2023年中國觸控屏行業(yè)研究報告一
第一章 行業(yè)概況
1.1 定義
觸摸屏(Touch Panel, TP),又名“觸控屏”或“觸控面板”,依賴觸控傳感器技術(shù)實現(xiàn)信息的輸入。根據(jù)工作原理的不同,觸摸屏可以分為電阻式、電容式、光學式、超聲波式和電磁感應(yīng)式等類別。
電容式觸摸屏因其高靈敏度、良好的透光性、穩(wěn)定性強和使用壽命長而成為當前主流的技術(shù)產(chǎn)品。它支持多點觸控,被廣泛應(yīng)用于智能消費電子、工控醫(yī)療設(shè)備、智能家居、辦公設(shè)備和汽車電子等領(lǐng)域。電容式觸摸屏根據(jù)不同的技術(shù)路線,可分為外掛式和內(nèi)嵌式兩種。
外掛式電容屏的基本結(jié)構(gòu)是觸摸面板和液晶面板相分離。它主要包括薄膜式和玻璃式兩種方案,分別包括GFF(蓋板+ITO膜+ITO膜)、GF(蓋板+ITO膜)、GG(蓋板+ITO玻璃)和OGS(一體化觸控)等。其中,GF方案相比GFF方案節(jié)省了一層薄膜,而OGS是GG的升級方案。外掛式結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)點是制程簡單、工藝成熟和成本低。
與外掛式不同,內(nèi)嵌式電容屏將觸控面板和液晶面板實現(xiàn)一體化,主要包括In-Cell和OnCell兩種方案。內(nèi)嵌式電容屏具有輕薄、高透光等特點,但由于技術(shù)門檻高,需要整合薄膜晶體管陣列電路,并涉及光罩及制程技術(shù)的開發(fā),從而會提高生產(chǎn)成本。因此,內(nèi)嵌式電容屏目前主要應(yīng)用領(lǐng)域多集中在智能手機市場。
隨著技術(shù)的不斷進步和市場需求的增長,觸摸屏技術(shù)將繼續(xù)優(yōu)化,為人們的日常生活和工作帶來更多便利。同時,不同種類和結(jié)構(gòu)的觸摸屏也將根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同需求,發(fā)揮其獨特的優(yōu)勢。
1.2 行業(yè)簡史
觸摸屏技術(shù)的歷史可追溯至1965年,當時E.A. Johnson發(fā)明了被廣泛認為是首個由手指驅(qū)動的觸摸屏技術(shù)。他在《Electronic Letters》上發(fā)表了一篇標題為“Touch display – a novel input/output device for computers”的文章,概述了許多現(xiàn)代個人設(shè)備所采用的電容觸摸技術(shù)的初型。
進入1970年代,Sam Hurst博士開發(fā)了一種名為“Elograph”的新型傳感器,這種觸摸屏不透明,與今天的觸摸屏有很大不同。該技術(shù)要求通過觸摸將一個導(dǎo)電層與下面含有X和Y軸的另一層接觸,然后將坐標傳輸?shù)接嬎銠C。我們現(xiàn)在稱這種觸摸屏技術(shù)為“電阻式”,它是最常用的觸摸屏技術(shù)之一。1974年,Hurst和他的團隊開發(fā)了首個透明電阻式觸摸屏,并在1977年獲得了專利。
到了1982年,多倫多大學的Nimish Mehta開發(fā)了一種“觸摸板”設(shè)備,該設(shè)備使用磨砂玻璃,并在其后面裝有一個能識別屏幕上陰影和暗點的相機。這種手勢交互技術(shù)后來被美國計算機藝術(shù)家Myron Krueger用來設(shè)計一種可以追蹤手部動作的光學系統(tǒng)。最初被稱為Video Place的系統(tǒng),后來在1983年更名為Video Desk。
1980年代,觸摸屏開始商業(yè)化,HP(當時的惠普公司)推出了HP-150電腦。該電腦配備了9英寸的CRT顯示器,邊緣有紅外線(IR)探測器,可以檢測用戶的手指與屏幕的交互。1983年,Bell Labs的Bob Boie通過在CRT上使用電容陣列,創(chuàng)造了新的透明觸摸覆蓋層,這項進步為今天的平板和智能手機中的電容技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。
1993年,IBM和BellSouth推出了Simon Personal Communicator,成為首款配備觸摸屏技術(shù)的手機。該設(shè)備具有先進的分頁功能、電子郵件、預(yù)約日程、通訊錄、計算器,并配備了一個用于導(dǎo)航菜單和輸入數(shù)據(jù)的電阻觸摸屏。
90年代末,德拉瓦大學的研究生Wayne Westerman發(fā)表了一篇題為“Hand Tracking, Finger Identification, and Chordic Manipulation on a Multi-Touch Surface”的博士論文,詳細介紹了現(xiàn)在我們所知道的多點電容技術(shù)的機制。Westerman隨后成立了一家名為FingerWorks的公司,開始制造基于手勢的產(chǎn)品,包括iGesture pad;這種設(shè)備允許一只手進行手勢操作。2005年,F(xiàn)ingerWorks被蘋果公司收購,兩年后,這項技術(shù)在蘋果的手機和音樂播放器中得到了廣泛應(yīng)用。
隨著投影電容觸摸技術(shù)在智能手機和平板電腦中的大規(guī)模采用,觸摸屏技術(shù)的需求逐漸增加,特別是在大格式的商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,如數(shù)字標牌、工業(yè)和銷售點(POS)等,這些應(yīng)用領(lǐng)域的互動需求推動了觸摸屏技術(shù)的進一步創(chuàng)新和發(fā)展
1.3 發(fā)展現(xiàn)狀
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。而個人消費電子是觸摸屏運用最廣泛的領(lǐng)域,占觸摸屏市場份額超過80%,其中又以智能手機、平板電腦,以及近年來廣受大眾歡迎的可穿戴設(shè)備對觸摸屏需求最大,個人消費電子市場需求的變化將對觸摸屏行業(yè)產(chǎn)生深遠影響。
智能手機的需求長期存在。2013-2020年我國智能手機出貨量呈現(xiàn)波動性變化,隨著中國智能手機市場的日趨飽和,消費者對新設(shè)備的需求放緩,出貨量在2017年開始出現(xiàn)連續(xù)下滑。2020年我國智能手機共出貨2.96億部,同比減少20.4%。2021年1-10月我國智能手機出貨量達2.82萬部,同比增加12%。
盡管近年來我國智能手機出貨量整體呈下降趨勢,但隨著智能手機的不斷更新?lián)Q代以及居民消費水平的提高,智能手機市場將由增量向存量轉(zhuǎn)移,換機需求將始終存在,因此對觸摸屏的需求也將長期存在。
圖 中國智能手機出貨量
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、學習、生活帶來了巨大改變,遠程辦公在許多行業(yè)開始實行,在線教育突飛猛進發(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,同比增長4.37%。未來中國平板電腦市場將會借助國內(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)擴大。2015-2020年全球可穿戴設(shè)備出貨量穩(wěn)步上升,2020年已達1.04億臺。
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。在個人消費電子領(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,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%。隨著手機大屏幕的推廣,預(yù)計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
資料來源:資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 國海證券研究所
因此,我國個人消費電子領(lǐng)域觸摸屏需求整體擴大,可穿戴設(shè)備和平板電腦需求持續(xù)增加,智能手機需求則由增量轉(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。
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