盤點全球各大廠商最先進觸控技術-數字標牌網觸控一體機新聞

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編輯：寒青　[ 2011-7-14 8:35:16 ]　文章來源：數字標牌網

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一、原始設備制造商(OEM)正競相趕搭新一波觸控屏幕的發展浪潮，希望盡快建構出生態系統。然而，這個生態系統也很可能隨著LCD制造商決定在其顯示器中搭載觸控屏幕而瞬間瓦解。

　　觸控屏幕早在使用陰極射線管(CRT)屏幕的時代就已經存在了，但這種技術當時并未真正流行于消費市場中，一直到移動電話制造商應用該技術來解決小型按鈕造成的不便問題。而今，搭載觸控屏幕的智能手機和平板電腦共同建構了一個發展極其快速的電子市場。

　　根據DisplaySearch公司的調查報告，全球觸控式平板電腦的出貨量預計可在2011年達到6,000萬臺，并在2016年時突破2.6億臺的規模。市調公司IHS iSuppli并預測，目前全球已經有超過4億部的觸控手機，預計在今年可創造出突破100億美元的整體市場產值。

　　“觸控屏幕已經存在很長一段時間了，但過去多半只普及于商業和工業環境中，例如餐飲服務、機場導覽系統以及工業鍵盤，”IHS iSuppli公司顯示器研究總監Rhoda Alexander說�！皩τ谙M者而言，真正的過渡期是...在蘋果公司進軍智能手機及接踵而至的平板電腦之際。在那之前，消費性觸控屏幕由于必須執行標準化的操作系統，而一直無法順利運作。而今，隨著開發腳步轉移到智能手機和平板電腦后，像iOS之類的操作系統中已能實現十分友善地觸控用戶介面�！�

　　谷歌公司的Android操作系統——蘋果iOS的第一個主要的競爭對手——在一開始導入時并不支持多點觸控，但新一代技術結合了一系列多點觸控手勢辨識功能，特別是旋轉、推拉與裁切等成為Android系統的獨特功能。所有的這些功能可在任何Android智能手機或觸控式平板電腦上實現一樣的操作程序。此外，BlackBerry平板電腦和Windows手機的操作系統也同樣可實現這些類似的觸控功能。

　　“手機制造商們曾經列出一長串阻礙采納觸控屏幕的理由，但在蘋果推出iPhone后，所有的這些障礙忽然之間似乎都不成問題了，”Synaptics公司技術策略師Andrew Hsu表示。

　　Synaptics一開始致力于宣傳觸控鍵盤具有可替代PC鼠標的優點，后來重新自我定位成為一家專為手機產品開發觸控屏幕控制器的供應商。該公司已取得了幾家重要的設計訂單，其中包括谷歌的Nexus One智能手機。

　　只有少數幾種逆向發展趨勢威脅到觸控產業。其中最主要的是能夠提供類似用戶體驗而無需昂貴觸控屏幕硬件的競爭技術，例如微軟Kinect游戲介面所實現的3D手勢辨識，它使用了相機和圖形辨識，但不必使用一般手持傳感器所需的傳感器。

　　另一種類似Kinect的3D手勢辨識采用微軟收購Canesta公司所取得的紅外線測距儀技術，該公司現正針對Windows手機和平板電腦進一步開發該技術的縮小版本。如今，配備觸控功能新版Windows操作系統現已用于各種裝置尺寸中──從該公司自有的40吋Surface到授權而來的觸控平板電腦與智能手機──微軟可望重新定義新觸控領域。

　　與此同時，所有的LCD制造商正重新裝配其制造產線，以便將觸控屏幕傳感器直接整合于其顯示器產品中，此舉將使OEM們不必再額外附加其它元件。例如，三星和諾基亞已分別為其Galaxy S和N8智能手機在OLED顯示器中整合了觸控屏幕。

　　整合觸控屏幕傳感器的替代性材料也浮出水面，包括Cambrios Technologies的ClearOhm透明導體使用銀納米線；C3Nano的碳納米管薄膜；3M公司的銅纜網格薄膜；重新改變用途的PEDOT有機導電高分子聚合物；以及來自各供應商的外延石墨烯薄膜。由于目前觸控傳感器所用的錫化銦(ITO)已越來越稀少，因而采用各種替代性材料的目標在于能大量削減觸控傳感器的成本。

　　觸控屏幕是由直接連接到控制器芯片的透明傳感器層組成，并以三明治的夾層方式嵌入頂部的玻璃層與底部的顯示器之中

　　電阻式觸控屏幕(左)與電容式觸控屏幕(右)的典型層疊

　　供應鏈

　　觸控屏幕市場的吸引力在短短幾年內就集結了一個成熟的全球供應鏈，涵蓋制造透明傳感器的臺灣和日本制造廠；以改變電阻或電容的方式應用于手指觸控的美國和歐洲控制器芯片制造商；以及添加透明上蓋、層壓透明薄膜，并整合電子產品的模組制造商和系統整合商。

　　傳統的電阻式觸控技術在可加以變形的不同層上使用兩個導電聚合物，因而不管用手指或觸控筆接觸上層皆可順利操作。ADI、德州儀器、意法半導體和其它混合信號芯片制造商所提供的現成電阻式控制器更為簡化且非常準確，但通常無法辨識多點觸控。業界已經為電阻式觸控發展出幾種不同的架構，針對不同的應用采用不同數量的接線(如四線或八線)可使任務更簡化或更準確。

　　“觸控技術相當的多樣化，針對不同應用發展出許多專用方法；但一般來說，電阻式觸控是較傳統的技術，而投射式電容最近已成為業界的主導技術，”DisplaySearch公司新興顯示技術副總裁Jenny Colegrove說。

　　投射式電容觸控開始稱霸于高端移動設備中。然而，智能家電和安全鍵盤并非真正必須要用到電容式觸控，同時對于某些應用來說，即使是電阻式觸控技術也已經夠用了。因此，“電阻式觸控仍然相當普及，因為這一技術較為成熟且價格較低，而投射式電容在大尺寸屏幕中仍存在良率和層壓制程等問題，”IHS iSuppli公司的Alexander指出�！爸灰源嬖诙喾N屏幕尺寸、應用環境、價位以及使用這些設備的情況下，業界就有必要提供各種不同的觸控技術�！�

　　投射式電容技術以一個訊號驅動透明電容層板，然后再以模擬數據轉換器(ADC)測量相鄰層板的變化。電容式傳感器通常以菱形圖案分別排列在玻璃兩側或同一側。一支智能手機通常要用到幾百個電容傳感器，而平板電腦所需的數量更高10倍以上多，從而使智能控制器芯片可在一定分辨率的情況下辨識任意數量的觸控操作，即使是的孩子的手指也能偵測到。包括Cypress和IDT等幾家控制器制造商已為此提出了不需跳線的專用技術模式。

　　多點觸控手勢功能一開始可實現兩指縮放、三指滾動以及四指撥移，而今由于多點觸控功能更多變化而擴展至實現更細致的屏幕物件操控應用，多點觸控功能也變得更具自由度。高品質的透明傳感器模式可支持智能手勢辨識，這一智能化的實現來自于可防止多指抖動以及決定手指訊號的控制器演算法。觸控屏幕控制器傳送訊息給應用處理器，從而辨識出各種復雜程度不同的手勢，例如以手指輕點表示選擇、上下推移表示滾動，以及兩指縮放物件大小等功能。

　　觸控屏幕技術正持續朝向可實現多指觸控操作屏幕物件的方向發展，期望能夠達到像在實際的桌面上用手拿這些物件一樣