蘋果iPhone 5上市短短幾個月以來，供貨不順的消息頻傳，就算拿到手機，也有許多消費者遇到螢幕出現黃斑、有氣泡、重影或者觸控不靈等問題，主要原因還是出在In-cell的良率不足，嚴重影響出貨速度，也讓iPhone 5儘管機身變得更加輕薄，但其螢幕使用體驗卻不如過去幾代。

而就在消費者苦等不到iPhone 5的同時，市場已傳出下一代iPhone及iPad，蘋果計畫重新採用單片式玻璃(OGS)觸控面板，並提早在今年上半年推出下一代iPhone，且外傳除了勝華OGS及宸鴻OGS/TOL單片式觸控技術外，蘋果也找上群創的（Touch On Display）外嵌式（on cell）方案，且其觸控面板日前也已送樣認證。若消息屬實，這不僅違背蘋果以往一年只推一款手機的行銷策略，也將會影響到iPhone 5的銷售狀況。

「這不太可能發生在2013年上半年，」瑞士銀行分析師Jerry Su指出，iPhone產品設計通常需要半年左右的時間，隨後幾個月則是產品測試生產，如果蘋果真的決定更換觸控面板技術，2013年底或2014年初會是更好的時間。

對此市場傳言，中華科技大學機電光工程研究所教授林晏瑞也猜測，不管消息是否屬實，但這代表In-cell雖是大勢所趨，但目前仍面臨許多技術上的挑戰，且這些瓶頸短期內不能解決，良率也沒辦法有效提升。這些因素將迫使蘋果轉而投入其他技術研發，而發展相對成熟的OGS成為首選。

圖一 : 部分業者（如宸鴻）/分析師（MIC）將大片製程稱為OGS，小片製程稱為TOL（Touch on Lens）；本表資料來源:富創得

OGS優勢抬頭

隨著iPhone 5改採In-cell內嵌式觸控技術，引發觸控廠一陣疑慮，擔心OGS等技術將會被In-cell所取代。不過，「以目前的市場來看，OGS現階段要勝過In-cell的機率很高，」林晏瑞指出，In-Cell發展歷程已久，但始終礙於技術瓶頸，良率沒辦法提升，成本也居高不下，短期內並不太可能取代OGS。

此外，雖On-Cell、In-Cell和OGS都須使用一片玻璃，但是On-Cell、In-Cell的觸控感應層整合在LCD裡面或外面，因此Cover Lens與LCD必須要全面貼合，不能有小氣泡產生，貼合成本貴且良率低。且一旦出現不良品，整片LCD都要報廢，成本高昂。

相較之下，OGS是將ITO導電膜和保護玻璃整合在同一塊玻璃上，使觸控感應層和保護玻璃一體成形，不僅省掉一片玻璃基板，也不會有因高溫而產生氣泡的狀況，就算感應線路過程中出現不良品，損失也僅是表面玻璃。

比起傳統G/G觸控技術，OGS成本減少30%，透光性也較好。雖多了一層ITO鍍膜，但是在厚度上，比起In-cell方案差異不大。林晏瑞也強調，OGS不用變更LCD面板製程，客製化容易，能夠做到少量多樣化產品。

除此之外，目前的市場是由品牌商而非製造商主導，以品牌廠商的角度，不希望單一晶片被一家廠商所壟斷，如三星AMOLED，為了分散風險，通常傾向選擇OGS這種較為成熟的技術，品牌廠對於觸控控制晶片的掌控權較為完整，不會有一家獨大、壟斷市場的憂慮。

而面對主打觸控的Windows 8上市之後，未來在9.7吋-10吋的筆電或All in one(AIO)電腦等產品都將導入觸控，然而In-cell在中、大尺寸面板上有發展上的限制，以目前的In-cell技術來看，尚無法負擔，大多只能用在5吋以下產品。富創得科技董事長吳明發即指出，5吋以上In-cell技術至少需3-5年的時間才有辦法生產，「OGS相對之下，技術成熟，成本也較低，將成為未來觸控技術的主流。」

OGS考驗重重

不過，儘管優勢多，但是OGS較大的缺憾在於面板硬度不夠，其次是觸控靈敏度上仍有一定的技術門檻。幾乎沒有控制IC廠能同時解決LCD及電源的物理雜訊問題，這也是OGS是否能成為觸控面板主流技術的關鍵。其他問題還包括，OGS減少單片玻璃，使玻璃厚度變薄，業者大多會在最後貼上包上一層防爆膜來強化硬度，但也容易造成黃化、凹凸不平等良率問題。

關鍵瓶頸 － 玻璃強度

OGS可分為先切割後強化的小片製程以及先強化後切割的大片製程，不管哪一種，都面臨生產效率以及玻璃強度兩難的抉擇。

在觸控面板中，玻璃是主要材料，強度很重要，業界標準要有450MPA以上強度才夠，因此必須是六面強化。吳明發指出，iPhone 5強度就達到800 MPA。但是在化學強化後切割或研磨，六面體的強化被破壞，除非補做二次強化製程，否則會破壞玻璃本身強度，玻璃邊框強度會減弱。

然而二次強化過程中，強化爐的溫度、化學溶液濃度、浸泡時間、過濾系統、留場等都有可能影響最後成品的觸控靈敏度。且二次強化所使用的化學溶液氰氟酸為不穩定物質，含有強烈劇毒，使用不慎將對人體造成危害，已有多個國家規定禁用氰氟酸。因此，先強化後切割的大片製程在玻璃強度上一直是各家業者所考慮的問題。

與先強化後切割的大片製程相反，小片製程則是在切割、磨邊、導角等程序之後才作強化，因此沒有強度不足的問題，但是小片製程在生產效率上卻不如大片製程來的有效率。對此，林晏瑞提到：「業者可以透過增加小尺寸機台的設備，以量取勝來彌補小片製程的生產效率。」

但另一方面，宸鴻技術長張恆耀也提出問題，現行整片強化玻璃在黃光製程上較具效益，面板產業面對的難題是，若改採切割好的強化玻璃作OGS，勢必會在黃光製程上遇到問題，生產效率及設備機台都會受到影響。

值得注意的是，儘管OGS大片製程的強度上較為不足，小片製程較為有利，但台灣仍有友達、奇美電、達鴻(Cando)、勝華等面板廠專注在大片製程上。林晏瑞表示，這是由於過去的歷史包袱所產生。

早期因在大尺寸面板上的技術落後，使的一些面板廠不得不開始思考轉型，改為研發觸控技術，然而既有昂貴設備還未折舊攤提，業者大多不願在花大筆資金，購買新的設備，因此即使強度不足，業者仍只能想辦法改善，繼續做下去。

圖三 : 觸控技術正朝向單片玻璃的OGS/In-Cell/On-Cell技術前進

防爆膜貼合困難

OGS的另外一個問題即是防爆膜的貼合。防爆膜貼合除了容易有黃光、凹凸不平等問題之外，也會影響透光度、觸控靈敏度或功耗表現。林晏瑞指出，現今許多觸控面板在近型玻璃貼合時，習慣採用生產效率較高、厚度容易均一的光學膠帶(OCA)貼合技術，但此一技術在貼合過程中，容易產生小氣泡，導致良率降低。

且這些微小氣泡可能隨著時間擴大，只有採用昂貴的真空設備才能有機會抑制氣泡產生。此外，光學膠帶沒有辦法重工，瑕疵品多半只能報廢，導致生產效益不彰，增加貼合成品壓力。

較為裡想的方式是採用液態光學膠貼合技術，然而此技術儘管較顯優勢，但是在厚度調整及平行度維持上則較為困難。貼合時如光學膠太多，易產生溢膠，太少則會造成表面凹凸不平整。因此，張恆耀認為，如能省去使用防爆膜，無疑是讓全貼合廠直接受益。

面對此一問題，宸鴻研發出解決方法，先固化四個邊，使液態光學膠在進行加壓實不會溢出，接著再透過液態光學膠自動化貼合設備精準設定膠量、展膠速度、平整性等參數，進行整體固化，解決貼合時的氣泡殘留、溢膠處理、塗布不均及夾帶粉塵等問題。

圖二 : OGS的另外一個問題即是防爆膜的貼合，如能省去使用防爆膜，將讓全貼合廠直接受益。圖為防爆膜應用的兩種方式。（Source: 中華科大林晏瑞博士）

結論

雖相較In-cell，OGS看似較占優勢，然而因其技術門檻限制，雖最近應用擴大不少，卻僅在中低階行動產品。OGS輕薄的特性符合這一類型產品的需求，且因成本考量，中低階產品對於玻璃強度要求也較低，讓OGS在市場中仍有一定的生存空間。

但是，有觸控面板業者也指出，要把硬度、觸控靈敏度、透光度問題一並解決，幾乎還沒有一家廠商能提出解決之道，真正能被高階產品採用的OGS觸控方安，在技術演進上也還需要一段時間才能達成。

從OGS到OPS的可行性分析

大家都知道OGS，這裏要談的是觸控技術的另一種可行作法，也就是OPS（One Plastic Solution）。老實說，這個名詞還未見到有人使用（至少Google查不到），但卻是頗有發展潛力的作法。

談OPS，該先談談TOL（Touch on Lens），這是OGS更廣義的定義說法，也就是將ITO做在保護鏡片貼合面板的這一面。因目前這些手機面板的保護鏡片大都採用玻璃材料，因此業界談TOL = OGS的說法並不為過。不過，業者們又有自己的定義，如宸鴻指的OGS是先化強後切的方案（強度較低），TOL則是先切後化強的方案（強度較高）。

但若改採塑膠材料來做Cover Lens，而且加上ITO這類的透明導電鍍膜（TCO）呢，OGS就成了OPS了。用塑膠性的壓克力板（PMMA）來做Cover Lens的想法已存在多時，它的優勢是可以做得更輕、更便宜、耐衝擊、可撓曲等。但過去一直受限於硬度(耐刮性)及光學品質不如玻璃而難以商業化，只有一些日廠有能力做到極接近玻璃的特性，但價格不具有競爭力。

穎台科技總經理室特助蕭仲良指出，只用PMMA加特殊的硬化鍍膜（Hard Coating, HC），雖然硬度可做到與玻璃相近，但會有易碎的問題，無法通過Cover Lens的「落球試驗」。因此，他們的作法是在PMMA下方（與面板接觸）加上聚碳酸酯（PC），來加強其韌性。此外，為了解決PMMA吸水變形的問題，他們的結構上是PC厚而PMMA薄（約94:6），以加強此材料的穩定性，同時也透過特殊方法解掉塑膠材質被垢病的黃化問題。

相較於玻璃的Cover Lens，穎台的塑膠性Cover Lens（他們稱其方案為Front Panel）在硬度上，做到7H、8H已沒有問題了（Gorilla可達9H）。至於光學品質要求的抗反射(AR)、抗炫光(AG)、防水防污等議題，和玻璃一樣也可以靠coating來達成，目前透光度基本上已可達91%以上，透過AG/AR處理甚至可達到接近玻璃的水準。

蕭仲良指出，目前Cover Lens的厚度一般是0.8mm – 1.0mm(有分析數據指出iPhone 4S是1.0mm，iPhone 5是0.9mm)，而最薄的玻璃已可做到0.4mm，但強度不足以用在Cover Lens上。對於PC/PMMA來說，厚度本來就不是問題，但考慮到強度，用於Cover Lens的厚度會與玻璃大致相同。至於成本上，依他們的評估，尺寸愈大的面板差異愈大，以iMac 27吋的面板來看，大約比玻璃低上三至四成。當然，愈大尺寸，用塑膠性Cover Lens自然比玻璃來得安全。

至於PMMA/PC結構的Cover Lens，能否鍍上TCO/ITO感測線路呢？這部分的挑戰較高，主要的瓶頸來自於溫度。蕭仲良表示，PMMA的融點約130-140℃，PC約135℃(熱變型)，相較於一般OGS的ITO黃光鍍膜的高溫製程來說，這是行不通的。不過，業界也有人採用低溫的ITO製程，或是引進新的ITO替代技術，要實現OPS還是有機會做到的。（歐敏銓／CTIMES科技日報）

圖四