觸控技術(shù)應(yīng)用日益廣泛電容式電阻式為主流

　 觸摸屏應(yīng)用領(lǐng)域呈多樣化

　　目前觸摸屏的應(yīng)用范圍從以往的銀行自動(dòng)柜員機(jī)、工控計(jì)算機(jī)等小眾商用市場，迅速擴(kuò)展到手機(jī)、PDA、 GPS(全球定位系統(tǒng))、MP3，甚至平板電腦(UMPC)等大眾消費(fèi)電子領(lǐng)域。展望未來，觸控操作簡單、便捷，人性化的觸摸屏有望成為人機(jī)互動(dòng)的最佳界面而迅速普及。

　　現(xiàn)今的觸控技術(shù)尚存在屏幕所使用的材源透光較差影響顯示畫面的清晰度，或者長期使用后出現(xiàn)坐標(biāo)漂移、影響使用精度等問題。而且，全球主要觸摸屏生產(chǎn)大廠多集中在日、美、韓等國家以及我國臺(tái)灣地區(qū)；主要技術(shù)、關(guān)鍵零組件和原材料更是基本掌握在日、美廠商手中，中國大陸的觸摸屏/觸控面板產(chǎn)業(yè)還基本處于起步階段。但正因如此，整個(gè)觸控行業(yè)未來的上升空間還非常大，它也有望成為我國電子企業(yè)今后創(chuàng)新發(fā)展、大有作為的重要領(lǐng)域。

　　觸控技術(shù)應(yīng)用日益廣泛

　　觸摸屏起源于20世紀(jì)70年代，早期多被裝于工控計(jì)算機(jī)、POS機(jī)終端等工業(yè)或商用設(shè)備之中。2007年iPhone手機(jī)的推出，成為觸控行業(yè)發(fā)展的一個(gè)里程碑。蘋果公司把一部至少需要20個(gè)按鍵的移動(dòng)電話，設(shè)計(jì)得僅需三四個(gè)鍵就能搞定，剩余操作則全部交由觸控屏幕完成。除賦予了使用者更加直接、便捷的操作體驗(yàn)之外，還使手機(jī)的外形變得更加時(shí)尚輕薄，增加了人機(jī)直接互動(dòng)的親切感，引發(fā)消費(fèi)者的熱烈追捧，同時(shí)也開啟了觸摸屏向主流操控界面邁進(jìn)的征程。

　　目前，觸摸屏應(yīng)用范圍已變得越來越廣泛，從工業(yè)用途的工廠設(shè)備的控制/操作系統(tǒng)、公共信息查詢的電子查詢設(shè)施、商業(yè)用途的提款機(jī)，到消費(fèi)性電子的移動(dòng)電話、PDA、數(shù)碼相機(jī)等都可看到觸控屏幕的身影。當(dāng)然，這其中應(yīng)用最為廣泛的仍是手機(jī)。根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)ABIResearch報(bào)告指出，2008年采用觸控式屏幕的手機(jī)出貨量將超過1億部，預(yù)計(jì)2012年安裝觸控界面的手機(jī)出貨量將超過5億部。

　　而且有跡象表明，觸摸屏在消費(fèi)電子產(chǎn)品中的應(yīng)用范圍正從手機(jī)屏幕等小尺寸領(lǐng)域向具有更大屏幕尺寸的筆記本電腦拓展。目前，戴爾、惠普、富士通、華碩等一線筆記本電腦品牌廠商都計(jì)劃推出具備觸摸屏的筆記本電腦或UMPC。當(dāng)然，目前關(guān)于配備觸摸屏的筆記本電腦是否能從10英寸以下的低價(jià)筆記本電腦或UMPC，擴(kuò)大到14英寸以上的主流筆記本電腦市場，業(yè)界仍存爭論。因?yàn)閷τ谥髁鞴P記本電腦或臺(tái)式機(jī)來說，消費(fèi)者多已習(xí)慣了使用鍵盤及鼠標(biāo)進(jìn)行輸入，不像小尺寸筆記本電腦，因可容納的鍵盤數(shù)量有限，需觸摸屏加以輔助，達(dá)到更直觀的人機(jī)溝通目的。而且現(xiàn)在Windows系統(tǒng)尚不支持多點(diǎn)觸控功能，如由PC廠商單獨(dú)導(dǎo)入多點(diǎn)觸控功能，在軟件上的努力與投資又將極為可觀，因此預(yù)計(jì)到2010年支持多點(diǎn)觸控的新操作系統(tǒng)Windows7上市之前，配備觸摸屏的筆記本電腦仍將局限于12.1英寸以下。但即便如此，觸摸屏市場未來的發(fā)展前景也十分誘人。根據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)的預(yù)測，到2010年觸摸屏產(chǎn)值將達(dá)到35億美元。

　　電容式電阻式為主流

　　依照感應(yīng)方式的不同，觸摸屏大致可以分為電阻式、電容式、紅外線式、超音波式四類。其中電阻式與電容式目前的市場前景最被看好，其他技術(shù)短期內(nèi)恐很難趕上。

就技術(shù)原理來看，電阻式觸摸屏只能算是一種“類觸控”技術(shù)。它采用兩層鍍有導(dǎo)電功能的ITO(銦錫氧化物)PET塑料膜，PET本身具有一定的透明度與耐用性，兩片ITO設(shè)有微粒支點(diǎn)，使屏幕在未被壓按時(shí)兩層ITO間有一定的空隙，處于未導(dǎo)電的狀態(tài)。當(dāng)操作者以指尖或筆尖壓按屏幕(外層PET膜)時(shí)，壓力將使PET膜內(nèi)凹，因變形而使銦錫氧化物導(dǎo)電層接觸導(dǎo)電，再通過偵測X軸、Y軸電壓變化換算出對應(yīng)的壓力點(diǎn)，完成整個(gè)屏幕的觸按處理機(jī)制。由于此種技術(shù)成本低廉，現(xiàn)已大量應(yīng)用于電子產(chǎn)品之上。目前電阻式觸摸屏有4線、5線、6線與8線等多種類型，線數(shù)越多，代表可偵測的精密度越高，但成本也會(huì)相對提高。

　　不過，仔細(xì)考量電阻式觸控技術(shù)的原理就會(huì)發(fā)現(xiàn)，通過觸按屏幕觸發(fā)ITO薄膜導(dǎo)電的偵測機(jī)制，在物理上有其局限性：電阻式技術(shù)想要增加偵測面積與分辨率，最直接的方法就是增加線數(shù)，但線數(shù)的提高也代表著處理運(yùn)算信息量的增加，這對處理器將是一大負(fù)擔(dān)，同時(shí)成本的提升也是問題。另外，PET膜再怎么強(qiáng)化，材質(zhì)的耐壓性、耐磨性、抗變形能力，畢竟有其極限，長時(shí)間運(yùn)用一定會(huì)減低銦錫氧化物導(dǎo)電層接觸導(dǎo)通效率，觸按點(diǎn)也會(huì)因經(jīng)常使用的就是那幾處，造成特定區(qū)域過度使用磨損，而降低透明度。

　　電容式觸摸屏與電阻式比較，架構(gòu)相對簡單。由于電容式觸摸屏中的投射電容式(電容式觸摸屏主要分為投射電容式與表面電容式兩種)可支持當(dāng)前流行的多點(diǎn)觸控功能，并擁有更高的屏幕透光率、更低的整體功耗、更長的使用壽命等優(yōu)點(diǎn)，正不斷挑戰(zhàn)電阻式觸摸屏的市場地位。

如果不算基本屬于應(yīng)用層面的下游廠商，目前中國大陸以及中國臺(tái)灣地區(qū)的廠商主要致力于在產(chǎn)業(yè)鏈中游的觸摸屏/觸控面板制造領(lǐng)域拓展，且以電阻式產(chǎn)品為主，如大陸的富陽光電、深圳震華數(shù)碼、華意電路、北泰顯示、凰澤光電、深越光電、沃森電子、東莞冠智電子、廣州恒利達(dá)等。深越光電除了提供電阻式觸摸屏之外，還提供電容式與超聲波式產(chǎn)品。同時(shí)有消息稱，萊寶高科的觸摸屏項(xiàng)目將切入ITO薄膜以及ITO導(dǎo)電玻璃的制造。我國臺(tái)灣地區(qū)廠商切入時(shí)點(diǎn)較早，現(xiàn)在也已涌現(xiàn)出時(shí)緯科技、接口光電、洋華光電、奇菱科技、富晶通、嵩遠(yuǎn)光電、仕欽科技、遠(yuǎn)諾光電、宇宙光電、理義科技、勝華科技等一批觸摸屏制造企業(yè)。

　　但觸摸屏上游的零組件與材料供應(yīng)基本上仍掌握在日本、美國供貨商手中。比如玻璃基板的主要制造商有日商旭硝子、美商康寧；PET制造商為住友、東麗；化學(xué)材料供貨商為日礦、三井；膠材中的銀膠有伊必艾科技、杜邦、3M，絕緣膠有藤倉、住友、杜邦、3M，雙面膠有3M、日東電工，印刷膠有東洋紡等；ITOFilm制造為日東電工、尾池工業(yè)、帝人化成、東洋紡等。只有在控制IC領(lǐng)域，我國臺(tái)灣地區(qū)的義隆電子與禾瑞亞還有較大的發(fā)言權(quán)。其次在ITO玻璃的制造中，臺(tái)廠正太、冠華也有了較強(qiáng)的供應(yīng)能力，但目前占該材料成本比重最多的ITOFilm供應(yīng)幾乎都是以日本廠商為主。

　　技術(shù)尚需完善

　　盡管觸摸屏的實(shí)際應(yīng)用越來越多，應(yīng)用范圍越來越廣闊，可實(shí)際上該項(xiàng)技術(shù)仍然存在許多需要完善的地方，只有設(shè)計(jì)出更先進(jìn)、智能、體貼的人機(jī)界面，使進(jìn)行觸控操作時(shí)更加直觀、精準(zhǔn)，同時(shí)又不影響系統(tǒng)的反應(yīng)速度，才能有望成為人機(jī)交互的主流界面。最典型的例子就是觸控操作中的回饋問題。在手機(jī)應(yīng)用中，觸摸屏很大程度上已經(jīng)可以代替按鍵。可是從消費(fèi)者的使用習(xí)慣角度出發(fā)，傳統(tǒng)的按鍵仍然具有一個(gè)觸摸屏所沒有的特性——— 觸感回饋。通過按鍵，很多使用者即使在不看鍵盤的情況下，也可以憑借觸感判斷撥打電話、發(fā)送短信，但目前通過觸控屏幕卻沒有能力完成這項(xiàng)工作，使用者只有盯著屏幕，用手指瞄準(zhǔn)，才能操作。未來，需要在虛擬按鍵上加入適當(dāng)?shù)陌存I回饋機(jī)制，例如聲音或是震動(dòng)裝置，以更貼近消費(fèi)者的使用習(xí)慣。

　　再者，觸摸屏還有壽命和體積等問題。一般情況下，觸摸屏的使用期限，肯定要遠(yuǎn)低于按鍵鍵盤，如果在屏幕上貼上保護(hù)膜，又會(huì)降低觸摸屏操作的靈敏度和精確度。如果產(chǎn)品還有小型化的設(shè)計(jì)需求，那么過小的屏幕，會(huì)讓觸控操作更加困難，形成負(fù)面效果。

　　此外，許多業(yè)者現(xiàn)在還在致力開發(fā)如內(nèi)嵌式觸摸屏，應(yīng)用于電子紙、OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)等上的觸摸屏等研發(fā)?？梢?，觸摸屏行業(yè)的技術(shù)提升空間仍然很大，仍有很多潛在的市場需求尚待開發(fā)。因此也可看出，觸摸屏作為一項(xiàng)新近興起的輸入控制界面，中國企業(yè)在這一領(lǐng)域仍然大有可為。
觸摸屏全球市場增長預(yù)測

　　據(jù)isuppli公司預(yù)測，2008年全球具備觸控功能的手機(jī)，仍以電阻式觸控技術(shù)為主，產(chǎn)值可達(dá)4900萬美元，預(yù)計(jì)2012年將達(dá)6500萬美元；而投射電容式觸控技術(shù)2008年產(chǎn)值雖然只有1000萬美元，占整個(gè)市場份額的17%，但估計(jì)2012年投射電容式產(chǎn)值將突破2000萬美元，市場比重躍升至23%。

　　但是電容式觸控也有許多值得關(guān)注的問題：比如液晶屏非?？拷熷a氧化物模板，新的技術(shù)甚至直接將兩者做在同一個(gè)真空堆棧中，形成一個(gè)模組。而為了達(dá)到觸點(diǎn)偵測功效，銦錫氧化物模板又需不斷地掃描像素，會(huì)持續(xù)散發(fā)干擾信號(hào)，影響整個(gè)模組的操作。另外，廠商雖然會(huì)對觸摸屏的表面進(jìn)行硬化處理，可是為了不隔絕掉ITO的表面電流，硬化鍍層非常薄，當(dāng)施加在觸摸屏上的外力過大時(shí)，依然有傷到ITO的可能，對觸摸屏造成損傷，降低使用壽命。因此，針對提高使用壽命問題，有廠商開發(fā)出了超聲波式或紅外線式觸摸屏。

　　紅外線與超聲波式觸控技術(shù)的作用原理相仿。不過受限于傳感器的尺寸，這兩項(xiàng)技術(shù)目前多用于20英寸以上的屏幕，如醫(yī)療、ATM等裝置上，同時(shí)產(chǎn)品的成本也會(huì)較高。

　　產(chǎn)業(yè)鏈日美廠商占優(yōu)

　　由于市場需求迅速增長，觸控產(chǎn)業(yè)近年來也迅速躥紅，許多廠商紛紛投身其中。從觸摸屏的產(chǎn)業(yè)狀況來看，產(chǎn)業(yè)鏈大約可以分為上游零組件、原材料供應(yīng)與材料加工，如玻璃基板制造、ITO薄膜制造、PET制造、化學(xué)材料供應(yīng)、控制IC供應(yīng)等；中游觸摸屏/觸控面板的制造；下游則大多是一些系統(tǒng)整合與終端廠商，如模組廠商、顯示器廠商、家電廠商以及代理商等。