2013年觸摸屏產業發展動態

摘要：本文介紹了觸摸屏的市場與技術發展態勢。

關鍵詞：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34%

IHS Displaybank公司MAII部門高級分析師吳善同指出，近幾年隨著智能手機與平板電腦的全球性的熱銷，帶領整個觸摸屏產業爆炸性的成長。2013年全球觸摸屏產業市場規模預計達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年預估更上一層樓，將成長至接近16億部的規模，年成長率高達49%，且電容式觸摸屏占據整體市場90%以上的分額，主導整個觸摸屏產業的發展。

2012～2016年全球觸摸屏市場規模展望

隨市場不斷擴大，觸摸屏的應用產業不僅局限在智能手機與平板電腦，開始滲透至筆記本點腦、一體機電腦、LCD監視器及公共顯示屏等凡是帶有LCD屏的各種電子產品，但因在各種終端應用產品所被要求的產品規范及可接受的零部件價格不同，觸摸屏企業為了滿足市場的要求，且確保產業競爭優勢，在生產工藝與產品結構投入大量的研發資源，試圖開發出同時具有成本、生產工藝、生產效率、產品規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，形成百家爭鳴的產業環境。

目前的電容式觸摸屏可分為外掛式（Add-on Type），保護玻璃整合式（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構，因不同結構的觸摸屏各有不同優缺點，因此也有不同的擁護者。

電容式觸摸屏結構分類

以2012年為基準，在各種電容式觸摸屏中市場份額最大的依序為GFF、GG及AMOLED OCTA三種，合計占了近九成的市場份額，但自2013年開始，這樣的市場態勢出現明顯的變化。擁有三成以上市場份額的GG因厚度與重量方面的缺點，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持續擴大其市場份額。

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因將ITO感測層放在保護玻璃上，因此結構上只有一片薄薄的玻璃，在所有外掛式觸摸屏當中在厚度上具有絕對的優勢。因此近期中國的智能手機企業開始紛紛采用G2或者Gl結構的觸摸屏，帶動觸摸屏企業紛紛調整生產設備或投入新設備，加入生產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勢，但目前只能支持5點觸控，要采用在高端產品上自然會有所顧慮，因此G1觸摸屏通常采用在5英寸以下的中低端產品，而擁有兩層ITO且支持10點觸控的G2，則無此局限，發展領域較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品，除了蘋果與三星尚未采用之外，大部分的企業在2013年以采用G2電容式觸摸屏的比重將大幅提升。

OGS和內嵌式觸控技術分析

賽迪顧問的基礎電子產業研究中心光電事業部副總經理葛霽詳細介紹了各種觸控技術。他說，2013年觸控技術市場的關鍵詞有單片玻璃式觸控技術（OGS）、內嵌式觸控技術（包括in-cell和on-cell兩種）。

OGS是將感應線路基板與表面玻璃整合，直接將感應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：面板內嵌式觸控則是將感應線路基板與顯示面板整合，根據感應線路的不同位置，又分為in-cell與on-cell兩種。in-cell的感應線路位于顯示面板內部，而on-cell的感應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。減少了感應線路基板的使用后，貼合次數也僅剩下一次，也就是表面玻璃和面板之間的貼合。

在技術層面，OGS在成本、適用尺寸、技術成熟度方面，相比in-cell和oncell具有明顯的優勢，僅在輕薄化上略遜于in-cell，但隨著切割及強化工藝提升，差距將會不斷縮?。涸趶S商布局層面，OGS工藝門檻較低，更有利于傳統觸控模組廠商和蓋板廠商進行整合：隨著我國內地和臺灣有關廠商的大舉進入，產能將不斷提高，從而全面覆蓋各種尺寸及各種檔次的觸摸屏，未來發展空間十分廣闊：in-cell和on-cell是將感應線路與顯示面板相結合，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種所使用，另一方面由于受到技術本身的限制，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模供貨，發展空間有限。in-cell同樣面臨技術門檻過高，持續供貨能力不足等問題。

技術趨勢

人機界面已成為技術發展最迅猛的領域之一，幾乎涉足各個市場：從智能手機、移動計算到消費類電子產品及家電，并最終大張旗鼓地挺進汽車市場。Microchip全球銷售和應用副總裁Mitch Little稱，人機界面、連接功能、便攜、能效以及低功耗將成為MCU領域在2013年的關鍵詞。

在多種產品線組合的基礎上，加入差異化的功能和解決方案，還有成本控制，是今年觸控領域的關鍵詞。賽普拉斯（Cypress）公司TrueTouch產品營銷團隊經理Patrick Prendergast稱。因此，賽普拉斯的方案是多種產品線組合發布，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的產品在競爭極其激烈的消費電子產品市場上獨樹一幟。這些功能包括濕手指跟蹤、厚手套，以及便于喚醒（Easy-Wake Up）。這些功能均已經過完備的測試，可隨時集成到新的項目中。

防水：在每個細分市場上，賽普拉斯的產品均支持防水和濕手指跟蹤。這是TrueTouch的獨到之處。賽普拉斯的TrueTouch器件能在同一芯片上通過獨有的算法實現自電容和互電容感應，從而實現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。賽普拉斯將在新產品中支持多指手套感應功能。

便于喚醒：這一功能可以讓用戶以特定的動作喚醒設備，最多能有四種自定義喚醒動作。

成本：賽普拉斯認識到成本對于客戶而言是一項重要的考慮因素。前段時間，該公司發布了配合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已經采用了這類產品。

SLIM：SLIM是賽普拉斯獨有的能支持十指的多點觸控單層傳感器方案。SLIM基于TST242芯片，加入了互電容感應功能，具備多點觸控的所有優點，同時還降低了成本。賽普拉斯所有的多點觸控器件均支持SLIM傳感器方案。該公司預計今年能批量供應這一產品。

臉部識別：賽普拉斯TMA483器件提供了面部識別功能，以便替代感測觸摸屏與臉部距離的紅外接近傳感器。在進行通話的時候，手機的主處理器可以采用這一信號，將液晶顯示屏關掉，從而延長電池使用時間，同時防止通話期間的誤觸摸動作導致電話突然掛斷。

尋找手機差異化應用

上海艾為電子電容觸控產品線產品經理丁俊稱，喚醒手機、點亮屏幕或者讓手機進入待機狀態是最終消費者每天最頻繁的操作，據統計，一個深度智能手機用戶，每天對手機進行喚醒、點亮屏幕的操作次數可高達一百多次。對于普通的安卓手機，傳統喚醒手機的操控方式是用戶按一下手機電源（Power）鍵，這種操作的弊端一是電源鍵位置不統一，消費者不易適應；另外，隨著智能機尺寸越來越大，喚醒手機操作往往需要單手上下移動甚至雙手配合，并不符合人的使用習慣。為此，上海艾為推出了AW9136，將手勢識別與智能機喚醒、或進入待機狀態等應用結合，提高了操控便捷程度和用戶體驗。

“手機在待機狀態時，用手勢喚醒手機是提升用戶體驗的一個非常好的功能，再加上酷炫的呼吸燈效果，也會是柜臺促銷一個很好的賣點?！倍】》Q。但是，在手機待機時要實現手勢，一定要解決好功耗問題，現有的電容觸控芯片，一是芯片本身功耗偏大，靜態電流可能高達10mA，二是內部沒有完整的手勢識別算法，需要把數據上報到基帶進行進一步的判斷操作，這樣不停地喚醒基帶會讓手機的待機功耗大幅度增加。AW9136內部集成了完整的手勢識別算法，正常工作時功耗僅為500uA；內置獨有的精準的手勢識別技術能避免因人為誤操作、或誤判斷而導致手機被頻繁的喚醒，使炫酷的手勢識別應用與待機功耗之間達到最佳平衡。

觸摸傳感器開關代替機械開關

據安森美半導體三洋半導體產品部LS1分部汽車器件開發部部長奧村武清介紹，觸摸IC技術開發的關鍵就在于噪雜環境下穩定工作及檢測故障模式?？梢圆捎糜|摸傳感器開關來替代機械式開關，不僅提升設計靈活性，還可以幫助降低成本及優化用戶體驗。

典型產品如安森美的LC717系列高性能電容式觸摸傳感器集成電路。安森美已申請了十多項有關其獨特的自動內置噪聲及環境變更補償功能技術的專利，這些專利用于防止及補償跟噪聲相關的故障，以及由于積累灰塵或油污、溫度及濕度等環境變化導致的靈敏度變化，非常適合于白家電及家用電器應用，如電冰箱、電磁爐、電子秤、飲水機、遙控器、音視頻設備及其它終端應用。

軟實力：質量、方便、快速

“2013年觸控技術將繼續占據市場主導地位，前期投入的觸控技術研發將在今年發力?！鄙虾：柤呻娐饭句N售總監唐群指出。上海海爾集成電路的宗旨是“質量”、“方便”、“快速”，在觸控IC產品線上也是堅持貫徹這一宗旨。

質量：上海海爾憑借在MCU產品領域多年的抗干擾技術開發經驗，和在算法技術上的優勢，保證了其觸控IC的產品穩定性非常好，針對市場上參差不齊的屏模結構，該公司的觸控IC都可以支持，保證運行良好。除了產品質量，該公司對服務質量也嚴格把控，無論大小客戶，都提供完善的售前售后服務。上海海爾的觸摸屏研發人員都是具有多年開發經驗的專業技術人員，具有十分敬業的工作態度，以便在最短的時間內解決客戶的難題。

方便：除了IC本身具有很好的穩定性，還提供一整套的開發解決方案，如開發套件，包括觸摸顯示軟件、USB接口連接板、觸摸屏演示等：屏廠量產測試工具，包括Open測試、Short測試、Flash更新、劃線測試：Flash下載工具：Flash用戶配置工具：驅動程序參考設計等。保證客戶從前期準備，到生產、調試每個過程都進展順暢。2013年上海海爾還開辟了400熱線電話、線上客服平臺，網站上提供更多培訓資料、應用方案，方便交流，答疑解惑。

快速：觸控市場變化非常陜，通?？蛻籼岢龅囊?，要在很短的時間內做出響應方案，該公司依靠強大的研發團隊、FAE（現場應用工程師）支持、IC設計工程師現場支持，與客戶深入交流，保證在最短的時間里滿足客戶需求，幫客戶找到解決方案。

解決方案特色

·自適應調頻技術：對驅動頻率內的噪聲變化敏感，在檢測到有噪聲干擾時，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，降低了屏的生產成本：減少的屏蔽層，同時可使模組更薄，透光率更高。

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

·在快速響應方面，芯片本身的軟件調試較快，Flash燒錄時間較短：有專門的供貨渠道，備貨充足。

·建立技術服務平臺，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劃推出多款新的觸控IC，支持更大尺寸的屏幕。

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