觸摸屏技術與市場現狀及其未來發展方向預測

從電話機，辦公設備，揚聲器，數碼相框，電視機控制鍵，遙控器，GPS系統，汽車無鑰控制，到醫療監控設備，到處都是觸控設備！每一個行業，每個產品類型，各種尺寸，每一種應用，甚至是每個價格點上，都離不開觸控技術。可以說，觸控技術無處不在。對消費電子產品而言，如何能設計出直觀、便捷的控制體驗，是用戶界面）設計面臨的終極挑戰。UI設計一方面要考慮到使用者視覺、聽覺、味覺、嗅覺和觸覺等五種感官的需求，另一方面還要考慮到使用者需求對元件或系統的影響。

2.觸摸屏的工作原理、主要類型及其尺寸的區分

為了操作上的方便，人們用觸摸屏來代替鼠標或鍵盤。工作時，我們必須首先用手指或其它物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏，然后系統根據手指觸摸的圖標或菜單位置來定位選擇信息輸入。觸摸屏由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成；觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接受后送觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息，并將它轉換成觸點坐標，再送給CPU，它同時能接收CPU發來的命令并加以執行。

電阻觸摸屏。這種觸摸屏利用壓力感應進行控制。電容技術觸摸屏。是利用人體的電流感應進行工作的。紅外線式觸摸屏。紅外觸摸屏是利用X、Y方向上密布的紅外線矩陣來檢測并定位用戶的觸摸。表面聲波，是超聲波的一種，在介質（例如玻璃或金屬等剛性材料）表面淺層傳播的機械能量波。通過楔形三角基座（根據表面波的波長嚴格設計），可以做到定向、小角度的表面聲波能量發射。

由于顯示器領域不同尺寸的市場區隔很大，就目前觸摸屏市場，根據尺寸大小不同，區分如下： 小尺寸為4吋（含）以下。最常見的是手機及數字相機等應用，輕薄短小是其特色；中小尺寸為5～9吋，最常見到的產品是GPS、掌上游戲機等手持裝置，仍是以消費性電子產品為主；中大尺寸為10～21吋，產品應用偏向商業或工業性質，包括工業計算機等；大尺寸22吋以上，目前在公共顯示領域應用最多，一般兼帶有商業和公益性質。

觸摸屏是典型的高科技產品，目前已經在信息查詢系統、便攜消費電子、手機、
GPS等眾多領域得到廣泛的應用，尤其是中小尺寸觸摸屏。觸摸屏對電子產品的意義首先是功能上的，其次是個性化設計意義上的。結合不同尺寸觸摸屏的市場區分分析。實際上，個性化設計上意義主要針對中小尺寸，大尺寸更多的僅是功能上的意義。

3.電阻式觸摸屏品質上有先天不足，就長遠看來，無法改變電阻式和電容式之間的競爭格局。

電阻式觸摸屏可分數字式和模擬式兩大類，數字式是早期產品，分辨率有局限，主要用于一些對分辨率要求不高設備控制面板上。模擬式可以全區域輸入，分辨率要比數字式高很多，隨著近幾年其材料技術的進步，基本已經取代數字式產品。模擬式觸摸屏的基本結構如圖七所示，其核心是上下兩層ITO涂層，通常下部ITO基于玻璃，上部ITO基于PET film，兩層中間有dot spacer隔開，上部film上還有一層保護層。工作時，觸摸屏橫向、縱向電路分別加啟動電壓，在觸摸屏上不同位置點擊時，會輸出不同的電壓，控制芯片根據讀取到的電壓值換算出點擊的坐標。

目前消費電子產品選擇四線電阻式觸摸屏主要是因為技術門檻低、產能充足、制造成本低，而且滿足消費電子產品輕、薄的基本需求，所看重的是其性價比。但是如果稍微對其品質因素做更多的考量的話，四線電阻式觸摸屏存在很大的先天不足。特別是在其透光性、使用壽命上、和耗電量上。由于電阻式觸摸屏基本原理與提高的幅度所限，透光性差的問題得不到解決。加之在非工作狀態也耗電，因此耗電量較大，給便攜電子產品增加負擔。

電容式觸摸屏分為表面式和投射式兩種，后者也叫感應式電容觸摸屏。表面式電容觸摸屏只是變種的五線式電阻觸摸屏；投射式電容觸摸屏技術擴展空間大，是中小尺寸觸摸屏中的“TFT”

投射電容式觸摸屏目前采用的方案基本都是G/G方案（雙ITO玻璃層）。而且投射式電容觸摸屏機械結構簡單，且無需人工校正，也不會產生漂移現象。另外，它采用的是矩陣結構，精確度很高。而且，更為重要的是，它能實現多點觸摸。因此，從性能和品質角度，它非常適合在便攜電子產品中應用。在成本上，僅從原材料角度看，投射式電容觸摸屏不比電阻式觸摸屏高，甚至還要低（它可只需單層ITO、單層基板）。目前成本較高的原因主要在于工藝復雜、良率較低和產業鏈配套不完善，以及控制IC價格居高不下。我們認為這些問題會隨著制造工藝的成熟、產業規模的擴大、控制IC的標準化而消失。基本工藝流程其實與電阻式的差不多，但是工藝難度和要求要大很多，目前電容屏出貨量少的原因有兩方面：一是成本高，二是產品設計周期長。

觸控面板目前在觸摸屏手機上日漸流行，對傳統電阻式有替代趨勢。但是，本質上它只是對電容屏的模仿，是電容屏的一種低成本替代方案，它絲毫沒有改變傳統電阻式的先天缺陷，中長期來看，無法改變電阻式和電容式之間的競爭格局。

就目前發展而言，其電阻式觸摸屏業務在國內能在國內排進前五，08年出貨量達4000萬片。由于它有LCD業務，使得它往投射電容式觸摸屏轉型的技術障礙要比純電阻式觸摸屏企業小很多，只要再掌握鍍膜方面的工藝就基本具備了技術能力。不過，我們認為其要完全掌握投射電容式觸摸屏技術最快也要2011年上半年。

4. 中小尺寸觸摸屏是未來增長點

觸摸屏在圖片操作上的巨大優勢使得它輕易跨過了在車載產品、PND、數碼相機、電子書、游戲機、PMP/MP3、學習機等以圖片操作為主的產品上應用鴻溝，而觸摸屏手機的大行其道揭示出了個性化意義，這種意義將像春風一樣吹遍其它電子消費產品，待到電子消費產品普遍的認識到觸摸屏的個性化意義，就是“千樹萬樹梨花開”之時，也是Jeffery Moore理論里的“龍卷風暴”階段。

手機是中小尺寸觸摸屏最大應用領域。iphone的巨大成功激發了其它手機廠商在智能手機上配置觸摸屏的熱情。而智能手機隨著移動通信服務的逐步升級對手機智能性要求的提高，近幾年也呈快速增長的態勢。根據isuppli預計，其未來三年的出貨量年均增長率可達33%，2012年達到4.5億部。而當前觸摸屏手機的出貨量在1億部左右（來自ABIResearch預計），在智能手機中的滲透率為60%左右。我們預計在2012年該滲透率可達到90%，并且中低端觸摸屏也將應用在非智能手機中（比如音樂手機、帶GPS手機）。因此，2012年觸摸屏手機的出貨量預計可達到5億臺，年均增速50%。調研機構ABIResearch的報告中也預計2012年觸摸屏手機出貨量將超過5億部。

而車載產品、PND、數碼相機、電子書、游戲機、PMP/MP3等領域，我們先來看看些權威機構對各種電子產品出貨量的統計和預測。
iSuppli認為，到2012年，PND出貨量將增長到6800萬個，2007-2012年的復合年增長率達17.3%；
In-Stat報告中認為，2008年全球電子書出貨量為將近100萬臺，預計到2013年將增長至近3000萬臺；
iSuppli分析指出，掌上型游戲控制臺的出貨量預計將從2008年的4940萬臺上升到2013年的6350萬臺，預測期間的復合年增長率為5.2%；
iSuppli公司預測，2008年MP3出貨量1億個，預計2012年出貨量可達到2億個，年復合增長率為15%；
根據 Gartner的統計與預估，2007 年全球 PMP（portable multimedia player；可攜式多媒體播放器）的出貨量為 2.17 億臺，年成長率為 22.6%，預估 2008 年全球 PMP出貨量2.52億臺（考慮到2008年的經濟狀況，我們估計實際為2.3億臺左右）。結合TFI、Gartner、ZDNet、IDC等機構對PMP出貨量增長趨勢的預測，其未來五年的復合增長率為13%左右；
日本照相機影像機器工業協會（CIPA）發表的預測報告指出，2008 年全球數碼相機出貨量在1.2億臺左右，預計至2013年可以維持4-5%的復合增長；
世界汽車協會統計，2008年全球汽車產量為7000多萬輛，預計2013年可以增長至8500萬輛以上。
在PND、電子書、學習機等領域，由于觸摸屏的巨大優勢，目前滲透率就已經很大，至2013年應能接近100%。
在掌上游戲機、車載產品等領域，觸摸屏相對其整機價格成本占比較小，但對整機品質提高意義、個性化卻很大，因此它們目前雖然滲透率還比較小，但預計會快速提升，至2013年應能接近80%。
在PMP/mp3、數碼相機、DV等標準的消費電子產品上，雖然觸摸屏的功能意義對對它們都很大，但由于一般消費者對數碼相機、DV的使用頻率較低，所以實際上觸摸屏的功能意義在它們中起的作用不大。在這兩類產品上，未來隨著觸摸屏價格的下降和它們的生產廠商對產品個性化、差異化競爭需要的增強，預計至2013年其滲透率也能達到50%以上。觸摸屏對PMP/mp3的功能意義和個性化意義都很大，但是因為有很大一部分mp3顯示屏較小，不適合用觸摸屏，因此我們對其2013年其滲透率預期也是50%。
根據這些權威機構的預測，和我們對觸摸屏在這些產品中滲透率的判斷，我們對未來這些產品的觸摸屏用量預測如下。

根據上表計算，在我們所列這些領域，2008-2013年觸摸屏用量將擴大近5倍！因此，我們可以非常確定的說中小尺寸觸摸屏將要迎來一場巨大“龍卷風暴”。

5.結論
總之，目前觸摸屏技術的競爭格局是中小尺寸領域電阻式和電容式主導，大尺寸領域多種技術并存。但從長期發展趨勢來看，電阻式觸摸屏由于在使用壽命和透光率上存在先天不足，未來被其它技術替代是必然的。而投射電容式性能、品質都明顯好于電阻式，目前技術也比較成熟，更重要的是它還有技術改進空間，而且成本下降空間也非常大，甚至很有希望比電阻式更低。因此，長期來看，它的發展和TFT-LCD會很像。在市場方面，大尺寸觸摸屏在其整個市場演進過程中，主要是功能導向的，因此其未來市場是一個循序漸進的過程，市場增長要緩慢的多。而中小尺寸觸摸屏隨著應用功能和個性化上不斷滿足消費者的需求，未來觸摸屏的市場將由中小尺寸觸摸屏的個性化需求主導，我們預測未來帶中小尺寸觸摸屏的產品市場用量在2013年將達到103670萬部，有望比2008年增長5倍！