电气工程专业毕业论文-触摸屏技术发展及市场应用分析

时间：2020-06-03 16:15:14 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人

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　 毕 业 设 计 (论 文)

　 题

　目：触摸屏技术的发展及市场应用分析 院（系）：

　 专

　业：

　电气工程及其自动化

　 学生姓名：

　 班

　级：

　 学

　号：

　 指导教师：

　2020 年 1 月 19 日

　本科学士学位论文原创性申明 本人郑重申明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。

　本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。

　论文作者签名：

　 日期：

　摘

　要

　自从智能手机发明以来，触摸屏便真正进入了个人生活中，我们日常中开始越来越多的接触到触摸屏，触摸屏的直观方便大大改善了我们对电子设备的操作方式，以更快捷更简便的方式来操作我们想要的功能。同时，技术的革新也会为我们带来更多更优化的触摸方式和体验。

　本文以触摸屏为论点，首先从触摸屏技术开始，介绍了触摸技术的原理，触摸屏技术的特性，以及触摸屏技术的发展趋势；其次，分析触摸屏行业目前的发展现状和发展前景，触摸屏行业存在的问题：软件技术和人才问题、硬件方面问题，资金的制约和行业规范问题。找出制约触摸屏行业发展的因素，分析触摸屏行业从业者或企业在整个环境中的有利及不利条件，从而为整个行业的发展规划出一个方向，让国内触摸屏企业来得到更快速更有竞争力的发展。

　 关键词：触摸屏技术；中小企业；行业状况；发展趋势

　目

　录

　引言

　................................................................. 1 1. 触摸屏技术概述

　.................................................. 1 1.1.触摸屏种类及技术原理.............................................. 1 1.1.1.电阻式触摸屏.................................................... 1 1.1.2.电容式触摸屏.................................................... 2 1.1.3.红外线式触摸屏.................................................. 3 1.1.4.声波式触摸屏.................................................... 3 1.1.5.光学成像式触摸屏................................................ 4 1.1.6.电磁感应式触摸屏................................................ 4 1.2.触摸屏特性........................................................ 4 1.2.1.特性一：透明.................................................... 4 1.2.2.特性二：绝对坐标................................................ 5 1.2.3.特性三：检测触摸并定位.......................................... 5 1.3.触摸屏技术发展.................................................... 5 1.3.1.内嵌式触摸屏结构................................................ 5 1.3.2.多点触控技术.................................................... 6 1.3.3.混合式触控技术.................................................. 6 1.3.4.触觉反馈技术.................................................... 6 2. 行业现状和发展前景

　............................................. 7 2.1.触摸屏行业现状.................................................... 7 2.1.1.触摸屏供求量.................................................... 7 2.1.2.手机触摸屏...................................................... 8 2.1.3.车载触摸屏...................................................... 9 2.1.4.企业经营现状.................................................... 9 2.2.触摸屏行业发展趋势............................................... 10 2.2.1.替代性材料将涌现............................................... 10 2.2.2.中大尺寸市场发力............................................... 11

　2.2.3.与 LCD 最终“合流”............................................. 11 2.2.4.纵向产业整合趋势增强........................................... 11 2.2.5.应用场景不断深化............................................... 11 3. 国内触摸屏行业现状和发展

　..................................... 12 3.1.国内触摸屏行业现存问题........................................... 12 3.1.1.软件技术及人才问题............................................. 12 3.1.2.硬件技术问题................................................... 12 3.1.3.企业资金问题................................................... 13 3.1.4.规范问题....................................................... 13 3.2.国内触摸屏行业发展条件........................................... 13 3.2.1.国内触摸屏行业发展有利因素..................................... 13 3.2.2.触摸屏行业发展不利因素......................................... 14 3.3.国内触摸屏企业应对策略........................................... 15 3.3.1.培养专业人才................................................... 15 3.3.2.加大生产能力的投入............................................. 15 3.3.3.建立国家和行业规范............................................. 15 结语

　................................................................ 16 参考文献

　........................................................... 17

　1

　引言 触摸屏（touch screen）又称为“触控屏”、“触控面板”，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。随着个人手机和电脑、多媒体信息查询设备的与日俱增，人们在日常生活中频繁地接触到触摸屏，因为触摸屏不仅适合人们日常信息查询的需要，而且触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。通过这种技术，用户只要用手指轻轻地碰显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作，从而使人机交互更为直截了当，大大方便了用户对日常电子设备操作的需要，相信在未来很长一段时间，触摸屏操作也将成为主要的电子设备操控方式。

　触摸屏目前应用范围非常广阔，日常生活中见到的手机，PAD，平板电脑、广告机、游戏机等，都有广泛应用。将来，会有更多的以触摸操控方式的电子设备进入到我们生活中。因此，触摸屏的应用会越来越广，而触摸屏技术也将会更快速的得到发展。

　本论文也将从触摸屏的技术原理展开，在触摸屏的使用上，探讨触摸屏的应用和市场发展前景。

　1.

　触摸屏技术概述 触摸屏从技术层面上来说，首先是一种定位设备，而且是一种绝对定位设备，用户可以直接用手指向电子设备输入坐标信息；其次，与鼠标、键盘一样，它也是一种输入设备，用手向电子设备输入操作指令；第三，触摸屏必须是透明的，因为手触所及即是操控，因此必须要透明才能知道触控效果。触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术，只要用手指轻轻地触摸电子设备显示屏上的图符或文字就能实现对设备操作，从而使人机交互更为直接，这种技术省去了连接其它输入附属设备，极大的方便了电子设备的操作，以更快捷更直接的方式对电子设备进行操作。触摸屏现已渗透到每个领域，被广泛应用于公共信息查询，个人手机和电脑，公司展示汇报以及其他多方面用途。

　1.1.

　触摸屏种类及技术原理 触摸屏有六个基本种类，分别是：电阻式触摸屏、电容式触摸屏，红外线式触摸屏、声波式触摸屏、光学成像式触摸屏和电磁感应式触摸屏。

　1.1.1.

　电阻式触摸屏 1.1.1.1.

　模拟电阻式屏

　 模拟电阻式触摸屏就是我们通常所说的“电阻屏”，是利用压力感应进行控制的一种触摸屏。它采用两层镀有导电功能的 ITO（铟锡氧化物）塑料膜，两片 ITO 设有微粒支点，使屏幕在未被压按时两层 ITO 间有一定的空隙，处于未导电的状态。当操作者以

　2

　指尖或笔尖压按屏幕时，压力将使膜内凹，因变形而使 ITO 层接触导电，再通过侦测 X轴、Y 轴电压变化换算出对应的压力点，完成整个屏幕的触控处理机制。

　目前模拟电阻式触摸屏有 4 线、5 线、6 线与 8 线等多种类型，线数越多，代表可侦测的精密度越高，但成本也会相对提高。电阻屏不支持多点触控、功耗大、寿命较短、同时长期使用会带来检测点漂移，需要校准。但是电阻屏结构简单、成本较低，在电容式触摸屏成熟以前，一度占据大部分触摸屏市场。

　1.1.1.2.

　数字式电阻屏

　 数字式电阻屏的基本原理与模拟式的相似，与模拟式电阻屏在玻璃基板上均匀涂布ITO 层不同，数字式电阻屏只是利用带有 ITO 条纹的基板。其中上下基板的 ITO 条纹相互垂直。数字式电阻屏更加类似于一个简单的开关，因此通常被当做一个薄膜开关来使用。数字式电阻屏可以实现多点触控。

　1.1.2.

　电容式触摸屏 1.1.2.1.

　表面电容式

　 表面电容式触摸屏是通过电场感应方式感测屏幕表面的触摸行为。它的面板是一片涂布均匀的 ITO 层，面板的四个角各有一条出线与控制器相连接，工作时触摸屏的表面产生一个均匀的电场。

　 当接地的物体触碰到屏表面时，电极就能感应到屏表面电荷的变化，确定触碰点的坐标。表面电容式触摸屏使用寿命长、透光率高，但是分辨率低、不支持多点触控，目前主要应用于大尺寸户外触摸屏，如公共信息平台（POI）及公共服务（销售）平台（POS）等产品上。

　1.1.2.2.

　投射式电容屏

　 投射电容式触摸屏利用的是触摸屏电极发射出的静电场线进行感应。投射电容传感技术可分为两种：自我电容和交互电容。自我电容又称绝对电容，它把被感觉的物体作为电容的另一个极板，该物体在传感电极和被传感电极之间感应出电荷，通过检测该耦合电容的变化来确定位置。但是如果是单点触摸，通过电容变化，在 X 轴和 Y 轴方向所确定的坐标只有一组，组合出的坐标也是唯一的;如果在触摸屏上有两点触摸并且这两点不在同一 X 方向或者同一 Y 方向，在 X 和 Y 方向分别有两个坐标投影，则组合出 4个坐标。显然，只有两个坐标是真实的，另外两个就是俗称的“鬼点”。因此，自我电容屏无法实现真正的多点触摸；交互电容又叫做跨越电容，它是通过相邻电极的耦合产生的电容，当被感觉物体靠近从一个电极到另一个电极的电场线时，交互电容的改变会被感觉到，当横向的电极依次发出激励信号时，纵向的所有电极便同时接收信号，这样可以得到所有横向和纵向电极交汇点的电容值大小，即整个触摸屏的二维平面的电容大小。当人体手指接近时，会导致局部电容量减少，根据触摸屏二维电容变化量数据，可以计算出每一个触摸点的坐标，因此屏上即使有多个触摸点，也能计算出每个触摸点的

　3

　真实坐标。在上述两种类型的投射电容式传感器中，传感电容可以按照一定方法进行设计，以便在任何给定时间内都可以探测到手指的触摸，该触摸并不局限于一根手指，也可以是多根手指。2007 年以来苹果公司 iphone、iPad 系列产品取得的巨大成功，投射式电容屏开始了喷井式的发展，迅速取代电阻式触摸屏，成为现在市场的主流触控技术。

　1.1.3.

　红外线式触摸屏

　 红外触摸屏是利用 X，Y 方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。红外触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外线发射管和红外接收管，一一对应成横竖交叉的红外矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，据此可以判断出触摸点在屏幕的位置。红外线式触摸屏具有透光率高、不受电流、电压和静电的干扰、触控稳定性高等优点，但是红外触摸屏会受环境光线的变化、会受到遥控器、高温物体、白炽灯等红外源的影响，而降低它的准确度。早期红外触摸屏出现于 1992 年，分辨率只有 32×32，易受环境干扰而误动作，而且要求在一定的遮光环境中使用。

　 经过20多年的发展，目前先进的红外线式触摸屏在正常工作环境下寿命大于7年，在跟踪手指移动轨迹的时候，精度、平滑度和跟踪速度都可以满足要求，用户的书写可以十分流畅地转换成图像轨迹，完全支持手写识别输入。红外式触摸屏主要应用于无红外线和强光干扰的各类公共场所、办公室以及要求不是非常精密的工业控制场所。

　1.1.4.

　声波式触摸屏 1.1.4.1.

　表面声波式触摸屏

　 表面声波式触摸屏是通过声波来定位的触控技术。在触摸屏的四角，分别粘贴了X 方向和 Y 方向的发射和接收声波的传感器，四周则刻有 45°的反射条纹。当手指触摸屏幕时，手指吸收了一部分声波能量，而控制器则侦测到接收信号在某一时刻上的衰减，由此可计算出触摸点的位置。

　 表面声波技术非常稳定，精度非常高，除了一般触摸屏都能响应的 X 和 Y 坐标外，还响应其独有的第三轴 Z 轴坐标，也就是压力轴响应。有了这个功能，每个触摸点就不仅仅是有触摸和无触摸的两个数字开关状态，而是成为能感应力的一个模拟量开关：压力量越大，接收信号波形上的衰减缺口也就越宽越深。

　在所有类型的触摸屏中，只有表面声波触摸屏具有感知触摸压力的性能。表面声波触摸屏不受温度、湿度等环境因素影响，清晰度较高（分辨率极高），透光率好、高度耐久、抗刮伤性良好、反应灵敏、寿命长，能保持清晰透亮的图像质量，没有漂移，只需安装时一次校正，抗暴力性能好，最适合公共信息查询及办公室、机关单位及环境比较清洁的公共场所使用。

　4

　1.1.4.2.

　弯曲声波式触摸屏

　 弯曲声波式触摸屏是基于声音脉冲识别的技术。当物体触碰到触摸屏表面时，传感器将会探测声波的频率，通过将该频率与预先存储在芯片内的标准频率对比，确定触摸点的位置，通过这种方式可以排除衣物、行李、灰尘和昆虫等环境因素引起的错误识别。表面式触摸屏的声波沿着基板表面传播，而弯曲式的声波在基板内部传播，所以弯曲式的抗环境干扰性能优于表面式。目前弯曲式触摸屏一般用于 5 寸以上的信息亭、金融设备和贩卖机等。

　1.1.5.

　光学成像式触摸屏

　光学成像式触摸屏是一种利用光来定位的触控技术，在屏幕的四角分别设置发光源和光线捕捉感应器，当物体触碰到触摸屏表面，光线发生变化，触控 IC 模块分析光线感应器的变化确定触控的位置。光学成像式触摸屏耐久性高，适合在复杂的环境下使用，并且支持多点触控，但是容易受到环境光线、灰尘、昆虫等的影响发生误识别。目前该技术只应用在 10 英寸以上的桌面监视器、教育/培训等方面。

　1.1.6.

　电磁感应式触摸屏

　电磁感应式触摸屏的感应器设置在显示屏之后，感应器在显示器表面产生一个电磁区域，电子笔触碰到显示器表面时，感应器可以通过计算电磁的改变来确定触控点的位置。相比于其他触摸屏技术，电磁感应式触摸屏的精确度和分辨率是最高的，耗电量低，更加轻薄，特别适合在战争环境和建筑环境下使用，目前该技术主要应用在美国军方。

　其他触摸屏技术目前市场上除了上述触控技术外，还有压力感应式、数字声波导向式、振荡指针式等多种触控技术，一般用于特殊用途。

　1.2.

　触摸屏特性 1.2.1.

　特性一：透明 透明，它直接影响到触摸屏的视觉效果。透明有透明的程度问题，红外线技术触摸屏和表面声波触摸屏只隔了一层纯玻璃，透明可算佼佼者，其它触摸屏这点就要好好推敲一番，“透明”，在触摸屏行业里，只是个非常泛泛的概念，很多触摸屏是多层的复合薄膜，仅用透明一点来概括它的视觉效果是不够的，它应该至少包括四个特性：透明度、色彩失真度、反光性和清晰度，还能再分，比如反光程度包括镜面反光程度和衍射反光程度，只不过触摸屏表面衍射反光还没到达 CD 盘的程度，对用户而言，这四个度量已经基本够了。

　由于透光性与波长曲线图的存在，通过触摸屏看到的图象不可避免的与原图象产生了色彩失真，静态的图象感觉还只是色彩的失真，动态的多媒体图象感觉就不是很舒服了，色彩失真度也就是图中的最大色彩失真度自然是越小越好。平常所说的透明度也只能是图中的平均透明度，当然是越高越好。

　5

　反光性，主要是指由于镜面反射造成图像上重叠身后的光影，如人影、窗户、灯光等。反光是触摸屏带来的负面效果，越小越好，它影响用户的浏览速度，严重时甚至无法辨认图像字符，反光性强的触摸屏使用环境受到限制，现场的灯光布置也被迫需要调整。大多数存在反光问题的触摸屏都提供另外一种经过表面处理的型号：磨砂面触摸屏，也叫防眩型，价格略高一些，防眩型反光性明显下降，适用于采光非常充足的大厅或展览场所，不过，防眩型的透光性和清晰度也随之有较大幅度的下降。清晰度，有些触摸屏加装之后，字迹模糊，图像细节模糊，整个屏幕显得模模糊糊，看不太清楚，这就是清晰度太差。清晰度的问题主要是多层薄膜结构的触摸屏，由于薄膜层之间光反复反射折射而造成的，此外防眩型触摸屏由于表面磨砂也造成清晰度下降。清晰度不好，眼睛容易疲劳，对眼睛也有一定伤害，选购触摸屏时要注意判别。

　1.2.2.

　特性二：绝对坐标 触摸屏是绝对坐标系统，要选哪就直接点那，与鼠标这类相对定位系统的本质区别是一次到位的直观性。绝对坐标系的特点是每一次定位坐标与上一次定位坐标没有关系，触摸屏在物理上是一套独立的坐标定位系统，每次触摸的数据通过校准数据转为屏幕上的坐标，这样，就要求触摸屏这套坐标不管在什么情况下，同一点的输出数据是稳定的，如果不稳定，那么这触摸屏就不能保证绝对坐标定位，点不准，这就是触摸屏最怕的问题：漂移。技术原理上凡是不能保证同一点触摸每一次采样数据相同的触摸屏都免不了漂移这个问题，目前有漂移现象的只有电容触摸屏。

　1.2.3.

　特性三：检测触摸并定位 检测触摸并定位，各种触摸屏技术都是依靠各自的传感器来工作的，甚至有的触摸屏本身就是一套传感器。各自的定位原理和各自所用的传感器决定了触摸屏的反应速度、可靠性、稳定性和寿命。

　1.3.

　触摸屏技术发展 目前触摸屏基本都是采用外挂式的结构，这种结构的显示模块和触控模块是两个相对独立的器件，然后通过后端贴合工艺将两个器件整合，但是这种相对独立的外挂式构造会影响产品的厚度，不符合触控显示类产品日益轻薄化的发展趋势。随着技术日新月异的发展，更多的技术融入到触摸屏的发展之中，以下介绍几种新的触摸屏的发展方向。

　1.3.1.

　内嵌式触摸屏结构

　内嵌式结构将触控模块嵌入显示模块内，使两个模块合为一体，而不再是两个相对独立的器件。相比于传统的外挂式结构，内嵌式结构的优点在于：仅需 2 层 ITO 玻璃、材料成本降低、透光度提高、更加轻薄;不需要触摸屏模组与 TFT 模组的后端贴合，提高良品率;触摸屏组与 TFT 模组同时生产，减少了模组的运输费用。内嵌式触摸屏又可分为两种：In-cell 技术和 On-cell 技术。

　6

　 两种技术的定义略有差别，但是原则类似，都是将触摸屏内嵌于液晶模组之中。In-cell 技术把触摸屏整合在彩色滤光片下方，由于是将触摸传感器置于液晶面板内部，占据了一部分显示区域，所以牺牲了部分显示效果，而且还使工艺变得复杂，高良率难以实现。On-cell 技术是在彩色滤光片上整合触摸屏，不是在液晶面板内部嵌入触摸传感器，只需在彩色滤光片底板与偏光板之间形成简单的透明电极即可，降低了技术难度。On-cell 的主要挑战是显示器耦合到感测层的杂讯数量，触控屏幕元件必须运用精密的演算法来处理这种杂讯。On-cell 技术提供将触摸屏整合到显示器的所有好处，例如使触控面板更加轻薄与大幅降低成本等优点，但整体系统成本降低的幅度仍然远远不及Incell 技术。内嵌式的概念最先由 TMD 在 2003 年提出，随后 Sharp、Samsung、AUO、LG 等公司相继提出此概念，并相继公布了一些研究成果，但是由于技术问题，都没有能够实现商业化。内嵌式触摸屏已经有近 10 年的发展时间，目前距实现商业化仍有一定的距离，但是内嵌式触摸屏代表作未来触摸屏的发展方向，积极储备内嵌式技术的厂家会在今后的市场竞争中处于相对有利的位置。

　1.3.2.

　多点触控技术

　 2007 年苹果公司通过投射式电容技术实现的多点触控功能，该功能提供了前所未有的用户体验，体现了与当时其他触控技术的不同，使多点触控技术成为市场的潮流。目前多点触控技术已经从开始的仅可以实现两指缩放、三指滚动以及四指拨移，发展到能够最多支持 64 点的触控识别和多重输入方式等，今后多点触控技术将向实现更细致的屏幕物件操控用和更具自由度的方向发展。

　1.3.3.

　混合式触控技术

　 虽然触控技术类型众多，但每种技术都各有利弊，没有一种技术是完美的。随着用户对触控技术要求的不断提高，单一的触控技术肯定不能满足人们的需要，所以混合式触控技术必定会成为未来触控技术的发展方向之一，即在一块触控面上采用两种或者两种以上的触控识别技术，达到多种触控技术之间实现优劣互补的目的。目前已经研发出基于电容式和电阻式的混合式触摸屏，该触摸屏可以通过手写笔和手指操作、支持多点触控等，显著提高触摸屏的识别效率。

　1.3.4.

　触觉反馈技术

　 触控显示技术的不断发展给人们带来便捷的操作方式和良好的视觉效果同时，却忽略触摸操作时给用户一个触觉反馈。目前触觉反馈技术研究不多，美国的 Immersion公司推出名叫“Forcefeedback”的触觉反馈技术，该技术是利用机械马达产生振动或者运动，它可以模拟跳动、物体掉落和阻尼运动等触觉效果，也是目前使用较多的触觉反馈技术。Senseg 公司的“E-sense”技术采用的是生物电场的原理产生一个触觉反馈。开发出更加逼真的触觉反馈技术，可以给用户带来新的触控体验，因此触觉反馈技术也是今后触控技术发展的一个方向。

　7

　2.

　行业现状和发展前景 2.1.

　触摸屏行业现状 2.1.1.

　触摸屏供求量 近几年，在苹果等厂商高端电子产品带动下，触摸屏行业的发展越来越深入，扩展的领域越来越广，从量的积累进入了质变的爆发期。中国大陆是全球电子制造业基地，随着智能手机、Pad、Win8 触屏超级本等电子产品的放量增长，触摸屏的出货量也随之水涨船高，中国大陆触摸屏行业出现了新的特点：

　表 2.1:中国触摸屏行业发展新特点

　根据前瞻产业研究院发布的《2018-2023 年中国触摸屏行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》数据，2010-2016 年中国触控面板出货量表现为快速增长态势，前六年间年均增长率处于较高水平，反映出中国触摸屏行业发展迅速。2015 年，中国触控面板出货量为 760.68 百万片，同比增长 33%。2016 年，中国触控面板出货量为 849.82 百万片，同比增长 12%。

　表 2.2:2010-2017 年中国触控面板出货量及增速(单位：百万片)

　8

　 2.1.2.

　手机触摸屏

　 智能手机出货量的增加，推动了以手机触摸屏为主业的企业发展。受益于半导体、触控、指纹识别、摄像头等技术的不断进步，智能手机逐渐成为人们日常生活的刚需，目前已基本完成了对功能机的替换。2017 年 1-9 月，中国智能手机出货量占国内整体手机市场的 95%，智能手机进入存量博弈时代。

　表 2.1.3:2012-2017 年 Q3 中国智能手机出货量及增速(单位：百万台，%)

　 数据显示，17Q3 中国市场前五大智能手机厂商分别为华为、OPPO、vivo、小米以及苹果，国产手机品牌已占据主导地位。而从各自品牌的型号销量布局来看，iPhone、OPPO 更聚焦于旗舰机型，保有率 top5 型号占比较高，而华为产品型号较多，面向各类用户均有相应层次的产品型号，旗下 P10 和 Mate 9 占比相对较小。

　表 2.4:2017 年 Q3 中国智能手机品牌占有率(单位：

　%)

　9

　掌握成熟技术的中兴、华为等厂商在智能手机方面爆发，通过主打中低端产品，并依托移动、联通等运营商渠道而逐渐取得突破。紧随其后，联想、长虹、康佳等国产品牌也在摸索中逐渐复苏；OPPO、金立等注重多媒体功能的新锐国产手机品牌，也开始逐步转向智能手机。

　智能手机出货量的增加，推动了以手机触摸屏为主业的企业发展。目前，殴菲光、宇顺电子、莱宝高科、超声电子、长信科技等触摸屏厂商产能较满，手握中兴、华为、三星、LG 等巨头厂商大单。

　2.1.3.

　车载触摸屏

　 伴随着消费者已经习惯于在日常生活中使用智能手机和平板电脑，如今触摸屏也越来越多地进入汽车中。前瞻数据显示，2017 年车载触控面板出货量预计上看 5000 万，比 2016 年的 4500 万增长 11%。更重要的是，在 2017 年的车用市场，电容触控屏的出货量预计将超过传统上占主导地位的电阻触控屏。

　表 2.5:2016-2017 年中国车载触摸屏出货量(单位：万台)

　如今车载屏幕所显示的内容来源十分广泛，既有来自车内，又有来自车外。而且，现在有许多更新型的应用需要触控屏幕面板，它将车用显示器的角色从简单的视觉信息呈现转变为实实在在的人机界面。伴随着显示数据量的增加，这一转变正在推动显示器的设计需求日趋走向易于察看型设计，其中融合了更大的尺寸、非矩形或曲面形状以及更高的分辨率。

　2.1.4.

　企业经营现状

　 由于中国大陆市场容量很大，消费层面众多，因此很多厂商都有自己的细分市场。目前，以电阻式触摸屏产品为主的厂商如大陆富阳光电、华意电路、北泰显示、凰泽光

　10

　电、深越光电、沃森电子等，还在致力于在产业链中游的触摸屏、触控面板制造领域拓展，尽力保持自己的一份市场份额。而南玻、莱宝高科、天马 A 等主流触摸屏厂商进行了 OGS 触摸屏的研发，确保自己在触摸屏市场的领先地位。

　纵观多家主业与触摸屏相关上市公司已披露的 2017 年前三季度业绩，几乎都实现了大幅盈利。这促使了长信科技、莱宝高科、欧菲科技、超声电子等上市公司扩产或投资建设新厂房。

　表 2.6:2017 年前三季度中国触摸屏上市企业经营业绩

　2.2.

　触摸屏行业发展趋势 技术的不断发展，会有更新的更优的材料使用在触摸屏 ，薄膜式材料就比玻璃式具有更轻更薄的优点。而且触摸屏将会有更多的大尺寸，大尺寸屏幕市场会是一片蓝海市场。行业属性的贴近性，也会使目前的 LCD 生产厂家更多关注触摸屏的生产。而触摸屏的应用场景也会不断的扩大。

　2.2.1.

　替代性材料将涌现 从触摸屏产业链来讲，玻璃基板、Petfilm、胶材是产业上游的主要材料，而玻璃基板、Petfilm 的供应被美日企业所垄断。ITO 玻璃、ITOfilm、sensor（包含触控 IC）、coverlens 是中游部分，下游的就是触控模组玻璃一块。从近几年的触控材料研发上看，替代性材料的研发主要在上中游部分。目前，触控传感器正在经历薄膜式取代玻璃式过程。G/G 式触控技术所带来的厚度与重量，对于终端市场与消费者而言，仍有极大进步空间，以薄膜式触控传感器取代玻璃式触控传感器，以期同时改善厚度和重量。

　CoverLens 以塑料将替代玻璃的研发进程也在加快。目前，部份大厂开始评估以塑料替代玻璃，期能克服重量偏高与耐冲击性不足的难题。一般而言，玻璃材料的硬度、刚性较塑料材料高，可抵抗因挤压而造成的变形、破裂等问题较差。相较之下，塑料材料却比玻璃材料更耐冲击、耐摔击。

　现阶段纳米银线的薄膜透明材料主要掌握在日商 UbeIndustries、工研院材化所、长兴化学等材料商手中；而 PI 的主要供应商为 Panasonic、Mitsubishi 等，其纳米银

　11

　线与高温 ITO 薄膜材料的良率与进度，备受触控面板产业关注。总体来看，未来随着全球触摸屏行业不断发展，触摸屏产业中替代性材料将不断涌现。

　2.2.2.

　中大尺寸市场发力 随着触摸屏的普及率提高，LCD 厂商参与度会越来越高。由于小尺寸触控面板及 LCD面板出货量巨大，面板厂商介入需要很大的人力和物力成本，所以才有大量的触控模组及触控面板厂商从事该领域。当中大尺寸触摸屏市场越来越成熟，特别是内嵌式触摸屏技术 OGS、In/On-cell 不断地发展，面板厂商的参与度越来越高。主要原因在于触摸屏的后段加工更为复杂，而且后段加工是配合终端客户的需求所在，例如外形、颜色、结构等。

　2.2.3.

　与 LCD 最终“合流” 触摸屏产业与 TFT 产业很相似，两者原材料在价值链中所占比重很大，在 60%左右；两个产业一直在平行发展。触摸屏产业发展到最后，将与 LCD 厂商产线形成配套，且 LCD厂商与触摸屏厂商有明显的生产协同。因此，从长期来看，未来全球两大产业最终将“合流”，或许触摸屏将向 LCD 产业回归，成为 LCD 厂商的一个部门。整合将是未来触控产业的趋势之一，以目前触控产能过剩来看，虚拟整合不仅是趋势，也将是触摸屏厂商存活下去的重要手段。

　2.2.4.

　纵向产业整合趋势增强 全贴合工艺是由行业领先企业在应对下游发展趋势的基础上，进行创新和定义的工艺制程，其对传统液晶屏厂商更好的参与未来触摸屏市场竞争提供了有利的工艺技术支持。全贴合厂商涵盖了触控面板和液晶显示模组的生产，串联了产业链中的上游和下游，有很强的资源整合能力。全贴合厂商直接面对下游终端客户，能更好地根据客户需求完成全产业链生产方案，由于其集成了上下游厂商的优势，减少了中间环节的沟通成本和效率损耗，竞争力比单一零部件生产厂商更强。液晶显示行业纵向一体化发展已成为必然趋势，各类厂商正在寻求产业整合机遇，完成新的市场布局以应对日益挑剔的客户。触控面板技术从贴合式、On-、cell 走到 In-cell，显示与触控的结合愈加紧密，触显集成技术已成为未来智能移动终端触控解决方案的发展方向。近几年来，产业整合方向则顺应产业链垂直一体化驱动。

　2.2.5.

　应用场景不断深化 在移动通信技术、互联网技术的推动之下，人类跨入信息化时代，每天海量信息通过手机、电脑、电视等产品的显示屏进入我们的视野。随着技术的发展和 4G 的飞速发展和 5G 时代的到来，智能化、触控化成为时代发展的潮流。显示屏作为人机交互的一个重要界面，在信息传递过程中的作用越发凸显。未来的世界将是一个触控和遥控的世界，随着新型显示技术的成熟和进一步发展，液晶显示的应用领域也将不断拓宽，将广

　12

　泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、桌上电脑、公共信息查询终端、工业仪表、车载显示、可穿戴设备等一切人机交互终端。

　3.

　国内触摸屏行业现状和发展 3.1.

　国内触摸屏行业现存问题 相对于智能化其他的成熟产业，触摸屏市场总体来说还处于起步阶段，市场巨大的商机还没有完全显现，所以竞争还很不充分，产业的垄断特征还很明显，因此生产成本和市场价格均存在较大的下降空间。目前全球的触摸屏面板市场几乎都为美国和日本这两个市场所垄断，美国产品的市场销售额目前占到全球触摸屏市场的 60%，他们主攻较大尺寸的应用产品，如 P0S 信息查询系统、Kiosk 公共查询系统、ATM 机等;日本的厂商则在销售量上处于垄断地位，他们的产品市场占有率在全球市场上高达 80%。国际市场的竞争尚不充分，国内市场就更是如此。触摸屏虽然是一个前景光明的产业，但是因为市场竞争的不充分，符合规范的竞争机制难以形成，加之产业规模总体来说还比较小，以及技术的发展还不完善等方面的原因，导致触摸屏市场还存在着很多的问题。

　3.1.1.

　软件技术及人才问题 国内的厂商都盯在了触摸屏硬件市场，而没有看到相关软件的商机和由此而产生的问题。由于触摸屏技术具有广泛的适用性，使得各行业对它的需求大大增强，但是适宜于每个行业应用的软件开发明显滞后。比如，现在因设置 Kiosk 而获利的零售业者几乎没有，虽然经营者已经意识到 Kiosk 有助于营销的沟通，但如何将其与这些行业原有的数据进行整合却是一个大难题，如果相关的软件开发跟不上，显然会对市场的应用形成重大障碍。

　另外，触摸屏行业以及纳米银线导电膜、纳米银线触摸屏等都属于技术密集型产业，对专业技术和研发人员、生产工人的技术和专业知识程度要求较高。触摸屏产品的研发和设计、生产需要材料科学、精密光学、电子信息、软件信息等专业知识。进入本行业不仅需要一批具备专业知识和丰富实践经验的高技术人才，而且需大量的研究开发人员进行不断的技术更新和工艺技术人员对产品质量进行持续改进，同时需要专业的生产工人进行加工生产。行业内的企业为建立自身的核心竞争力，各触摸屏生产企业均通过一定的技术改进使其触摸屏产品具有不同特性，以满足不同领域对触摸屏的需求，进而形成自有的技术壁垒。

　3.1.2.

　硬件技术问题 虽然在 2017 年，国内触摸屏出货量高达将近 1000 万片，且国内厂商一直在主攻触摸屏硬件市场，然而却并没有获得多少成绩。触摸屏技术是跨领域多学科的先进技术，具有较高的科技含量，但很多核心技术都来自国外，国内目前应用的技术大多为国外厂商专利到期的技术，在新技术方面还是空白，整体技术实力还很薄弱。

　13

　3.1.3.

　企业资金问题 触摸屏生产企业面对的主要客户为电子显示终端设备生产厂商，此类下游企业一般为大型企业，所以对产品需求量大，如果要保证企业的正常经营，需要大量资金去采购与生产量相匹配的原材料；其次，触摸屏生产企业作为生产企业一般需要生产车间和办公场地，需要资金去购置或者租赁生产车间等；再次，同行业内的企业应收账款余额均比较大，销售收入回款周期较长，需要承担较大的资金压力；另外，企业需要大量的人工支撑企业的研发和生产，需要与之匹配的员工数量较大，需要较大的薪酬支出。因此，该行业有一定的资金壁垒。

　3.1.4.

　规范问题

　 触摸屏产业已由当初的玻璃加计算机发展到今天以触摸屏软件、触摸屏面板、Kiosk等多种技术并驾齐驱的多元产业格局，但目前我国多数企业创新能力不足，在简单的硬件技术上都还热衷于模仿。这样的产品质量自然难以过关，会对整个触摸屏产业形成很大的危害。

　这就急需国家出台标准的技术规范体系，但到目前为止我国仅有触摸屏行业制定的标准，远远不能适应现在触摸屏技术的飞速发展。

　3.2.

　国内触摸屏行业发展条件 分析触摸屏行业发展中现状，制约触摸屏行业快速发展中有技术人才问题，触摸屏技术人才的储备和积累还很不足；国内技术软件实力不足的问题，触摸屏各项专利技术基本还掌握到国外有实力的公司手里；硬件生产能力问题，国内目前应用的技术大多为国外厂商专利到期的技术，；另外一个方面，这也反映了国内触摸屏企业本身资金实力问题，包括研发实力和生产能力都跟不上需求。还有整个触摸屏行业目前为止并没有统一的规范对行来进行约束和管理，这也不便于整个行业的发展。但近年来触摸屏行业还是取得了一定的进展，有好的方面也有不好的方面。

　3.2.1.

　国内触摸屏行业发展有利因素 3.2.1.1.

　国家产业政策的大力支持 《鼓励进口技术和产品目录》（2016 年版）、《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》、《产业结构调整指导目录》等国家政策均强调重点支持该行业的发展，使得触摸屏行业获得了发展的良机。触摸屏作为最便捷的人机交互方式以及各类新型显示器件的关键部件被广泛应用于各类智能终端，在产业政策上得到国家与地方政府的大力支持，政策支持为行业的发展提供了良好的政策环境。国家发改委、工业和信息化部先后针对柔性显示设备、新型显示器件、智能终端以及触摸屏颁布了一系列扶持政策，成为促进人机交互领域发展的有利因素，为触摸屏行业的长远发展奠定了重要的政策基础。

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　3.2.1.2.

　下游终端消费市场稳步增长 在全球电子信息产业稳健快速发展的背景下，我国乃至全球的户外大屏、大尺寸显示智能设备、智能手机、平板电脑等终端电子消费市场将持续稳定增长，极大地带动了上游行业的发展。智能手机和平板电脑等智能移动终端产品在中国拥有庞大的市场，即触控产品最大的下游市场，其供应链基本实现本土化。

　3.2.1.3.

　原材料国产化打破产能的短板 该行业上游原材料稀缺，并且一度垄断在少数国外厂商手中。随着以平板显示为代表的全球产业向中国（不含港澳台地区）等低成本地区转移，其为引进、培育和完善触摸屏行业的产业链，尤其是包括 ITO 靶材、PET 基膜、玻璃基板、触控 IC、显示面板、玻璃盖板等上游原材料，为增强本土企业在核心技术和关键配套方面的整体实力创造了良好的条件。在此进程中，一方面国内触摸屏上游企业不断通过技术突破来实现进口替代，如万顺股份近几年来不断扩大 ITO 膜供应量，另一方面国内触摸屏产品的生产企业也逐渐通过产业链整合向上游原材料供应链渗透，目前除了少数原材料仍然被国外厂商完全垄断以外，大部分原材料已经开始实现了部分自给，为我国触摸屏行业突破产能瓶颈奠定了良好的基础。

　3.2.2.

　触摸屏行业发展不利因素 3.2.2.1.

　现有产品技术更迭过快 面对技术升级换代速度加快、商业模式大量创新、新兴增长点层出不穷的新形势，我国智能终端产业也面临着严峻的挑战，进而对其上游行业提出了更高的要求。人机交互方式本身虽然存在多种解决方案，但尚不存在通用的解决方案可以满足所有下游产品的需求，其行业技术始终处于快速发展阶段，形成已有技术不断改进并趋向成熟，新技术不断涌现的技术格局。由于各种解决方案的比较优势是动态变化和相对的，随着下游客户对产品个性化、技术性能差异化的需求日益增长，一旦出现性能更强、成本更低、生产过程更加环保的替代触控技术解决方案，或某个解决方案突破了原来的性能指标，可以快速渗透到其他技术的优势应用领域，行业企业现有技术方案就将面临被替代的风险。为应对这一风险，行业领先的企业能够通过较快的市场反应能力以及快速研发和产线调整能力始终保持行业内的技术领先地位，充分利用已有优势，实现在移动智能终端产业的快速发展。

　3.2.2.2.

　触摸屏行业缺乏标准体系 触摸屏作为独立行业的基本服务体系尚未形成，产业发展预警机制尚不健全，多数研究机构仍将触摸屏作为平板显示产业一个细分领域加以研究，对该行业发展及投资风险缺乏有效应对。一方面，标准体系尚不健全，触摸屏产业的迅速发展导致标准制修订工作相对滞后，部分关键技术标准缺失或滞后于产业发展水平，对行业发展的规范和引

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　导作用有限。另外，检测体系有待完善，标准化工作的薄弱以及与产业政策、行业研究的脱节等，致使检测工作不能顺利开展，也从侧面抬升了产业发展的不稳定性。

　3.2.2.3.

　上游原材料生产能力制约 由于人机交互技术发展逐渐成熟，近年来触摸屏行业产能逐渐从日本、韩国台湾地区向中国大陆转移，对国内产业链的完善起到了推动作用，但部分附加值大、科技含量高的原材料仍然比较依赖进口，不断要求国内上游原材料企业供应能力进一步提高。原材料产能仍未实现自给自足，已经成为制约了我国触控系统相关产业发展的重要因素。面对这一问题，一方面国内部分上游企业已经通过不断创新而实现了进口替代，同时行业内领先企业也通过向上游延伸而实现了部分原材料的自产，积极有效的应对原材料供应问题。

　3.3.

　国内触摸屏企业应对策略 可以预见，在行业逐渐成熟之后，国内外的触摸屏技术将会得到更快速的发展，整个国内外的触摸行业也会更加融合，将会有更多的深度合作。作为国内的触摸屏生产企业，除了因为资金因素无法提升生产体量，但可以通过自主学习，培训更多专业型技术人才，提升自身软实力，掌握更多技术，从而为自身企业的发展创造更强的竞争力，也为整个国内的触摸屏行业提升国际竞争力。

　3.3.1.

　培养专业人才 触摸屏行业是一个技术密集型行业，企业的生存和发展很大程度上取决于能否跟上行业需求的变化和技术更新换代的步伐，因此需要大批高水平的行业应用人才、技术人才以及高级管理人才，尤其是熟悉行业的高级管理人员。人才一个企业长期掌握核心竞争力的关键。

　3.3.2.

　加大生产能力的投入 一方面，随着手机、平板电脑等下游行业市场规模的快速增长，将极大的拉动了触摸屏产品的需求；另一方面，随着智能穿戴设备、车载触控、智能家居、工业控制等领域的快速发展，市场的持续扩大将为触控行业的高速发展注入充足的动力。因此，触摸屏企业在保持自身生产能力的同时，应在资金允许的情况扩大生产能力，并注意质量控制，生产出更多优质产品，占领市场，扩大市场份额。

　3.3.3.

　建立国家和行业规范 因为企业自身的实力问题以及整个行业环境问题，目前我国多数企业创新能力不足，在简单的硬件技术上都还热衷于模仿。这样的产品质量自然难以过关，会对整个触摸屏产业形成很大的危害。因此需要国家制定相关的国家标准来规范触摸屏技术的发展。同时，触摸屏行业本身也应统一合作，保持竞争的同时也要相互融合，制作相关行业规范，维护市场秩序，得到良性的发展。

　16

　结语 本文从触摸屏技术延伸到了整个触摸屏行业的现状和发展，分别进行了论述。通过文章可以看出，智能化电子设备的快速发展，极大的促进了触摸屏行业的发展。并且随着技术的不断更新，会有更多的应用场景适用于触摸屏。作为国内的生产企业，应顺应时代的发展，积极进取，提升自身的软硬件水平，增强竞争力。同时也应看到目前所处环境的困难，大胆小心，找出一个适合自身企业的道路，以得到更好的发展。另外，整个行业也应团结起来，规范整个触摸屏市场秩序，创造一个良好公平的竞争环境，让国内的触摸屏企业都能得到更好的发展。

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　 参考文献 [1]周志敏.触摸屏实用技术与工程应用.人民邮电出版社.[M]. 2011. [2]刘露萍.触摸屏在 PLC 工业控制中的应用.科学咨询.[J]下旬 2012.2. [3]李庆海.触摸屏组态控制技术.电子工业出版社.[M]2015.7. [4]智研咨询集团.2016－2022 年中国触摸屏市场运行态势及投资战略研究报告.智研咨询集团.[R]2016.3. [5]中国中控网.触摸屏在工业控制中的研究与应用.中国中控网.[N]2016.4. [6]新材料在线网.国内主要液晶/OLED 面板、LCD/OLED 驱动 IC 及模组企业情况.新材料在线网.[N]2017.12. [7]吴萍.PLC 与触摸屏应用技术.电子工业出版社.[M]2017.12. [8]前瞻网.2018-2023 年中国触摸屏行业市场需求预测与投资战略规划分析报告.[N]2018.2. [9]伍华林 .触摸屏技术的现状、发展趋势和市场前景.知行部落.[J]2018.3. [10]北京普华有策信息咨询有限公司.触摸屏行业市场深度分析及投资前景预测报告.搜狐网.[R]2018.8.

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　致

　谢

　随着毕业论文的完成，三年的学习阶段也将宣告结束，在这三年的学习生活中，我得到了多方的指导和帮助，也收获了许多东西，在此对给过帮助过的人致以诚挚的谢意。

　首先要感谢我的班主任卢老师、指导老师郭平老师在课题研究上所给予的指导和帮助；其次感谢给有辅导的其他任课老师，以及我的同级同学，他们在我的学习和完成论文期间给予了我热情的指导和帮助，也感谢他们对我的论文提出的宝贵意见。

　我还要感谢我的家人和朋友，感谢他们在这个过程中对我的协助和指导，还有批评和指正，是他们对我无微不至的关怀和爱护让我顺利和完成学业，感谢他们的理解和支持。