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大尺寸触控:纳米银线,IN-CELL携手前进

来源:投影时代 更新日期:2020-02-26 作者:花开无期

    无论是新冠肺炎疫情之下的“云办公”、“网络教学”,还是未来5G+时代的多元互动大屏,大尺寸液晶交互显示设备都是“现场体验”的中心。这极大的促进了“电容触控”产品大型化的市场发展。

    据研究数据显示,2019年国内大尺寸电容触控显示产品的市场规模是2017年10倍。大尺寸电容触控产品,成为近年来“显示产业罕见”的爆发性热点产品之一。市场的迅速发展,自然会促使不同技术路线、不同类型的厂商加盟其中。纳米银线和ON/IN-CELL技术,正在变成最重要的“竞争对手”

    TPK的纳米银线和LG的IN-CELL

    TPK宸鸿CEO,2019年曾经表示,宸鸿TPK在厦门翔安建纳米银触控产品专属生产基地,以86寸大尺寸互动式电子面板计算,2019年年中月产能为1万片,预计年底可达到2万片规模;在2020年第二季,可释放出4万片的产能。”

    作为全球最大的独立第三方“电容互动”半导体产品供应商,TPK对纳米银线的投入是“战略性”的,并且是全方面的。例如,TPK曾经表示,2020年上半年预计再新增一条产线,将切入智能型手机、穿戴装置,目前有一个手机品牌客户验证中,最快第3季量产。这种产品可实现40万次左右的“柔性折叠”。

大尺寸触控:纳米银线,IN-CELL携手前进

    TPK产品开发处副处长江耀诚博士,甚至直接表示“纳米银线相对于其他柔性触控材料、如金属网格、石墨烯等材料,其性能的优越性更为全面”。TPK预计纳米银线产品2020年可能达到营收占比5%。从大尺寸互动屏、手机折叠到车载显示,都会在2020年实现产品目标突破。

    相对于TPK将触控的未来定义为“纳米银线”,LG在大尺寸触控产品上,一直在深耕IN-CELL产品。2019年6月,LG Business Solutions在美国InfoComm 2019上展出了In-Cell Touch交互式数字平板。该产品覆盖65/75/86英寸,采用IPS In-Cell Touch技术,创新的直接键合工艺,几乎消除了LCD面板和保护玻璃之间的间隙。

    在大尺寸的、依托液晶ON/IN-CELL技术的交互产品上,不仅LG有所涉及。几乎大型液晶面板企业都有相应产品技术储备和研发。只不过,碍于目前超大尺寸触控产品市场容量有限,积极推动产品市场化的品牌并不多。这使得LG占据了一定的先发优势。

    纳米银线和IN-CELL两大技术,在大尺寸应用上各有自己的技术特点:一方面,纳米银线的核心优势,柔性化似乎在教育和会议互动平板上没什么价值、IN-CELL带来的超薄的基板体验,也在大尺寸应用上没什么实际价值。同时,两者的其他技术特点,在效果体验上的“分隔”性并不强烈,两大技术的最终体验都“足够用”。

    另一方面,IN-CELL技术直接继承于2010-2012年逐渐成熟的液晶触控技术体系,产业链几乎不需要崭新投入,触控效果也有保障;纳米银线则是崭新的技术路线,2015-2016年前后还出现过较大的技术挫折和产业参与力量倒退,其市场体系、供应链需要全新建立,产品体验也需要进一步完善。

    因此,纳米银线和IN-CELL两大技术的竞争,尤其是在大尺寸互动产品上的未来对抗,很可能并不取决于“简单的大尺寸交互体验”,而是取决于“综合产业链”的互动。

    从大屏到小屏,纳米银线和IN-CELL在一条链上

    传统触控半导体,无论是on/in-cell还是外挂产品,本质都是基于ITO技术的触控产品——这一技术最大的问题是“脆性”。也就是很难适应未来柔性显示,折叠显示的需求。同时电阻率高,对大尺寸触控不友好。

    所以,这是十年来行业不断探索包括金属网格、石墨烯、纳米银等在内的新型触控电子材料的原因所在。一旦未来手机、笔记本等中小屏幕产品过渡到“可折叠”显示,那么传统触控技术的市场就会大幅收缩:毕竟今天的触控产品中,手机依然是最核心的应用产品。且,车载显示很大程度上也会要求可变形的产品平面设计能力。这也对柔性化产品“大为有利”。

大尺寸触控:纳米银线,IN-CELL携手前进

    那么在这样的背景下,就存在了崭新的问题,on/in-cell能不能应用新型创新材料,比如纳米银;外挂式的纳米银技术能够在成本上领先多少;传统的ITO技术的on/in-cell产能能不能在大尺寸互动屏幕上占据一席之地?

    这三个问题几乎是“未来触控”行业发展的所有关键点:对于大尺寸互动产品,教育、会议用电容触控屏幕的技术路线,也会由整个行业的“技术、成本和规模”趋势左右。

    但是,外挂纳米银线和IN-CELL的ITO或者in-cell的纳米银线技术,也有一个重大区别:即成品率成本差异。内置式的触控技术,其成品率和液晶面板的成本率存在“乘积”关系。而外挂式触控屏幕,触控和液晶显示两大部分的成品率几乎是“豪无关系”。这导致,如果in-cell要导入新的材料,必然在初期阶段有更高的成品率压力。

    这也是为什么内嵌触控技术已经成熟,外挂技术还能不断发展的原因:即便是ITO触控产品,也是从外挂为主走向现在的外挂与内嵌并行的。可见,在产业链上,新触控技术和材料更迭,外挂式有特别的“成品率优势”。这实际导致对于成品率更为严苛的大尺寸触控液晶产品,外挂纳米银线技术将维持更长时间的主导地位。

    另一方面,ITO技术和纳米银线技术制造电容触控屏幕,无论外挂还是内嵌,二者的基础工艺大不相同:纳米银线的涂布更接近印刷显示工程;ITO则是以光学半导体工艺为基础。这种差异决定了生产线设备的“不同和更新”:因此,也就产生了“既有设备能够利用余热制造便宜的ITO技术大尺寸触控屏幕”的问题(需要克服ITO的导电率问题)。后者也将影响大尺寸触控显示产品短期内的“价格趋势”。

    大尺寸触控突破“技术难题”,但量能依然有限

    对比传统教育交互设备或者会议白板的“红外触控”屏幕,电容触控技术的优势显而易见:扣掉成本,几乎每一个体验方面都具有压倒性的优势。这是2018年开始,大尺寸高端触控液晶全面转向电容技术的原因。也是纳米银线产品带来的“首个颠覆性”爆款。

大尺寸触控:纳米银线,IN-CELL携手前进

    但是,面对大尺寸的市场需求总量,无论是ITO的IN-CELL还是纳米银线,现在都处于“产能不足”的状态。仅仅国内,现有教育交互市场的大尺寸触摸屏需求已经超过百万台;商用会议市场的需求也在高速增长。未来这至少是200-300万台86英寸显示器产品的总需求规模。

    对比而言,作为最大的纳米银线大尺寸触控产品供给者TPK,2019年的市场供应规模不过10万台级别。市场需求缺口非常显著。好消息是,这一产能2020年可能达到30万的规模。不过,坏消息是,折叠手机将分割到更高的产能比例——留给大尺寸液晶触控显示设备的产能存在不确定性。

    因此,短期内大尺寸触控液晶,红外技术和电容技术的对抗,核心取决于电容产品的产能,尤其是更易于制作大尺寸电容触控屏幕的纳米银线新工艺产品的“产能变化”。同时,供给能力也决定产品价格变化水平,对终端市场扩展具有显著“影响”。短期内,在大尺寸电容触控供给处于“买方”市场的背景下,上游产能变化,将是下游企业最核心产品战略转变的依据。

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