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標題:	[轉載] 觸控面板技術將邁入戰國群雄時代

作者:	jjdai　(jjdai)
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時間:	2008-07-03 00:04:51
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觸控面板技術將邁入戰國群雄時代

柏德葳
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在2006年前上市的消費性電子產品，所採用的觸控面板技術是以電阻式觸控技術為主，如手機、PDA、DV、UMPC與遊戲機(如任天堂的NDS)等均採用電阻式觸控技術。根據各廠商市場統計，搭配觸控面板、觸控開關與觸控板的電子產品出貨規模， 2008年約有4.54億台， 2011年則將成長至11.8億台，其中可攜式行動裝置部分在觸控技術普及化的趨勢下，將有10億台的市場規模。

觸控面板技術將無所不在

Source：Nikkei Electronics；拓墣產業研究所整理，2008/07

一. 導言

自從Apple(蘋果)於2007年1月發表iPhone以來，不僅造就一波又一波配備觸控面板的「iPhone Panel Like」手機產品的熱潮，甚至於觸控面板應用亦正從可攜式行動裝置、產業設備等蔓延至特殊應用器材、數位家電等民生用途設備，這意味著觸控面板技術正悄悄地深植在日常生活中，隨手一指即便能輕易地操作任何機器。

試想像在未來2015年後，有一天早上一位女性高階主管在起床及吃完早餐後，便走向一大片落地型鏡子，她伸手一觸碰鏡子中間，這時候整片鏡子就變成一台與人一般高的觸控螢幕，螢幕畫面隨即換成搭配服裝與首飾的操作模式，她毫不猶豫地點選幾套上衣、裙子與幾款首飾來搭配，透過與她本人一模一樣的虛擬模特兒互相搭配，不到5分鐘就決定哪一套衣服與首飾，然後她再觸碰一下螢幕的虛擬對話窗中的「OK」圖示，她旁邊的衣櫥即便跳出她剛才選定的那套衣服與首飾，在著裝完畢後，便驅車直奔至公司辦公室，開始忙碌的一天。

圖一　拜觸控技術進步所賜，搭配服裝與首飾將不再是每天早上傷腦筋的難題

Source：拓墣產業研究所，2008/07

相信這樣的場景，在觸控螢幕技術日漸成熟及更多元化下，將會很快地在日常生活中實現，正因為這些觸控技術讓任何機器裝置的操作更簡單、更人性化，從3歲以上小朋友、中年家庭主婦至退休養老的老年人等，更能輕易地操作家庭裡的任一家電產品如微波爐、冰箱、洗衣機、電磁爐、DVD錄放影機與TV等。

自觸控面板與觸控開關等技術開始應用在電子產品以來，不僅讓任何使用者，能輕易地操作人性化使用者介面「User Interface」，然而創新性觸控技術，能給予任何電子產品的新增功能與產品設計的提昇等，以提高其產品附加價值，再加上能適應於不同使用環境的觸控技術不斷地推出。那麼對於以電阻式與電容式觸控技術為主的全球觸控面板與終端組裝廠商而言，觸控技術的巧拙左右產品開發成敗的時代即將來臨。因此在這裡將針對觸控面板技術、應用、市場與產業，深入探討其未來發展趨勢。

二. 觸控面板市場規模至2011年將達約12億片

日前宏達電(HTC)與Apple，分別地再度推出「Diamond」鑽石機與3G版本的iPhone，不僅在觸控技術市場上再度掀起一陣話題，亦促使各觸控技術相關廠商，開始探討各觸控技術的應用普及化與發展趨勢。在這次發表之前，在西班牙所舉辦的Mobile World Congress(MWC) 2008展會裡，韓國Samsung(三星電子)與LG品牌手機大廠，大舉推出一系列的觸控螢幕手機，Sony Ericsson亦不遑其讓地推出一系列觸控螢幕手機，由於這些手機大廠規劃提高採用觸控螢幕手機產品的比重，無疑是將手機用觸控技術市場進一步擴大。

(一) 觸控面板技術將無所不在

放眼過去，採用觸控面板、觸控開關和觸控板等觸控技術的產品比比皆是，尤其是針對顯示器螢幕上以手指觸控輸入的觸控面板是最受廣泛使用。在2001年前，觸控面板僅運用在大眾運輸場所的售票機、銀行的ATM、超級市場的POS、辦公室事務機的操作面板與PDA等專業應用領域；2003年後，由於消費性電子產品如DV功能日益複雜，且機體更縮小、更輕，因此日本DV廠商率先採用觸控面板作為使用者操作介面，之後觸控面板應用便如火如荼地普及至汽車衛星導航系統、PND、手機、遊戲機等可攜式行動產品與冰箱、微波爐、電磁爐等固定型白色家電。

圖二　觸控面板技術將無所不在

Source：Nikkei Electronics；拓墣產業研究所整理，2008/07

然而在2006年前上市的消費性電子產品，所採用的觸控面板技術是以電阻式觸控技術為主，如手機、PDA、DV、UMPC與遊戲機(如任天堂的NDS)等均採用電阻式觸控技術。但直至Apple發表可實現Multi-Touch功能，且能帶來以2根手指自由縮放照片的操作樂趣的iPhone，已掀起一波觸控技術的產業革命。

由於各觸控技術廠商積極尋找可實現Multi-Touch功能的解決方法，除了投射電容式(Projected Capacitive Type)技術之外，還有光學式觸控技術如紅外線式與影像辨識式等2種技術，均可做到Multi-Touch功能，並能進一步應用至30吋以上大尺寸螢幕。

另外只要觸碰即可開關的觸控技術，由於可省去機械式按鍵，且能進一步達到簡潔外形的要求，例如LG於2006年發表的「Chocolate」手機。至於應用在NB上的游標觸控板技術，亦已開始應用在手機上，例如Sharp(夏普)為日本電信服務業者Softbank Mobile客製化的921SH手機等，則在鍵盤上方設立一小塊觸控板，讓使用者能以手寫輸入方式輸入文字，或者在照片上塗鴉等其它功能。

圖三　LG Chocolate手機與Softbank 921SH所採用的觸控技術

Source：LG，Sharp，Keita Watch；拓墣產業研究所整理，2008/07

由此可見，消費性電子產品的操作介面並不侷限於單純的觸控螢幕技術方式，亦可採用其觸控開關與觸控板技術等其它方式，更顯示出終端產品廠商具有不同產品開發的思維模式，並會根據其外型設計與不同功能的要求，來決定其最佳操作介面。

(二) 人性化操作介面趨勢將帶動觸控面板技術市場持續成長

根據各廠商市場統計，搭配觸控面板、觸控開關與觸控板的電子產品出貨規模至2008年約有4.54億台，2011年則將成長至11.8億台，其中可攜式行動裝置部分在觸控技術普及化的趨勢下，將有10億台的市場規模。無論從手機、MP3/MP4播放器、DSC、DV、PND至UMPC/MID等消費性電子產品，在iPhone面板風潮與人性化使用者介面的趨勢下，採用觸控技術的滲透率將會逐年提高。其中PND與UMPC/MID採用觸控面板的比重，由於其產品體積的限制，以及各開發廠商大幅採用觸控面板技術下，可謂是已接近100%的市場滲透率。

圖四　2007～2011年全球觸控技術市場規模預測

Source：Displaybank，富士總研，各廠商；拓墣產業研究所整理，2008/07

(三) 觸控技術在手機等可攜式行動產品之外的市場上仍平穩成長

至於其它應用領域市場方面，產業/事務機設備應用領域可謂是最早應用觸控技術，而本身領域主要是以製造業與企業為使用者對象，由於其市場規模並不大及市場亦趨於飽和，因此未來將會以汰換機器為由而以小幅度持續成長。針對產業設備方面，由於工作環境條件日益嚴苛，對於操作確實性要求非常高，因此普遍以電阻式觸控技術為主，並輔以震動回饋求加強其觸控操作確實性。另外若是在戶外工作時，如何降低強光下的反射光以期能清楚地觀看螢幕內容，便是許多觸控面板廠商需要做到的基本要求。

對於固定型白色家電應用領域，基於數位家庭應用趨勢帶動下，且將以高階、高附加價值的家電產品市場為主，與2008年其2,000萬台市場需求相較之，至2010年其市場需求將會再成長1倍。一般而言，考量成本與操作便利的因素，通常是以電阻式與電容式觸控技術為主，且以5～21吋螢幕為主要應用範圍。

對於公共設施與其它應用領域方面，主要是政府機構與公共場所為使用者對象，再加上全球已開發國家的政府機構，大幅降低人事成本與用紙耗材成本等因素下，將會大幅推廣公文及資訊電子化，如選舉時期的電子投票機、公共/觀光場所的資訊查詢機等，勢必將會擴大此應用領域，如大尺寸觸控面板的市場需求，至2009年將可望以小幅度成長。

然而拜奈米技術與微機電(MEMS)技術日益成熟，在任一表面上模擬任一物質的表面觸感，可能不再是個天馬行空的夢想，因此一些廠商原本是想針對視障者人士開發一些特殊應用的觸控面板，除了指尖予以震動力回饋的功能之外，並進而開發能呈現不同表面觸感變化的指尖觸控技術。因此除了購物中心的櫥窗上觸控技術、兒童手繪用的觸控畫板技術等大尺寸觸控之外，還能進一步地做到整合掃瞄器的功能，甚至於能以奈米技術或MEMS技術使表面粗細變化，來模擬網購產品的表面觸感等。由此可見未來觸控技術與應用，不再只是單純觸控操作的功能，亦能進一步地呈現模擬實體觸感的虛擬實境。

圖五　觸控技術未來可能實現的新應用之想像例子

Source：各廠商；拓墣產業研究所整理，2008/07

(四) 觸控面板價格將以小幅度下滑

由於2007年在iPhone面板風潮帶動下，各終端產品組裝廠紛紛推出配備觸控面板的消費性電子產品，如手機、MP3/MP4播放器等，曾讓2007上半年觸控面板市場一度供不應求，而導致其價格隨之上漲，因此各觸控面板相關廠商便著手進行籌資擴大產能，以期滿足其市場的需求。然而至2008年全球終端產品，對於觸控面板的需求卻開始降溫，再加上各觸控面板廠商擴產速度太快，並超越其市場需求，因此自2008年初3.5吋以下的小尺寸觸控面板市場，呈現供過於求，其每吋的價格再度下滑。

圖六　四線電阻式與投射電容式技術價格趨勢

Source：各廠商；拓墣產業研究所整理，2008/07

根據市場調查，在3.5吋以下小尺寸觸控面板市場上，四線電阻式觸控面板價格從2007年第四季的每吋1美元，下滑至2008年第四季的0.7美元，下滑幅度達約30%，例如手機用3吋電阻式觸控面板的價格約為2美元。另外由於投射電容式觸控面板供應商，持續降低成本及提高良率，其價格從2007年第四季的每吋3.23美元，下滑至2008年第四季的2.53美元，其下滑幅度約達22%。

因此對於以小尺寸觸控面板市場為主的觸控面板廠商而言，無疑是正已邁入日漸激烈的市場競爭局面，一些二線廠商則為了避免遭市場淘汰，就已開始轉往利基型產品、中大尺寸觸控面板市場上發展，甚至開發出能適應不同嚴格的操作環境的觸控面板技術，以期提高其本身市場競爭力。

三. 全球廠商觸控技術發展趨勢與未來課題

目前在觸控面板市場上，較常見的觸控技術有電阻式、表面電容式(Surface Capacitive Type)、表面音波式、紅外線式與電磁式等5種觸控技術，而過去全球觸控面板市場上，約有90%比重是以電阻式觸控面板技術。自iPhone登場以來，能支援Multi-Touch功能的投射式電容式觸控技術，亦隨加入此一市場。

(一) 觸控面板技術發展日新月異，投入開發廠商日益增加

由於觸控技術廠商因應多元化的應用需求與使用上的特性，不斷地發展及改善其觸控面板技術與產品等，於是從原本僅5大類觸控技術，逐漸發展出超過10種以上具有創新性的觸控技術。除了電阻式觸控技術較常見於可攜型行動產品上的應用，如手機、PDA、PND、DSC、DV與掌上型遊戲機等之外，同時為了因應在大型遊戲機、售票機、ATM、POS與Kiosk等大眾應用產品上，不特定使用者對象的操作習性多樣化，則需採用耐用度高的表面電容式、紅外線式與表面音波式觸控技術。

至於50吋以上的大型顯示螢幕方面上，則是以紅外線偵測方式與影像偵測方式等光學式觸控技術為主。另外一些面板廠商為了取得市場競爭優勢，進一步合作開發創新性觸控技術，由此可見未來在電子產品應用發展日益多元化下，其扮演人與機器溝通介面的創新性觸控技術，將會如雨後春筍般不斷地發展出來。

表一　各式觸控技術之比較

Source：各廠商；拓墣產業研究所整理，2008/07

(二) 投射電容式觸控技術加入新戰局

電容式觸控技術依偵測觸控點原理，大致上可分為表面電容式和投射電容式2種技術，表面電容式觸控技術基本上是屬於類比式偵測觸控點技術，僅能一次偵測一點的訊號；投射電容式技術由於需先將電極圖案化，是屬於數位式偵測技術，因此可一次辨識兩點以上觸點訊號。

由於電容式觸控技術在製程上仍有相當的門檻，通常表面電容式技術可應用在ATM和娛樂場所的遊戲機等大尺寸觸控螢幕產品；而投射電容式技術由於需先電極圖案化，較不易製作出大尺寸觸控面板產品，僅應用於手機與MP3/MP4播放器等小尺寸可攜式行動產品。另外其它技術如觸控開關和觸控板原理上，亦屬於投射電容式觸控技術。

圖七　表面電容式與投射電容式觸控技術之偵測原理

Source：Nikkei Electronics；拓墣產業研究所整理，2008/07

現在投射電容式技術應用正以手機如iPhone為中心逐漸擴大，而目前大多數手機產品，基於降低成本的考量因素，仍是以電阻式觸控面板為主流技術。但是有些市調機構如富士總研卻相當看好此一電容式技術，並預測認為電容式的觸控感測器技術，包括觸控螢幕、觸控開關和觸控板等會後來居上，2007年出貨規模約有2,350萬台，預測至2009年電容式技術出貨規模將可達5,000萬台，是2006年出貨規模的8倍。

另外對投射電容式觸控面板而言，身負辨識觸控點位置任務的控制IC是不可或缺，目前除了iPhone觸控面板控制IC廠商外，投入開發投射電容式觸控感測器控制IC的廠商有美商Cypress Semiconductor、美國Synaptics Technology(新思科技)和已購併英國Quantum Research Group的美商Atmel等。除此之外，日本OMRON等亦出貨觸控開關的控制IC產品。

至於台灣勝華(Wintek)、介面光電和南韓電阻式觸控面板廠商DigiTech Systems等，亦有投入開發電容式觸控面板市場，除了勝華出貨投射電容式觸控面板給Apple之外，介面光電與義隆電子(EMC)亦積極投入此一市場。介面光電還計劃至2008年底，將電容式觸控面板的產能從目前佔總產能10%提升至20%，相當於月產能100萬片；而義隆電子亦提供具備Multi-Touch、手寫輸入功能的控制IC與其觸控面板模組。

(三) TFT面板廠商已開始進行內嵌式觸控面板相關技術的開發

儘管這些傳統外掛式觸控面板價格逐年下滑，但是TFT面板廠仍需致力於觸控面板與LCD面板模組的簡化與輕薄化，以期達到降低成本及滿足終端產品廠商輕薄化外型設計的要求，因此全球一些TFT面板廠於數年前便投入開發內嵌式觸控面板技術，即是把觸控功能內建於LCD面板內。由於省略外掛式觸控面板模組，不僅可提高顯示面板的透光率，還可進一步提高產品的良率與可靠度，以及降低成本。

最早發表的內嵌式觸控面板技術的是日本TMD，於2005年成功開發出結合觸控面板功能與光筆輸入功能於一身的2.8吋、解析度為400×240 LCD面板。其技術主要的是在LTPS TFT基板上嵌入光感測器，可使用手指遮擋光線，或者光筆來進行輸入，並可通過提高光學感測器的靈敏度，能夠像觸控面板一樣地進行觸控與輸入，規劃於2009年量產。除此之外，日本Sharp亦開發出內嵌光感測式觸控面板技術，並計畫於2008年內投產。

再來就是韓國Samsung發表HTSP技術，它主要是在TFT前段製程中，把電阻式觸控感測元件整合至TFT元件旁邊，不僅具備降低成本、提高透光率、縮減面板模組厚度及減輕重量等優點，Samsung已於2008年初在4代廠正式量產小尺寸內嵌式觸控面板，未來亦將會擴大生產12.1吋LCD面板，包括數位電子看板等產品。然而LG Display亦已準備投資量產內嵌電阻式觸控面板產品。

最後內建電容式觸控面板技術方面，友達(AUO)則結合達虹的CF產能及ITO鍍膜技術所開發，即是在CF片背面上加鍍1層ITO膜，使用具ITO導電膜CF片的TFT LCD面板，即可內嵌觸控功能，同時亦可進行Multi-Touch功能，包括

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