2018重庆国际手机展

现阶段触控行业的发展与机遇

近年来,随着智能可穿戴设备市场的迅速发展、智能车载产品的广泛普及,并且随着诸如华为、OPPO、VIVO、小米品牌等国产品牌的崛起,中国智能手机出货量保持稳定增长,在全球占比持续提高,全球及中国的触控市场已进入产品多元化、品牌多元化的高速发展时期。
   触控行业发展情况
  
  1、行业概况
  
  触控行业包含了触摸屏产业、触控模组产业以及近年来快速崛起的指纹识别产业等细分领域,各类产品均是在基于触摸屏的生产上进一步深加工的成果。触摸屏起源于20世纪60年代的美国,是美国军方为军事用途而研制。经过五十多年的发展,触摸屏现已得到广泛的应用,但2000年后才真正进入成熟期。2007年第一代iPhone手机拉开了智能手机全触控时代的序幕。2010年,随着智能手机的爆发式增长和平板电脑的横空出世,触控操作、尤其是电容式触控操作在智能移动终端上的核心地位得以确认。第一代iPad发布,使得触摸屏竞争扩展到中大尺寸产品市场。2012年,三星在智能手机市场崛起,同时平板电脑进入高速成长期,超级本概念升温。近年来,随着智能可穿戴设备市场的迅速发展、智能车载产品的广泛普及,并且随着诸如华为、OPPO、VIVO、小米品牌等国产品牌的崛起,中国智能手机出货量保持稳定增长,在全球占比持续提高,全球及中国的触控市场已进入产品多元化、品牌多元化的高速发展时期。
  
  智能电子消费品手机、平板电脑等成为普遍的信息传输和读取的载体,承载用户信息越来越多的同时,人们对触控行业又提出更高的要求。信息安全成为制约智能电子终端发展的关键因素之一,以指纹识别为代表的生物识别技术成为触控行业近年来崛起的新领域。随着全球大的手机制造商之一苹果公司将指纹识别技术与智能手机有效结合,指纹识别模组产品逐渐渗透进入触控行业下游市场。未来,随着人们对国家安全、公共安全及公共利益的逐渐重视,触控、摄像、指纹识别技术的应用将不仅限于智能电子消费产品,而向社会生产、生活的各个领域延伸。
  
  2、行业技术水平和发展趋势
  
  (1)工艺技术水平创新
  
  触摸屏行业过去十几年相继经过声波式、红外线式、电阻式、电容式等不同种类的发展,目前已形成较为成熟的行业体态。未来,触摸屏行业的发展主要依赖于技术创新及新工艺的突破。
  
  OGS(OneGlassSolution):是近年来兴起的一种在保护玻璃上直接形成ITO导电膜及传感器的技术,直接将触控功能感应线路蚀刻于盖板玻璃之上,从而减少了一层玻璃基板和一次贴合,因其透光性、轻薄度在普通GF之上,产线投资和产品良率又较内嵌式触摸屏存在一定优势,引起业内广泛关注。OGS的优点是技术成熟后,可以节省较多成本,且能减小触摸屏厚度和重量。目前,OGS各大厂商主要将研发方向往中大尺寸屏幕上转移。
  
  In-Cell:是将触控感应线路搭载于显示面板内部,在TFT阵列基板与彩色滤色膜之间形成的盒内部嵌入触摸传感器功能,能有效减少光学胶等多种材料的使用,增加透光性的同时减少显示器件的厚度。In-cell技术首次大规模应用在iPhone5手机上,并获得成功。得益于该技术,iPhone5与iPhone4S相比厚度下降18%达到7.6mm,重量则下降20%达到112g。2014年至2015年,我国大陆地区多家面板、手机厂商均大幅进军In-cell领域,华为和乐视的主打产品也均搭载了In-cell触控系统。In-Cell技术未来将成为触摸屏企业争取下游客户资源的有利竞争力之一。
  
  On-Cell:是将感应线路搭载于显示面板的彩色滤光片玻璃上表面或AMOLED的封装玻璃上表面,通过在彩色滤光片和偏光片之间形成简单的透明电极图案嵌入触摸屏,不但工艺难度相比In-cell技术有所降低,还可确保产品良率,并且有效显示区域面积不会减少,画质得到提高。On-cell技术先在三星AMOLED面板产品上得到使用,并获得了巨大的市场成功。2014年,三星公司发布搭载On-cell技术和柔性AMOLED技术的旗舰手机,显示分辨率达到2560×1440。
  
  ForceTouch:即压力触控。通过压力触控技术,设备可以感知轻按与轻点的力度差别,并调出不同的对应功能,相比普通的多点触控技术,压力触控增加了对力度的检测,也就是比我们平常所用的触摸屏X、Y坐标多增加了一个Z坐标。
  
  3DTouch:即多点三维触控技术。三维触控技术同样是一项全新的屏幕触控技术,通过三维触控技术,不仅可以实现原有压力触控轻按、轻点的触控功能,还新增了“重按”屏幕新的维度功能。多点三维触控技术相当于压力触控的升级版,主要新增了一个“重按”触控新功能,其他方面则与压力触控一样。对于国内厂家来说,目前压力触控和三维多点触控两项技术仍是未来需要重点突破的新领域。
  
  (2)新型材料工艺突破
  
  随着触摸屏应用的不断拓展,超大尺寸、快速响应、精确控制等成为对触摸屏的新要求。为此,各大企业加快各类新材料的开发,试图抢占领先优势。近年来,以导电聚合物、纳米银丝、金属网格、纳米碳管及石墨烯等新型柔性透明导电材料的研发力度不断加大,产业化进程明显加快,对ITO透明导电膜的替代性很强,而且在中大尺寸触控屏领域取得可喜的突破。
  
  石墨烯:和传统ITO相比,石墨烯具有原材料丰富,可柔性,弯折极限取决于衬底弯折等特性,透光率好,对光的吸收率低,电阻率低,导电性能好,化学性质稳定,耐候性强等优点。2014年,石墨烯触摸屏得到了广泛关注。包括LG公司、三星公司在内的多家显示面板制造龙头企业以及多家国内企业均开展了相关研究。值得注意的是,尽管上游石墨烯材料的供应在价格、良率等方面取得了很大进步,但是由于下游供应链发展尚不完备,所以距离大规模产业化应用还有一段时间。
  
  金属网格:金属网格在触控产品上的优势在于其具有较低阻抗的特点,且制造成本、柔性、透光性等特性都优于ITO材料,并且可以应用于笔记本电脑和计算机等大尺寸面板。另一方面,良率不稳定、技术要求高、与高解析度显示屏搭配会影响显示效果等缺点也限制了金属网格技术快速产业化。目前部分国内厂家及日本厂家制作的金属网格电容触摸屏产品已经有出货,主要用于中尺寸产品。
  
  纳米银丝:纳米银丝具有曲率半径小且弯曲时电阻变化率低,表面电阻可以做到低于50?/sq等优点,所以纳米银在大尺寸产品及曲面显示方面更有优势,随着可穿戴设备市场的逐渐兴起,纳米银材料的产业化进程逐渐加快。2014年,全球触控面板龙头企业Cambrios、日本写真(NisshaPrinting)合资成立的TPKFilmSolutions,已经开始量产纳米银线材料的触控感测薄膜。
  
  (3)业内公司进军生物识别传感器市场
  
  传感器产品正处于传统型向新型应用集成系统转型的发展阶段。伴随智能终端产品的信息化和科技化发展,生物识别传感技术正在逐渐兴起,其中指纹识别传感技术目前较成熟、应用范围较为广泛。指纹识别传感器较好地弥补了传统密码识别的缺点,可以较好地解决移动支付等安全问题。由于触控产品、微型摄像模组、指纹识别模组的生产环节均涉及到光电信号转换、光学材料加工工艺、贴合技术、封装技术等技术领域;均需要在超洁净无尘车间进行生产、其应用范围也基本相同。因此,近年来触控行业厂商逐渐开始涉及指纹识别模组产品的研发、生产和销售。
  
  (4)下游市场愈加广泛
  
  随着触控产品技术升级,物联网、云计算、大数据等信息技术的加速渗透,下游智能终端产品的市场应用领域也在逐渐扩大。触控产品已不再局限于智能手机、平板电脑等产品,包括手表在内的智能可穿戴产品、智能车载终端、智能家居设备、虚拟现实(VR)设备等领域均开始应用触控技术。触控产业将在消费电子产业旺盛需求的带动下进入新的发展阶段。
  
  3、市场容量
  
  触控行业的各类产品均是在基于触摸屏的生产上进一步深加工的成果。触摸屏是目前解决消费电子产品人机交互问题普遍、有效的方式,因此未来市场空间仍然巨大。
  
  (1)触控行业产值及预测
  
  根据WIND资讯和GartnerGroup统计数据,2016年全球智能手机出货量为14.98亿部,全球平板电脑出货量为1.75亿部,中国智能手机出货量为5.22亿部。智能手机等智能终端产品的广泛普及带动了触摸屏、集成触控模组等相关产业的规模稳步扩张,预计至2017年,全球触摸屏产品出货量有望达到35-40亿片/年。全球触摸屏产品出货量及预测如下图所示:
  
  根据赛迪智库的研究报告:2014年,我国触摸屏产量约10亿片,同比增长25%,占全球总产量比例超过50%,初步估算产值可达35-40亿美元。预计2017年,我国触摸屏产业规模可在2014年基础上再翻一番,骨干企业从技术、资金实力上将具备较强的国际竞争力,全行业年工业产值可达到70亿美元左右。
  
  (2)行业下游需求预测
  
  触摸屏及集成触控模组主要应用在智能手机、平板电脑、可穿戴智能设备、工业控制、医疗器械、智能家居设备、车载设备等终端。目前,智能手机、平板电脑和汽车是触控行业的主要应用领域,智能手机市场规模的扩大是影响触控行业产品下游需求的主要因素。
  
  ①智能手机市场
  
  根据WIND资讯和GartnerGroup统计数据,2016年全球智能手机出货量为14.98亿部,2012-2016年复合增长率约为21.83%4。2013年开始,全球手机市场呈现突破式发展,智能手机逐渐取代传统手机成为人们主流的日常电子消费品,智能手机增量实现近半数增长。随着包括欧美发达国家、中国大陆等地区的手机保有量增速日近饱和,2014年开始智能手机市场需求增速逐渐减缓。2012-2016年,全球智能手机出货量情况如下图所示:
  
  根据工业和信息化部相关统计数据,中国智能手机出货量在2014年-2016年连续增长,复合增长率为15.84%,2016年出货量达到5.22亿部5。高性价比代表的中国智能手机品牌全球占比持续创新高,年增长率明显高于全球平均水平。我国智能手机市场规模的良态发展将继续带动触控行业产品市场规模的扩大。
  
  ②平板电脑市场
  
  自平板电脑问世以来,人们对电子计算机设备的传统观念也发生了改变,搭载触摸屏的平板电脑行业开始蓬勃发展起来。但是受到大屏幕、功能先进的智能手机流行的冲击,2014年平板电脑全球出货量增幅开始放缓,2015年、2016年平板电脑出货量均较前一年度有所下降。2012-2016年,全球平板电脑出货量情况如下图所示:
  
  目前,平板电脑市场正在向可配置键盘的可拆分平板电脑市场转型,平板电脑通过搭配外挂键盘转型为笔记本电脑,实现平板电脑与普通笔记本电脑的有效渗透。但受人们对平板电脑产品更换率较慢的消费习惯以及大尺寸屏幕手机等替代产品的因素影响,短期内平板电脑市场需求仍处于减缓状态。
  
  ③汽车市场
  
  车载触控产品的使用目前只占整个集成触控模组和触摸屏市场的一小部分,但是中小型轿车搭载平板触摸中控系统以及车载触控GPS导航已成为主流趋势。汽车产销量的持续增加仍对集成触控模组和触摸屏生产厂商带来有利影响。根据国际汽车制造商协会的数据显示,全球乘用车产量在2012年-2015年连续稳定增长,2015年产量超过6,856万辆6。随着人们对汽车内饰舒适性、便捷性的需求提升,车载触控产品的产业链规模将得到巨大扩张。全球乘用车年产量情况如下图所示:
  
  根据中国汽车工业协会数据,中国汽车产量在2012年-2016年连续增长,复合增长率为9.91%,2016年产量达到2,811.88万辆。2012-2016年,我国汽车年产量情况如下图所示:
  
  触控行业的主要产品
  
  1、集成触控模组
  
  集成触控模组,即通过显示屏和触摸屏贴合、绑定模块驱动元件、组装背光等生产工序之后的产品,实现了触控和显示一体化。触摸屏处于上层,显示屏处于下层。相比于触摸屏产品,集成触控模组产品更接近触控类电子产品产业链下游。集成触控模组的贴合技术包括全贴合技术和普通框贴技术。
  
  集成触控模组主要应用在手机、平板电脑、智能可穿戴产品、工业控制、医疗器械、智能家居设备、车载产品等终端。
  
  (1)全贴合技术
  
  全贴合技术是一种贴合技术,是用固态或液态光学胶将触摸屏与显示屏以无缝隙的方式完全贴合在一起。全贴合技术能够避免屏幕贴合之间产生空气层。由于移动终端生产商对模组产品的外观效果和显示效果要求越来越高,对器件厚度要求更薄,对配件的各项指标提出更严格的要求,全贴合技术是目前集成触控模组发展的主流技术之一。
  
  (2)普通框贴技术
  
  普通框贴技术是早期贴合技术,是用双面胶将触摸屏与显示屏的四边固定。其优点在于加工简单、成本低廉。但因为触摸屏与显示屏之间存在着空气层,导致光线折射后的显示效果降低,透光损耗多,亮度低,这是框贴技术大的缺陷。目前,使用框贴技术的产品在逐年减少。
  
  2、触摸屏
  
  触摸屏又称为“触控屏”、“触控面板”,是一种电子产品外部输入设备。利用触控技术,使用者通过轻触设备屏幕上的相应位置,就能实现对产品的操作,从而使人机交互更为简单、直观和方便。在电子产品设备中,触摸屏实际上是传统键盘和鼠标等输入设备的替代品,在功能和界面上给予了电子产品开发商更大的发挥空间。触摸屏技术主要分为电容式和电阻式。
  
  触摸屏主要应用在手机、平板电脑、智能可穿戴产品、工业控制、医疗器械、智能家居设备、车载产品等终端。
  
  (1)电容式触摸屏
  
  电容式触摸屏(简称“电容屏”)是利用人体的电流感应原理,依靠触碰屏幕时人体与电极形成的电容来实现触点定位。公司目前生产的电容屏采用先进的技术和设计,相比电阻屏,具有灵敏度高、透光性优良、更坚固耐用等优点,并且支持多点触控,更加符合市场需求的发展趋势。基于以上优点,目前智能手机、平板电脑等电子产品大都使用电容屏。根据使用材料不同,电容屏可以分为薄膜结构电容屏和玻璃结构电容屏。其中,薄膜结构电容屏可继续分为GF、GFF,G1F和GF2等,玻璃结构可继续分为GG和OGS等。本公司具备同时生产薄膜结构和玻璃结构电容屏的能力。
  
  (2)电阻式触摸屏
  
  电阻式触摸屏(简称“电阻屏”)的主要原理是通过压力实现改变触摸屏的接触电阻,从而获得不同电压值,并获得定位坐标,实现对屏幕内容进行操作和控制。电阻屏一般使用薄膜和玻璃组合的结构,薄膜和玻璃接触面均涂有ITO膜层,ITO具有很好的导电性和透明性。当触摸操作时,薄膜下层的ITO与玻璃上层的ITO会发生接触,形成闭合电路,经由感应器传出相应的电信号,经过转换电路送到处理器,计算出相应位置,从而完成点选的动作。电阻屏的优点是不怕尘埃、水及污垢影响,能在恶劣环境下工作,工艺简单且成熟,原材料便宜,因而价格低廉。电阻屏的缺点是灵敏度差,且外层薄膜较容易损坏,局部损伤便会导致触摸屏失效。由于电阻式触摸屏内外层ITO之间必须存在空气层,因此还会影响显示器透光率,导致屏幕亮度下降。
  
  由于电阻式触摸屏一般无法多点触摸、缺乏良好的用户体验等原因,电阻屏正在逐渐淡出便携式移动电子设备市场,近年来主要应用在工业控制和传统车载中控系统等领域。
  
  3、指纹识别模组
  
  指纹识别模组,是指将芯片、软性线路板、盖板、金属件等元器件通过特定技术组合在一起,利用传感器电极对指纹山谷和山脊特征感应到电容改变量不同的原理,重构出指纹的图像以实现指纹录入和指纹鉴别的器件。指纹识别功能可以配备在智能移动终端产品上用于解锁,个人隐私保护,移动支付等活动。根据生产工艺不同,指纹识别模组的生产主要分盖板方案技术和喷涂方案技术以及开发中的隐藏式方案技术。
  
  指纹识别模组主要应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、车载产品、智能安防设备、公共安全设备等终端。
  
  (1)盖板方案指纹识别模组
  
  盖板方案指纹识别模组是将已经完成芯片贴装的线路板模组和保护盖板通过光学胶水贴合装配制成。盖板方案产品种类多样化,可定制蓝宝石、玻璃、陶瓷等多种盖板,抗划伤能力强,外形美观,用户体验佳,被大部分中高端智能手机采用,并成为指纹识别模组的主流发展趋势。
  
  (2)喷涂方案指纹识别模组
  
  喷涂方案指纹识别模组是通过表面贴装技术工艺将芯片贴装在线路板上,并在芯片表面喷涂上保护油墨装配制成。喷涂方案工艺制成产品成本较低,被大部分中低端机型采用。
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