觸控面板及其透明導電膜之最新發展（二）
編輯室/2009.05
觸控面板市場動向
根據市調公司Display Research 的預測，觸控面板的全球生產量，2007年約為12億美元，到2015年將成長為52億美元，達07年的4倍以上。2008年承載觸控面板的產品增加了，代表例子如配上觸控面板的衛星導航系統和手機、具獨持操作的可攜式遊戲機「任天堂-DS」等。一般預測2008年觸控面板生產額成長為07年的一倍。
美國微軟預定2010年年初推出可對應觸控面板輸入系統的「Windows 7」，對觸控面板市場擴大將作出貢獻。PC用觸控面板產值2015年預估將比07年增加約5倍，達6億7,000萬美元。手機用觸控面板07年為3億3,200萬美元，到2015年成長為8億9,500萬美元。
一､電阻膜式觸控面板的市場動向
近年來由於可攜式個人多媒體的蓬勃發展，電阻式觸控面板之產量也因此扶搖直上，佔產值市場的70%以上，其中以亞洲為主，又以日本為首。韓國及臺灣廠商大多也以電阻式為主要生產產品。日本以富士通(Fujitsu)、寫真(Nissha)、昆士(Gunze)等為主要製造商；韓國有Inotouch 、Hantouch等；臺灣則有宇宙光電、奇菱…等。
電阻式觸控面板之設計主要又可區分為4線式、5線式和8線式。4線式約佔了50%以上的市場佔有率，目前電阻式觸控面板在亞洲廠商全力加碼下，產能大增，但卻並未替廠商帶來豐厚利潤。尤其許多關鍵性材料的技術(如ITO Film)仍掌握在少數公司的手中。長遠來看，對於無法掌握關鍵性材料的生產者來說，確實存在相當大的隱憂。台灣已有少數團隊轉而開始研發關鍵性材料的技術，期待臺灣能在觸控面板產業突破重圍，擺脫美日的牽制，進而成為觸控面板產業的另一支大老虎。
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LCD公司現在承載的觸控面板90%以上為電阻膜式，而且內藏被稱為「In Cell」的顯示器正在商品化中。表一為各種觸控面板技術之比較，由表可知電阻膜式的技術課題在於透光率低、反射率、打鍵耐久性以及防污性等的提升。此外，在手機的應用上，開始強調表面具設計性的觸控面板。
表一､各種觸控面板技術之比較
電阻式
項目
4(8)線式 △
5線式 ◎
電容式
○
超音波式
◎
光學式
◎
電磁感應式
◎ 90%
電磁感應式
輸入耐久
依LED壽命而性 100萬次以上1000萬次以上200萬次以上5000萬次以上
定
△
透光率
78~90%
78~90%
80~85%
89~92%
95%以上
對應尺寸 ~23吋 6~21吋 3~29吋 9~50吋 6~41吋 分析能 成本 動作原理 感應方式 文字輸入 偵測解析度
◎ ◎ 按壓 偵測電壓
可 觸控介質點 面積
◎ ◎ 按壓 偵測電壓
可 觸控介質點 面積
○ △ 封閉回路 人體靜電感應電容變化不可
△ △ 音波吸收 偵測聲波 不可
△ △ 光遮斷 訊號遮紤 不可
△
○
◎
◎
接觸點電容
音波偵測面積紅外線偵測面積 磁通量變化
面積 手指可 手套不可 玻璃 玻璃鍍膜表
面
不會遮斷光的東
專用電磁筆
西
無
玻璃表面
輸入可能尖銳東西以外
尖銳東西以外
物(觸控介(手或其化介
(手或其化介質)
質) 質) 表面材質 Film(玻璃) Film(玻璃) 最易耗損
ITO薄膜
ITO薄膜
主要用手指
玻璃 無
不宜設置溫濕度過高場溫濕度過高場場所 所 所
有太陽光、蟲、
有使用手套有雨或灰塵的
塵埃、雜訊的場
的場所 場所
所
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資、通訊產
最佳用途/可攜式終端機/終端機/低價、公共資訊終公共資訊終端室內資訊終端機
品/重視畫表
方向 低價、大量 大量 端機/高畫質機/大尺寸 /大尺寸
現能力
△可 ○佳 ◎優
資料來源：Material Stage月刊2009.03/材料世界網
二､電容式觸控面板的市場動向
電容式觸控技術於20多年前誕生，早期由美商3M公司獨佔整個電容式觸控面板的國際市場。幾年前，由於基本專利到期，全球觸控面板的生產業者紛紛加入開發，期待新局面出現。
自2007年「iPhone」推出以來，電容式觸控面板開始深入從手機到DVC等小型液晶產品的Touch Screen Design。而「iPhone」與「iPhone Touch」代表的是「高精度、高耐久、高感度」等三大價值，以及有高級感的「光學特性」、「多點觸控」的代表性產品。
電容式觸控面板在小型市場的應用開發正熱絡的展開，企業開發現況如表二所示。從可靠度觀點而言，許多大型顯示器的觸控面板使用的就是電容式的表面型；最近，從多點觸控等User Interface的觀點，電容式投射型在小型顯示器市場中逐漸擴大。以手機為例，從2007到2008年一年間，附觸控面板手機的產量增為2倍；甚至連現在仍為電阻膜所獨佔的衛星導航、OA機等7~8吋中型顯示器，相信不久之後，一定也會開始採用電容式觸控面板。
表二､靜電容式開發現況
公司
種類 產品
量產/產能
特性
應用對象
2009年4月量產 日本 Epson
HVGA液晶面
電容式 2009年2Imaging
板
Device 月樣品試
供
‧Cover與靜電容式
觸控面板一體化 智慧型手
機等 ‧3.5吋液晶面板
‧具高辨識性
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日本 SMK
‧使用玻璃觸控面板 ‧多點觸控投射型‧使用膜觸控產能以4吋(可用2指操作)
投射電
面板 換算50萬‧最大尺寸4吋
容式
‧透光率最大93% ‧化粧板與觸台/月
控面板貼合‧採用COF封裝 的模組
手機、智慧型手機、數位相機
英國 Zytronic 電容式 Display
Limited
ATM、賣
‧可靠度、耐久性、票機、大型防塵、防水性優 顯示導引
機 ‧Film Sheet
‧不必使用玻璃、厚度減少70% ‧薄度0.1mm 手機、PC‧成本為傳統的50% ‧開發一次燒附兩面感應體的設備
大日本印刷
電容方
式用膜 2009年4月量產
電容式觸控產品具防塵、防火、防刮、強固耐用及具有高解析度等優點，但有價格昂貴、容易因靜電或溼度造成誤動作等缺點。電容式技術應用範圍非常廣泛，主要包括：(1)金融系統(Banking)：如提款、售票系統、(2)醫療衛生系統(Health Care)、(3)公共資訊系統(Public Information)和(4)電玩娛樂系統(Entertainment)。
1. Cover與電容式觸控面板一體化之液晶面板量產
Epson Imaging Device開發承載超廣視角技術「Photo Fine Vistarich Neo」實現新User Interface「Cover與電容式觸控面板一體化之3.5吋液晶面板(HVGA液晶面板)」，並計畫在2009年4月開始量產(如圖一)，2009年2月樣品試供，主要應用對象為智慧型手機等。新產品的特性有全面利用光學接著、具高辨識性、加上觸控面板也不會造成畫質低下、內藏觸控面板控制機能的High Response、Multi Touch功能等；利用Cover-Lens一體構造，提供薄化無縫設計。
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圖一、Epson Imaging Device開發出Cover與電容式觸控面板一體化之液
晶面板，並開始量產
Wacom開發出表面電容式觸控技術「Reverse Ramping Field Capacitive（RRFC）Touch」，可將RRFC Touch組入PC等的顯示器內，面板透光率95%。經過改良終於可以利用PC電池驅動觸控輸入的機能，並提高按壓位置的檢測精度。此外，還具備自動補正因經時變化所引起的位置精度下降。
2. 投射電容式小型觸控面板量產
SMK開始量產可多點觸控投射電容式觸控面板，最大尺寸4吋，可用2指操作，主要用於手機、智慧型手機、數位相機等。形成電極的面板有兩種，一種使用玻璃；另一種使膜型，透光率最大93%，驅動電壓+2.8~3.1V，觸控面板輸入時耗電2mA，動作荷重零N時，可對直徑7mm以上面積進行觸按反應。SMK月產能以4吋換算為50萬台。
3. 厚度30%，費用一半的電容式觸控面板新產品
大日本印刷開發出既薄又便宜手機、PC用觸控面板用Film Sheet新產品，預定於2009年4月開始量產（如表二）。傳統產品是將二片感測膜重疊起來，以感知手指觸壓的縱、橫兩方向，掌握正確位置；新產品則是使用一
片的兩面來感知，結果因未使用玻璃，位置檢測部的厚度減少70%，薄化為0.1mm，成本也可抑制為原來的50%左右。新產品為「電容式」觸控面板，張貼在液晶顯示器上方，晶格狀5mm間隔流過微弱電流，以感知手指觸壓位置。這是因為大日本印刷開發了可以一次讓表、裏兩面燒附感應體
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的設備，燒附時可抑制膜材的伸縮，使表、裏感應體的誤差在0.01mm以下。
三､電磁式觸控面板之市場動向
電磁感應式觸控面板主要包含三項元件：(1)數位天線板(Sensor Board)、(2)含ASIC之電路控制板(Controller Board)、(3)電磁筆。其基本原理是靠電磁感應方式，電磁筆為訊號發射端，天線板為訊號接收端，接近感應時磁通量發生變化，藉由運算而定義位置點。
早期電磁式觸控面板在工業電腦(IPC)市場佔有重要地位，但隨著5線電阻式觸控面板改善了面板耐久性，以及原本價格太高鮮少廠商投入的紅外線式、超音波等觸控技術的持續發展，且價格下滑，而逐漸侵蝕到電磁式觸控面板既有的市場空間。
目前，電磁式觸控面板最主要廠商為HP，而相關面板技術及市場則掌握在日本企業Wacom手中。
HP於2007年推出19吋觸控面板的Touch Smart PC，卻未使用電磁式觸控面板，而使用了紅外線式觸控面板；消費性PC市場的Tablet PC，改採電阻式觸控面板，成功的將價格降為3.5萬台幣以下。另外，由於必須使用專用電磁觸控筆，難以符合消費市場的需求，因而在大尺寸電子產品市場之應用亦遭到挑戰。
目前Wacom將電磁式觸控面板觸角伸向電子書。由於電子書無發光能力，必須依賴外界環境光源，若使用光穿透率較低的電阻式觸控面板，將大幅影響電子書之可閱讀性；使用超音波和紅外線式觸控面板則須在面板外框裝上感應器，難應用於NB這類可攜式產品；投射電容觸控面板則受限於4.3吋的尺寸上限，仍難以進入電子書市場，使得該市場成了電磁式觸控面板的獨佔市場。
四、手機附觸控面板的市場動向
根據美國市調公司Gartner對2008年第4季前五大手機公司進行成長分析，結論是附觸控面板手機機型充實與否成為成長的關鍵。第1名的Nokia，市佔率由07年同期的40.4%縮小為37.7%，原因是投入附觸控面板智慧型手機的時機太晚，另一個理由當然是大環境不佳；第2名的韓國Samsung Electronics市佔率比07年同期成長約5%，得力於「Tocco」、「Innov 8」、「Omnia」產品的營業額
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提升，公司對觸控面板需求做出迅速因應成為市佔率擴大的緣由之一；排名第3名為韓國LG Electronics，超越了Sony Ericsson Mobile Communications AB和美國Motorola，理由是跨足到美國通信與prepaid終端服務；第4名為Sony Ericsson，陷入苦戰的原因也是未能充實附觸控面板的產品系統；第5名的Motorola市佔率比07年同期下降5%，原因是3G機、附觸控面板機以及GPS等熱賣商品付諸闕如的結果。
2009年2月16~19日，在西班牙巴塞隆納舉辦的「Mobile World Congress 2009」，手機附觸控面板的產品發表非常踴躍。2009年3月中，韓國LG Electronics在歐洲推出的附觸控面板手機「ARENA」的出貨量，在上市前就已突破100萬台，ARENA採用3次元User Interface、500萬畫素相機以及內藏8GB記憶體。
韓國Samsung Electronics早在2008年5月即已在歐洲市場推出承載高性能相機、附觸控面板的手機「Touchwiz」，提供手機新的玩樂方式，包括22種不同的振動功能，可編輯背景畫面的Wi Jet功能，全部功能可用1隻手指自由操作。
Samsung在MWC會議同時發表強調薄型與設計性的「Ultra Touch」、高畫質的「Omnia HD」；音樂專用的「Beat DJ」；「Blue Earth」則使用再生塑膠，背面承載太陽電池面板，打出環保議題與採用觸控面板新技術。
Sharp 推出3.5吋觸控面板與Slide式 Qwerty鍵盤的PRO系列，「SH-04A」(如圖二)，幾乎只用單手即可進行所有操作，文字輸入則可選用觸控面板或使用鍵盤。3.5吋顯示器乃使用有觸控面板的New Mobile ASV液晶，本身承載Motion Sensor，可檢測手機是縱向還是橫向，並配合切換畫面的功能。Nokia則推出標榜音樂再生功能的「Nokia 5800 Xpress Music」。
圖二、Sharp 推出3.5吋觸控面板與Slide式 Qwerty鍵盤的PRO系列「SH-04A」
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五、大型觸控面板動向
觸控面板尺寸會越做越大，人們追求大尺寸的腳步永不停歇。以數量來看，大尺寸相對比較少且多樣化，利潤當然也高。一般認為超音波方式不適合應用在50吋以上觸控面板，主要原因是這種方式手指必須緊貼在面板表面，使用者無法感受或有效控制書寫情況，因此超音波觸控面板用途受到限制。
雖然傳統電阻式觸控面板結構簡單，製作成本低廉，不過透明觸控薄膜經常曝露在刮傷、破損的操作環境下。整體來看，使用容易、不需特殊操作工具、不需黏貼特殊膜片，成為新世代多媒體平台用大型觸控面板的必備條件。目前大尺寸觸控面板技術以紅外線或超音波式為主，兩者的觸控原理相似，只不過前者感測元件為紅外線，後者則是超音波。
以大尺寸面板為發展主軸的坤巨資訉指出，在成本考量下，超音波方式主打32或37吋產品；紅外線觸控面板目前的應用尺寸在15~150吋間。
整體來說，未來觸控面板會越來越重視大尺寸與品質，在品質上，強調旳是高透光率、使用壽命長及陽光可視性(Sunlight readable)，為因應戶外設備使用觸控面板比例日益增加的態勢，不論哪一種觸控面板技術，必須整合抗反射面板，當戶外有強光照射時，畫面仍清晰可見，是未來觸控面板相當重要的發展方向。
憲鋒光電曾展示大型互動式觸控面板，使用者透過觸控筆在面板上書寫內容，經由相連的電腦儲存起來，適合應用在安全監控、視訊會議、教學、廣告看板。
1. 公共設施用附觸控面板大型液晶
NEC Display Solutions推出內藏觸控面板業務用大型液晶顯示器，對外界灰塵、水滴防護力強，而且外光引起誤動作也少，畫面尺寸32吋型採用的是應答速度快、耐久性也優良的「電容式」，適於設置在飛機場、大病院、圖書館等處，當做導覽公共設施使用。本領域的市場未來將持續擴大，2009年預期將持續成長。
Qunze開發容易多點輸入、容易大畫面化的電容式觸控面板用透明電極，利用微細圖案印刷技術在基膜上印製電極，由於電阻比ITO透明電極小，所以在大畫面的前提下，感度仍然良好，而且廉價。換言之，利用網印印刷
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形成電極的「Direct Printing Technology；DPT」技術，墨水為數十~數百nm的Ag粒子，形成矩形電容式感測用電極，配線寬20μm、間隔300μm，由縱20個、橫16個獨立電極並排而成，因而可進行多點輸入。不過透光率70~80%，提升透光率與配線更細化成為今後的課題。
2. Microsoft Surface Computer用大型觸控面板
美國Indentity Mine公司開發出具大型觸控面板的桌上型「Microsoft Surface Computer」動作的繪圖系統，在「Solid Works World 2009」中展示。在高度約50cm的低桌面內，內藏投影機與5台相機的Windows Vista基礎的電腦系統，投影機的畫像顯示在桌面張貼的觸控面板上，當手接觸到螢幕時，內部的相機會拍到接觸面，即可定義輸入。已經開發模仿描繪直線和曲線的2次元描繪工具以及3次元「e Drawings」。當手指停留在物件上達1秒以上，表示已選擇該物件；當此指頭移動，物件跟著移動；使用3隻指頭，2隻放在空白位置，剩下1支放在物件上迴轉，物件會跟著迴轉等。
六、PC用觸控面板動向
臺灣宏碁於2009年3月下旬，推出承載觸控面板的低價桌上型PC「Eee Top 1602」，價格6萬4800日圓，規格接近採用Windows XP、CPU採用Intel省電型「Atom」的低價筆電，硬碟驅動設備(HDD)的容量160MB、無線附鍵盤、滑鼠；觸控螢幕15.6吋寬。臺灣Wintek接到Apple的迷你筆電用觸控面板的訂單，2009年第3季開始出貨。
日本HP在2009年1月下旬推出採用觸控面板的Board PC「HP Touch Smart PC」系列。
以上分別介紹了各型觸控面板的市場動向，下一期將探討觸控面板技術課題及其使用的透明導電膜，敬請期待。
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