觸摸屏行業(yè)作為高科技行業(yè)之一，技術(shù)的進(jìn)步扮演著重要角色。有規(guī)模有研發(fā)能力的企業(yè)將引領(lǐng)觸摸屏行業(yè)的發(fā)展。觸摸屏行業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在，市場上觸摸屏企業(yè)出現(xiàn)了大者恒大、弱者愈弱的情況，這都是不斷演進(jìn)的觸控技術(shù)在催化。從年初到年底，大陸觸摸屏企業(yè)間不斷地并購案及擴(kuò)產(chǎn)，實(shí)力較弱的觸摸屏企業(yè)或倒閉或萎縮，證實(shí)了這一行業(yè)發(fā)展規(guī)律。目前，觸摸屏市場上，觸控技術(shù)出現(xiàn)三個(gè)新特點(diǎn)。
1、市場上多樣觸控技術(shù)并存發(fā)展
目前，觸摸屏產(chǎn)業(yè)中的觸控技術(shù)多樣，技術(shù)演進(jìn)速度很快。以觸摸屏結(jié)構(gòu)上看，從G+G，G+F發(fā)展到OGS，再發(fā)展到In/On-Cell，都是最近幾年發(fā)生的事情。目前，各種觸控技術(shù)在市場上的份額不同。
從上圖中可以看出，目前市場依然是以G+F為主導(dǎo)，占整體的37.73%，但是G+G有下降的趨勢，由于目前市場對于低端智能手機(jī)需求持續(xù)增大，P+G成為中低端廠商的選擇，所占比重已經(jīng)達(dá)到整體市場的19.2%，而且預(yù)計(jì)在未來很長一段時(shí)期內(nèi)，P+G仍然是中低端品牌廠商不二的選擇。OGS觸摸屏市場爬升速度非?？?，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前OGS觸摸屏廠商已達(dá)100家左右，未來將會持續(xù)的增長。
據(jù)預(yù)測，到2016年，G+G，G+F、P+G、OGS、In/On-Cell觸控技術(shù)將此消彼長。所以技術(shù)路線是當(dāng)前觸摸屏廠商所關(guān)注的焦點(diǎn)問題，它涉及到企業(yè)未來的發(fā)展方向。市場上，觸控技術(shù)相互滲透，企業(yè)也從各個(gè)方面分析觸控技術(shù)未來的發(fā)展走向，以期把握著觸控技術(shù)發(fā)展的主流。如圖8
2009-2015年各觸摸屏技術(shù)滲透率變化
電容式觸摸屏發(fā)展早期，市場主要為玻璃結(jié)構(gòu)和膜結(jié)構(gòu)兩大產(chǎn)品陣營，前者以萊寶高科為代表，后者以歐菲光為代表。高端終端設(shè)備的觸摸屏技術(shù)以蘋果和三星主動的內(nèi)嵌式為主，中低端終端設(shè)備所用的觸摸屏被其他觸控技術(shù)所分食。
以多點(diǎn)式觸控應(yīng)用為訴求的投射電容式觸控面板主要技術(shù)分為薄膜式及玻璃式兩種，蘋果陣營采用玻璃投射式電容，而非蘋陣營則以薄膜投射式電容為主；目前，主流的玻璃式結(jié)構(gòu)將觸控傳感器做在ITO玻璃上，外層加上一片保護(hù)玻璃是為G/G結(jié)構(gòu)。而高端ITO薄膜材料掌握在少數(shù)日商手中，G/G貼合良率普遍偏低，都是造成投射電容觸控模塊成本居高不下的主因。
觸控技術(shù)的多樣性還有觸摸屏生產(chǎn)工藝上的原因。目前，高精度網(wǎng)印制版及印刷技術(shù)是觸摸屏制程中的核心技術(shù)。隨著觸摸屏市場的迅猛發(fā)展，對觸摸屏生產(chǎn)成本和技術(shù)的要求也越來越高，目前在觸摸屏生產(chǎn)工藝上主要有印刷、激光以及黃光三種，由于在激光和黃光的制程需要投入昂貴的設(shè)備成本，任何工廠需要生產(chǎn)安排的靈活性，縱使黃光制程有其優(yōu)點(diǎn)，而優(yōu)點(diǎn)往往從接“大單“中才能反映出來，所以觸摸屏廠的靈活性不是任何先進(jìn)生產(chǎn)方式可以代替的。目前，市場上面仍以印刷為主，占到了47.6%，激光制程為33.1%，而黃光制程只有19.3%。
可見，觸摸屏技術(shù)發(fā)展的多樣性將長期存在。
2、OGS觸控技術(shù)成主流In-cell/On-cell前景廣闊
近年來，觸摸屏行業(yè)的新技術(shù)開始向兩個(gè)方向發(fā)展，一類是將觸摸屏傳感層和蓋板玻璃集成的OGS技術(shù)，此方案主要由觸摸屏廠商推動。另一類是將傳感層與顯示屏集成的內(nèi)嵌式方案，有蘋果陣營主推的In-Cell技術(shù)和三星主導(dǎo)的On-Cell技術(shù)。隨著觸控技術(shù)進(jìn)步以及技術(shù)路徑的日漸明朗，OGS在觸摸屏市場規(guī)模已逐步打開，In-cell/On-cell觸控技術(shù)由于良率問題，目前還沒有完全打開局面，但后者發(fā)展前景十分廣闊。
雖說OGS觸摸屏占據(jù)了市場主流，但OGS觸控技術(shù)由于節(jié)省了一片玻璃和一次貼合，但仍面臨著觸摸屏的強(qiáng)度不高和加工成本高等問題。由于OGS保護(hù)玻璃和觸摸屏是集成在一起的，通常需要先強(qiáng)化，然后鍍膜、蝕刻，最后切割。這樣在強(qiáng)化玻璃上切割很麻煩，成本高、良率低，并且造成玻璃邊沿形成一些毛細(xì)裂縫，這些裂縫降低了玻璃的強(qiáng)度，目前強(qiáng)度不足成為制約OGS發(fā)展的重要因素。
以面板廠商為主導(dǎo)的In/On-Cell觸控技術(shù)，發(fā)展較為明顯，主要原因是其擁有顯示屏生產(chǎn)能力。據(jù)NPDDisplaySearch預(yù)計(jì)，市場上使用In-cell觸控的比重從2012年的7.3%上升到2013年的13.7%。預(yù)計(jì)到2018年將可能會成長到16.7%。目前，提供In-cell觸控面板的主要是LGD、JDI和夏普三家面板廠商，主要供應(yīng)對象就是蘋果，但I(xiàn)n-cell觸控面板的良率問題也困擾著三家供應(yīng)商。
In-cell相較于OGS或者On-cell觸控技術(shù)更為復(fù)雜。但優(yōu)點(diǎn)也顯而易見，不僅降低了顯示屏厚度，還改進(jìn)了畫面質(zhì)量。目前，全球In-cell觸控產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈日益壯大，離不開蘋果公司不遺余力地推進(jìn)。蘋果憑借著自己的電子產(chǎn)品在消費(fèi)者市場無出其左的影響力，大力推進(jìn)In-cell觸控技術(shù)的發(fā)展。
In-cell觸控產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈未來前景估計(jì)有新的發(fā)展，除蘋果外，其他企業(yè)涉足觸控業(yè)，包括應(yīng)華、金亞、金龍、安潔等原本的觸控企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)趨勢明顯，長信、信利、歐菲光、TPK都將有新動作。而In-cell觸控面板制造商夏普、LGD、JDI等企業(yè)將擴(kuò)大生產(chǎn)。目前，In-cell已度過研發(fā)階段，今年隨著良率問題的解決，In-cell觸控面板進(jìn)入大量應(yīng)用，未來對觸控領(lǐng)域影響深遠(yuǎn)。目前，全球只有兩家廠商具有內(nèi)嵌觸控產(chǎn)品量產(chǎn)能力，一個(gè)是日本Sharp，另一個(gè)是位于臺灣竹科的劍揚(yáng)公司。
對眾多傳統(tǒng)觸摸屏產(chǎn)生來說，短期不必?fù)?dān)心In-cell替代，該技術(shù)很難在三年內(nèi)成為主流。因?yàn)榱悸蕟栴}，雖In-Cell觸控面板未來市場雖前景廣闊，但變數(shù)仍在。
On-Cell是指將觸摸屏嵌入到顯示屏的彩色濾光片基板和偏光片之間的方法，即在液晶面板上配觸摸傳感器，相比In-Cell技術(shù)難度降低不少。三星、日立、LG等廠商在On-Cell結(jié)構(gòu)觸摸屏上進(jìn)展較快，目前，On-Cell多應(yīng)用于三星AMOLED面板產(chǎn)品上，技術(shù)上尚未能克服薄型化、觸控時(shí)產(chǎn)生的顏色不均等問題。
3、ITO替代材料取得突破
之所以出現(xiàn)ITO替代材料，是因?yàn)閺挠|摸屏廠商本身看，主要降低成本。從觸摸屏產(chǎn)業(yè)上游材料的成本分析，ITO材料占據(jù)40%左右。且隨著觸摸屏行業(yè)的發(fā)展，對ITO材料的需求將越來越大，作為稀有金屬的銦，不但價(jià)格隨之不斷上漲，而且將會有告罄的危險(xiǎn)，所以ITO替代材料的出現(xiàn)也順理成章。
目前，ITO替代材料取得突破性進(jìn)展。大陸觸控廠商歐菲光自主開發(fā)出納米銀觸摸屏技術(shù)。而借殼聯(lián)合化工的合力泰也正在研究石墨烯觸摸屏技術(shù)。這兩種技術(shù)均放棄了ITO（氧化銦錫）導(dǎo)電膜作為關(guān)鍵器件，采用了替代材料，可以部分避免因金屬銦價(jià)格波動造成的成本負(fù)擔(dān)。
在觸控面板的透明導(dǎo)電膜中，ITO占有95%的市占率，幾乎占盡電容式觸控所有市場。盡管ITO（銦錫氧化物）透明導(dǎo)電感測材料仍然在觸控面板中占有主導(dǎo)地位，但近來隨著大尺寸觸控屏幕應(yīng)用增加，以及穿戴式顯示器帶動可撓式面板市場，讓ITO技術(shù)上的限制跟著浮現(xiàn)，一些取代技術(shù)紛紛出籠，ITO未來幾年內(nèi)將面臨各種不同技術(shù)的競爭。
部分非ITO薄膜技術(shù)的優(yōu)勢在于能夠涵蓋ITO薄膜及玻璃兩種不同尺寸的市場，特別是一些技術(shù)已經(jīng)實(shí)際應(yīng)用在ITO薄膜所無法使用的大尺寸觸摸屏市場中。此外，由于銦為稀有金屬，價(jià)格波動幅度大，這對于非ITO薄膜而言，更是一大利基。
據(jù)IHSiSuppli最新研究報(bào)告指出，ITO主導(dǎo)地位將受到挑戰(zhàn)，2017年底，ITO市占率將會下降至66%，一些取代技術(shù)如納米銀線、金屬(銅或銀)網(wǎng)格、銀鹵化物、納米銀顆粒等將瓜分ITO市場份額，屆時(shí)出貨量將有34%的市占率。IHSiSuppli高級分析師IreneHeo指出，由于ITO材料本身的一些限制，讓中大型觸摸屏推動了這些替代技術(shù)的需求。今年將會是非ITO薄膜市場關(guān)鍵的一年，據(jù)預(yù)測ITO取代材料的出貨量將會有320%的市場成長率。
尋找氧化銦錫(ITO)替代性新材料成為觸控面板透明導(dǎo)電薄膜領(lǐng)域的新選擇，全球眾多業(yè)者紛紛研發(fā)各式技術(shù)意欲作為ITO代替品。如圖10
近年來新型軟性透明導(dǎo)電材料的發(fā)展則以導(dǎo)電聚合物、納米銀線（金屬網(wǎng)格）、納米碳管及石墨烯為主，但迄今其不同材料各自擁有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)與應(yīng)用上之限制，除了須滿足透明導(dǎo)電材料基本的光學(xué)與電性需求外，尚須進(jìn)一步考量材料的加工性、機(jī)械特性與匹配性等議題。
導(dǎo)電聚合物以導(dǎo)電高分子為基材的透明導(dǎo)電膜，最早由富士通開發(fā)以PEDOT為電極的電阻式觸控面板，在劃線與打點(diǎn)的測試上具有較ITO更佳的耐久性，若產(chǎn)品封裝完成后，其對于高溫/高濕的容忍度亦有提升?，F(xiàn)階段PEDOT代表性產(chǎn)品為德國Heraeus的CleviosTM及AGFAOrgaconTM，其所形成之透明導(dǎo)電膜特性為透光度約87%、面電阻~300Ω/□。
納米銀線導(dǎo)電膜技術(shù)領(lǐng)先廠商為美國CambriosTechnologiesCorporation，所合成的納米銀線直徑約40~50nm、長徑比可達(dá)200~500，其與東麗集團(tuán)（TorayGroup）旗下子公司-日本TorayAdvancedFilmCo.,Ltd.合作進(jìn)行納米銀線PET透明導(dǎo)電薄膜開發(fā)，其ClearOhmTM產(chǎn)品之可見光穿透度為90~91%、面電阻為150~250Ω/□、霧度為0.9~1.3%；為提升其黏著性、耐摩擦性與穩(wěn)定性，其導(dǎo)電膜結(jié)構(gòu)是于納米銀線導(dǎo)電層上再進(jìn)行上保護(hù)層（Overcoat）之涂布，整體制程溫度小于120℃。大陸觸摸屏廠商歐菲光發(fā)布公告稱，公司完全自主知識產(chǎn)權(quán)的納米銀金屬網(wǎng)柵透明導(dǎo)電膜觸摸屏生產(chǎn)線正式量產(chǎn)，初期產(chǎn)能150萬片/月。臺灣廠商宸慶科技宣布納米銀絲觸控面板今年第4季正式量產(chǎn)出貨，順利供應(yīng)大陸一線品牌手機(jī)廠商。
納米碳管（CNT），管狀的納米級石墨晶體，是單層或多層石墨片圍繞中心軸按一定的螺旋角卷曲而成的無縫納米級管，每層的C是SP2雜化，形成六邊形平面的圓柱面。去年年初，日本Toray公司宣稱使用高質(zhì)量之雙層納米碳管，結(jié)合其分散、涂布與光學(xué)設(shè)計(jì)之能力，可制備出透光度>90%、面電阻約為500Ω/□的碳管導(dǎo)電膜，可應(yīng)用至觸控面板與電子紙等產(chǎn)品。臺灣工研院材化所在CNT透明導(dǎo)電薄膜的研發(fā)能量，整合了低成本、高質(zhì)量納米碳管合成技術(shù)、納米碳管純化改質(zhì)與分散技術(shù)，乃至透明導(dǎo)電膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、接著配方開發(fā)，并可采用HighThroughput之RolltoRoll濕式連續(xù)涂布制程制作大面積、高均勻性薄膜。
石墨烯剝離技術(shù)復(fù)雜，量產(chǎn)困難。在幾種石墨烯制作方法中，化學(xué)剝離法和CVD是較可能用于量產(chǎn)的。典型的化學(xué)剝離法為石墨單晶粉（石墨層間距離0.34nm）與酸混合攪拌，使石墨氧化，層間距離會增加到約1nm并具有親水性；另外還可以將涂布液涂布在基材后烘干，視需要重復(fù)數(shù)次，最后在1000℃還原，成為石墨烯薄膜。目前，石墨烯在觸摸屏產(chǎn)業(yè)化方面進(jìn)展較快，已經(jīng)能夠小批量生產(chǎn)。如常州二維碳素、無錫格菲電子等廠商。
