石墨烯能否代替ITO？ 显示触控产业链全解析

    目前，触摸屏已经不算什么新鲜的技术了，触控显示屏作为一种新型的人机交互输入方式的显示屏，与传统的显示器、键盘和鼠标输入的方式相比，触摸屏的输入更为简单、直接、方便。无论是各种查询机、KTV点唱机，还是我们的手机、平板电脑、智能手表等产品，都拥有触控显示技术，它在我们的日常生活中已十分普及，并成为不可或缺的一部分。

    2010年苹果公司的ipad 1与iphone 4的热卖，由此拉开了移动终端创新战争的全面引爆，转眼间具有触控屏的智能手机全面占领市场。在中尺寸方面，2012年末微软公司推出了全新一代操作系统Windows 8，专门配备触控显示器的Metro界面，它直观简洁的操作方式直接刺激了新一代多点触控电容式显示器的研发。而2013年推也出了不少触控笔记本，虽然其灵敏度几乎和手机无差别，但由于系统、操作习惯、价格等因素的限制，触控笔记本遭到了市场的冷遇。

    时至今日，触控笔记、电脑都没能占有太多的市场份额，这种尴尬的情况与小屏市场的激烈竞争形成了鲜明的对比。可以说凭借移动智能触控手机市场的打开，触控显示一跃成为消费电子产品领域的热门话题，也成为显示技术发展的重要领域之一。

    触控显示技术从最早的点阵式红外线触摸技术，到单点触摸的电阻式触屏，再到当下最为流行的多点触摸式电容屏，乃至*新的3D Touch技术的概念。一路走来，触控显示屏所需要克服的技术难关无非是更大尺寸的触摸板以及更高性能的处理器。回顾历史展望未来，显示和触控领域将有怎样的前景和变革？又将如何改变我们的生活呢？

    下面就从以下几方面为大家介绍一下目前触控显示行业的发展状况。

    1.触控显示产业链上、中、下游横跨将近20次级产业。

    2.传感器和下游客户在推广触控显示的过程扮演重要角色。

    3.触控显示涉及行业包括零售、医疗、政府、企业、教育、汽车等等。

    4.触控显示在工业领域也存在发展空间。

    5.ITO（氧化铟锡）、石墨烯成为最有利代替材料。

    6.3D Touch、指纹识别、柔性屏、互动式投影等成为未来触控显示发展的基石。

    触控显示链横跨将近20次个产业

    目前，全球重要的触控显示面板生产厂商集中于日韩、中国大陆地区、台湾地区。触控面板产业链，主要由上游材料——玻璃基板、PET薄膜、ITO靶材，中游材料加工——化学材料（胶材、软板、控制IC）和面板制造，下游触控模组以及最终的各种电子产品组成。一般而言，电子行业所关注的触控屏产业链主要是中游的传感器（包括ITO 玻璃、ITO 薄膜），以及下游触控屏模组。

    总体来说触控屏幕产业链从上游到下游横跨了将近20个次产业。由上游元件来看，触控感测IC、微处理器、韧体三者间紧密结合成为触控控制器。另外还有传感器等，这些上游元件组装之后才能成为触控面板。加上表面镜片和显示器成为触控屏幕，而表面镜片的贴合是良率的关键所在。

    触控面板按照感应技术不同可区分为电阻式、电容式、光学式、音波式四种

    触控面板按照感应技术不同可区分为电阻式、电容式、光学式、音波式四种。其中光学式、音波式发展较早，但由于使用的限制，并未得到充分的发展及应用。目前电阻式、电容式的触控技术发展十分普及技术也发展的比较成熟。以电容式触摸面板为例，开发过程需要驱动IC厂商、整机厂商、触控屏厂商、操作软件厂商等多方一起合作，定制化程度非常高。

    电容式触控面板要实现精确定位，需要解决干扰问题、校正任务工艺缺陷，因此也需要做十分深入的定制化。同时，电场感应驱动的抗干扰性和ITO镀膜工艺的均匀性很难在短时间有大的提高，因此电容式触摸屏的定制化程度很难降低。

    传感器是目前涉及公司较多的领域

    触控屏模组三个组成部分传感器（Sensor）、盖板（Cover Lens） 和控制器（Control IC），三者地位同等重要。

    作为一个高度定制化产品，每一款产品的生命周期却非常短，这就要求生产商必须有足够快的爬坡速度，在出货量最集中的前三个月内就能迅速将良品率提高到非常高的水平，才能够有经济效益。尤其现在手机整机厂商要求触控屏模组厂商将触控屏和LCD显示屏贴合好后再出货，因此对触摸屏厂商来说快速提升良品率就显得尤为重要。正因如此，电容式触控屏的技术壁垒很高、产业化难度非常大。触控屏模组三个组成部分传感器（Sensor）、盖板（Cover Lens） 和控制器（Control IC），三者地位同等重要。其中控制器厂商介于传感器和下游客户，在推广触控屏的过程扮演重要角色，传感器领域则是目前涉及公司最多的。

    具体到传感器产业，尽管触控屏生产核心技术和领先工艺集中于日、韩、美国及台湾地区，但随着国内厂商技术和工艺进步、成本优势日益明显，已经出现产业转移。长期来看，由于电容式触控屏高度定制化，产业链分工的形式比垂直结构更有效率，因此传感器代工厂在产业链中始终会有一席之地。因此，随着电容式触控屏需求的增长，传感器代工厂定能拥有光明前途。但是当行业供需达到平衡时，由于模组厂商对其依赖度减弱，传感器代工厂的地位将会比现在下降。所以，对传感器代工厂来说，长期需要往上下游拓展来加强产业链地位。

    触控显示技术的发展涉及到相关的整个产业链，所以，其发展也离不开产业链中上下游领域的整合。比如在触控产品的材料上，上游技术基本掌握在欧美、日本业者的身上，中游材料加工则在日本与台湾地区，下游面板的贴合、压合、测试，则在台湾和少部分在大陆完成。触控显示产品扩大发展规模，势必牵动整个上下游产业链的定位和重组。

    对于拥有庞大产业链的触控显示行业来说，各方都看到了其巨大的发展前景，触控行业得到了来自各方的大力投资，使得技术进步迅速；但也恰恰是因为越来越多的企业卷进来，导致其产能持续攀升，而市场应用没有相应得到提高，使得企业获利越发艰难。整个触控面板产业自2012年起市场盈利状况明显下降，2013年更是经历了较大规模的兼并和重组期。进入2014年，触摸屏产业的从业者明显感受到了空前的市场压力，倒闭的小厂众多，甚至某些大厂亦申请破产重组。而转战至今年，整个产业更是严重出现了供大于求的情况，产量扩张明显，但利润率持续下滑。虽然现实比较尴尬，但触控显示行业前景广阔，通过完善技术、降低价格，才能在各行业的应用不断深化，才会开拓出更多的潜在市场。

    在互联网+的大潮下，万物互联时代已经到来，人们对智能化操作的需求迅速提升，已经越来越多的依赖于触控屏，这也催生了触控显示更大的市场潜力。伴随着下游产品的急速更新换代，触控显示的软硬件技术发展十分迅速，触控显示技术与显示领域里面的诸多技术创新一样，都由小尺寸向大尺寸扩散。触控面板的终端产品也是一样，除中小尺寸的手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机等，触控产品巨大的未来市场还包括大尺寸商用产品，电子教室使用的触控屏显示器、会议室使用的触控显示器、数字告示等，涉及的行业则涵盖了零售、医疗、政府、企业、教育、交通等等。

    车载人机交互界面成为小尺寸触摸发展前景

    具体的在小尺寸触控显示应用方面，随着近些年智能车载电子系统的不断升级，大家对于车载显示的要求也越来越高，从普通的液晶屏早已升级到了触控屏，搭载触控显示技术的汽车不断涌现。对于汽车的控制信息娱乐系统，驾驶者只需要在车辆的触控显示屏前作出相应的手势便可以实现对功能的控制，同时汽车的仪表盘也升级为触控显示器，触控体验与智能手机十分相似，丰富了驾驶员及乘坐者的感官体验。车载人机交互界面已经拥有了可以实现许多消费电子领域盛行功能的可能性，而由于汽车逐渐电子化、智能化，使得汽车给触控屏、显示屏等电子设备留下了一个很大的想象空间，相信未来车载触控显示有着十分广阔的市场和发展前景。

    商用、教育领域要求触控屏要有过硬的技术实力

    在大尺寸触控显示应用领域中，零售数字标牌的应用，体现了触控显示屏的高效信息化，除传统的信息推送之外，还能够与顾客形成互动式的购物体验，比如虚拟试衣、智能识别等。在教育领域，会强调多点触控、多屏互动、智能分享、云应用等；在企业会议室应用，则会强调功能丰富、兼容性强、可移动化操作、远程管理等。这就要求触控显示相关企业不仅要有过硬的技术实力，更要对所涉及的具体应用行业有着深入的了解。

    显示控制产品市场也是触控行业期待的应用领域

    对于一些显示控制产品市场也是触控行业可以期待的应用领域：如工业控制上的应用、智能家电产品上的应用。这类产品包括，带有触控屏幕和电脑调温的冰箱、数控机床的操作面板、控制与显示一体化的B超设备等等。这些领域的产品对触控面板的性能要求相对较高，比如防尘防水更好、抗震、特殊的电磁兼容性等。这些市场虽然不是整块大市场，但是总体潜能依然巨大，而且基本处于尚未开发状态。

    具有交互式显示特点的触控显示技术迅速扩张，不再是单纯的设定为我们提供终端产品的技术创新，而是更注重与实际应用的紧密结合，为我们提供整套的解决方案。从业企业如果想要在具有交互式体验的触控显示领域有所作为，就要以行业应用为突破口针对不同的行业应用进行解决方案的细化创新。正如上文我们简要介绍的那样，触控显示技术渗透已到我们日常生活中的点点滴滴，为终端用户提供更便利、更完善的体验。

    随着触控显示技术在各行业的应用不断深化，触控显示开始更多的与物联网、移动互联网等潮流元素相融合，由强调硬件层面的显示技术逐步向凸显软性创新的综合解决方案转变，为用户提供完美的互动体验成为了触控显示的精髓所在。目前，在硬件技术层面，交互式显示屏的发展已经非常成熟，因此，企业创新由硬件技术向软件内容靠拢，无疑让触控企业拥有了更大的研发空间，有利于行业的持续发展。同时，这也对业内企业的细节化研发能力提出了更高的要求。而且，随着交互式显示屏的应用范围的不断拓宽，这一要求还会不断提高，优胜劣汰，行业洗牌不可避免。

    代替材料让触控显示潜力无限放大

    新的应用领域、各种需求的不断提升，以及触控显示行业新的发展空间，说到底还是要依赖于触控显示技术、材料的发展。笔者选取了ITO（氧化铟锡）代替材料、3D Touch、指纹识别、柔性屏、互动式投影等简要的为大家介绍一下目前触控显示领域的新材料、新技术的发展。

    ITO（氧化铟锡）代替材料

    ITO（氧化铟锡）材料，作为触控面板产品导电玻璃的主要选择已经有30年历史。但是，ITO中铟金属是自然界中存储量最低的稀有金属之一，其产业可持续性存疑，成本也高，而且还拥有毒性、废弃物难以回收等问题。同时，ITO材料使用蒸镀工艺，设备成本高、材料浪费量巨大。这与目前广受关注的新兴替代材料相比，可大大降低成本。这些材料包括：纳米银线、纳米碳管、金属网格、导电聚合物、石墨烯、ITO油墨等，其中纳米银线和金属网格已经进入实用化阶段，是短期内ITO材料的最有利替代者，长期看行业则看好石墨烯的广泛应用。这些新材料应用，未来甚至会超过触控面板的范围，在包括半导体显示等更广阔的领域，带来产业发展的新空间。

    触控压力感受技术——3D Touch技术

    触控显示行业中新材料的发展无疑也带动了新技术的蓬勃发展，说到*新最热的触控技术，就不得不说iPhone 6s搭载的3D Touch技术了。它是通过在屏幕模组中加入压力传感器以及振动反馈的马达，当按压显示屏时，电容式传感器会立即测出表层玻璃与背光之间距离的细微变化，使屏幕可以感应到使用者手指按压的力度，同时手机将回以轻微的触感，让使用者不仅能够看到按下屏幕的操作效果，还能感受到。3D Touch技术加入到显示面板中，可以给手机使用者带来全新方式的互动体验。3D Touch技术的实现需要软件和硬件密切协作时才能实现。

    类似于3D Touch的压力感应技术有望在2016年配备在安卓手机上，这是美国Synaptics公司近期推出的支持可变压力感应技术、边缘姿势检测技术，可实现不同速度的滚动、新的缩放与平移方式等功能的压力传感触摸屏控制器，同时还支持主动、被动手写笔，以及非触摸悬浮操作，这是该公司第三代压力传感方案。

    触控显示技术将延伸到更广阔的领域

    指纹识别技术与触控屏幕的融合

    指纹识别技术是生物识别技术的主流技术，它被广泛应用于各行各业的身份验证之中。目前我们看到带指纹功能的设备，都要有一个物理键来让你扫描指纹，市场中直接与触控显示技术结合的产品还不多见。但随着显示芯片的发展，触控和显示高度集成，未来的发展趋势则是我们可以在屏幕上的任何位置完成指纹识别。把指纹识别内嵌到显示核心中，这样就不会影响设备制造商在进行设备工业设计的时候有任何局限性。

    随着指纹识别与触控显示技术融合的越来越成熟，它的使用也将愈发广泛，比如快速付款、身份识别、个性化偏好定制等等，以后很可能密码将会被指纹识别技术所取代。

    柔性屏可能成为未来移动端触控屏幕新潮流

    OLED以它的多种优势并且可以支持折叠、柔性显示成为了目前显示行业的热点。目前，OLED以及内嵌式单芯片技术将继续在一段时间内成为移动端产品的主流触控显示核心发展趋势。而柔性屏概念的推出已经有两年的时间了，但市场中却几乎没有产品采用这种技术，主要原因是极低的良品率以及居高不下的价格，无法做到大规模民用化。相信随着良品率的不断提高，未来几年里可折叠、柔性触控屏必将投放到市场中，这也会给触控技术这一人机交互的方式提供更多创新的可能。

    触控显示技术将延伸到更广阔的领域

    随着技术的不断发展，触控技术与显示技术的结合已不仅局限于显示面板的层面，它也延伸到了投影领域——交互式投影，它的设计先例类似于投影键盘，可将任何平整表面变成10英寸的触摸屏。当图像投射到桌子、墙壁或其他表面时，新型的交互式投影，能够使用信息、图像和视频，让一切平面都变成触摸屏。

    虚拟现实、增强现实也是未来显示技术发展的一个重要领域，它需要人和智能设备之间更好的互动，这就需要一些不同技术之间的集成，这里也包括触控显示技术。触控显示技术不会被虚拟现实、增强现实取代，相反，它们会呈现出一种协同发展的事态。

    触控显示透到我们生活的各个方面

本文从触控显示产业链以及重要环节解析、触控显示在各领域的应用及发展趋势、新技术、新材料等三方面为大家介绍了触控显示产业的发展动态，通过以上的介绍相信大家对触控显示行业有了一定的了解。无疑触控显示技术作为一种操作更加直接、便捷的人机交互的形式已经渗透到我们生活的各个方面。

    虽然目前供大于求，但行业前景无限。

    一个触控显示产品，从开发到完成成品，需要驱动IC厂商、整机厂商、触摸屏厂商、操作软件厂商等多方一起合作，产业链从上游到下游横跨了将近20个次产业。触控显示行业具有的巨大市场发展潜力，将同样惠及到这些次级产业，这无疑吸引到了各方投资者纷纷投入到触控显示产业链中，希望可以从中分一杯羹，随之而来的则是触控产业链的一系列变革。虽然目前面临着供大于求、原材料成本上涨、利润率下滑等不利因素，但这并没有影响到生产企业的热情，这一状况反而促进了行业内的优胜劣汰，加速了行业的整合。经过一些列的整合、融资、并购，触控显示行业的结构将日趋优化，整个显示产业也逐渐向着触控的方向发展。具体到触控产业链的各个环节，或许是普通消费者之前从未关注的方向，但可能是直接影响到产品最终呈现给用户的核心关键点。

    互联网+时代使得万物互联的节奏不断加快，各行业的产品都趋向于智能化，未来触控将会变得无处不在，新一代信息设备、智能家电、公共的设备、工业控制、汽车电子等所有人机交互都将触控功能纳入其中，这也无疑也促进了触控显示技术渗透到其他领域。同时，触控显示也从某一种单纯的终端产品，逐步向凸显软性创新的综合解决方案发展，使其更加贴近消费者的操作理念、完善使用体验，在未来的阶段无论是技术层面还是市场领域都有着巨大的发展空间。

    在整个产业革新的过程中，也涌现出了一些新材料应用，这给触控产业带来了新的发展空间。同时，打破材料的限制，许多新技术也不断涌现，例如上文介绍的ITO（氧化铟锡）代替材料、3D Touch技术、指纹识别技术与触控屏幕的融合、触控柔性屏等等，这些都为触控显示技术提升了可发展的空间，这些技术都可能成为未来触控显示发展的潮流。不难看出，触控显示屏作为一种新型的人机交互输入方式的显示屏，将在未来很长一段时间里在显示领域扮演着重要的角色，也将延伸到更广阔的领域。