根据iSupply报告指出，预计于2012年触控萤幕手机出货量将逼近4亿支。多年来触控技术已被广泛运用在包括像PDA等其他装置，而台湾宏达电（HTC）的触控手机率先大规模在美国市场抢滩，于2007年6月抢在iPhone问市之前就开始销售HTC Touch。不要误以为iPhone上市才在消费性电子市场引燃这波触控的热潮。有趣的是，iPhone的成功关键在于发挥创意，并引进4项关键技术优势：电容式与电阻式触控萤幕、玻璃与塑胶材质外壳、「无边框」的工业设计、以及手势操作的导览功能。由于电容式触控萤幕技术在背后的支持，上述这些功能才得以开发成功（并将持续改进）。

电阻式技术「OUT」、投射式电容技术「IN」！

唯一最关键的技术转变，大概就是从电阻式转移至电容式触控萤幕。事实上，iSupply预测在2011年，搭载触控萤幕的手机中约有25％会从电阻式转移至电容式萤幕。在过去几年，PDA触控萤幕纷纷采用触控笔作为操控介面的引导方式，并运用电阻式触控技术。

电阻式触控技术特性

电阻式触控萤幕包含一个高弹性的覆盖顶层、接着是ITO导电膜（氧化铟锡─一个高透明度的导体）、隔空层、以及另一个ITO层。面板运用4条导线连结至ITO导电膜：两条线分别连至「X层」的左右两侧，另两条线连至「Y层」侧边的上方与底部。

《图一　电阻式面板与高弹性的覆盖顶层的技术，逐渐被投射式电容技术所取代》

在电阻式面板中，当高弹性覆盖顶层被按压直到接触到下方薄膜，就可侦测到按压事件。系统以两个步骤来量测按压的位置：第一，由一个已知​​的电压来驱动「X轴右侧」，并将「X轴左侧」传送到接地线，并从Y感测器读取电压值。这个步骤可推算出X轴座标。另一个座标轴再重复同样的程序，即可推算出手指的确切位置。

电阻式系统许多常见的问题

电阻式系统常见的问题包括：

• ●最顶层薄膜过于柔软，按压时感觉过度凹陷；





• ●高弹性的覆盖顶层容易被刮损，尤其是使用触控笔时；





• ●电阻式面板长久使用后灵敏度会下滑，因为高弹性覆盖顶层与和绝缘体产生磨损；





• ●电阻式面板的平均透明度为75％，投射式电容面板的透明度约为90％；





• ●电阻式触控萤幕需要定期校正，以期能侦测到手指与萤幕图示接触的位置。

投射电容技术优势浮现

相反地​​，投射式电容触控萤幕，无须移动任何零件。 LCD与使用者之间，只有ITO导电膜与玻璃层，这些材料的透明度接近100％。投射式电容感测硬体包含一个玻璃材质顶层，下方依序是X轴座标感测器阵列、绝缘层、Y轴座标感测器阵列、以及玻璃基板。有些感测器供应商开发一个单层感测器，其中把X与Y轴座标都整合在同一个ITO层，并使用小型的桥接元件。

这种全玻璃材质的触控表面让使用者能在整个萤幕上得到坚实、流畅的触感。顾客都偏爱玻璃材质萤幕，因为能赋予终端产品外型轮廓流畅的工业设计，设备中还有优异的技术可用来掌管触控动作。

玻璃：透明的魅力

玻璃绝缘材质的优势

玻璃材质除了其透明的工业设计优势，由于本身所具备的各种电子特性，也非常适合应用在触控萤幕方面。大多数人不了解的是，实际上触控萤幕是从使用者手指来量测电荷。事实上，使用者做的是协助形成一个电子连结，让触控萤幕控制器能侦测到触摸按压发生的位置。

玻璃通常被认为或当做是一种绝缘材质，亦称为数位电子介电材料，能抵挡电流的流动。玻璃经常被用来阻挡电的流动。但当用作为触控萤幕的电容式电路时，使用玻璃则成为一项优势。

ITO导电层搭配玻璃的设计

明确地说，在一个平行板电容中，电路含有两个导电表面，两者中间有一个绝缘体（玻璃）。 ITO导电层是一个导体，使用者的身体也是导体，玻璃则是一个绝缘体。当使用者触碰到萤幕时，本身也成为电容的一部分。触控萤幕控制器会量测电容中的电荷变化，借以侦测按压的事件与位置。

系统的「电容」和其中一个层板的表面积（A）(成正比，并和层板之间的距离（d）成反比。其关系为：C=A/d，这里的是层板间绝缘材料（或介电材料）的介电系数。在电容式触控萤幕中，其中一个层板是ITO感测器，另一个「层板」则是使用者您的手指！

玻璃讯号强度高

玻璃与压克力（塑胶）覆盖层是现今业者采用的两种材质。玻璃在触控方面的优势胜过塑胶。玻璃的介电系数为6，树脂玻璃的介电系数为3。相较之下，空气的介电系数为1。假设厚度相同，相较于压克力覆盖层，玻璃覆盖层能提供两倍的讯号强度。更强的讯号能带来更高的感测精准度，并更能容忍更多的LCD杂讯。

《图二　玻璃介电系数、距离、以及导电体表面积之间的关系》

玻璃耐刮且均匀

玻璃材质还有其他优势：玻璃比塑胶更耐刮，且玻璃的均匀表面能在上面覆上ITO层，而且能加热到极高温度。这让ITO能非常均匀地分布在玻璃上，提供一致的电气效能。高温是相当重要的因素，因为ITO在受到高温烘烤时，会从淡黄色变成透明。

新工业设计流行风

玻璃材质的触控萤幕不仅改变触控辨识的电子特性，它们还提供前所未有的工业设计（ID）─「无边框」产品。由于玻璃具备优异的坚固性，覆有ITO的玻璃在背面可加上一层黑色材质来盖住电路，玻璃可置于产品的边缘，创造出新一波的工业设计流行风。

除了在触控萤幕实体上的改变外，触控萤幕的技术也带动在行动装置中软体互动的新风潮。

创新的使用者经​​验（UX）：手势革命运动

或许最重大的使用者经​​验（简称UX）的改变，应该就是从过去的选单式接触按压产品，转向以图标或图案为基础的手指导览模式。以往触控萤幕都需搭配触控笔来操作。如今电容式触控萤幕能精准地推算出手指中心位置，精准度可达0.5mm。由于具备如此高的精准度，就不再需要触控笔，并能完整发展出许多新的介面技术。

操控手势因投射电容技术而实现

除了图标式导览外，最重大的进展就属「操控手势」的发明。现今手势包括 「滑动」、「横移」​​、「双指移动」、或「缩放」等。这些简单的操作方法，让手指在触控萤幕上的组合活动，转换成在萤幕上有意义的操作指令。但在电容式触控萤幕建置成实际产品之前，由于在其他设计中的反应速度过慢，因此手势的操作功能一直无法实现。投射式电容触控萤幕结合高解析度与高速的感测功能。这种强大的组合，为使用者经验开创出许多新的可能性。

《图三　藉由追踪X/Y轴座标与多点触控的「操控手势」，革新了使用者操作介面模式》

手势操作变化无穷

当人们习惯使用手势来操作后，就会要求更多功能。手势令人惊喜之处，并不只是局限于目前应用。想像一下，您可以在使用其他应用功能时，还能同时调整音乐播放器的音量。目前许多产品藉由扩增滑杆与缩放功能，取代滑鼠上的滚轮。下一步将是「随时启动」的全域手势，就像笔电上的多媒体快捷键。例如：用一个手势可立即启动电话应用，另一种手势能跳至播放清单里的下一首乐曲。

多点触控／全区输入已成主流

下一代的触控装置将透过「多点触控」或「全区输入」的功能来操作。这种功能可辨识萤幕上数量无限的按压事件。能够侦测到每个触控事件发生的确切位置，并可设计演算法来排除假性的手指按压讯息（例如：手指划过手机萤幕）、支援复杂的手势（诸如三或四根手指的手势，组合成独特的操作功能）、以及手掌辨识（拿起手机时的「启动」与「关闭」）等功能。事实上，触控萤幕产业体系的创新，将持续为市场注入新活力。

持续的创新：更多元的触控萤幕功能

将于今年秋天问市的Windows 7带来更多直接内建在作业系统中的手势辨识功能。报导指出，Windows Mobile 7也将在不久后推出。预计将有更多PC制造商将利用Windows 7的新触控功能。搭载触控萤幕的PC产品目前尚未普及，市面上也还没有许多吸引消费者的触控萤幕笔电，目前也没有太多诱因吸引软体应用程式加入触控功能。但这种状况将很快改变。最近SONY宣布计画在今年秋天推出搭载触控萤幕的VAIO笔电，HP与Asus也已然在今年稍早推出相关产品。

根据IDC报告指出，在去年仅有1％的笔电搭载触控萤幕，总量为140万台。随着新型萤幕约为10吋的Netbook的风潮席卷市场，预估搭载触控萤幕的机种，其比率将会变化。其中一项关键因素，就是搭载大尺寸投射式电容触控萤幕的机种，其价格将会调整。触控软体的产业体系将持续建构发展，针对其他先进功能的消费性需求将持续增加。

电容式触控将在许多领域出现大幅进展，包括防水、使用被动（或无线、免供电）触控笔、手写与象形文字辨识、上方停滞或近距触控功能（能在按键前显示图标或图示功能）。

触控应用方兴未艾

当iPhone 与其他新型触控产品在全球各地创下惊奇成就之际，背后要归功于许多真正了解这些技术的人士。若没有触控萤幕技术的进展，现今触控手机的成果，只会是另一种使用触控笔的电阻式触控手机。随着从电阻式转移至电容式触控萤幕、发明「手势」操作功能、以及高透明度的坚实玻璃萤幕，触控萤幕已为触控技术启动消费性市场的风潮。而您的下一款产品是否能掌握这波潮流呢？

（本文作者均任职于美商赛普拉斯Cypress半导体）