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触摸屏行业发展趋势分析

文章来源:亿彩电子科技 浏览次数:1002时间:2017-09-16

触摸屏是一种人机交互设备,它覆盖在显示器屏幕上,用户触摸屏幕时,触摸屏可以识别触摸点位臵、移动方向和速度,并将信号传递给计算机,实现用户与计算机的交互。触摸屏的产品外观形态,有的呈现为一张可附着在显示器上的薄膜,如手机上使用的电阻式触摸屏;有的并不存在实体的“屏幕”,只是一个与显示屏幕边框相适应的方框。红外式触摸屏和光学影像式触摸屏的表现形式即为一个方框,工作时在屏幕表面形成一层不可见的“红外感应光栅”。

    一、中国触摸屏市场概况分析

    行业内习惯有两种触摸屏分类方法:按尺寸分类和按技术原理分类。按屏幕尺寸大小进行划分,常见划分为小尺寸屏、中尺寸屏和大尺寸屏;根据技术原理,触摸屏可以分为电阻式触摸屏、电容式触摸屏(表面电容屏、投射电容屏)、红外线式触摸屏、声波式触摸屏(表面声波式、弯曲声波式)、光学成像式触摸屏、电磁感应式触摸屏、及其他触摸屏等等。各种触摸技术拥有各自的优势和应用领域,不存在一种可以满足所有细分市场应用需求的技术。

    1、红外线触摸屏利用在X、Y 方向上密布的红外线矩阵来测定触摸位臵。红外触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框,电路板在屏幕四边排布红外线发射管和红外接收管,一一对应成横竖交叉的红外矩阵。用户在触摸屏幕时,手指就会挡住经过该位臵的横竖两条红外线,因而可以判断出触摸点在屏幕的位臵。红外屏最突出的优势就是结实耐用,具有良好的抗暴性、可靠性。密闭式结构使其具有良好的防脏污、防水性能。红外屏不存在实体的“屏幕”,只是一个与显示屏幕边框相适应的方框,不与触摸物发生直接的物理接触,提高了耐用性。此外,红外屏不需要实体覆层、导电薄膜,工作所需的红外线不影响显示屏的透光率和画质。目前红外线式触摸屏较多用于大尺寸触摸应用,例如ATM 机、信息查询机和平板电视等。

红外线式触摸屏工作原理
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    2、光学式触摸屏通过安装在触摸屏上方的光学模组通过LED 灯发射出光线,经过四周反射条反射返回进入到线性光学摄像头中。密布的光线在触摸区域内形成一张光线网,经过多次反射的光线间隙小于1mm。当触摸某点时即被摄像头拍摄到,该点的射出光线和接受光线将分别与左右两个摄像头之间的直线形成两个夹角,通过运算该点的准确坐标被控制器录入,实现触摸反应。

光学式触摸屏工作原理
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    光学屏的反应速度和触摸精准度方面光学触摸技术要优于其他种类触摸屏。从尺寸上说,光学触摸屏可以做到250 寸以上,而且尺寸加大其制作成本不会随之大幅度增加。相对于其它技术来说,尺寸越大,优势越明显。由于这些特点,光学屏近年来发展迅速。但是光学屏抗暴性、防护性等性能一般,通常用于用户较稳定的场合。

    3、电容式触摸屏的感应屏是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层导电层,最外层是一薄层矽土玻璃保护层。当我们用手指触摸在感应屏上的时候,人体的电场让手指和触摸屏表面形成一个耦合电容,对于高频电流来说,电容是直接导体,于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出,并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比,控制器通过对这四个电流比例的精确计算,得出触摸点的位臵。电容式触摸屏分为表面电容式触摸屏和投射电容式触摸屏。表面电容触摸屏是只能用手指直接触摸,而投射电容式触摸屏由于本身即存在电容,当手指仅是靠近屏的表面而不接触时,就已经可以造成X,Y 轴上原有的电容产生变化,所以称做投射。

    投射电容式触摸屏由于透光性好、灵敏度高、使用寿命长(由于盖板玻璃的保护)被广泛用于智能手机、平板电脑和其他消费电子产品,逐步取代原有的电阻式触摸屏市场。

电容式触摸屏( SCT&PCT)工作原理
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    4、电阻式触摸屏通过在硬质基板(玻璃或者PET 基板)外表面分别镀ITO 导电层、透明绝缘点以及贴合外层ITO 薄膜,形成双层分离的电阻网络。当受到外界压力,外层ITO 接触内层ITO,形成闭合电路,就会导致面板电阻变化。这种变化被IC 所侦测,就可以计算出触摸所发生的位臵。

    电阻式触摸屏工艺简单且成熟,原材料便宜,因而价格低廉;但是由于电阻式触摸屏表面由抗磨损PET 构成,表面强度低,寿命短,也较容易损坏,屏幕透光率下降。因此,电阻式触摸屏已经逐步被性能更好的电容式触摸屏取代,但是由于价格优势明显,电阻式触摸屏仍被被广泛用于低端的PDA、Mp3 等消费电子产品中。

电阻式触摸屏的工作原理

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不同原理触摸屏特点比较

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    二、中大尺寸触摸屏市场竞争格局

    1、中大尺寸触摸触屏应用范围非常广泛,主要应用可以分为三类:

    第一类是传统的行业应用和专业设备领域,包括自助服务设备、零售终端/POS 机、教育培训、游戏机、工业控制、金融/ATM 机、医疗设备等,此类应用占据了 2009年中大尺寸触摸屏 67.9%以上的市场规模;

    第二类是新兴的触控电脑设备领域,包括触控笔记本、触控平板电脑、触控一体化电脑和触控桌面显示器。 2009 年触控电脑设备带来的触摸屏市场迅速增长,占当年中大尺寸触摸屏市场规模的24.7%。

    中大尺寸触摸屏的其他应用还有很多,如飞机航控设备、电视台使用的直播室大屏幕显示器、军事作战指挥系统、城市应急管理系统等。

触摸屏产业链介绍
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中大尺寸触摸屏主要细分应用市场

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    2、受益于各种专业设备的更新换代和在各行业的普及推广,过去几年中大尺寸触摸屏保持了快速增长,2014 年中大尺寸触摸屏销售收入约为64 亿美元,较上年增长20%。未来,传统的行业应用和专业设备,如自助服务设备(KIOSK 一体机)、POS 机、ATM 机等对触摸屏的需求将保持较为稳定的增长,而新兴的触摸电脑设备的快速发展,以及教育培训领域对交互式电子白板的强劲需求,将带动触摸屏需求快速增长。预计到2018年中大尺寸触摸屏销售额将逼近300 亿美元。

    未来5 年,传统应用市场仍将是触摸屏企业生存发展的基础,但更大的机会来自于新兴的触控电脑设备。接下来几年,包括笔记本电脑、一体机以及车用显示器也会提高触控屏的使用率,到时候拥有高穿透率、低功耗、多点触控与较佳手势识别触控技术将会居于领先地位。

中大尺寸触摸屏销售收入变化(亿美元)

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2014 年中大尺寸触摸屏产值占比

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中大尺寸中触摸屏行业结构分析
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    3、POS 机、ATM 机、公共自助设备等大众尺寸触摸屏的主要应用市场的增长潜力大。近年来,我国总体ATM 保有量一直呈上升趋势。2014 年,我国总体ATM 保有量达到了61.49 台,较上年末增加9.49 万台,同比增长18.25%。我国百万人均ATM 保有量来看,远低于欧美发达国家,勉强只能是平均水平。未来仍有较大成长空间。

我国百万人均ATM保有量(台)
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    尽管触摸屏在笔记本电脑的市场推广并不理想,但随着二合一笔记本电脑(触控加键盘)市场的进一步拓展,由于其必将搭载触摸显示屏,触摸屏在笔记本电脑市场的应用将有所提升。此外,触摸智能电视等大尺寸触摸屏应用在未来也将成为重要发展方向。


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