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應用開枝散葉 三大觸控技術各據山頭
編輯:詩玉 [ 2011-5-25 9:06:30 ] 文章來源:數字標牌網

 

在iPhone、iPad打響投射式電容觸控技術的名號后,觸控技術應用版圖已急速擴張,然由于不同應用的需求有別,預期未來電阻、電容、光學式等觸控技術將各擅勝場,同時在各路人馬競逐之下,觸控面板市場產值將再創新高。
  隨著智慧型手機與平板裝置(Tablet Device)等相關產品,逐漸且大量的應用在日常生活中,且幾乎是每臺智慧型手機、平板裝置皆搭配觸控面板,促使觸控面板商機亦迅速擴大,并帶動整體顯示器產業持續增長。平板裝置這種平臺的概念,基本上是以智慧型手機為基礎再延伸而來,且是以觸控操作為唯一的輸入與互動方式。同時由于智慧型手機與平板裝置具有一定程度的相似性,因此相關廠商若曾開發智慧手機,再來投入平板裝置,會比較容易進入此市場,而不易被市場淘汰。  

  觸控面板產業主要是用途是在終端的應用產品之中,如自動柜員機(ATM)、多媒體資訊站(Kiosk)、平板裝置、智慧型手機等多樣化的產品,亦有更多的應用逐漸被開發出來。  

  觸控面板產值急速攀升

  觸控面板為目前人與機器設備溝通介面中,最簡單且直覺的技術。由于觸控面板已開始大量出現并使用在各種顯示裝置之中,漸漸變成一項必備的功能,因此也成為顯示設備中關鍵性元件之一。觸控面板兼具操作簡易的特性,很適合應用在如行動通訊、公共場所公用設備、工業生產設備上等場合。觸控面板具有幾項特色,包括操作簡單、直覺且優良的人機介面、反應迅速、節省空間等特色,因此能吸引眾多相關廠商投入此產業。  

  觸控面板產業最早是由美國軍方所掌控,爾后逐漸開放且轉移至各種民生用途,其發展與演進至今已歷經數10年以上,為相對成熟的產業,未來發展趨勢會逐步與各種內建螢幕的產品結合,也因此觸控相關商機更加可期。觸控面板全球市場產值估計在2010年已達60億美元,年成長率超過40%以上,預估2012年產值可望突破100億美元。

  廠商齊布局 觸控面板供應鏈到位  

  若以整體產業鏈觀之,觸控面板的生產制造主要可區分成上、中、下游,上游主要是原材料方面,中游包括材料加工與觸控面板模組制造,下游則為組裝與觸控面板終端產品,全球觸控面板相關的廠商估計超過六十家以上(圖2)。至于臺灣觸控面板相關廠商目前在全球占有重要地位,不過主要偏向中、下游觸控模組與組裝,至于上游因為牽涉到原物料,需要較高的研發能量與技術,因此目前仍以日本廠商較具優勢。不過近年來已經有幾家臺商切入以往較難打進的中、上游領域,如生產氧化銦錫(ITO)玻璃的安可光電、冠華科技等廠商,生產ITO薄膜的迎輝、嘉威等廠商。  


  若以結構面而言,觸控面板生產方式主要可分成外掛式和內嵌式觸控面板技術。外掛式觸控面板技術是目前的主流,相關廠商主要是向液晶生產廠商購買液晶面板,再加以貼合成為觸控面板模組;內嵌式技術為在生產液晶面板時,將觸控元件直接制作在面板中,目前相關制程技術正在發展。現階段全球觸控面板相關廠商,包含大經濟規模的面板商如友達光電、奇美電子等,以及中小規模的外掛式觸控面板廠商如洋華、介面等;再加上相關上游材料元件業者,如康寧玻璃(Corning)、日立化成(Hitachi)等;另有下游組裝代工品牌廠如鴻海、蘋果(Apple)等。  

  電阻/電容競逐中小尺寸觸控商機

  觸控面板產業的發展與相關的應用產品有極大關連性,由于熱門的智慧型手機與平板電腦需求旺盛,導致觸控面板產業產值持續成長。現今觸控面板技術主要是以手指或是觸控筆以接觸性的觸控方式操作觸控面板。  

  市面上的觸控面板主流技術大致可分成電阻式、電容式、表面聲波式、光學式與電磁式觸控五大類,由于不同的觸控技術受限于成本與技術考量,適用于不同的螢幕尺寸大小及不同使用情境。一般來說,電阻式與電容式觸控面板技術適用于中小尺寸螢幕面板;表面聲波式與光學式觸控面板技術適用于中大尺寸螢幕;至于電磁式觸控面板技術則適合需要精密繪圖的場合中。  

  若以中小尺寸觸控面板而言,目前最普及的是電阻式與電容式觸控面板兩大技術,早期發展主要偏向技術簡單與成本較低的電阻式觸控技術;而近期發展則逐漸轉向效果較佳但較具技術門檻的電容式觸控技術。兩者相較,以耐用年限來說,由于電阻式觸控面板本身的原理,使用時會不斷的壓按觸控面板的表面,因此在經過一段時間后,觸控面板的表面材質強度會逐漸的弱化,造成觸控性能大幅衰減,因此一般使用壽命較短,反應速度也較慢。  

  電容式觸控面板的作用原理則不同于電阻式,其原理是以偵測觸控面板上微小變化的電容值改變量,透過IC運算來判斷觸控點實際上的位置,由于作用原理不同于電阻式觸控技術,因此相對來說電容式觸控面板的壽命較長,反應速度也較快。目前最熱門的觸控面板,當屬蘋果iPad與iPhone,共同所使用的技術也為電容式觸控面板技術之一,亦即投射式電容觸控面板。由于蘋果的觸控產品持續熱銷,造成投射式電容觸控面板技術躍居市場主流,其主要構造是由上層的保護玻璃(Cover Glass),加上位于下層的觸控感應器(Touch Sensor),最后再與下方的液晶(LCD)面板,三者以光學膠(OCA)或液態水膠(LAL)貼合,再以異方性導電薄膜膠(ACF)連接軟板(FPC)上的電路導線與特定應用積體電路(ASIC)組合成觸控面板模組。  

  觀察觸控面板技術可知,2009年電阻式觸控面板技術仍為最大宗,市占約達62%,其次為電容式觸控面板技術約占26%,其余的觸控面板技術比重都不足5%。由于電容式觸控面板技術持續發展與擴大產品應用面向,初步估計至2012年,電容式觸控面板技術約占46%,將成為最大比重的面板技術,其次電阻式觸控面板技術約占43%,其余觸控面板技術比重仍舊都不足5%。  

觸控趨勢走向多元化

  現階段的觸控面板技術,主要是以接觸性的觸控方式操作觸控面板,而觸控面板技術未來不排除會朝向所謂的投影非接觸性觸控技術發展,亦即非直接使用手指或觸控筆操作,而是隔一段距離的投影方式操作的非接觸式觸控操作,如此一來,可避免觸控面板表面的耗損,且可不再受限于尺寸大小。目前外掛式觸控面板制程中的貼合良率,是影響終端產品的關鍵因素,而將來估計會持續朝向內嵌式觸控面板技術發展,若是可以有效的排除制程中的各種干擾因素,即可進一步與面板完成整合的制程,并能有效的降低成本。  

  目前投射式電容觸控面板相關廠商的主要生產線由2.5代線到5.3代線,仍屬于中小尺寸的產線生產,未來的趨勢應是朝向更大世代的面板廠來持續生產觸控面板。  

  就技術與性能上來講,并沒有一種完美無暇的觸控技術,換言之,若搭配觸控面板的產品某一項功能較突出,勢必就會犧牲其他功能。時至今日,觸控面板已不只是單一產品內的附加功能之一,而是與多項應用產品進行結合與整合,且由各家顯示器和面板相關廠商對于未來產品的規畫與發展觀之,觸控面板可說是現階段輸入介面的最佳選擇之一,相信未來觸控面板相關應用更加多元化,而對應到相關產業更是商機無限。

 

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