cell touch 義隆 U.S. No.5,825,352 自電容座標與鬼點 宸鴻：TW M420774 用於AMOLED 上的單層觸控面板 三星TW 201217863 運用BM 於 In cell 互電容(未獲證) LGD TW20122748

16、2 自/互 電容切換使用(未獲證) LGD TW 201236127 補 8243027的不足(未獲證) 超級先鋒 TW M397555 COG用於觸控面板 SuperC-Touch TW M441878運用BM 於 In cell自電容,非上游專利,可以找到許多同類型的他人專利 很容易被迴避設計 通常源自迴避他人專利而來 價值較低，以整批買賣為主，不易單獨買賣 通常是產業賴以為生的關鍵 有些屬於防衛性質，不會做產出 很容易因找到前案而被撤銷,非上游專利-類型,各種充放電技術 各種電荷移轉技術 各種差動式偵測技術 各種不同的跨橋技術 各種不同的生產技術 各種不同的 ITO Pattern 各種

17、不同判斷座標與多指的方法 各種不同的機構與造型 各種不同的軟體演算法,專利的價值,Google 125億美元收購Motorola，其中專利價值55億美元，有16500項，平均每項33.4萬美元，1000萬台幣。 ，蘋果、微軟 等廠商45億美元買下北電網絡總共6,000項專利，平均每件75萬美元，2250萬台幣。 蘋果和Google 以5.25億美元購買柯達出售的專利超過1,100項 ，平均每件48萬美元，1430萬台幣。 HTC 三億美元買下了 S3 Graphics 的 235 個專利平均每件127萬美元，3830萬台幣。 台灣每年50億美元的專利逆差，1500億台幣。,專利的價值,所以不論

18、有用或沒用的專利，總計108.25億美元買23835件專利，每件專利平均為45.4萬美元，1362萬台幣。,以Apple為例(與觸控相關),台灣新式樣4件，發明51件，新型1件 美國與歐盟783件 共計839件價值為 839*1362萬=114億台幣 高估 or 低估 以發明為主 資料來源 智慧財產局與Google pattern,以友達為例(與觸控相關),台灣新式樣1件，發明107件 美國與歐盟53件 比率 53:108 49%(國外過件率) 共計161件價值為 161*1362萬=22億台幣 高估 or 低估 以發明為主 資料來源 智慧財產局與Google pattern,以宸鴻為例,台灣

19、新型式94件，發明19件 美國與歐盟22件 比率 22:113 20%(國外過件率) 共計135件價值為 135*1362萬=18.4億台幣 高估 or 低估 以新型式為主 資料來源 智慧財產局與Google pattern,以禾瑞亞為例,台灣新型式6件，發明18件 美國與歐盟1件 比率 1:24 4%(國外過件率) 共計25件價值為 25*1362萬=3.4億台幣 高估 or 低估 以發明件為主 資料來源 智慧財產局與Google pattern,平均1362萬/每件專利,包含專利時效剩餘不多的 包含已過時不用的技術 前案數量大幅上昇，新獲證的機會變小 所以任何新的獲證專利價值都會 遠高過此

20、平均值(至少2倍以上),一件好的上游專利遠勝過數十件或數百件非上游專利,價值超過億元的上游專利,台灣最缺的就是上游專利所以專利授權逆差高達50億美元,宸鴻 告 Nokia 華寶 1.24億 歐菲光 中博 2.8億,宸鴻主張諾基亞的NOKIA 610智慧型手機，與華為C8812E智慧型手機的觸控面板，分別侵犯宸鴻廈門擁有專屬授權之電容式觸控板的觸控圖形結構專利，提出專利侵權訴訟，廈門市中級人民法院近日正式受理該2起案件。,宸鴻 告 Nokia 華寶 1.24億 歐菲光 中博 2.8億,對於狀告相關業者，宸鴻總經理孫大明說：在這個時點主張專利，主要是我們專利布局已成形，在SITO（Single-s

21、ided Indium Tin Oxide，單面投射電容觸控結構）核心相關技術，已取得中台美等地專利。 宸鴻指出，在對諾基亞的訴訟中，該手機組裝廠華寶（南京）與手機銷售商廈門福廈蘇寧電器名列共同被告，連帶求償2691萬元人民幣（1.24億元台幣）。,宸鴻逾千件專利申請中,宸鴻法務長鐘基立說，公司截至2012年底，在全世界各地擁有378件已核准專利，另有1000多件申請中專利，在觸控應用主流技術及相關專利，包括SITO（Single-sided Indium Tin Oxide，單面投射電容觸控結構）、HOGS（單片玻璃式觸控面板）、OGS（One Glass Solution）1片玻璃式觸控面

22、板及TOL（Touch On Lens，單片玻璃式觸控面板）等，過去3年研發經費已逾100億元台幣。,台灣企業不願花錢買專利,台灣企業鼓勵內部創新，因為成本較低，算人事成本的邊際效益。 外部的專利通常與目前企業發展的方向不符。 台灣的智慧財不易列入資產，外購會造成虧損，財報難看。 價值不易判定，會有圖利他人的嫌疑，經理人通常不會冒險。 所以最安全的做法是需要時付權利金取得授權，或是迴避設計。,成功是留給敢大膽投資專利者,鴻海花費94.5億日圓，取得NEC面板相關專利。 Atmel在2008年3月份收購量研科技。 Apple，Google，Microsoft到處購買專利。 2003年義隆買下KOA台灣子公司改名為義發科技，順利取得多手指專利 。,SuperC-Touch 開始賣專利了,累積在電容式觸控多年的研發 創造讓人驚豔的結果 開起許多新的想法與觀念