SEMI - 研究報告

觸控技術商機無限 展翅高飛下一個十年
資料來源:
SEMI Global Emerging Markets Group執行副總Tom Morrow (2010/09)

由於受到智慧手機、平板電腦、電子書等產品市場熱銷的驅動,在未來三年內,包括真空沉積、網版印刷、覆膜、蝕刻、濺射、檢測等技術,以及其他相關系統與設備將持續創新與提升,同時也為供應商創造出新的商機。隨著蘋果iPad的成功,傳統鍵盤受到威脅,新一波正在發展的觸控系統,將徹底改變人機互動技術。

目前有多達 24個與iPad類似的平板產品即將在2011年第一季推出,包括戴爾、宏基、宏達電、思科、惠普、諾基亞、三星、華碩、RIM、東芝等廠商。大多數公司都將以創新的觸控螢幕與不需要鍵盤做為他們的產品特色。有些分析師也預測了,這些平板電腦的銷售增長速度將遠超過智慧手機,甚至可能在未來五年內形成一個更大的市場。

根據iSuppli的預估,採用觸控螢幕的平板電腦、手機、及相關產品之出貨量將在2010年上升50倍達到890萬台;透明式觸控螢幕,到2013年的出貨量將增加至6390萬台。而DisplaySearch的報告則顯示,觸控螢幕模組的營收將從 2009年的43億美元逐步成長至2016年約達140億美元,其年複合增長率為18%。由於iPad的流行,使得市場正經歷著產能短缺的窘境,但同時一股創新與投資的新風潮也正襲捲著整個產業。

今年七月在SEMICON WEST展期中,由FlexTech聯盟舉辦的觸控技術研討會即介紹了許多相關的應用、趨勢和技術。主講者分別是來自於Abbie Gregg公司的Abbie Gregg、以及NextWindow公司的Geoff Walker,兩位從技術和應用面概述了使用在顯示器上的13種觸控技術,包括:類比和數位電阻、表面電容和投射電容、表面聲波(SAW)、傳統和波導紅外線、光學、聲音脈衝識別(APR)、擴散訊號技術(DST)、力感應、最新的內嵌式(in cell)技術、以及視覺式觸控技術。

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資料來源:iSupply

iPad推出之前,市場上大部分的平板電腦(slate PC)主要是以數位轉換式(active digitizer)或者電阻式的技術來達到觸控螢幕的功能。DisplaySearch的資料顯示,2009年採用類比電阻技術的產品出貨量為4.52億台,超過20億美元的市場規模,佔48%的營收和74%的總出貨量。而在iPad中所採用的投射式電容觸控螢幕技術(projected capacitive screen),在2007年出現當時,只佔該市場相當少的比例,但如今,此一技術被認為必將遠超過電阻技術。

但數位轉換式和電阻式市場仍然會繼續成長,因為廠商必須藉由功能的差異化與成本的縮減來強化自家產品特色,所以除了這兩項技術外,其他尚處於發展中的技術,在未來幾年也將持續擴大其市佔率。

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觸控螢幕技術的市佔率圖表 (依據2009年營收計算)

資料來源:DisplaySearch 2010年觸控螢幕市場分析

觸控螢幕產業在技術發展上其實相當分散,有的公司專注於單一技術,有的則開發多項觸控技術,粗估約有90家公司正在投入電阻技術。而據GreggWalker表示,光投射式電容技術就有大約56家廠商,這數字幾乎是去年27家供應商的兩倍之多。

造成投射式電容技術快速受到青睞的主因是多點觸控技術(multitouch),該技術可同時偵測並處理至少兩個以上或多個接觸點,其大幅地改善了人機介面的互動方式,而率先推出多點觸控技術的就是2007年問市的iPhone。如今,大多數的系統廠商均支援多點觸控,包括:Mac OS XWindows 7、蘋果的iOSGoogleAndroidPalmwebOSSymbian OS、微軟的Windows Phone 7、以及黑莓機的OS 6.0

對於iPad而言,除了顯示裝置之外,其最昂貴的元件應該就是電容觸控螢幕相關配件,根據報導指出,由台灣的勝華科技(Wintek)所供應的這些零組件大約要30美元左右。而這些配件的其他製造商還包括有:和鑫光電(Sintek Photronic)、宸鴻光電(TPK Solutions)、Touch International公司、洋華光電(Young Fast Optoelectronics)。媒體報導還指稱,為了滿足旺盛的需求,勝華目前正擴大在東莞、蘇州等地的生產線,預計每個月的觸控螢幕供應量可增至160萬件。

電容式觸控面板包含有像玻璃這樣的絕緣體,再塗上一層如氧化銦錫(ITO)的透明薄膜導體,而人的觸碰可做為導體使得螢幕上的靜電場產生扭曲,藉此測出電容值的變化。透過應用各種不同技術可以確認觸控的位置,並將此資訊傳送到控制器後進行處理。而投射式電容觸控技術則是透過蝕刻方式來形成導電薄膜層,因此能有更精準且靈活的運作,它可以在單層內蝕刻成一個擁有X和Y軸電極網格,或者以各自獨立的兩層來蝕刻出水平與垂直的電極網格。這種擁有X-Y軸的架構可比其他技術擁有更高的辨識率。

iSuppli的報告指出,目前觸控螢幕的顯示必須使用三個獨立的IC,且其設計尚處於發展初期,因此未來有可能會整合成單一元件。可以想見的是,未來新版的iPad應該會需要這樣的單晶片解決方案來處理觸控螢幕,因此有能力提供這類產品的廠商可得好好把握機會。

電容式感測電極陣列可以嵌入在液晶顯示器(LCD)內,一般可分為內嵌式(In-cell) 及外掛式(on-cell,亦稱為out-cell,是指直接將觸控螢幕外掛在顯示面板上)兩種。內嵌式是將觸控感測元件整合於顯示面板之內,因此顯示面板的製造方式需要配合進行修改。而外掛式是在彩色濾光片基板的表面上,外加一個氧化銦錫(ITO)或其他透明導體的陣列。

根據GreggWalker的觀察,他們認為並沒有所謂的完美觸控技術,目前在市面上的13種技術各自在應用、性能和整合等方面有其獨特性。因此最適合於汽車、POS收銀終端機或電子看板(interactive signage)的觸控技術也許並非平板電腦或行動電話的最佳選擇。

然而,大多數觀察家卻都一致認同,這個市場目前尚處於相當早期的階段。在未來數年內,整個市場將疾速成長,現今的製造與供應解決方案肯定會再持續升級與加強。iPad和許多市場上的智慧手機已展現出觸控技術在功能與使用偏好上比鍵盤更佳的優勢,因此研發中的新系統必定會將這種使用介面技術納入考量,未來幾年內勢必可以看到更多類似iPad的產品或新的可觸控的應用問市,對於設備和材料等廠商而言,創新與獲利的商機可說處處皆是。

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