一、前言
随着信息及电子设备的发展迅速使得触控式显示面板的应用越来越普遍,作为一种直觉式输入接口,随着科技产品走向更友善人机接口的潮流,触控面板之需求不断增长,应用领域越来越广泛,也带动触控面板产业的发展。
触控面板的结构可大致分成三部分:触控面板、控制系统与软件,控制系统与软件主要是计算触控面板被碰触的位置,并将其代表的指令信号传予处理器后加以作动。
二、触控面板产业市场及潜在商机
台湾IEK(Industrial Economics and Knowledge Center)发布,在2006年抵抗膜方式触摸屏面板的生产量方面,台湾达到38%,占据第1位。日本以28%的占有率,排在第2位,而第3位是美国(17%),第4位是中国(13%),韩国以4%的占有率排在第5位。IEK还报道,大部分的台湾触摸屏面板制造企业将产能的一半推向了中国市场。
根据IEK调查指出,2006年全球触控面板市场产值约为304亿日圆,较2005年增长3.6%,主要增长来自于消费性电子设备市场需求大幅提升,触控面板市场前景看好。预计2007年因智能型手机、车用触控面板、商业用POS系统(Point of Sale)等等需求持续扩增,全球触控面板市场产值将可达到313亿日圆,年增长率可达到3%。
据统计06年全球电阻式触控面板总产值约10.28亿美元,其中台厂全球市占率已达38%、位居全球业界之冠,分别领先日本28%、北美17%、中国大陆13%以及韩国4%之市占率;在包括智能型手机、PND(可携式导航装置)以及UMPC等各项个人化新应用产品加速导入之发展趋势下,预估今年度全球电阻式触控面板总产值将可望年增五成、达15美元以上之市场规模,08年度则因整体ASP持续下滑,总产值年成长则缩减至三成五左右。
就台厂市占率分布趋势而言,台厂在具备持续掌握终端品牌客户、生产制造成本较低和产业群聚等基础优势下,推估今年度在全球总产值的市占率将可持续攀升至四成、达6亿美元左右,持续稳居业界龙头。其中,台厂中包括洋华和接口光电等,目前已属全球电阻式触控面板的一线供货商,且后进者不乏具业界背景者,包括奇美集团旗下奇菱、仁宝旗下时纬、中环旗下富晶通、强茂旗下荧茂等,均对触控面板领域有所涉猎。
台湾在电阻式触控面板市场已具备量产领先的优势,其中今年的产值成长速度更明显加快,主要系因大陆白牌智能型手机市场的大肆兴起,使得占有七成供货比重的台厂也明显受惠,预期今年大陆白牌智能型手机市场将从去年的6千万支扩增1亿支,且导入触控面板机种之渗透率更将从去年的五成持续扩增至六到七成,使得电阻式触控面板市场自去年下半年来,即呈现业界产能满载却仍供不应求的状态。
就触控面板报价走势而言,05年以前触控面板ASP普遍处于缓跌状态、每吋均价约落在1美元多至0.8美元之间,惟在近2年个人化终端应用市场逐步被打开后,开始出现较明显的报价降幅,从原本的每吋1美元大幅下滑至3吋1美元之谱,惟今年度在整体市场供需趋紧后,触控面板报价走势已相对平稳,惟预期随着应用市场大开、业界新增产能逐步开出,明年度均价仍将呈现缓跌走势。
推估2007年的触控面板市场将受益于智能型手机、车用触控面板、商业用POS系统等等需求,以下就此三方面来说明。
智能型手机持续发烧,激活触控面板下一波增长动力
随着手机市场规模持续增加,近年手机市场中颇受欢迎的智能型手机也因应移动商务需求持续增温,2006年的全球智能型手机出货量渗透率约为11%,将达一亿六百万部左右。
就触控面板而言,绝大部分的中小尺寸可携式手持装置皆使用电阻式触控面板,而其中又以四线电阻式为大宗。然而投入厂商众多,导致价格竞争激烈,以3.5英寸四线电阻式触控面板为例,其平均报价已低于3美元。
触控面板进入车内显示器市场的契机
适应车用导航系统及车内影音娱乐的普及化,触控式面板应用于车内显示器市场(Car Monitor Display)将日趋普遍,驾驶者或乘客只要用手指触碰显示面板上的Icon就能操作,这种简易的人、车、机三者互动技术大大降低了操作难度,也赋予车用多媒体设备更多功能,是极具吸引力的市场。
在此应用市场里,电阻式触控面板具有价格优势,然而电容式触控面板的温度适应性较佳,未来市场态势有待观察。
触控面板普及于商业用POS系统
零售业与餐饮业是POS的两大应用领域,POS各自有不同的应用定位。POS在零售业主要的功用包括收银、提供进货销货存货信息等,零售业由于贩售品项太多,即使将接口简化为触控面板,依然会不胜负荷,因此大多采用扫描仪来读取条形码,作为输入之用,对于触控面板输入的倚赖较轻。但在餐饮业,POS担负点餐、做餐、收银等所有营运流程,因此被视为触控面板式POS的主要使用领域,触控面板恰可简化操作上的繁复流程。
应用触控面板于POS系统上之后,操作接口、输入难度随之简化,餐饮业者已考虑利用POS系统取代人工服务,或设置无人柜台,但因店家无法向消费者进行操作训练,因此触控接口必须设计成容易操作,各式使用问题皆须一并考量。除了无人柜台之外,也可利用触控屏幕作为店门口的电子菜单,类似公共信息查询机(KIOSK)的概念。
三、IEK观点
1. 不同利基市场需求有不同技术解决方案
随着触控面板的使用需求越来越多元,为了因应不同的产品需求领域而有不同的技术解决方案。
对小尺寸的携带式消费型电子设备而言,轻薄短小已成产品趋势,因此其适用的触控面板将朝更薄、更轻、更低成本的方向努力,电阻式触控面板在此市场占有价格优势;若触控面板欲打入车内显示器市场,将必须面对温度的考验。目前的车内显示器须承受摄氏负40度至85度大范围温度考验,未来将倾向采用不需ITO-Film的纯玻璃式触控面板,例如电容式触控面板;在商业用POS系统方面,因其与工业用计算机、公共信息查询机皆属于耐久财,在此特殊使用环境下,使用者的习惯较难掌握,因此触控面板的耐用度变成一大重点,电容式触控面板较适用于此环境。
2. 特定功能需求将是触控面板差异化关键
触控面板产业近年来蓬勃发展,国内投入厂商家数急遽上升,竞争激烈造成厂商获利艰难。尤其国内业者所生产之触控面板以电阻式触控面板为主,其中以四线式产品为大宗,此产品领域目前面临来自日本、韩国及国内厂商的严酷价格竞争,厂商应致力于提升技术层级、朝向不同需求领域进行差异化研发,另一个方向则是掌握材料、提高良率以降低成本。
四、国内状况
从目前中国本土的手机用触摸屏来源分析,主要来自日本、台湾与中国本土。其中日本占据高端产品,中国大陆与台湾为中低端产品。
依照市场占有率观察,中国大陆本土触摸屏商是中国本土手机用触摸屏最大供应商,可以说这是手机主要配件本土化最彻底的一个产品。
从目前的市场供求情况,中国大陆本土的触摸屏产品在2006年11-12月间需求非常旺盛,各个触摸屏厂家产能严重不足,有实力和规模的厂家定单已经排到了2007年的1月2月,强大的需求加上触摸屏进入技术与资金门槛不高,也因此掀起了触摸屏扩产与新建投资热。业类人士认为2007年中国大陆手机市场有三分之一的手机配置触模屏。
从技术原理来区别触摸屏,可分为五个基本种类:矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。其中矢量压力传感技术触摸屏已退出历史舞台。
触摸屏红外屏价格低廉,但其外框易碎,容易产生光干扰,曲面情况下失真;电容屏设计理论好,但其图象失真问题很难得到根本解决;电阻屏的定位准确,但其怕刮易损。表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷,清晰抗暴,适于各种场合,缺憾是屏表面的水滴、尘土会使触摸屏变的迟钝,甚至不工作。按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质,我们把触摸屏分为四种,它们分别为电阻式、红外线式、电容感应式以及表面声波式。消费类电子领域对成本敏感,同时信息量大,因此几乎全部使用电阻屏。最新的IPHONE则是特殊的电容式触摸屏,这种称之为Projected Capacitive Technology,PCT,电容式触摸屏由英国Zytronic公司在2005年开发。它几乎具备所有优点,缺点就是成本太高。
触摸屏产品的研究和开发始于60 年代的美国,而该技术的成熟和壮大主要应归功于日本的业者。随着应用的不断普及,日本业者开发出适合批量生产的触摸屏生产工艺,并逐步控制了全球80%以上的触摸屏生产能力。为了控制触摸屏的生产技术,日本业者一直坚持触摸屏技术不转移的策略。直到90 年代,韩国和台湾地区的厂商才先后在触摸屏的工艺及批量生产攻关上有所突破,开始在触摸屏市场上有了一席之地,但其生产能力和技术水平与日本业者相比还有较大差距。中国大陆触摸屏制造业起步更晚。目前十几家电阻式触摸屏制造商主要分布在珠三角地区,但生产规模均较小,且供应的产品主要以用于触控开关的数字式
触摸屏低档产品为主。这些电阻式触摸屏制造商自身均不具备ITO 镀膜能力,基本上采用外购ITO 导电玻璃和ITO 薄膜,生产成本的控制能力较弱,主要依赖较低的人力成本进行低价格的市场竞争。
目前我国触摸屏市场尚处于起步阶段,国内最大的触摸屏厂商为成都吉锐触摸电脑有限公司和沈阳首钢环星触摸电脑有限公司,但是二者的产品均为声波式触摸屏,主要与CRT 显示的电脑屏、公众查询机等产品配套使用。国内电阻式触摸屏厂商主要有南京华睿川、广州华意、深圳深越、深圳北泰等,各个厂商的产品及产能情况统计如下表:
中国大陆电阻式触摸屏(TP)主要生产厂商一览表
厂商名称 |
产品类别 |
产能 |
产品规格 |
南京华睿川电子科技有限公司 |
模拟式 |
月产200万片(1.8"~3.1") |
1.8"到17"不等 |
广州华意电路有限公司 |
模拟式和数字式 |
月产110万片(2.8") |
2.8"到21"不等 |
广州恒利达电路有限公司 |
模拟式和数字式 |
月产12万片(2.8") |
2.8"到22"不等 |
深圳市深越电子有限公司 |
模拟式和数字式 |
月产75万片(5.4") |
2.8"到17"不等 |
深圳市北泰显示技术有限公司 |
数字式为主 |
月产2万片(14"×16") |
2.0"到17"不等 |
由上表可以看出,国内现有的电阻式触摸屏厂商的生产规模均较小,且产品档次不高;南京华睿川是国内最大的电阻式触摸屏厂商,也是目前唯一一家可以提供手机用触摸屏的厂商,但是其总体产能规模较小。国内电阻式触摸屏生产厂商尽管在生产数量上已形成一定规模,但是目前各生产厂商的生产规模均较小、产品档次亦较低,且目前尚无一家企业具备ITO 镀膜能力,均主要通过外部购买关键原材料——ITO 薄膜和ITO 导电玻璃。由于ITO薄膜和ITO 导电玻璃分别占材料成本的40%、25%,因此国内电阻式触摸屏的生产成本居高不下,主要依靠较低的人工成本,通过低价竞争赢取微薄的利润。
五 iSuppli等机构观点
电子制造领域的市场研究机构日本iSuppli公司说,2006年全球触摸屏出货额为24.2亿美元,到2012年这一市场将增大80%,达到约44亿美元。
iSuppli公司还预计,用于便携式导航系统和其他电子设备的触摸屏市场规模在2012年将达到6.1亿美元,其中需求增长将主要来自欧洲市场。此外,触摸屏还将广泛应用于个人数字助理设备、游戏机、笔记本电脑以及医疗、金融等众多行业的电子设备中。
iSupp li公司说,目前大多数触摸屏是单触点式,即屏幕每次只对一次触击作出反应。而i-Ph on e手机等已经开始使用更先进的多触点式触摸屏,预计今后其市场需求将进一步扩大。
国外一家名为Strategy Analysis的市场研究机构表示,截至2010年以前,采用PDA架构并配备触摸屏的手机将占据全球手机市场的12%!有资深分析师也曾表示:虽然目前PDA风格产品的全球市场占有率仅在2%左右,不过在未来几年将产生迅速的扩张。
六 国内触摸市场发展的一些历史
中国的触摸行业跟一个公司名字密不可分:太古公司。尽管在92年就有红外屏在中国市场上的影子,但由于技术上的先天不足,很快在93年就腰折了。到1994年4月,太古公司开始代理美国MICROTOUCH公司电容式触摸屏触摸产品的销售,这才标志着我国触摸产业的正式诞生,中国的IT市场从此有了一个新名词:触摸屏。
那时侯触摸产品仅限于一块触摸屏,所谓的一体机也只是将屏加到PC机上,再用一个外壳装起来,功能也只是信息查询及导览。95年7月,太古公司开始代理世界领先、全球最大的触摸屏研制和生产厂商美国ELOTOUCH公司的表面声波屏与五线电阻触摸屏,将更多种类的各有优缺点的产品带到了国内。96年1月太古公司自行开发的红外抗光干扰触摸屏技术就诞生了。同年8月,太古公司全力投资开发的触摸查询一体机(KIOSK)获得成功,成为我国第一家KIOSK一体机制造商,同时也是全球第13家KIOSK制造商。与此同期,国内相继有不少企业侧身到这一新领域中来,但基本上是做国外厂商的代理或者就是太古公司的代理。到98年,才真正出现有生产能力的企业,像现在实力比较强的深圳辰通公司、北京豪普曼公司和上海康泰克公司等。到目前为止,有生产实力的触摸产品制造商已达十家以上。
可以看出,我国的触摸行业跟IT领域中其它行业一样,走过了从代理到自主开发制造的路子。国际先进的触摸产品制造商像MICROTOUCH公司、ELO公司、G-TOUCH公司、GENERAL公司等,都对国内触摸行业的发展产生了深远影响。国内的公司也通过消化吸收国际领先水平的大公司技术、产品,从中产生出自有品牌。
犹如PC从286、386发展到奔腾机一样,触摸屏经历了从低档向高档发展的历程。从红外屏、四线电阻屏到电容屏,现在又发展到声波触摸屏、五线电阻触摸屏,性能越来越可靠,技术越来越先进。而且随着各行业应用特点的不同,以前被忽视了的红外屏电容屏,经过工艺改造,重又获得了新生。LCD平板显示技术的发展使得红外屏的优势凸显出来,金融、证券等行业用户对此青睐有嘉。
从技术原理来区别触摸屏,可分为五个基本种类:矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。其中矢量压力传感技术触摸屏已退出历史舞台。触摸屏红外屏价格低廉,但其外框易碎,容易产生光干扰,曲面情况下失真;电容屏设计理论好,但其图象失真问题很难得到根本解决;表面声波触摸屏的定位准确,但其价格颇高,且易损,而且屏表面的水滴、尘土会使触摸屏变的迟钝,甚至不工作。电阻屏解决了以往触摸屏的各种缺陷,清晰抗暴,适于各种场合,。由于各具优缺点,而且设计的难度不同,屏的使用有了一定的时间先后。最先在国内投入使用的是日本公司红外屏,其后是电阻屏、电容屏和声波屏。日本的MINATO公司改进红外屏的光干扰问题,将分辨率提高到977*737,国内生产的红外屏存在的问题是分辨率低,只有64*48。另外前面也提到了,LCD应用的扩大,LCD技术和红外屏技术结合,完全满足了红外屏对平面的要求,使得红外屏重获生机。老一代(包括第一代和第二代)电阻屏的缺点是透光率差,表面易损。早期台湾RONICS公司等的四线电阻屏易损问题经改进用镀膜来解决,但分辨率低,只有1024*768,使用范围受一定影响。美国ELO公司推出的五线电阻屏在材质上有了大改进,完全采用钢化玻璃为基体,摈弃了四线电阻屏的多层结构,使透光率大大提高,表层防暴性能也有所增强,分辨率达4096*4096,完全适合作IE浏览器等高清晰度的要求。电容屏考虑失真的问题,也采用镀膜技术,一定程度上克服了怕刮易损的缺点。声波屏的优点是明显的,但水滴灰尘的影响问题不解决,使用大受影响,改进的方法是加防尘条,或者在软件方面增加对污物的监控,准确识别出有效的操作和污物之间的区别。
国内的触摸技术发展主要是在整机技术上。1996年,太古公司推出了拥有自主产权的触摸查询一体机KIOSK,成为国内第一家、全球第13家KIOSK制造商。随后触摸产品厂商也纷纷推出了各自的触摸查询一体机,各自拥有造型工艺。
技术的发展也包括应用软件技术的成熟。触摸查询离不开触摸查询软件,太古公司开发出国内第一个触摸浏览软件TouchWeb,这使得国内的触摸行业不再仅仅停留在搬箱子的角色上。而且随着应用软件方面的进步,相继推出了公共信息查询系统和金融、邮政、城市信息港触摸信息终端KIOSK应用系统等,也使得触摸产品的应用范围从简单的查询扩大到集查询业务上网于一体,行业范围从公共事业、政府到事业单位、一般企业,甚至个人的掌上电脑,都是触摸产品的天地。