2023年中国触控屏行业研究报告一
第一章 行业概况
1.1 定义
触摸屏(Touch Panel, TP),又名“触控屏”或“触控面板”,依赖触控传感器技术实现信息的输入。根据工作原理的不同,触摸屏可以分为电阻式、电容式、光学式、超声波式和电磁感应式等类别。
电容式触摸屏因其高灵敏度、良好的透光性、稳定性强和使用寿命长而成为当前主流的技术产品。它支持多点触控,被广泛应用于智能消费电子、工控医疗设备、智能家居、办公设备和汽车电子等领域。电容式触摸屏根据不同的技术路线,可分为外挂式和内嵌式两种。
外挂式电容屏的基本结构是触摸面板和液晶面板相分离。它主要包括薄膜式和玻璃式两种方案,分别包括GFF(盖板+ITO膜+ITO膜)、GF(盖板+ITO膜)、GG(盖板+ITO玻璃)和OGS(一体化触控)等。其中,GF方案相比GFF方案节省了一层薄膜,而OGS是GG的升级方案。外挂式结构方案的优点是制程简单、工艺成熟和成本低。
与外挂式不同,内嵌式电容屏将触控面板和液晶面板实现一体化,主要包括In-Cell和OnCell两种方案。内嵌式电容屏具有轻薄、高透光等特点,但由于技术门槛高,需要整合薄膜晶体管阵列电路,并涉及光罩及制程技术的开发,从而会提高生产成本。因此,内嵌式电容屏目前主要应用领域多集中在智能手机市场。
随着技术的不断进步和市场需求的增长,触摸屏技术将继续优化,为人们的日常生活和工作带来更多便利。同时,不同种类和结构的触摸屏也将根据应用领域的不同需求,发挥其独特的优势。
1.2 行业简史
触摸屏技术的历史可追溯至1965年,当时E.A. Johnson发明了被广泛认为是首个由手指驱动的触摸屏技术。他在《Electronic Letters》上发表了一篇标题为“Touch display – a novel input/output device for computers”的文章,概述了许多现代个人设备所采用的电容触摸技术的初型。
进入1970年代,Sam Hurst博士开发了一种名为“Elograph”的新型传感器,这种触摸屏不透明,与今天的触摸屏有很大不同。该技术要求通过触摸将一个导电层与下面含有X和Y轴的另一层接触,然后将坐标传输到计算机。我们现在称这种触摸屏技术为“电阻式”,它是最常用的触摸屏技术之一。1974年,Hurst和他的团队开发了首个透明电阻式触摸屏,并在1977年获得了专利。
到了1982年,多伦多大学的Nimish Mehta开发了一种“触摸板”设备,该设备使用磨砂玻璃,并在其后面装有一个能识别屏幕上阴影和暗点的相机。这种手势交互技术后来被美国计算机艺术家Myron Krueger用来设计一种可以追踪手部动作的光学系统。最初被称为Video Place的系统,后来在1983年更名为Video Desk。
1980年代,触摸屏开始商业化,HP(当时的惠普公司)推出了HP-150电脑。该电脑配备了9英寸的CRT显示器,边缘有红外线(IR)探测器,可以检测用户的手指与屏幕的交互。1983年,Bell Labs的Bob Boie通过在CRT上使用电容阵列,创造了新的透明触摸覆盖层,这项进步为今天的平板和智能手机中的电容技术奠定了基础。
1993年,IBM和BellSouth推出了Simon Personal Communicator,成为首款配备触摸屏技术的手机。该设备具有先进的分页功能、电子邮件、预约日程、通讯录、计算器,并配备了一个用于导航菜单和输入数据的电阻触摸屏。
90年代末,德拉瓦大学的研究生Wayne Westerman发表了一篇题为“Hand Tracking, Finger Identification, and Chordic Manipulation on a Multi-Touch Surface”的博士论文,详细介绍了现在我们所知道的多点电容技术的机制。Westerman随后成立了一家名为FingerWorks的公司,开始制造基于手势的产品,包括iGesture pad;这种设备允许一只手进行手势操作。2005年,FingerWorks被苹果公司收购,两年后,这项技术在苹果的手机和音乐播放器中得到了广泛应用。
随着投影电容触摸技术在智能手机和平板电脑中的大规模采用,触摸屏技术的需求逐渐增加,特别是在大格式的商业应用领域,如数字标牌、工业和销售点(POS)等,这些应用领域的互动需求推动了触摸屏技术的进一步创新和发展
1.3 发展现状
我国触摸屏行业目前正处于洗牌阶段,行业内企业面临产能过剩、经济下行等多种压力,年复合增长率仅为10%左右,行业急需寻求新的增长点。而个人消费电子是触摸屏运用最广泛的领域,占触摸屏市场份额超过80%,其中又以智能手机、平板电脑,以及近年来广受大众欢迎的可穿戴设备对触摸屏需求最大,个人消费电子市场需求的变化将对触摸屏行业产生深远影响。
智能手机的需求长期存在。2013-2020年我国智能手机出货量呈现波动性变化,随着中国智能手机市场的日趋饱和,消费者对新设备的需求放缓,出货量在2017年开始出现连续下滑。2020年我国智能手机共出货2.96亿部,同比减少20.4%。2021年1-10月我国智能手机出货量达2.82万部,同比增加12%。
尽管近年来我国智能手机出货量整体呈下降趋势,但随着智能手机的不断更新换代以及居民消费水平的提高,智能手机市场将由增量向存量转移,换机需求将始终存在,因此对触摸屏的需求也将长期存在。
图 中国智能手机出货量
资料来源:资产信息网 千际投行 浦银国际
平板电脑的需求回暖。新冠疫情给人们的工作、学习、生活带来了巨大改变,远程办公在许多行业开始实行,在线教育突飞猛进发展,视频娱乐增长迅速,使得平板电脑、笔记本电脑市场出现大幅增长。2015-2018年,中国的平板电脑市场一直处于下行状态,但降幅逐渐放缓,2019年起中国平板电脑市场有所回暖,2020全年出货量约2339万台,同比增长4.37%。未来中国平板电脑市场将会借助国内在线教育的蓬勃发展、生产力工具使用以及影音游戏等娱乐需求的提升而继续保持增长趋势。
图 中国平板电脑出货量
资料来源:资产信息网 千际投行 Wind
可穿戴设备的需求持续扩大。2015-2020年全球可穿戴设备出货量稳步上升,2020年已达1.04亿台。
图 全球可穿戴设备出货量
资料来源:资产信息网 千际投行 艾媒咨询
触摸屏的出货量增速提高。在个人消费电子领域需求增加,国内疫情逐渐得到控制,且下游其他应用领域高速发展的情况下,预计未来我国触摸屏行业将有所回温,年复合增长率将略微提高。
根据新材料在线统计,全球触摸屏市场由2008年的36亿美元增长至2016年的300亿美元,年化复合增长率约27%。随着手机大屏幕的推广,预计2017-2020年每年保持5%左右的增长,2020年全球触摸品市场为365亿美元。
图 2008至2020年全球触摸屏市场增速统计
资料来源:资产信息网 千际投行 国海证券研究所
因此,我国个人消费电子领域触摸屏需求整体扩大,可穿戴设备和平板电脑需求持续增加,智能手机需求则由增量转为存量,需求下降但长期稳定存在。未来我国触摸屏行业将逐渐摆脱目前经营效益下降的困境,出货量及市场规模增速均将有所提高。
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