觸控面板及其透明導電膜之最新發展(二)
編輯室/2009.05
觸控面板市場動向
根據市調公司DisplayRearch的預測,觸控面板的全球生產量,2007年約
為12億美元,到2015年將成長為52億美元,達07年的4倍以上。2008年承
載觸控面板的產品增加了,代表例子如配上觸控面板的衛星導航系統和手機、具
獨持操作的可攜式遊戲機「任天堂-DS」等。一般預測2008年觸控面板生產額
成長為07年的一倍。
美國微軟預定2010年年初推出可對應觸控面板輸入系統的「Windows7」,
對觸控面板市場擴大將作出貢獻。PC用觸控面板產值2015年預估將比07年增
加約5倍,達6億7,000萬美元。手機用觸控面板07年為3億3,200萬美元,到
2015年成長為8億9,500萬美元。
一、電阻膜式觸控面板的市場動向
近年來由於可攜式個人多媒體的蓬勃發展,電阻式觸控面板之產量也因此扶
搖直上,佔產值市場的70%以上,其中以亞洲為主,又以日本為首。韓國及臺灣
廠商大多也以電阻式為主要生產產品。日本以富士通(Fujitsu)、寫真(Nissha)、昆
士(Gunze)等為主要製造商;韓國有Inotouch、Hantouch等;臺灣則有宇宙光電、
奇菱…等。
電阻式觸控面板之設計主要又可區分為4線式、5線式和8線式。4線式約
佔了50%以上的市場佔有率,目前電阻式觸控面板在亞洲廠商全力加碼下,產能
大增,但卻並未替廠商帶來豐厚利潤。尤其許多關鍵性材料的技術(如ITOFilm)
仍掌握在少數公司的手中。長遠來看,對於無法掌握關鍵性材料的生產者來說,
確實存在相當大的隱憂。台灣已有少數團隊轉而開始研發關鍵性材料的技術,期
待臺灣能在觸控面板產業突破重圍,擺脫美日的牽制,進而成為觸控面板產業的
另一支大老虎。
材料世界網-1
LCD公司現在承載的觸控面板90%以上為電阻膜式,而且內藏被稱為「In
Cell」的顯示器正在商品化中。表一為各種觸控面板技術之比較,由表可知電阻
膜式的技術課題在於透光率低、反射率、打鍵耐久性以及防污性等的提升。此外,
在手機的應用上,開始強調表面具設計性的觸控面板。
表一、各種觸控面板技術之比較
電阻式電容式超音波式光學式電磁感應式
項目
4(8)線式5線式
△◎
○
◎◎
輸入耐久
性
100萬次以上1000萬次以上200萬次以上5000萬次以上
依LED壽命而
定
△△
○
◎◎◎
透光率
78~90%78~90%80~85%89~92%
95%以上
90%
對應尺寸~23吋6~21吋3~29吋9~50吋6~41吋
分析能◎◎
○
△△
成本◎◎△△△
動作原理按壓按壓封閉回路音波吸收光遮斷
感應方式偵測電壓偵測電壓
人體靜電感
應電容變化
偵測聲波訊號遮紤電磁感應式
文字輸入可可不可不可不可
偵測解析
度
觸控介質點
面積
觸控介質點
面積
接觸點電容
面積
音波偵測面積紅外線偵測面積磁通量變化
輸入可能
物(觸控介
質)
尖銳東西以外
(手或其化介
質)
尖銳東西以外
(手或其化介質)
手指可
手套不可
主要用手指
不會遮斷光的東
西
專用電磁筆
表面材質Film(玻璃)Film(玻璃)玻璃玻璃
最易耗損ITO薄膜ITO薄膜
玻璃鍍膜表
面
無無玻璃表面
不宜設置
場所
溫濕度過高場
所
溫濕度過高場
所
有使用手套
的場所
有雨或灰塵的
場所
有太陽光、蟲、
塵埃、雜訊的場
所
材料世界網-2
最佳用途/
方向
可攜式終端機/
低價、大量
終端機/低價、
大量
公共資訊終
端機/高畫質
公共資訊終端
機/大尺寸
室內資訊終端機
/大尺寸
資、通訊產
品/重視畫表
現能力
△可○佳◎優
資料來源:MaterialStage月刊2009.03/材料世界網
二、電容式觸控面板的市場動向
電容式觸控技術於20多年前誕生,早期由美商3M公司獨佔整個電容式觸
控面板的國際市場。幾年前,由於基本專利到期,全球觸控面板的生產業者紛紛
加入開發,期待新局面出現。
自2007年「iPhone」推出以來,電容式觸控面板開始深入從手機到DVC等
小型液晶產品的TouchScreenDesign。而「iPhone」與「iPhoneTouch」代表的是
「高精度、高耐久、高感度」等三大價值,以及有高級感的「光學特性」、「多點
觸控」的代表性產品。
電容式觸控面板在小型市場的應用開發正熱絡的展開,企業開發現況如表二
所示。從可靠度觀點而言,許多大型顯示器的觸控面板使用的就是電容式的表面
型;最近,從多點觸控等UrInterface的觀點,電容式投射型在小型顯示器市
場中逐漸擴大。以手機為例,從2007到2008年一年間,附觸控面板手機的產量
增為2倍;甚至連現在仍為電阻膜所獨佔的衛星導航、OA機等7~8吋中型顯示
器,相信不久之後,一定也會開始採用電容式觸控面板。
表二、靜電容式開發現況
公司種類產品量產/產能特性應用對象
日本Epson
Imaging
Device
電容式
HVGA液晶面
板
2009年4
月量產
2009年2
月樣品試
供
‧Cover與靜電容式
觸控面板一體化
‧3.5吋液晶面板
‧具高辨識性
智慧型手
機等
材料世界網-3
日本SMK
投射電
容式
‧使用玻璃觸
控面板
‧使用膜觸控
面板
‧化粧板與觸
控面板貼合
的模組
產能以4吋
換算50萬
台/月
‧多點觸控投射型
(可用2指操作)
‧最大尺寸4吋
‧透光率最大93%
‧採用COF封裝
手機、智慧
型手機、數
位相機
英國Zytronic
Display
Limited
電容式
‧可靠度、耐久性、
防塵、防水性優
ATM、賣
票機、大型
顯示導引
機
大日本印刷
電容方
式用膜
2009年4
月量產
‧FilmSheet
‧不必使用玻璃、厚
度減少70%
‧薄度0.1mm
‧成本為傳統的50%
‧開發一次燒附兩面
感應體的設備
手機、PC
電容式觸控產品具防塵、防火、防刮、強固耐用及具有高解析度等優點,但
有價格昂貴、容易因靜電或溼度造成誤動作等缺點。電容式技術應用範圍非常廣
泛,主要包括:(1)金融系統(Banking):如提款、售票系統、(2)醫療衛生系統(Health
Care)、(3)公共資訊系統(PublicInformation)和(4)電玩娛樂系統(Entertainment)。
與電容式觸控面板一體化之液晶面板量產
EpsonImagingDevice開發承載超廣視角技術「PhotoFineVistarichNeo」實
現新UrInterface「Cover與電容式觸控面板一體化之3.5吋液晶面板
(HVGA液晶面板)」,並計畫在2009年4月開始量產(如圖一),2009年2月
樣品試供,主要應用對象為智慧型手機等。新產品的特性有全面利用光學
接著、具高辨識性、加上觸控面板也不會造成畫質低下、內藏觸控面板控
制機能的HighRespon、MultiTouch功能等;利用Cover-Lens一體構造,
提供薄化無縫設計。
材料世界網-4
圖一、EpsonImagingDevice開發出Cover與電容式觸控面板一體化之液
晶面板,並開始量產
Wacom開發出表面電容式觸控技術「ReverRampingFieldCapacitive
(RRFC)Touch」,可將RRFCTouch組入PC等的顯示器內,面板透光率
95%。經過改良終於可以利用PC電池驅動觸控輸入的機能,並提高按壓位
置的檢測精度。此外,還具備自動補正因經時變化所引起的位置精度下降。
2.投射電容式小型觸控面板量產
SMK開始量產可多點觸控投射電容式觸控面板,最大尺寸4吋,可用2指
操作,主要用於手機、智慧型手機、數位相機等。形成電極的面板有兩種,
一種使用玻璃;另一種使膜型,透光率最大93%,驅動電壓+2.8~3.1V,觸
控面板輸入時耗電2mA,動作荷重零N時,可對直徑7mm以上面積進行
觸按反應。SMK月產能以4吋換算為50萬台。
3.厚度30%,費用一半的電容式觸控面板新產品
大日本印刷開發出既薄又便宜手機、PC用觸控面板用FilmSheet新產品,
預定於2009年4月開始量產(如表二)。傳統產品是將二片感測膜重疊起
來,以感知手指觸壓的縱、橫兩方向,掌握正確位置;新產品則是使用一
片的兩面來感知,結果因未使用玻璃,位置檢測部的厚度減少70%,薄化
為0.1mm,成本也可抑制為原來的50%左右。新產品為「電容式」觸控面
板,張貼在液晶顯示器上方,晶格狀5mm間隔流過微弱電流,以感知手指
觸壓位置。這是因為大日本印刷開發了可以一次讓表、裏兩面燒附感應體
材料世界網-5
的設備,燒附時可抑制膜材的伸縮,使表、裏感應體的誤差在0.01mm以下。
三、電磁式觸控面板之市場動向
電磁感應式觸控面板主要包含三項元件:(1)數位天線板(SensorBoard)、(2)
含ASIC之電路控制板(ControllerBoard)、(3)電磁筆。其基本原理是靠電磁感應
方式,電磁筆為訊號發射端,天線板為訊號接收端,接近感應時磁通量發生變化,
藉由運算而定義位置點。
早期電磁式觸控面板在工業電腦(IPC)市場佔有重要地位,但隨著5線電阻
式觸控面板改善了面板耐久性,以及原本價格太高鮮少廠商投入的紅外線式、超
音波等觸控技術的持續發展,且價格下滑,而逐漸侵蝕到電磁式觸控面板既有的
市場空間。
目前,電磁式觸控面板最主要廠商為HP,而相關面板技術及市場則掌握在
日本企業Wacom手中。
HP於2007年推出19吋觸控面板的TouchSmartPC,卻未使用電磁式觸控
面板,而使用了紅外線式觸控面板;消費性PC市場的TabletPC,改採電阻式觸
控面板,成功的將價格降為3.5萬台幣以下。另外,由於必須使用專用電磁觸控
筆,難以符合消費市場的需求,因而在大尺寸電子產品市場之應用亦遭到挑戰。
目前Wacom將電磁式觸控面板觸角伸向電子書。由於電子書無發光能力,
必須依賴外界環境光源,若使用光穿透率較低的電阻式觸控面板,將大幅影響電
子書之可閱讀性;使用超音波和紅外線式觸控面板則須在面板外框裝上感應器,
難應用於NB這類可攜式產品;投射電容觸控面板則受限於4.3吋的尺寸上限,
仍難以進入電子書市場,使得該市場成了電磁式觸控面板的獨佔市場。
四、手機附觸控面板的市場動向
根據美國市調公司Gartner對2008年第4季前五大手機公司進行成長分析,
結論是附觸控面板手機機型充實與否成為成長的關鍵。第1名的Nokia,市佔率
由07年同期的40.4%縮小為37.7%,原因是投入附觸控面板智慧型手機的時機
太晚,另一個理由當然是大環境不佳;第2名的韓國SamsungElectronics市佔率
比07年同期成長約5%,得力於「Tocco」、「Innov8」、「Omnia」產品的營業額
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提升,公司對觸控面板需求做出迅速因應成為市佔率擴大的緣由之一;排名第3
名為韓國LGElectronics,超越了SonyEricssonMobileCommunicationsAB和美
國Motorola,理由是跨足到美國通信與prepaid終端服務;第4名為Sony
Ericsson,陷入苦戰的原因也是未能充實附觸控面板的產品系統;第5名的
Motorola市佔率比07年同期下降5%,原因是3G機、附觸控面板機以及GPS
等熱賣商品付諸闕如的結果。
2009年2月16~19日,在西班牙巴塞隆納舉辦的「MobileWorldCongress
2009」,手機附觸控面板的產品發表非常踴躍。2009年3月中,韓國LGElectronics
在歐洲推出的附觸控面板手機「ARENA」的出貨量,在上市前就已突破100萬
台,ARENA採用3次元UrInterface、500萬畫素相機以及內藏8GB記憶體。
韓國SamsungElectronics早在2008年5月即已在歐洲市場推出承載高性能
相機、附觸控面板的手機「Touchwiz」,提供手機新的玩樂方式,包括22種不同
的振動功能,可編輯背景畫面的WiJet功能,全部功能可用1隻手指自由操作。
Samsung在MWC會議同時發表強調薄型與設計性的「UltraTouch」、高畫
質的「OmniaHD」;音樂專用的「BeatDJ」;「BlueEarth」則使用再生塑膠,背
面承載太陽電池面板,打出環保議題與採用觸控面板新技術。
Sharp推出3.5吋觸控面板與Slide式Qwerty鍵盤的PRO系列,「SH-04A」
(如圖二),幾乎只用單手即可進行所有操作,文字輸入則可選用觸控面板或使用
鍵盤。3.5吋顯示器乃使用有觸控面板的NewMobileASV液晶,本身承載Motion
Sensor,可檢測手機是縱向還是橫向,並配合切換畫面的功能。Nokia則推出標
榜音樂再生功能的「Nokia5800XpressMusic」。
圖二、Sharp推出3.5吋觸控面板與Slide式Qwerty鍵盤的PRO系列「SH-04A」
材料世界網-7
五、大型觸控面板動向
觸控面板尺寸會越做越大,人們追求大尺寸的腳步永不停歇。以數量來看,
大尺寸相對比較少且多樣化,利潤當然也高。一般認為超音波方式不適合應用在
50吋以上觸控面板,主要原因是這種方式手指必須緊貼在面板表面,使用者無
法感受或有效控制書寫情況,因此超音波觸控面板用途受到限制。
雖然傳統電阻式觸控面板結構簡單,製作成本低廉,不過透明觸控薄膜經常
曝露在刮傷、破損的操作環境下。整體來看,使用容易、不需特殊操作工具、不
需黏貼特殊膜片,成為新世代多媒體平台用大型觸控面板的必備條件。目前大尺
寸觸控面板技術以紅外線或超音波式為主,兩者的觸控原理相似,只不過前者感
測元件為紅外線,後者則是超音波。
以大尺寸面板為發展主軸的坤巨資訉指出,在成本考量下,超音波方式主打
32或37吋產品;紅外線觸控面板目前的應用尺寸在15~150吋間。
整體來說,未來觸控面板會越來越重視大尺寸與品質,在品質上,強調旳是
高透光率、使用壽命長及陽光可視性(Sunlightreadable),為因應戶外設備使用觸
控面板比例日益增加的態勢,不論哪一種觸控面板技術,必須整合抗反射面板,
當戶外有強光照射時,畫面仍清晰可見,是未來觸控面板相當重要的發展方向。
憲鋒光電曾展示大型互動式觸控面板,使用者透過觸控筆在面板上書寫內
容,經由相連的電腦儲存起來,適合應用在安全監控、視訊會議、教學、廣告看
板。
1.公共設施用附觸控面板大型液晶
NECDisplaySolutions推出內藏觸控面板業務用大型液晶顯示器,對外界灰
塵、水滴防護力強,而且外光引起誤動作也少,畫面尺寸32吋型採用的是
應答速度快、耐久性也優良的「電容式」,適於設置在飛機場、大病院、圖
書館等處,當做導覽公共設施使用。本領域的市場未來將持續擴大,2009
年預期將持續成長。
Qunze開發容易多點輸入、容易大畫面化的電容式觸控面板用透明電極,利
用微細圖案印刷技術在基膜上印製電極,由於電阻比ITO透明電極小,所
以在大畫面的前提下,感度仍然良好,而且廉價。換言之,利用網印印刷
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形成電極的「DirectPrintingTechnology;DPT」技術,墨水為數十~數百nm
的Ag粒子,形成矩形電容式感測用電極,配線寬20μm、間隔300μm,由
縱20個、橫16個獨立電極並排而成,因而可進行多點輸入。不過透光率
70~80%,提升透光率與配線更細化成為今後的課題。
oftSurfaceComputer用大型觸控面板
美國IndentityMine公司開發出具大型觸控面板的桌上型「MicrosoftSurface
Computer」動作的繪圖系統,在「SolidWorksWorld2009」中展示。在高
度約50cm的低桌面內,內藏投影機與5台相機的WindowsVista基礎的電
腦系統,投影機的畫像顯示在桌面張貼的觸控面板上,當手接觸到螢幕時,
內部的相機會拍到接觸面,即可定義輸入。已經開發模仿描繪直線和曲線
的2次元描繪工具以及3次元「eDrawings」。當手指停留在物件上達1秒
以上,表示已選擇該物件;當此指頭移動,物件跟著移動;使用3隻指頭,
2隻放在空白位置,剩下1支放在物件上迴轉,物件會跟著迴轉等。
六、PC用觸控面板動向
臺灣宏碁於2009年3月下旬,推出承載觸控面板的低價桌上型PC「EeeTop
1602」,價格6萬4800日圓,規格接近採用WindowsXP、CPU採用Intel省電型
「Atom」的低價筆電,硬碟驅動設備(HDD)的容量160MB、無線附鍵盤、滑鼠;
觸控螢幕15.6吋寬。臺灣Wintek接到Apple的迷你筆電用觸控面板的訂單,2009
年第3季開始出貨。
日本HP在2009年1月下旬推出採用觸控面板的BoardPC「HPTouchSmart
PC」系列。
以上分別介紹了各型觸控面板的市場動向,下一期將探討觸控面板技術課題
及其使用的透明導電膜,敬請期待。
本文发布于:2022-12-29 00:49:17,感谢您对本站的认可!
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