随着各式消费性电子商品需求急速增 触控面板市场战争即将开打

PIXCIR的COO Vincent Fuentes。

随着平板电脑、智能手机等各式手持式消费性电子设备陆续问世之后，触控式面板技术因为有可缩小装置体积、节省制造成本，以及能在小尺寸屏幕设计下，让人们以最直观的手指点按方式完成繁复操作等多项优势，因此也开始走出传统Kiosk、KTV点唱机、生产线机台、POS终端电脑、ATM提款机…等工商领域的应用范畴，并逐渐取代传统的键盘与鼠标设计，成为个人装置上最主要的人机沟通与互动界面。

根据DisplaySearch所公布的数据显示，2015年时全球触控模块市场出货量将高达14亿台，总营收为90亿美元；而日本市调机构富士经济(Fuji Keizai)也预估，至2016年时，该市场全球规模将较2011年成长110.5%，总产值可望达到7,753亿日圆。

多点触控(Multi-Touch)模式渐成触控面板趋势

PIXCIR的COO Vincent Fuentes对此表示，在人们日常生活中有越来越多的硬件设备、应用程序(如：3D互动游戏、地图浏览装置)，甚至是如微软Windows 7及新推出的Windows 8等操作系统，也开始支持触控界面操作的发展趋势下，预料全球触控面板市场在未来几年内将会有惊人的成长表现。

特别是能够同时运用多个手指在同一面板进行触控操作的多点触控(Multi-Touch)模式，由于不仅能较以往的单点触控操作更加灵活，使输入方式更加个性化之外，使用起来也更为直觉且简单，不需艰深的学习技巧便能操作，因此自2007年搭配Apple iPhone上市以来，即广泛受到人们所欢迎。

而以现阶段触控面板的发展状况来观察，较为成熟的技术大致可区别为电磁式、超声波式、光学式(CMOS影像与红外线)、曲波？压力侦测、电容式(表面电容与投射电容)，以及电阻式(类比与数码)等几大类型。其中电阻式因其技术发展的时间较早、制造成本也较低廉，因此以往有较多的产品采用。

不过现在受到市场上对于多点触控模式需求高涨的影响，技术亦随着应用程序及操作系统的演进，从单纯的2点、3点发展到对于报点率、耗电量、触控误判标准更加严格的10点触控，在上述众多触控技术当中，就业界普遍的认知，只有投射式电容(Projected Capacitive)技术才有能力达到所需要求，也因此在今年COMPUTEX 2012的会场内所展出的各式AIO PC或Ultrabook等设备，几乎都是以支持投射式电容触控面板为主。

产品最佳化应由装置外壳、面板玻璃厚度与电极布局设计下手

投射电容式触控技术的基本运作原理，是以电容感应为主，藉由电容传感芯片(控制器)，来感应采单层或多层图样化行？列交错散布ITO导电玻璃中铟锡氧化物电极之电容值变化状况，以便确认使用者手指的接触位置及其移动轨迹，因此不仅无须透过校准就能得到精确的触控位置，因此所产生的可近场侦测及具较高灵敏度之特性，亦能避免屏幕刮损与破裂问题，从而增加面板的点击次数和延长使用寿命。

Fuentes表示，一般来说，投射电容式触控技术还可再分成自身电容型(Self Capacitance)与相互电容型(mutual capacitance)两种。Fuentes解释，自身电容型是指触控物体与电极之间直接产生的电容耦合，并藉由量测其电极电容变化以确定触碰发生位置；至于相互电容型则是量测触碰发生时，邻近2层电极之间产生的电容耦合变化。

要注意的是，为避免使用者手指之间所产生的串扰，而导致触控位置误判或有Floating状况的产生，业者在设计面板时应该要设法保持其良好的回路，并尽量减少自身电容。

「Floating的形成会受装置外壳、尺寸、电力线(连通外部交流电或直流电等电源)，以及使用者所处位置及持握装置方式等因素所造成的回路(装置与用户之间所形成的封闭电路电容)、自身电容和相互电容…等项目直接的影响，而与装置的驱动电压及所用的传感技术无直接关系。」Fuentes表示，因此业者可以由装置外壳、面板玻璃厚度与电极布局等处的设计组合着手，借此提高其面板在多点触控模式上的灵敏度与识别效率。

不同电极布局的差异与改善之道

以SITO布局为例，常见的电极布局大致有Diamonds、Hollow、Empty、Matrix、Radiator、Islands…等几种不同类型。而在使用电极pitch 6mm、触点直径8mm的测试环境条件下，每种电极布局各自在Linearity、Floating(可携式装置)、SNR、厚度小于0.5mm的薄面板、大于1.1mm的厚面板，以及大小超过12寸的大型屏幕…等方面都有不同的绩效表现。

举例来说，「除了在大型屏幕方面表现平平外，Radiator类型的电极布局在其他项目上都有着不错性能；而Diamonds类型的电极布局虽然在厚面板与大型屏幕方面表现良好，但在Linearity及SNR上则差强人意，于薄面板和Floating上更是表现不佳。」而业者除可视其需求选用合适的布局外，亦可在一些相关设计参数上进行调整，以求达到其最佳的表现。

再举例来说，对于Radiator类型的电极布局而言，业者可以设法将其fin ptich进行最佳化，以从中取得最好的效果。「根据PIXCIR测试结果，当Pitch小于面板(Cover)时，虽然在相互电容方面的表现会相当良好，但ITO负荷则会过高；相反地，若将Pitch设计成大于面板时，ITO负荷虽良好，不过在相互电容上会显得过于衰弱。」

因此最好方式是让Pitch与面板两者相等，使相互电容与ITO负荷都能落在业者可接受范围内。至于在Hollow类型的电极布局上，边框的宽度则是重点。「边框的宽度必须要与面板玻璃厚度相互搭配。」Fuentes认为，ITO与ITO之间的间隙除了要依循流程规则的要求外，若干光学方面的需求也应该同时被满足(一般而言，大约是落在40~100um之间)。

PIXCIR长期致力于投射式电容触控技术并备受肯定

PIXCIR CEO Jiin-Wei Hung表示，该公司在iPhone兴起之初，即专注投入于投射式电容触控技术的开发，不仅有6项核心专利遍布欧洲、美国、韩国、日本、大陆与台湾…等地区，欧盟专利业已获得授权。「至于在台湾专利方面，PIXCIR也有244项专利申请，而其中133个发明专利进入到实质审查阶段，61专利获得授权证书。」

目前其Tango方案除了已被广泛应用于手机市场(如DIFO 4.3寸手机、Dell 5.0寸MID、Cgmobile 4.0寸手机、联想5.0寸MID、GuoXT M3 4.3寸手机、蓝魔8寸平板电脑…等)之外，在数码镜头、咖啡机…等消费性电子产品上也获得多家业者的采用。

Hung强调，现阶段PIXCIR不仅是大联大集团的合作夥伴，也是高通及展讯共同推荐的合格供应商。未来在Tango模块制造成本持续下降至与电阻式面板相同、OGS技术逐渐成熟，以及Win8/Ultrabook上市后所创造出的市场成长机会等因素影响下，Hung预期电容式触控面板将会在极短的时间内，完全取代电阻式触控面板，成为市场中的主流。

「在市场需求急速增，但市场供应未能跟上的情势下，相信触控面板市场的战争很快就会开打。」而PIXCIR则会秉持其Tango产品系列一贯的市场定位原则，持续研发最高性价比的触控IC，为工控、家电、车载与消费性电子市场产品，提供最优质的触控面板解决方案。

（本文提供英译版本，请按此连结阅读英译版本内容）