第一章 行業(yè)概況

觸控行業(yè)包含了觸摸屏產(chǎn)業(yè)、 觸控模組產(chǎn)業(yè)以及近年來快速崛起的指紋識(shí)別產(chǎn)業(yè)等細(xì)分域，各類產(chǎn)品均是在基于觸摸屏的生產(chǎn)上進(jìn)一步深加工的成果。智能電子消費(fèi)品手機(jī)、平板電腦等成為普遍的信息傳輸和讀取的載體，承載用戶信息越來越多的同時(shí)，人們對(duì)觸控行業(yè)又提出更高的要求。

觸摸屏本質(zhì)為傳感器，通常由兩部分構(gòu)成：觸摸檢測裝置和觸摸屏控制器。觸摸檢測裝置嵌于顯示器上，用于檢測用戶觸摸動(dòng)作，并將觸摸動(dòng)作信息傳送到觸摸屏控制器；觸摸屏控制器通過處理觸摸動(dòng)作信息確定觸摸點(diǎn)的位置，并將其轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)數(shù)據(jù)傳送給主機(jī)，同時(shí)接收主機(jī)傳送來的命令并加以執(zhí)行。

自 1974 年誕生以來，觸摸屏技術(shù)不斷發(fā)展革新，出現(xiàn)了適應(yīng)不同行業(yè)、不同需求的觸摸屏種類，目前已廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦、金融業(yè)、零售業(yè)、工業(yè)控制、娛樂餐飲、公共信息查詢與教育系統(tǒng)等各個(gè)領(lǐng)域，為人們生活帶來極大便利。

圖 觸摸屏應(yīng)用領(lǐng)域

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 公開資料

目前，市場上主流觸摸屏技術(shù)包括：紅外線式觸摸屏、電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏、表面聲波式觸摸屏和光學(xué)影像觸摸屏。

（1）紅外線式觸摸屏

紅外線式觸摸屏于顯示器表面安裝一個(gè)電路板外框，電路板在屏幕四邊排布紅外發(fā)射管和紅外接收管，一一對(duì)應(yīng)形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在觸摸屏幕時(shí)，手指將擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線，從而判斷出觸摸點(diǎn)所在的屏幕位置。任何觸摸物體都可改變觸點(diǎn)上的紅外線從而實(shí)現(xiàn)觸摸屏操作。

紅外線式觸摸屏分辨率較低，但不受電流、電壓和靜電干擾，適宜某些惡劣的環(huán)境條件，適用于無紅外線和強(qiáng)光干擾的各類公共場所、辦公室以及要求不是非常精密的工業(yè)控制現(xiàn)場。

（2）電阻式觸摸屏

電阻式觸摸屏是一種多層復(fù)合薄膜，由一層玻璃作為基層，表面涂有一層ITO（氧化銦錫）透明導(dǎo)電層，導(dǎo)電層上蓋有一層光滑防刮的塑料層作為保護(hù)層，在保護(hù)層內(nèi)表面又涂有一層導(dǎo)電層（ITO 或鎳金）。在兩導(dǎo)電層之間，有許多細(xì)小透明隔離點(diǎn)絕緣，并在兩層 ITO 工作面邊線上各涂有一條銀膠，一端加 5V 電壓，另一端接地，從而在工作面的一個(gè)方向上形成均勻連續(xù)的平行電壓分布。當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，壓力使兩層導(dǎo)電層在接觸點(diǎn)位置有了一個(gè)接觸，控制器偵測到這個(gè)接觸，立刻進(jìn)行 A ／ D 轉(zhuǎn)換，測量接觸點(diǎn)的模擬量電壓值，根據(jù)它和 5V 電壓的比例公式，就能計(jì)算出觸摸點(diǎn)的 X 軸和 Y 軸的坐標(biāo)。

電阻式觸摸屏工作在與外界完全隔絕的環(huán)境中，不受灰塵、水汽和油污影響，可以用任何物體進(jìn)行觸摸操作，比較適合工業(yè)控制領(lǐng)域使用。但由于復(fù)合薄膜外層采用塑料材料，太用力或使用銳器觸摸，可能劃傷觸摸屏而導(dǎo)致報(bào)廢。

（3）表面聲波式觸摸屏

表面聲波是一種在介質(zhì)表面進(jìn)行淺層傳播的機(jī)械能量波，其性能穩(wěn)定，在橫波傳遞中具有非常尖銳的頻率特性。表面聲波觸摸屏的觸摸部分是玻璃平板，沒有任何貼膜和覆蓋層。玻璃屏的四周刻有 45％角由疏到密間隔非常精密的反射條紋。玻璃屏左上角和右下角各固定豎直和水平方向的超聲波發(fā)射換能器，在屏幕表面形成一個(gè)縱橫交錯(cuò)的超聲波柵格，右上角固定兩個(gè)超聲波接收換能器。當(dāng)手指或其他柔性觸摸筆接近屏幕表面時(shí)便吸收了一部分聲波能量，控制器則偵測到接收信號(hào)在某一時(shí)刻上的衰減，由此計(jì)算出觸摸點(diǎn)位置。

表面聲波觸摸屏非常穩(wěn)定，不受溫度、濕度等環(huán)境因素的影響，壽命長（可觸摸5，000 萬次），透光率和清晰度高，沒有色彩失真和漂移，安裝后無需再進(jìn)行校準(zhǔn)，有極好的防刮性，能承受各種粗暴觸摸。由于表面聲波觸摸屏直接采用直角坐標(biāo)系，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換無失真，精度極高。但是，因灰塵、油污或雨水沾在屏的周邊條紋上將阻塞觸摸屏聲波的正常反射，或使波形改變而導(dǎo)致接收器無法正常識(shí)別或被錯(cuò)誤識(shí)別為指令，故表面聲波觸摸屏需經(jīng)常進(jìn)行清潔維護(hù)。

（4）電容式觸摸屏

電容式觸摸屏是用真空鍍膜技術(shù)在玻璃屏內(nèi)表面和夾層分別涂覆一層 ITO，最外層是玻璃保護(hù)層，夾層 ITO 涂層作為工作面。當(dāng)用戶觸摸金屬層時(shí)，由于人體電場，用戶和觸摸屏表面形成耦合電容，手指從接觸點(diǎn)吸走一部分電流，該電流將從觸摸屏四角上的電極流出，而電流與手指到四角的距離成比例。根據(jù)上述原理，控制器可計(jì)算出此四個(gè)電流比例的精確位置，從而得到觸摸點(diǎn)精準(zhǔn)位置。

電容式觸摸屏能完全粘合于顯示器內(nèi)，不易被破壞，并可使用接合墊的接合方式，具有防水、防塵、防曬功能。此外，此類觸摸屏具有分辨率高、反應(yīng)靈敏、觸感好等特點(diǎn)。但是，電容屏工作原理決定了觸摸物必須是導(dǎo)體，戴手套或手持不導(dǎo)電的物體觸摸時(shí)沒有反應(yīng)。同時(shí)，電容式觸摸屏穩(wěn)定性較差，當(dāng)環(huán)境溫度、濕度或環(huán)境電場發(fā)生改變時(shí)，都會(huì)引起電容屏產(chǎn)生漂移現(xiàn)象，造成不準(zhǔn)確。

（5）光學(xué)影像式觸摸屏

光學(xué)影像式觸摸屏傳感器主要部分安裝在顯示器邊緣的兩個(gè)或多個(gè)光學(xué)攝像頭，可以從不同視角感應(yīng)觸摸物體，通過角坐標(biāo)定位計(jì)算出觸摸點(diǎn)位置。光學(xué)屏的突出特點(diǎn)是分辨率高、書寫效果好。由于對(duì)于任何尺寸的屏幕，都只需要固定數(shù)量的攝像頭和相應(yīng)組件，因此在大尺寸觸摸屏中，光學(xué)影像式觸摸屏具有成本優(yōu)勢，尺寸越大，優(yōu)勢越明顯。由于此類特點(diǎn)，光學(xué)屏近年來發(fā)展迅速。但是光學(xué)屏抗爆性、防護(hù)性等性能一般，通常用于用戶較穩(wěn)定的場合。

我國觸摸屏行業(yè)目前正處于洗牌階段，行業(yè)內(nèi)企業(yè)面臨產(chǎn)能過剩、經(jīng)濟(jì)下行等多種壓力，年復(fù)合增長率僅為10％左右，行業(yè)急需尋求新的增長點(diǎn)。而個(gè)人消費(fèi)電子是觸摸屏運(yùn)用最廣泛的領(lǐng)域，占觸摸屏市場份額超過80％，其中又以智能手機(jī)、平板電腦，以及近年來廣受大眾歡迎的可穿戴設(shè)備對(duì)觸摸屏需求最大，個(gè)人消費(fèi)電子市場需求的變化將對(duì)觸摸屏行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

智能手機(jī)的需求長期存在。2013－2020年我國智能手機(jī)出貨量呈現(xiàn)波動(dòng)性變化，隨著中國智能手機(jī)市場的日趨飽和，消費(fèi)者對(duì)新設(shè)備的需求放緩，出貨量在2017年開始出現(xiàn)連續(xù)下滑。2020年我國智能手機(jī)共出貨2．96億部，同比減少20．4％。2021年1－10月我國智能手機(jī)出貨量達(dá)2．82萬部，同比增加12％。

盡管近年來我國智能手機(jī)出貨量整體呈下降趨勢，但隨著智能手機(jī)的不斷更新?lián)Q代以及居民消費(fèi)水平的提高，智能手機(jī)市場將由增量向存量轉(zhuǎn)移，換機(jī)需求將始終存在，因此對(duì)觸摸屏的需求也將長期存在。

圖 中國智能手機(jī)出貨量

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 浦銀國際

平板電腦的需求回暖。新冠疫情給人們的工作、學(xué)習(xí)、生活帶來了巨大改變，遠(yuǎn)程辦公在許多行業(yè)開始實(shí)行，在線教育突飛猛進(jìn)發(fā)展，視頻娛樂增長迅速，使得平板電腦、筆記本電腦市場出現(xiàn)大幅增長。2015－2018年，中國的平板電腦市場一直處于下行狀態(tài)，但降幅逐漸放緩，2019年起中國平板電腦市場有所回暖，2020全年出貨量約2339萬臺(tái)，同比增長4．37％。未來中國平板電腦市場將會(huì)借助國內(nèi)在線教育的蓬勃發(fā)展、生產(chǎn)力工具使用以及影音游戲等娛樂需求的提升而繼續(xù)保持增長趨勢。

圖 中國平板電腦出貨量

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 Wind

可穿戴設(shè)備的需求持續(xù)擴(kuò)大。2015－2020年全球可穿戴設(shè)備出貨量穩(wěn)步上升，2020年已達(dá)1．04億臺(tái)。

圖 全球可穿戴設(shè)備出貨量

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 艾媒咨詢

觸摸屏的出貨量增速提高。在個(gè)人消費(fèi)電子領(lǐng)域需求增加，國內(nèi)疫情逐漸得到控制，且下游其他應(yīng)用領(lǐng)域高速發(fā)展的情況下，預(yù)計(jì)未來我國觸摸屏行業(yè)將有所回溫，年復(fù)合增長率將略微提高。

根據(jù)新材料在線統(tǒng)計(jì)，全球觸摸屏市場由2008年的36億美元增長至2016年的300億美元，年化復(fù)合增長率約27％。隨著手機(jī)大屏幕的推廣，預(yù)計(jì)2017－2020年每年保持5％左右的增長，2020年全球觸摸品市場為365億美元。

圖 2008至2020年全球觸摸屏市場增速統(tǒng)計(jì)

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 國海證券研究所

因此，我國個(gè)人消費(fèi)電子領(lǐng)域觸摸屏需求整體擴(kuò)大，可穿戴設(shè)備和平板電腦需求持續(xù)增加，智能手機(jī)需求則由增量轉(zhuǎn)為存量，需求下降但長期穩(wěn)定存在。未來我國觸摸屏行業(yè)將逐漸擺脫目前經(jīng)營效益下降的困境，出貨量及市場規(guī)模增速均將有所提高。