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触摸屏行业应用及市场需求发展趋势分析
发布时间:2020-04-24        浏览次数:293        返回列表
   触摸屏是一个可以检测到在显示区域内触摸的存在和位置的电子系统,它简化了人机交互方法,目前已被广泛运用于智能手机、平板电脑、游戏机等消费类电子、医疗仪器、工业控制等领域。触控技术大致可分为电容式、电阻式、红外光式以及声表面波式。其中电容式触控技术起源于上世纪60-70年代,直到2007年被Apple应用于iPhone手机后,一发而不可收拾,获得了爆发式的发展。


   触控终端出货近几年保持了高速增长,据DisplaySearch的统计,2012年出货达15亿部,YoY成长35%。手机和平板仍然是触摸屏的*大应用领域。按出货数量预估,手机占比约74%,平板占比8%,为*主要的两种应用终端。
   展望2013年,智能机增速仍将保持较高水准;Tablet有望延续热度,出货超过NB;而TouchNB有望在win8的支持下在13年起飞;在这些设备的带领下,触控终端有望在13年仍保持30%的成长态势。
   图2 2011-2016年触控终端出货预估


   图3 2012年预估触控产品应用占比(按出货数量)


   根据感应器(sensor)在整个触控面板中的相对位置,目前广泛应用于智能手机和平板的投射电容屏(PCT)可分为外挂式(outcell)和内嵌式(incell/oncell)。
   根据Sensor基板材质的不同,目前主流的外挂式电容屏又可分为两种产品类型。一是“玻璃式”,即“盖板玻璃+感应层玻璃”(GG);二是“薄膜式”,即“盖板玻璃+上感应层薄膜+下感应层薄膜”(GFF)。由于基材的不同,因此GG和GFF在制作工艺和众多物理特性方面存在一定的差异(图表4)。
   从性能方面来说,由于电阻率较低,因此GG的反应速度要优于GFF,且透光和使用寿命上均优于GFF,从而使得模组的触控体验方面更胜一筹,这也是此前的iPhone系列一直使用GG触控方案的主要原因。
   成本方面,Flim式触控面板阵营多购置卷对卷(Roll-to-Roll)生产设备,可大幅提升生产效率及良率,以降低成本;而Glass式触控面板由于玻璃基板单价较高,加之贴合良率不如Flim式触控面板,且黄光设备折旧较大,因此在成本方面处于劣势。
   图4 Glass-Type和FlimType触控特性对比


   内嵌式触摸屏亦包括两种技术形态,即On-cell和In-cell。On-cell和In-cell技术的基本原理均是将触控功能集成在显示面板之中,只是Sensor的位置有所不同。一般而言,把在彩色滤光片基板上制作Sensor的方案称为On-cell,而把在TFT基板上制作Sensor的方案称为In-cell。
   图5 触控面板结构示意图


   消费类电子产品“轻薄化”是永恒的诉求,因此触控技术的演进始终都是围绕这一主题进行。与传统GG需要4片玻璃相比,On-cell和In-cell均节省了一片玻璃基板。
   面对TFTLCD厂推出内嵌式触控面板,并无TFTLCD产能的触控面板业者只能另辟蹊径,采用理论上轻薄度可与内嵌式触控面板竞争的单片玻璃解决方案(OneGlassSolution)迎战,即在盖板玻璃上面制作Sensor,节省了一片玻璃和一次贴合,触摸屏能够做的更薄且成本更低,而该单片玻璃不仅起到Coverlens的作用,同时也兼具触控功能。根据制程工序的不同又可分为Sheet和Cell两种方案。Sheet方案:强化、镀膜,蚀刻(用黄光制程制作Sensor)、切割、加工、印丝及表面处理。在强化玻璃上切割的良率会比较低,更为重要的是,切割后强度会下降30%左右,即使经过二次强化,强度亦很难恢复到切割前的水平。而Cell方案:切割、强化、镀膜、蚀刻,这种办法的效率较低、量产成本较高。总的来讲,Sheet方案边缘强度不够,Cell方案技术不成熟且成本较高。
   GFF技术进化方向是GF,即将原来用于实现触控感应的两层薄膜减为一层。基于Sensor的设计位置不同,GF又衍生出G1F和GF2两种方案。G1F系由1片玻璃式触控传感器与1层薄膜式触控传感器组合而成,免于复杂的架桥(bridging)制程,可具备较高良率,目前由台厂洋华及宸鸿导入量产,供应微软Surface平板计算机之用。而GF2是在单层ITOFlim两面制作Sensor,目前此方案只有iPadmini使用,对Flim的强度要求很高,良率较低。
   图6 OGS方案SheetVs.Cell


   图7 OGS方案不同制程优缺点对比


   各种触摸屏技术都有着各自的特点,有着适合各自应用的领域和不同生态体系,单一技术方案主宰市场的情形在未来中短期内出现的概率较低,更多的可能性是呈现百花齐放的局面。
   图8 各种触控技术对比

来源:中国产业洞察网


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