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触摸屏行业调研报告目 录第一章 触摸屏产业相关概述 1 一、触摸屏基本原理 1 二、触摸屏分类/应用领域 1 三、触摸屏产业发展概况 2 第二章 触摸屏主要技术种类3 一、电阻式触摸屏 3 二、电容式触摸屏 4 三、红外线式触摸屏 6 四、声波式触摸屏 6 五、光学成像式触摸屏 7 第三章 触摸屏的技术发展趋势分析 7 一、内嵌式触摸屏结构 7 二、多点触控技术 8 三、混合式触控技术 9 四、触觉反馈技术 9 五、前瞻性技术路线的展望和分析 9 第四章 触摸屏行业发展现状及市场动态分析 11 一、市场规模快速扩张 11 二、内嵌式触控和高分辨率技术趋向成熟带动产业升级 12 三、触控面板将掀起空前价格战 13 四、大尺寸触摸屏领域市场分析 15 五、面板厂积极抢进 传统触摸屏厂商面临压力 16 第五章 触摸屏行业产业链分析 18 一、触摸屏行业产业链概述 18 二、供应商议价能力 19 三、客户议价能力 20 第 21 页 共 21 页第一章 触摸屏产业相关概述一、触摸屏基本原理 随着计算机技术的普及，在20世纪90年代初，出现了一种新的人机交互作用技术-触摸屏技术。触摸屏（touch screen）又称为“触控屏”、“触控面板”，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备，具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。主要应用于公共信息的查询、领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。二、触摸屏分类/应用领域 目前，触摸屏技术发展到十六种，包括常用的八种：电阻技术触摸屏、表面电容技术触摸屏、投射式电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波(SAW)技术触摸屏、光学触摸屏、弯曲波技术触摸屏和数字转换器技术触摸屏。此外，还有八种新兴的触摸屏技术，包括像素光传感器(photo sensor in pixel)、聚合物波导(polymer waveguide)、分布光(distributed light)、应变仪(strain gauge)、多触点(multi-touch)、双重力触摸(dual-force touch)、激光点激发触摸(laser-point activated touch)和3D 触摸。目前，广泛应用的电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波(SAW)技术触摸屏。 触摸屏技术从最初的工业级用途的ATM机、信息查阅机等，到消费级的笔记本电脑触屏，再到MP3、MP4、手机、iPhone等便携式电子，触屏技术应用得越来越广泛。 图表1 小尺寸触摸屏图表2 中大尺寸触摸屏3、 触摸屏产业发展概况性能要求渐高触摸屏行业对于新进入者呈现的局面是：行业发展初期进入容易，但壁垒逐渐抬高。 行业初期进入相对容易，因为触摸屏与LCD面板，前段工艺十分相似，后段工艺有可借鉴性，因此，LCD面板厂商转型进入触摸屏行业的较多。进入壁垒将逐渐加高，有三个原因：第一、下游对触摸屏的要求从初期的概念化产品逐渐进入触摸精度和用户体验性的比拼，提高了工艺精度门槛；第二、触摸屏技术向深化和细化方向发展，通过专利阵等方式筑起高壁垒；第三、客户群体和商业模式有固化倾向，加高进入门槛。性能要求渐高图表3 进入门槛逐步升高前段重要工序与LCD相同+技术细化，专利壁垒升高+中后段工序与LCD有可借鉴性 客户相对固化初期：进入壁垒低进入壁垒逐渐升高第2章 触摸屏主要技术种类1、 电阻式触摸屏 电阻式触摸屏就是我们通常所说的“电阻屏”，是利用压力感应进行控制的一种触摸屏。它采用两层镀有导电功能的ITO（铟锡氧化物）塑料膜，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时，压力将使膜内凹，因变形而使ITO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，完成整个屏幕的触控处理机制。电阻屏结构简单、成本较低，在电容式触摸屏成熟以前，一度占据大部分触摸屏市场。二、电容式触摸屏1、表面电容式 表面电容式触摸屏是通过电场感应方式感测屏幕表面的触摸行为。它的面板是一片涂布均匀的ITO层，面板的四个角各有一条出线与控制器相连接，工作时触摸屏的表面产生一个均匀的电场。当接地的物体触碰到屏表面时，电极就能感应到屏表面电荷的变化，确定触碰点的坐标。表面电容式触摸屏使用寿命长、透光率高，但是分辨率低、不支持多点触控，目前主要应用于大尺寸户外触摸屏，如公共信息平台（POI）及公共服务（销售）平台（POS）等产品上。2、投射电容式投射电容式触摸屏利用的是触摸屏电极发射出的静电场线进行感应。投射电容传感技术可分为两种：自我电容和交互电容。自我电容又称绝对电容，它把被感觉的物体作为电容的另一个极板，该物体在传感电极和被传感电极之间感应出电荷，通过检测该耦合电容的变化来确定位置。但是如果是单点触摸，通过电容变化，在X轴和Y轴方向所确定的坐标只有一组，组合出的坐标也是唯一的；如果在触摸屏上有两点触摸并且这两点不在同一X方向或者同一Y方向，在X和Y方向分别有两个坐标投影，则组合出4个坐标。 交互电容又叫做跨越电容，它是通过相邻电极的耦合产生的电容，当被感觉物体靠近从一个电极到另一个电极的电场线时，交互电容的改变会被感觉到，当横向的电极依次发出激励信号时，纵向的所有电极便同时接收信号，这样可以得到所有横向和纵向电极交汇点的电容值大小，即整个触摸屏的二维平面的电容大小。当人体手指接近时，会导致局部电容量减少，根据触摸屏二维电容变化量数据，可以计算出每一个触摸点的坐标，因此屏上即使有多个触摸点，也能计算出每个触摸点的真实坐标。2007年以来苹果公司iphone、iPad系列产品取得的巨大成功，投射式电容屏开始了喷井式的发展，迅速取代电阻式触摸屏，成为现在市场的主流触控技术。图表4 电容式触摸屏市场领域统计三、红外线式触摸屏红外触摸屏是利用X，Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。红外触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外线发射管和红外接收管，一一对应成横竖交叉的红外矩阵。红外线式触摸屏具有透光率高、不受电流、电压和静电的干扰、触控稳定性高等优点，红外式触摸屏主要应用于无红外线和强光干扰的各类公共场所、办公室以及要求不是非常精密的工业控制场所。图表5 红外线触摸屏市场领域统计四、声波式触摸屏 1、表面声波式触摸屏表面声波式触摸屏是通过声波来定位的触控技术。在触摸屏的四角，分别粘贴了X方向和Y方向的发射和接收声波的传感器，四周则刻有45的反射条纹。当手指触摸屏幕时，手指吸收了一部分声波能量，而控制器则侦测到接收信号在某一时刻上的衰减，由此可计算出触摸点的位置。表面声波技术非常稳定，精度非常高。 2、弯曲声波式触摸屏弯曲声波式触摸屏是基于声音脉冲识别的技术。当物体触碰到触摸屏表面时，传感器将会探测声波的频率，通过将该频率与预先存储在芯片内的标准频率对比，确定触摸点的位置，通过这种方式可以排除衣物、行李、灰尘和昆虫等环境因素引起的错误识别。五、光学成像式触摸屏光学成像式触摸屏是一种利用光来定位的触控技术，在屏幕的四角分别设置发光源和光线捕捉感应器，当物体触碰到触摸屏表面，光线发生变化，触控IC模块分析光线感应器的变化确定触控的位置。光学成像式触摸屏耐久性高，适合在复杂的环境下使用，并且支持多点触控，但是容易受到环境光线、灰尘、昆虫等的影响发生误识别。其他触摸屏技术目前市场上除了上述触控技术外，还有电磁感应式触摸屏、压力感应式、数字声波导向式、振荡指针式等多种触控技术，一般用于特殊用途。第三章 触摸屏的技术发展趋势分析一、内嵌式触摸屏结构 目前触摸屏基本都是采用外挂式的结构，这种结构的显示模块和触控模块是两个相对独立的器件，然后通过后端贴合工艺将两个器件整合，但是这种相对独立的外挂式构造会影响产品的厚度，不符合触控显示类产品日益轻薄化的发展趋势。由此产生了内嵌式触摸屏的概念，内嵌式结构将触控模块嵌入显示模块内，使两个模块合为一体，而不再是两个相对独立的器件。相比于传统的外挂式结构，内嵌式结构的优点在于：仅需2层ITO玻璃、材料成本降低、透光度提高、更加轻薄；不需要触摸屏模组与TFT模组的后端贴合，提高良品率；触摸屏组与TFT模组同时生产，减少了模组的运输费用。内嵌式触摸屏又可分为两种：In-cell技术和On-cell技术。 In-cell技术把触摸屏整合在彩色滤光片下方，由于是将触摸传感器置于液晶面板内部，占据了一部分显示区域，所以牺牲了部分显示效果，而且还使工艺变得复杂，高良率难以实现。On-cell技术是在彩色滤光片上整合触摸屏，不是在液晶面板内部嵌入触摸传感器，只需在彩色滤光片底板与偏光板之间形成简单的透明电极即可，降低了技术难度。On-cell技术能使触控面板更加轻薄与大幅降低成本等优点，但整体系统成本降低的幅度仍然远远不及Incell技术。目前内嵌式触摸屏距实现商业化仍有一定的距离，但是代表作未来触摸屏的发展方向，积极储备内嵌式技术的厂家会在今后的市场竞争中处于相对有利的位置。二、多点触控技术2007年苹果公司通过投射式电容技术实现的多点触控功能，该功能提供了前所未有的用户体验，体现了与当时其他触控技术的不同，使多点触控技术成为市场的潮流。目前多点触控技术已经从开始的仅可以实现两指缩放、三指滚动以及四指拨移，发展到能够支持5点以上的触控识别和多重输入方式等，今后多点触控技术将向实现更细致的屏幕物件操控用和更具自由度的方向发展。三、混合式触控技术 目前虽然触控技术类型众多，但每种技术都各有利弊，没有一种技术是完美的。近年来有人开始提出混合式触控技术的概念，即在一块触控面上采用两种或者两种以上的触控识别技术，达到多种触控技术之间实现优劣互补的目的。四、触觉反馈技术 触控显示技术的不断发展给人们带来便捷的操作方式和良好的视觉效果同时，却忽略触摸操作时给用户一个触觉反馈。目前触觉反馈技术研究不多，美国的Immersion公司推出名叫“Forcefeedback”的触觉反馈技术，该技术是利用机械马达产生振动或者运动，它可以模拟跳动、物体掉落和阻尼运动等触觉效果，也是目前使用较多的触觉反馈技术。5、 前瞻性技术路线的展望和分析 前瞻性技术将分两个步骤走：第一步，中短期，ITO和LCD/盖板玻璃的表面集成，判断ITO和盖板玻璃集成（on-lens）的难度略小，将首先应用，目前的触摸屏模组厂最有竞争力，如宸鸿TPK、冠华、胜华wintek；接着，ITO和LCD面板表面集成(on-cell)的技术将开始应用，触摸屏模组厂和LCD面板厂各有优势，但从技术和产业链控制力的角度看，后者的优势更大，最为看好日立、三星。 第二步，长期，触控功能与LCD的内部集成(in-cell)是竞争焦点，以目前的产业格局看，LCD面板厂无疑最有优势，目前LG、AUO 有领先优势，但触摸屏厂也会加快对LCD内部结构的理解，将有一番激烈争夺并占有一定市场地位。 前瞻性技术方面，最为看好的大陆厂商是莱宝高科和欧菲光。莱宝高科是苹果的重要供应商，紧密跟随产业前沿，前瞻性技术研发早，储备深；欧菲光获得三星等一线品牌认证，技术开发与客户新产品保持同步，而且欧菲光在光学精密加工领域积累的对镀膜工艺的深度理解有助于其厚积薄发，并且有体制优势。基于目前的技术，以及公开获知的各公司的研发情况，做出如下总结： 图表6 前瞻性技术视角下的产业部门与公司分析荣宝、TPK、欧菲光、超声触摸屏厂商普通工艺（out-cell） 技术演进 优势产业部门 优势公司TPK、Wintek、冠华触摸屏厂商与cover lens集成（on-lens）日立、三星触摸屏、LCD面板厂各具优势与LCD表面集成（on-cell）AUO、LGLCD面板厂与LCD内部集成（in-cell）远期，新技术值得关注，目前来看，投影触摸（Light touch）和皮肤触摸屏（Skinput）最具前景，其中，前者应用领域广、空间大，后者在便携式消费电子领域很有特色，更看好前者。Light Blue Optics 公司的投影触摸（Light Touch）技术，可将任意平面变为触摸屏，亦即不需要专用的显示平面（如LCD）和触摸平面。第四章 触摸屏行业发展现状及市场动态分析一.市场规模快速扩张 目前，触摸屏已能广泛应用于智能手机、平板电脑/电子书、笔记本电脑、POS/ KIOSK、游戏机、ATM机等领域。未来几年触摸屏将快速成长，尤其是应用在手机、平板电脑、可携式多媒体播放器（PMP/MP3）、个人导航装置与其它应用等。同时，触控面板在大尺寸屏幕的应用上将有望实现突破与成长，如All-In-One计算机等。 2014年中国大陆制造商预计智能手机触控面板的出货量将达5.75315亿块，平板电脑的面板出货量为1.64506亿块，用于笔记本电脑的面板出货量达1036.2万块，分别同比增长34.4，39.6和304.0。 研究表明，薄膜式机型将占智能手机触控面板出货量的70.4%，平板电脑触控板占44.4，而玻璃机型的相应比例将为21.0和54.6。预估2014年大陆厂商手机用薄膜式触控面板及玻璃式触控面板将分别较2013年成长48.7%及28.8%。 2014年，随着大陆品牌智能手机全球市占率持续增加、大陆触控面板厂积极争取成为国际品牌平板电脑及NB用触控面板供应链，预估大陆触控面板厂在手机及NB应用成长率将大于台厂及日厂。深圳欧菲光将占智能手机触控面板出货量的20 ，平板触控面板出货量占11.1，笔记本占60。 台湾中华意力企业将占智能手机部分的7.2%，平板电脑业务占13.3。信利光电、牧东光电和深越光电将分别占智能手机触控面板出货量的12.3、5.1和的4.1。图表7 2012-2015年大陆厂商手机用触控面板技术类别出货量预测二、内嵌式触控和高分辨率技术趋向成熟 带动产业升级 触摸屏行业经过2013年整合后，2014年触摸屏产业将进一步升级，内嵌式触控和高分辨率技术趋向成熟。随着苹果iPhone5等产品的发布及上市，宣告配备内嵌式触摸屏（In-cell）技术的成熟及终端设备正式量产。具备更高穿透率、更轻薄等特点的内嵌式触摸屏技术的成熟发展，也将成为智能手机、平板电脑及AIO触控显示设备未来发展的趋势。Digitimes Research认为，2014年In-Cell内嵌式触控面板技术瓶颈可望有所突破，分辨率也将达到300ppi以上，但该技术在2014年仍将由日厂夏普、JDI及韩厂LGD主导。至于On-Cell技术在LCD面板上应用，目前量产产品分辨率仅为WVGA或qHD等级，精细度约200ppi，且由于目前面板厂采用的On-Cell触控技术多为单层多点触控技术，触控灵敏度较差，因此，该技术在2014年内将以大陆智能手机品牌中低端产品为主要诉求目标，难以进端到中高端机种。目前，内嵌式触摸屏量产技术主要掌握在日韩面板厂手里，2014年国内面板厂京东方、天马和龙腾光电也将量产内嵌式触摸屏面板。图表8 2013高端智能机市场各技术市场份额三、触控面板将掀起空前价格战 据市场研究机构Displaybank发布的最新调查报告指出，预计2014年将增长至156.4亿美元，整体触控面板的年平均增长率达46%。就尺寸来看，10英寸以下的中小尺寸触控面板占整体触控面板比重(销售额)将高达90%以上，预计2014年每2部就有一部将搭载触控面板。从技术上来看，2014年静电容量式产品占整体触控面板市场比重预计将升至73%。就手机用触控面板来看，2014年预计将飙升至84%。虽然触控面板市场规模不断扩展，但市场价格战将空前激烈。由于智能手机及平板电脑市场的竞争日渐加剧，再加NB市场在触控面板与Windows 8的导入买气低，为了吸引消费者的目光，价格战将不可避免。据Witsview研究认为，全球平板电脑市场在2013年的出货量达到1.9亿台，2014年则能上看2.29亿台的规模，但很明显的是，年度增长率方面已经从当初2011年的365.5%下滑至2014年的20.5%。图表9 2013全球平板电脑厂商市场分额 平板电脑市场的尺寸大约分成7英寸与10.1英寸两种类别，前者主流市场的价格，目前落在129美元左右。预计2014年，将有机会下探到100美元以下。至于在10.1英寸的产品线方面，大陆许多白牌业者为了能吸引市场目光，也都开始采用同样也是来自大陆的触控面板的解决方案，而触控面板仍然是“低价”采购，以减少成本，增加市场竞争力。 智能手机方面，随着中国大陆4G牌照的下发，将再次掀起换机潮。市场规模巨大的智能手机用触控面板自然吸引了传统触摸屏厂商和面板厂商的激烈争夺。目前，随着智能手机用触控面板的大尺寸化，这一价格战将延烧到高端智能手机用触控面板领域。 另外，随着大陆触控面板业者在产能与良率上升，与台湾业者竞争加剧， 2014年触控面板价格竞争将会更加严重。由于触控面板产能供过于求，价格厮杀仍是2014年主旋律。4、 大尺寸触摸屏领域市场分析 由于智能手机及平板电脑市场的高速成长动能正日益趋缓，触控业者积极扩充大尺寸触控产能，抢夺市场先机。据Displaybank预测，2013年大尺寸触控面板占整体市场比重为11%，预计2014年其比重将升至22.5%。 目前，小尺寸触摸屏经过前期的放量，总体产量较大，市场较为饱和，而且门槛较低，进入资金众多；相对来说，大尺寸触摸屏不良率还不高，需求大，显然会有更广的空间。一般而言，大尺寸指大于10.4英寸的触摸屏，目前只有OGS技术和GF2技术可以实现大尺寸的触摸屏。 由于诸多因素影响，2013年触控笔记本渗透率远远低于PC业者对触控笔记本20%左右渗透率的乐观预期；超极本触摸屏大屏也存在供给缺口；整个PC行业都低估了Windows8触屏设备的需求量。从销售状况来看，Windows8触屏PC需求远远超出预期。据悉，Windows8最大的亮点是支持触摸操作功能，这就需要使用到大尺寸触摸屏。从2010-2012年，整体触摸屏市场保持了高速增长的态势，主要受益于智能机出货量的高增长。但由于产能投放及竞争激烈等原因，大部分触摸屏厂商都利润率下滑。但是2012年三季度以来，伴随着触控型笔记本的出货及平板电脑的，整体触控行业供需状况不断好转。2013年大尺寸屏幕出现供不应求的状况，但占整个触摸屏市场规模依旧较小；2014年触摸屏需求面积将较快增长，整体行业景气仍非常高。目前来看，触摸屏行业中的龙头公司基本上在大尺寸触摸屏这方面都已经有所布局，而且订单也开始逐渐产生。为争夺大尺寸触摸屏领域的商机，传统触摸屏企业纷纷布局。欧菲光募资40亿元，强化中大尺寸触控产能，进军显示面板模组产业；莱宝高科引进日本凸版五代线彩膜设备，布局大尺寸OGS触控模组产能；山东华芯富创大尺寸OGS触控屏项目总投资超过2.5亿美元，可实现年产大尺寸OGS触控屏500万片，一期已经投产；去年汇冠股份大尺寸红外触摸屏样机不但通过微软测试认证，获得电脑厂商肯定，还接到了联想的大尺寸触摸屏订单，今年业绩将继续高涨。五、面板厂积极抢进 传统触摸屏厂商面临压力 对于传统触摸屏企业来说，要维持较高盈利能力，就必须扩大产能规模。经过去年的行业整合，今年传统触摸屏厂商的盈利能力将有所增强，但将会面临着面板厂商的巨大竞争压力。由于小尺寸触控面板出货量巨大，面板厂商介入需要很大的人力和物力成本，所以才有大量的触控模组及触控面板厂商从事该领域。当中大尺寸触摸屏市场越来越成熟，特别是内嵌式触摸屏技术OGS、In/On-cell不断地发展，面板厂商的参与度越来越高。主要原因在于触摸屏的后段加工更为复杂，而且后段加工是配合终端客户的需求，例如外形、颜色、结构等，面板厂商将拥有更多的优势。 去年大型触屏厂商纷纷撤退之时，京东方、友达等面板业巨头杀入了触摸屏行业，以其垂直整合的一体化优势，吸引着品牌厂商的订单。如果最终市场竞争的结果是以日韩为代表的In/On-cell触控技术等成为主流，下游手机厂商纷纷开始转向面板厂商采购一体化屏幕时，触屏厂商短时间无法具备这种技术和配套生产线，订单将会大幅度下降，一些大型触屏企业也难熬过这关。不过目前让传统触摸屏厂商庆幸的是，由于面板厂商的In/On-cell屏幕生产成本目前仍然居高不下，只有一些高端机型采用，对于传统触屏厂商来说中低端手机市场仍存在机会。但从长远发展来看，市场形势越来越不利于传统触摸屏厂商。 在OGS触摸屏领域，京东方、深越光电、天马等面板厂商已经涉足；而In-cell触控是与面板结合最为深入的领域，目前，夏普、JDI、LGD等已经具有量产In-cell触控的面板的技术和条件，目前主要供应苹果公司。大陆深天马面板厂商In-cell技术仍处于量产可行性技术研发阶段，要实现量产，还需对产品的稳定性进一步验证、相关配套资源的完善和大规模生产的量产性验证等。On-cell触控面板领域，三星、LGD两家面板企业实力较强。随着终端市场对显示屏要求越来越高，面板厂商在触摸屏领域参与的深度和广度将增强，传统触摸屏厂商未来的市场前景将越走越狭窄，他们所面临的面板厂商的竞争压力将越来越大，2014年将成为传统触摸屏厂商的挑战和商机并存的一年，未来几年挑战将越来越大，而商机却逐年减少。第五章 触摸屏行业产业链分析 一、触摸屏行业产业链概述图表10 触摸屏产业链 一般而言，电子行业所关注的触摸屏产业链主要是中游的sensor（包括ITO玻璃、ITO薄膜），以及下游触摸屏模组。根据产业链的划分：图表11 触摸屏产业链 角色门类厂商上游供应商玻璃基板 电气硝子、旭硝子、板硝子（日本）；康宁（美国）PET 薄膜东丽、住友（日本）ITO 靶材Japan Energy、新日矿、三井化学、东素（日本）光学胶三菱化工（日本）；3M（美国）挠性 PCBITO Corp.(日本)；Career、flexium、旗勝（台湾）盖板玻璃Fuji Lens（日本）、Shen Zhen Lens（中国）控制 ICAlps（日本）；synaptics、cypress、silicon Lab（美国）；Atmel、Melfas（韩国）；奕力、义隆、禾瑞亚、联阳、华矽、矽统、矽创（台湾）；晶门科技（香港）；敦泰、翰瑞（大陆）下游客户手机Apple、