2013年觸摸屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)

摘要：本文介紹了觸摸屏的市場與技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：觸摸屏；OGS；In-ceH；噪聲

DOI：10.3969/j.issn.1005-5517.2013.4.001

世界市場年增長率達(dá)34%

IHS Displaybank公司MAII部門高級(jí)分析師吳善同指出，近幾年隨著智能手機(jī)與平板電腦的全球性的熱銷，帶領(lǐng)整個(gè)觸摸屏產(chǎn)業(yè)爆炸性的成長。2013年全球觸摸屏產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)18億部，較前一年成長34%，其中電容式觸摸屏在2012年超過10億部之后，2013年預(yù)估更上一層樓，將成長至接近16億部的規(guī)模，年成長率高達(dá)49%，且電容式觸摸屏占據(jù)整體市場90%以上的分額，主導(dǎo)整個(gè)觸摸屏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2012～2016年全球觸摸屏市場規(guī)模展望

隨市場不斷擴(kuò)大，觸摸屏的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)不僅局限在智能手機(jī)與平板電腦，開始滲透至筆記本點(diǎn)腦、一體機(jī)電腦、LCD監(jiān)視器及公共顯示屏等凡是帶有LCD屏的各種電子產(chǎn)品，但因在各種終端應(yīng)用產(chǎn)品所被要求的產(chǎn)品規(guī)范及可接受的零部件價(jià)格不同，觸摸屏企業(yè)為了滿足市場的要求，且確保產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢(shì)，在生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)投入大量的研發(fā)資源，試圖開發(fā)出同時(shí)具有成本、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品規(guī)格等方面具競爭力的電容式觸摸屏，因而延伸出各式各樣電容式觸摸屏，形成百家爭鳴的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。

目前的電容式觸摸屏可分為外掛式（Add-on Type），保護(hù)玻璃整合式（Touch Integrated with Cover Glass）及顯示屏整合式（Touch Integrated withDisplay）等三大類，而在這三大類之下共有12種不同的電容式觸摸屏結(jié)構(gòu)，因不同結(jié)構(gòu)的觸摸屏各有不同優(yōu)缺點(diǎn)，因此也有不同的擁護(hù)者。

電容式觸摸屏結(jié)構(gòu)分類

以2012年為基準(zhǔn)，在各種電容式觸摸屏中市場份額最大的依序?yàn)镚FF、GG及AMOLED OCTA三種，合計(jì)占了近九成的市場份額，但自2013年開始，這樣的市場態(tài)勢(shì)出現(xiàn)明顯的變化。擁有三成以上市場份額的GG因厚度與重量方面的缺點(diǎn)，市場份額開始被只使用單片玻璃的G2（OGS）與G1替代，而In-cell與使用單張ITO薄膜的GF1/GF2持續(xù)擴(kuò)大其市場份額。

在各種電容式觸摸屏中，近期最受到矚目的非G2（OGS）與G1莫屬。G2與G1因?qū)TO感測(cè)層放在保護(hù)玻璃上，因此結(jié)構(gòu)上只有一片薄薄的玻璃，在所有外掛式觸摸屏當(dāng)中在厚度上具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。因此近期中國的智能手機(jī)企業(yè)開始紛紛采用G2或者Gl結(jié)構(gòu)的觸摸屏，帶動(dòng)觸摸屏企業(yè)紛紛調(diào)整生產(chǎn)設(shè)備或投入新設(shè)備，加入生產(chǎn)G2與G1電容式觸摸屏之行列。G1因只有單層ITO，在工藝與成本上較具有優(yōu)勢(shì)，但目前只能支持5點(diǎn)觸控，要采用在高端產(chǎn)品上自然會(huì)有所顧慮，因此G1觸摸屏通常采用在5英寸以下的中低端產(chǎn)品，而擁有兩層ITO且支持10點(diǎn)觸控的G2，則無此局限，發(fā)展領(lǐng)域較G1更寬廣。尤其是在7英寸以上的平板電腦與筆記本電腦產(chǎn)品，除了蘋果與三星尚未采用之外，大部分的企業(yè)在2013年以采用G2電容式觸摸屏的比重將大幅提升。

OGS和內(nèi)嵌式觸控技術(shù)分析

賽迪顧問的基礎(chǔ)電子產(chǎn)業(yè)研究中心光電事業(yè)部副總經(jīng)理葛霽詳細(xì)介紹了各種觸控技術(shù)。他說，2013年觸控技術(shù)市場的關(guān)鍵詞有單片玻璃式觸控技術(shù)（OGS）、內(nèi)嵌式觸控技術(shù)（包括in-cell和on-cell兩種）。

OGS是將感應(yīng)線路基板與表面玻璃整合，直接將感應(yīng)線路制作在表面玻璃上，從而減少了一層玻璃基板和一次貼合：面板內(nèi)嵌式觸控則是將感應(yīng)線路基板與顯示面板整合，根據(jù)感應(yīng)線路的不同位置，又分為in-cell與on-cell兩種。in-cell的感應(yīng)線路位于顯示面板內(nèi)部，而on-cell的感應(yīng)線路則位于顯示面板的彩色濾光片上或AMOLED的封裝玻璃表面。減少了感應(yīng)線路基板的使用后，貼合次數(shù)也僅剩下一次，也就是表面玻璃和面板之間的貼合。

在技術(shù)層面，OGS在成本、適用尺寸、技術(shù)成熟度方面，相比in-cell和oncell具有明顯的優(yōu)勢(shì)，僅在輕薄化上略遜于in-cell，但隨著切割及強(qiáng)化工藝提升，差距將會(huì)不斷縮小：在廠商布局層面，OGS工藝門檻較低，更有利于傳統(tǒng)觸控模組廠商和蓋板廠商進(jìn)行整合：隨著我國內(nèi)地和臺(tái)灣有關(guān)廠商的大舉進(jìn)入，產(chǎn)能將不斷提高，從而全面覆蓋各種尺寸及各種檔次的觸摸屏，未來發(fā)展空間十分廣闊：in-cell和on-cell是將感應(yīng)線路與顯示面板相結(jié)合，一方面由于涉及到觸控芯片的選擇，未來面臨面板廠商與整機(jī)廠商的博弈，很可能走定制化的路線，定位為追求極端輕薄的高檔次機(jī)種所使用，另一方面由于受到技術(shù)本身的限制，尚不適用于中大尺寸的觸摸屏。此外，on-cell目前僅有三星一家大規(guī)模供貨，發(fā)展空間有限。in-cell同樣面臨技術(shù)門檻過高，持續(xù)供貨能力不足等問題。

技術(shù)趨勢(shì)

人機(jī)界面已成為技術(shù)發(fā)展最迅猛的領(lǐng)域之一，幾乎涉足各個(gè)市場：從智能手機(jī)、移動(dòng)計(jì)算到消費(fèi)類電子產(chǎn)品及家電，并最終大張旗鼓地挺進(jìn)汽車市場。Microchip全球銷售和應(yīng)用副總裁Mitch Little稱，人機(jī)界面、連接功能、便攜、能效以及低功耗將成為MCU領(lǐng)域在2013年的關(guān)鍵詞。

在多種產(chǎn)品線組合的基礎(chǔ)上，加入差異化的功能和解決方案，還有成本控制，是今年觸控領(lǐng)域的關(guān)鍵詞。賽普拉斯（Cypress）公司TrueTouch產(chǎn)品營銷團(tuán)隊(duì)經(jīng)理Patrick Prendergast稱。因此，賽普拉斯的方案是多種產(chǎn)品線組合發(fā)布，并且提供差異化的功能和解決方案。

差異化的功能和解決方案方面可使OEM和ODM的產(chǎn)品在競爭極其激烈的消費(fèi)電子產(chǎn)品市場上獨(dú)樹一幟。這些功能包括濕手指跟蹤、厚手套，以及便于喚醒（Easy-Wake Up）。這些功能均已經(jīng)過完備的測(cè)試，可隨時(shí)集成到新的項(xiàng)目中。

防水：在每個(gè)細(xì)分市場上，賽普拉斯的產(chǎn)品均支持防水和濕手指跟蹤。這是TrueTouch的獨(dú)到之處。賽普拉斯的TrueTouch器件能在同一芯片上通過獨(dú)有的算法實(shí)現(xiàn)自電容和互電容感應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)卓越的濕手指跟蹤性能。

多手指手套：在寒冷的冬季，特別重要的一項(xiàng)功能就是用戶在戴手套的情況下也能正常操作觸摸屏。賽普拉斯將在新產(chǎn)品中支持多指手套感應(yīng)功能。

便于喚醒：這一功能可以讓用戶以特定的動(dòng)作喚醒設(shè)備，最多能有四種自定義喚醒動(dòng)作。

成本：賽普拉斯認(rèn)識(shí)到成本對(duì)于客戶而言是一項(xiàng)重要的考慮因素。前段時(shí)間，該公司發(fā)布了配合TST242使用的LCS單層傳感器解決方案。這些器件支持雙指動(dòng)作，包括捏夾、縮放。一些在中國市場上非常暢銷的國際品牌手機(jī)已經(jīng)采用了這類產(chǎn)品。

SLIM：SLIM是賽普拉斯獨(dú)有的能支持十指的多點(diǎn)觸控單層傳感器方案。SLIM基于TST242芯片，加入了互電容感應(yīng)功能，具備多點(diǎn)觸控的所有優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還降低了成本。賽普拉斯所有的多點(diǎn)觸控器件均支持SLIM傳感器方案。該公司預(yù)計(jì)今年能批量供應(yīng)這一產(chǎn)品。

臉部識(shí)別：賽普拉斯TMA483器件提供了面部識(shí)別功能，以便替代感測(cè)觸摸屏與臉部距離的紅外接近傳感器。在進(jìn)行通話的時(shí)候，手機(jī)的主處理器可以采用這一信號(hào)，將液晶顯示屏關(guān)掉，從而延長電池使用時(shí)間，同時(shí)防止通話期間的誤觸摸動(dòng)作導(dǎo)致電話突然掛斷。

尋找手機(jī)差異化應(yīng)用

上海艾為電子電容觸控產(chǎn)品線產(chǎn)品經(jīng)理丁俊稱，喚醒手機(jī)、點(diǎn)亮屏幕或者讓手機(jī)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)是最終消費(fèi)者每天最頻繁的操作，據(jù)統(tǒng)計(jì)，一個(gè)深度智能手機(jī)用戶，每天對(duì)手機(jī)進(jìn)行喚醒、點(diǎn)亮屏幕的操作次數(shù)可高達(dá)一百多次。對(duì)于普通的安卓手機(jī)，傳統(tǒng)喚醒手機(jī)的操控方式是用戶按一下手機(jī)電源（Power）鍵，這種操作的弊端一是電源鍵位置不統(tǒng)一，消費(fèi)者不易適應(yīng)；另外，隨著智能機(jī)尺寸越來越大，喚醒手機(jī)操作往往需要單手上下移動(dòng)甚至雙手配合，并不符合人的使用習(xí)慣。為此，上海艾為推出了AW9136，將手勢(shì)識(shí)別與智能機(jī)喚醒、或進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)等應(yīng)用結(jié)合，提高了操控便捷程度和用戶體驗(yàn)。

“手機(jī)在待機(jī)狀態(tài)時(shí)，用手勢(shì)喚醒手機(jī)是提升用戶體驗(yàn)的一個(gè)非常好的功能，再加上酷炫的呼吸燈效果，也會(huì)是柜臺(tái)促銷一個(gè)很好的賣點(diǎn)。”丁俊稱。但是，在手機(jī)待機(jī)時(shí)要實(shí)現(xiàn)手勢(shì)，一定要解決好功耗問題，現(xiàn)有的電容觸控芯片，一是芯片本身功耗偏大，靜態(tài)電流可能高達(dá)10mA，二是內(nèi)部沒有完整的手勢(shì)識(shí)別算法，需要把數(shù)據(jù)上報(bào)到基帶進(jìn)行進(jìn)一步的判斷操作，這樣不停地喚醒基帶會(huì)讓手機(jī)的待機(jī)功耗大幅度增加。AW9136內(nèi)部集成了完整的手勢(shì)識(shí)別算法，正常工作時(shí)功耗僅為500uA；內(nèi)置獨(dú)有的精準(zhǔn)的手勢(shì)識(shí)別技術(shù)能避免因人為誤操作、或誤判斷而導(dǎo)致手機(jī)被頻繁的喚醒，使炫酷的手勢(shì)識(shí)別應(yīng)用與待機(jī)功耗之間達(dá)到最佳平衡。

觸摸傳感器開關(guān)代替機(jī)械開關(guān)

據(jù)安森美半導(dǎo)體三洋半導(dǎo)體產(chǎn)品部LS1分部汽車器件開發(fā)部部長奧村武清介紹，觸摸IC技術(shù)開發(fā)的關(guān)鍵就在于噪雜環(huán)境下穩(wěn)定工作及檢測(cè)故障模式。可以采用觸摸傳感器開關(guān)來替代機(jī)械式開關(guān)，不僅提升設(shè)計(jì)靈活性，還可以幫助降低成本及優(yōu)化用戶體驗(yàn)。

典型產(chǎn)品如安森美的LC717系列高性能電容式觸摸傳感器集成電路。安森美已申請(qǐng)了十多項(xiàng)有關(guān)其獨(dú)特的自動(dòng)內(nèi)置噪聲及環(huán)境變更補(bǔ)償功能技術(shù)的專利，這些專利用于防止及補(bǔ)償跟噪聲相關(guān)的故障，以及由于積累灰塵或油污、溫度及濕度等環(huán)境變化導(dǎo)致的靈敏度變化，非常適合于白家電及家用電器應(yīng)用，如電冰箱、電磁爐、電子秤、飲水機(jī)、遙控器、音視頻設(shè)備及其它終端應(yīng)用。

軟實(shí)力：質(zhì)量、方便、快速

“2013年觸控技術(shù)將繼續(xù)占據(jù)市場主導(dǎo)地位，前期投入的觸控技術(shù)研發(fā)將在今年發(fā)力。”上海海爾集成電路公司銷售總監(jiān)唐群指出。上海海爾集成電路的宗旨是“質(zhì)量”、“方便”、“快速”，在觸控IC產(chǎn)品線上也是堅(jiān)持貫徹這一宗旨。

質(zhì)量：上海海爾憑借在MCU產(chǎn)品領(lǐng)域多年的抗干擾技術(shù)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，和在算法技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，保證了其觸控IC的產(chǎn)品穩(wěn)定性非常好，針對(duì)市場上參差不齊的屏模結(jié)構(gòu)，該公司的觸控IC都可以支持，保證運(yùn)行良好。除了產(chǎn)品質(zhì)量，該公司對(duì)服務(wù)質(zhì)量也嚴(yán)格把控，無論大小客戶，都提供完善的售前售后服務(wù)。上海海爾的觸摸屏研發(fā)人員都是具有多年開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人員，具有十分敬業(yè)的工作態(tài)度，以便在最短的時(shí)間內(nèi)解決客戶的難題。

方便：除了IC本身具有很好的穩(wěn)定性，還提供一整套的開發(fā)解決方案，如開發(fā)套件，包括觸摸顯示軟件、USB接口連接板、觸摸屏演示等：屏廠量產(chǎn)測(cè)試工具，包括Open測(cè)試、Short測(cè)試、Flash更新、劃線測(cè)試：Flash下載工具：Flash用戶配置工具：驅(qū)動(dòng)程序參考設(shè)計(jì)等。保證客戶從前期準(zhǔn)備，到生產(chǎn)、調(diào)試每個(gè)過程都進(jìn)展順暢。2013年上海海爾還開辟了400熱線電話、線上客服平臺(tái)，網(wǎng)站上提供更多培訓(xùn)資料、應(yīng)用方案，方便交流，答疑解惑。

快速：觸控市場變化非常陜，通常客戶提出的要求，要在很短的時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)方案，該公司依靠強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)、FAE（現(xiàn)場應(yīng)用工程師）支持、IC設(shè)計(jì)工程師現(xiàn)場支持，與客戶深入交流，保證在最短的時(shí)間里滿足客戶需求，幫客戶找到解決方案。

解決方案特色

·自適應(yīng)調(diào)頻技術(shù)：對(duì)驅(qū)動(dòng)頻率內(nèi)的噪聲變化敏感，在檢測(cè)到有噪聲干擾時(shí)，能快速的切換到靜頻率，以抑制噪聲。

·硬件濾波：集成了硬件DSP算法進(jìn)行濾波，提高了信噪比。

·更低的模組成本：上海海爾的觸控芯片可以使用無屏蔽層的屏，降低了屏的生產(chǎn)成本：減少的屏蔽層，同時(shí)可使模組更薄，透光率更高。

·不受充電器干擾：得益于硬件濾波和自適應(yīng)調(diào)頻技術(shù)，即使是低成本的充電器也能使用，而不會(huì)影響觸摸體感。

·在快速響應(yīng)方面，芯片本身的軟件調(diào)試較快，F(xiàn)lash燒錄時(shí)間較短：有專門的供貨渠道，備貨充足。

·建立技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，完善公開資料，使客戶能快速咨詢，得到解答。

2013年上海海爾集成電路計(jì)劃推出多款新的觸控IC，支持更大尺寸的屏幕。

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