觸控技術的發(fā)展動力及趨勢
二、觸控產(chǎn)業(yè)的主要關鍵
觸控產(chǎn)業(yè)其實行之有年,無聲無息直到蘋果計算機 (Apple) i Phone的多手指應用方才引爆,平地一聲雷,因此集三千寵愛于一身,尤其是投射電式面板。其它面板技術只在突破以既有之基礎實施多手指應用。而投射電容觸控技術本也非新技術(原筆記型計算機之觸控板鼠標即是),以下將討論投射電容式面板在應用卻也面臨一些關鍵問題:
(1)透光感應表面的技術。
可透光感應面基本上是上下二層電極矩陣形成,中間以絕緣層隔開以形成電容,結(jié)構(gòu)甚為簡單。觸控面板基本上是由輕薄透明之感應面與一控制IC以及IC內(nèi)部相對應之軟件 (Software)及韌體(Firmware)組合而成。導電電極而濺鍍或蒸鍍透明導電材料(目前都為ITO,氧化銦錫)于透明基材上,一般為玻璃或PET薄膜以Film/Film、Film/Glass或Glass/Glass三種結(jié)構(gòu)上下貼合而成。感應面的主要規(guī)格為透光率與耐久性,玻璃上之濺鍍或蒸鍍,原為面板廠所熟知,因此傳統(tǒng)中小尺寸面板廠也積極投此一領域,然玻璃厚、重、貴且易碎,顯然并非長期飯票。因此電阻式觸控面板業(yè)便挾其在光學PET溥膜的經(jīng)驗挺進。
(2)控制IC之來源。
不同于電阻式面板,原理簡單、門檻低,其感應控制電路無需獨立控制IC,而多由系統(tǒng)上之主控CPU以軟件處理,投射電容式目前尚無法由系統(tǒng)上的主IC處理而須獨立IC處理,因此也吸引國內(nèi)外多家IC設計公司相繼投入,如美商新思(Synaptics)、塞普拉斯 (Cypress) 及臺灣升達 (Sentelic)、義隆 (Elantek) 等等。但投射電容式觸控IC因其門檻相當高,若非具相當研發(fā)實力恐難完成。其主要技術門檻在 (a)系統(tǒng)噪聲之處理 (b)手指上之汗、油、膏、污之克服 (c) Cover lens或機構(gòu)保護面之厚度使感應靈敏度之降低 (d)人體體質(zhì)不同造成系統(tǒng)穩(wěn)定度降低 (e)在小尺寸應用上手指分辨率低使光標分辨率不易提升,往往使Demo容易,量產(chǎn)困難,若無長期經(jīng)驗之累積是無法克服量產(chǎn)之穩(wěn)定問題。目前只有美商新思(Synaptics)與臺灣升達(Sentelic) 在此方面有長期之基礎,其它廠商恐將需渡過一段學習曲線。
(3)系統(tǒng)整合的關鍵。
投射電容式本身最大之障礙在于系統(tǒng)整合與應用時的狀況,畢竟面板終究得安裝在屏幕面板,其噪聲與系統(tǒng)其它電路所產(chǎn)生之噪聲極易對觸控產(chǎn)生干擾,造成定位不準,若只是手勢之應用或許可行,若未來手寫與指針之應用、控制IC便是關鍵,第二:因系統(tǒng)機構(gòu)的設計致使Cover lens變厚,原則上問題將益形嚴重。另外,模塊廠是否需含客制化Cover lens亦是產(chǎn)業(yè)供應鏈的一大挑戰(zhàn)。最后,當面板整合到LCD屏幕面板上之貼合,亦將考驗制程的能力,因為目前面板貼合良率本身也只有80%~85%而已,另一段的貼合勢必將使良率再低,而且尺寸愈大、貼合愈難。
(4)產(chǎn)業(yè)上下游整合模式。
表(四)舉例粗分之觸控面板產(chǎn)業(yè)鏈,上游其原本都掌握在日本業(yè)者身上,中游材料加工則在日本與臺灣,下游面板之貼合、壓合、測試,則在臺灣,少部份在大陸完成,由于投射電容式面板于面板加工制造,系全新領域,多數(shù)仍在摸索與試車階段,良率之提升仍有一段路途。而面對全新投射電容式面板,目前之面板廠均無整合、測試與系統(tǒng)支持之經(jīng)驗,此段仍必須由IC設計廠來執(zhí)行,而IC廠本身有無整合前段制程之能力仍待考驗,屆時勢必率動整個上下游產(chǎn)業(yè)鏈之定位與重組,約在2009年Q2后將更為明朗。
表(四)、觸控面板產(chǎn)業(yè)鏈
資料來源:拓產(chǎn)業(yè)研究所、升達科技整理
表(五)、全球觸控面板主要廠商
資料來源:拓產(chǎn)業(yè)研究所、升達科技整理
(5)專利保護壁壘
十多年來在觸控面板的發(fā)展,各家在專利上的布局已使這個產(chǎn)業(yè)地雷布滿各式觸控面板,當然其原創(chuàng)者皆會有所保護。單就投射電容式面板相關之專利即有100多種。后繼者幾乎完全沒有插手的空間,目前在投射電容面板主要掌握在美國Synaptics(新思)、蘋果計算機(Apple)及臺灣升達(Sentelic)科技手上,此三家之專利布局綿密,幾乎涵蓋現(xiàn)在與未來發(fā)展所需的技術。下表反應了目前可查到之專利數(shù)量。
表六、觸摸屏相關專利統(tǒng)計
(不含申請中之專利)
舉個簡單例子,觸控板上要單擊/雙擊、要多手指偵側(cè)、要在板子上做滑動的動作,對不起這些都已有專利,多手指偵測后要做其它翻頁動作,那更是蘋果計算機(Apple)的專利,其它更底層技術性的便不在話下了。目前投射電容式尚未有多家及大量產(chǎn)品投入,可見未來之不久,一定刀光四射、狼唣不止。系統(tǒng)設計者必須凌波微步、左躲、右閃!
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