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触摸屏产业链日美厂商占优技术提升空间巨大

陈炳欣?? 2008年12月02日 ?? 收藏0

  目前触摸屏的应用范围从以往的银行自动柜员机、工控计算机等小众商用市场,迅速扩展到手机、PDA、 GPS(全球定位系统)、MP3,甚至平板电脑(UMPC)等大众消费电子领域。展望未来,触控操作简单、便捷,人性化的触摸屏有望成为人机互动的最佳界面而迅速普及。

  目前的触控技术尚存在屏幕所使用的材源透光较差影响显示画面的清晰度,或者长期使用后出现坐标漂移、影响使用精度等问题。而且,全球主要触摸屏生产大厂多集中在日、美、韩等国家以及我国台湾地区;主要技术、关键零组件和原材料更是基本掌握在日、美厂商手中,中国大陆的触摸屏/触控面板产业还基本处于起步阶段。但正因如此,整个触控行业未来的上升空间还非常大,它也有望成为我国电子企业今后创新发展、大有作为的重要领域。

  触控技术应用日益广泛

  触摸屏起源于20世纪70年代,早期多被装于工控计算机、POS机终端等工业或商用设备之中。2007年iPhone手机的推出,成为触控行业发展的一个里程碑。苹果公司把一部至少需要20个按键的移动电话,设计得仅需三四个键就能搞定,剩余操作则全部交由触控屏幕完成。除赋予了使用者更加直接、便捷的操作体验之外,还使手机的外形变得更加时尚轻薄,增加了人机直接互动的亲切感,引发消费者的热烈追捧,同时也开启了触摸屏向主流操控界面迈进的征程。

  目前,触摸屏应用范围已变得越来越广泛,从工业用途的工厂设备的控制/操作系统、公共信息查询的电子查询设施、商业用途的提款机,到消费性电子的移动电话、PDA、数码相机等都可看到触控屏幕的身影。当然,这其中应用最为广泛的仍是手机。根据调研机构ABIResearch报告指出,2008年采用触控式屏幕的手机出货量将超过1亿部,预计2012年安装触控界面的手机出货量将超过5亿部。

  而且有迹象表明,触摸屏在消费电子产品中的应用范围正从手机屏幕等小尺寸领域向具有更大屏幕尺寸的笔记本电脑拓展。目前,戴尔、惠普、富士通、华硕等一线笔记本电脑品牌厂商都计划推出具备触摸屏的笔记本电脑或UMPC。当然,目前关于配备触摸屏的笔记本电脑是否能从10英寸以下的低价笔记本电脑或UMPC,扩大到14英寸以上的主流笔记本电脑市场,业界仍存争论。因为对于主流笔记本电脑或台式机来说,消费者多已习惯了使用键盘及鼠标进行输入,不像小尺寸笔记本电脑,因可容纳的键盘数量有限,需触摸屏加以辅助,达到更直观的人机沟通目的。而且现在Windows系统尚不支持多点触控功能,如由PC厂商单独导入多点触控功能,在软件上的努力与投资又将极为可观,因此预计到2010年支持多点触控的新操作系统Windows7上市之前,配备触摸屏的笔记本电脑仍将局限于12.1英寸以下。但即便如此,触摸屏市场未来的发展前景也十分诱人。根据市场调研机构的预测,到2010年触摸屏产值将达到35亿美元。

  电容式电阻式为主流

  依照感应方式的不同,触摸屏大致可以分为电阻式、电容式、红外线式、超音波式四类。其中电阻式与电容式目前的市场前景最被看好,其他技术短期内恐很难赶上。

  就技术原理来看,电阻式触摸屏只能算是一种“类触控”技术。它采用两层镀有导电功能的ITO(铟锡氧化物)PET塑料膜,PET本身具有一定的透明度与耐用性,两片ITO设有微粒支点,使屏幕在未被压按时两层ITO间有一定的空隙,处于未导电的状态。当操作者以指尖或笔尖压按屏幕(外层PET膜)时,压力将使PET膜内凹,因变形而使铟锡氧化物导电层接触导电,再通过侦测X轴、Y轴电压变化换算出对应的压力点,完成整个屏幕的触按处理机制。由于此种技术成本低廉,现已大量应用于电子产品之上。目前电阻式触摸屏有4线、5线、6线与8线等多种类型,线数越多,代表可侦测的精密度越高,但成本也会相对提高。

  不过,仔细考量电阻式触控技术的原理就会发现,通过触按屏幕触发ITO薄膜导电的侦测机制,在物理上有其局限性:电阻式技术想要增加侦测面积与分辨率,最直接的方法就是增加线数,但线数的提高也代表着处理运算信息量的增加,这对处理器将是一大负担,同时成本的提升也是问题。另外,PET膜再怎么强化,材质的耐压性、耐磨性、抗变形能力,毕竟有其极限,长时间运用一定会减低铟锡氧化物导电层接触导通效率,触按点也会因经常使用的就是那几处,造成特定区域过度使用磨损,而降低透明度。

  电容式触摸屏与电阻式比较,架构相对简单。由于电容式触摸屏中的投射电容式(电容式触摸屏主要分为投射电容式与表面电容式两种)可支持当前流行的多点触控功能,并拥有更高的屏幕透光率、更低的整体功耗、更长的使用寿命等优点,正不断挑战电阻式触摸屏的市场地位。

  据isuppli公司预测,2008年全球具备触控功能的手机,仍以电阻式触控技术为主,产值可达4900万美元,预计2012年将达6500万美元;而投射电容式触控技术2008年产值虽然只有1000万美元,占整个市场份额的17%,但估计2012年投射电容式产值将突破2000万美元,市场比重跃升至23%。

  但是电容式触控也有许多值得关注的问题:比如液晶屏非常靠近铟锡氧化物模板,新的技术甚至直接将两者做在同一个真空堆栈中,形成一个模组。而为了达到触点侦测功效,铟锡氧化物模板又需不断地扫描像素,会持续散发干扰信号,影响整个模组的操作。另外,厂商虽然会对触摸屏的表面进行硬化处理,可是为了不隔绝掉ITO的表面电流,硬化镀层非常薄,当施加在触摸屏上的外力过大时,依然有伤到ITO的可能,对触摸屏造成损伤,降低使用寿命。因此,针对提高使用寿命问题,有厂商开发出了超声波式或红外线式触摸屏。

  红外线与超声波式触控技术的作用原理相仿。不过受限于传感器的尺寸,这两项技术目前多用于20英寸以上的屏幕,如医疗、ATM等装置上,同时产品的成本也会较高。


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触摸屏? 产业链? OLED?

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