� �/編輯部整�
人機接口產業在長期的醞釀之中由蘋果計算機的iPhone手機正式鳴鑼揭開序幕,眾人驚訝連連,久久不能平息。觸控技術在以藍天為�,昭日引導,響亮的前進曲的氛圍中,引發廣泛回�,確為近年來產業界罕見的現象,因為新人機接口引進的新產品概念在一片了無新意的3C產品中活化了生機。模塊化設計概念�,日漸褪色的系統整合創意的末梢神經突然恢復知�,讓系統設計者在模塊組合經驗活化創意。新技術的引進牽動整個上下游產業鏈重新組合換�,都認為機不可失。應用面積無遠弗�,NB、手機、PDA,掌上游戲機、MP3音樂播放�,導航系統、ATM提款機等受到全面的沖��
目前已發表的觸控技術有電阻�、表面電容式、紅外線�、投射電容式、電磁式、光學成像式、內嵌光檢式及復合式(指電磁與電容�)�,其形式不一而足,各家各派各具優缺點,并各自擁有其應用面。雖然成�/性能是永遠的檢驗標準,但由于iPhone的出現使得觸控面板產生質變,使得多手指觸控形成主流規�,并激發產業對人機界面的使用與應用重新思�,進而擠動各類觸控技術的使用版圖�
一、面板技術特性將影響其最適合應用
就觸控技術而言,所謂的最適合應用基本上得從兩個角度來討論�(1)應用類別�(2)使用情境�
只要有屏幕做為輸出的地方,基本上都可外掛觸控面板做為輸入,但從應用類別來�,觸控面板基本上可分為消費性電子工業用及醫用電子產品,而使用情境則以筆控、指�、手�/筆寫、多指、多人與環境的適應性等為主要的考慮重點。在iPhone手機的推波助瀾之下,最適合應用勢必產生結構上的變化�
就消費電子產品而言:手�、GPS、多媒體播放器、數碼相機等一般手持裝�,都�5以下等將由傳統電阻式由筆控為主轉為手/筆控、多手指的應用,因此可預見投射電容式將成為主流。雖然電阻式目前以其成本優勢(0.8-1/英寸)占大�,但投射電容式成本每年以20%-30%的下降速度,估計至20�,將接近電阻式的價格,可推測�2012�,就5面板的應�,電容將幾乎取代電阻��
就中尺寸(5-10)的消費電子產品如導航器、車載、小筆電、UMPC等而言,由于控制IC與面板的貼合技術的門檻較小尺寸高,因此取代的速度較慢,估計也將到2014年方能全面上路。值得注意的是,由于消費性電子產品手寫輸入是個重要的使用情境,因復合式面�(筆寫/手寫)將會出現而產生另一波應用需�。就小尺寸而言,電阻式至少�2010年前仍將維持價格優勢,但投射電容式優越的使用情境,勢必成為下一波小尺寸觸控面板的主��
就工業用電子,如IPC、收款機、ATM、POS、醫療儀器面�、博奕機臺、電子告示板等使用情境不同的消費性電子產�,其最適合技術也有所不同。主要以面板尺寸與使用情境及環境適應性為考慮。如工業計算機需解決手套問題,醫學應用則常需筆控輸入,需求嚴苛,不適合電阻式。因此可推測大尺寸觸控面板將是紅外線式超聲波式的天下,在多指應用的使用情�,紅外線式則略勝一��
至于中尺�(10-15)則屬于尷尬區,紅外線與超聲波式的成本無法與電阻式競爭,而目前投射電容仍無中尺寸(4.3)以上的解決方�。故中尺寸在短期內仍為電阻式的天下,惟多指觸控的使用情境�10.4以下的投射電容式的面板如臺商升達科技(Sentelic)已著手開發�
至于其它觸控面板技�,如電磁�(N-ting)表面電容�,內嵌光檢測�(友達)、光學成像式(Microsoft)�,大都因成本與良率或使用情境無法在短期內形成競爭優勢,恐非長期飯�。簡而言�,未來大尺寸應用將以紅外線與超音波及電阻式為主,中尺�(10-17)以電阻式為主�,中小尺�(10.4以下)則以投射電容式將會是主流�
�、成本與使用情境是未來技術發展的動力
即使在寒冬下,太陽依舊會從東方升�,市場上的發展也�,兩岸猿聲啼不住,輕舟已過萬重山。市場導向一直也都是成本與使用情境在推動,使用情境簡單的說,就是功能。而觸控面板上強調是與使用者的互動,因此使用情境更為貼切。使用情境需以舞臺的布景、道�、燈光等硬件設施與整個表演軟件內容為相互搭配演出。在硬件上:多指觸控(多指偵測)、手寫、筆�、手�、筆控等會是主要趨勢,由于目前面板技術還無法同時支持以上功能,因此新的面板技術或者復合式面板(如電阻式+電容式,或電阻式+電容,或電磁式+電容�)將成為各家廠商研發的方向,如(�)N-ting開發電磁式與電容式的組合、美商WACOM開發電磁式與電阻式的組合,而臺商升達科技則著力電阻式與電容式的最具成本與使用情境的優��
硬件最主要的核心,則是控制IC與ITO光學薄膜(ITOFilm)的貼合,壓合為主要障�,其中ITO薄膜原是電阻式的技術。需轉換到電容式的結構,估計難度不高,目前有日本的Nisha、臺商洋華、時緯、接口等廠商都積極與控制IC廠商臺美商新�、臺商升�、義隆電子積極配�,相輔相成。但關鍵在IC為開展使用情境,目前市面上并無控制IC可支持最終的使用情境。如無IC支持,軟件程序是無法完全支持的。如上所述,中小尺寸(10以下)的多指觸�、筆/手寫并�、筆手控雙修,都在在影響未來應用面及市場的發展�
目前也有多家廠商積極投入在此一領域發展,觸控產業其實行之有�,無聲無息直到iPhone的多手指應用方才引爆,平地一聲雷,但投射電容式觸控IC因其門檻相當高,若非具相當研發實力恐難完成。其主要技術門檻在�(1)系統噪聲的處��(2)手指上的�、油、膏、污的克服;(3)Coverlens或機構保護面的厚度使感應靈敏度降��(4)人體體質不同造成系統穩定度降��(5)在小尺寸應用上手指分辨率低使光標分辨率不易提�,往往使Demo容易,量產困�,若無長期經驗累積是無法克服量產的穩定問題的。目前美商新思與臺商升達在此方面有長期基�,其它廠商恐將需渡過一段學習曲線�
�、專利布局勝的分布和上下游的整�
至于ITO光學薄膜結構上的專利更是多如牛毛,十多年來在觸控面板的發展,各家在專利上的布局已使這個產業地雷布滿各式觸控面�,當然其原創者都會有所保護。單就投射電容式面板相關專利即有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�)、蘋�(Apple)及臺灣升達科技手上。舉個簡單例�,觸控板上必然要單擊/雙擊的動�(新�、升�),若要多手指偵側,那也是專利(升達、義�),若要在板子上做滑動(升達、新�、義�),多手指偵測后要做其它翻頁動�(Apple),那些都是專利。目前因投射電容式尚未有多家及大量產品投�,可見不久的將來,一定刀光四射�
由于觸控產業牽動整個產業鏈,因此產業上下游的整合將會是未來發展的重要觀察指針。投射式電容本身最大的障礙在于系統整合與應用時的狀況,畢竟面板終究得安裝在屏幕�,其噪聲與系統其它電路所產生的噪聲極易對觸控產生干擾,造成定位不準,若只是手勢應用或許可行,若未來手寫與指針的應用、控制IC便是關鍵;第二:因系統機構的設計致使Coverlens變厚,原則上問題將日益嚴�。另外,模塊廠是否需含客制化Coverlens也是產業供應鏈的一大挑戰。最后,當面板整合到LCD屏幕面板上的貼合,亦將考驗制程的能�,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,而目前產業上下游整合的商業模式亦為明�,除美商新思與臺商升達與臺商義隆電子等有較明顯進展,其它尚未清楚有具體方案�
�、結�
就以上討�,在整個觸控技術在現在產業�,可以看�,目前觸控面板仍以小尺寸應用�(尤其是多指觸�),而投射電容式面板勢將成為主流而逐漸取代電阻式方�。Demo不等于量�,目前多指應用解決方案,Demo者多但可量產者少,其間仍有相當大的距�。控制IC廠商本身的研發能量決定未�/電子/產品使用情境的發展。選擇當面板技術是系統廠商最重要量。與控制IC廠商的合作關系攸關觸控面板廠商的生存。雖困難度高,但垂直整合勢在必行�
總結觸控面板技術,就多指觸控其技術成本及普遍應用性來�,目前以投射電容式為發展主流,但仍有諸多的障礙需克服解決�
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