全球軟體巨擘微軟執行長Steve Ballmer於2009年11月4日拜訪台灣，並描繪「三螢一雲」（3 Screens and a Cloud）為未來科技面貌，勾勒出微軟的「三螢一雲」未來戰略點燃相關商機。「三螢一雲」概念，意指電腦螢幕、手機螢幕和電視螢幕等「三螢」，加上雲端運算這「一雲」，將共同組成未來資訊科技新面貌。此行與經濟部簽署了合作備忘錄，將在台設立軟體暨服務卓越中心，以微軟軟體技術結合台灣硬體製造實力，開發各種整合服務的終端裝置；政府將以觀光旅遊、醫療照護、生物科技、綠色能源、文化創意、精緻農業等六大新興產業為合作方向。

在微軟的概念中，Windows視窗作業系統除了運用在筆記型電腦或桌上型電腦上，亦可移植到手機上，甚至能用來控制電視節目，貫串人們生活中三個最重要的顯示界面。為了因應未來許多服務將搬到網路雲端上進行，微軟推出了Windows Azure雲端計算服務，希望維持消費者的熟悉感而繼續保住微軟的競爭力。因此微軟除了針對電腦推出最新的Windows 7作業系統，亦針對手機推出全新的Windows Phone平台；針對客廳裡的電視，微軟遊戲機XBOX 360也已發表Natal控制器，提供玩家進階遊戲體驗。

因此，Windows 7作業系統應被視為微軟其中一環布局，希冀以雲端服務整合各種顯示介面，加上人性化使用介面如多點觸控（Multi-Touch），讓使用者使用微軟服務時，不受時間、地點、裝罝等限制。微軟的積極行動來自於Vista作業系統的挫敗，以及對手Google的崛起競爭，尤其視窗作業系統是微軟最大收入來源（去年整體營收600億美元便有三分之一來自視窗作業系統），因此更顯此次Windows 7之役的重要性。

Windows 7深刻影響全球IT產業

微軟執行長Steve Ballmer暗示Windows 7上市一個月即已售出4000萬套以上，而根據 IDC的預測，Windows 7出貨將在2013年成長至2億7200萬美元，IDC的調查更顯示微軟在Windows 7作業系統每1美元的營收，將幫助整個 IT產業鏈多帶來18.5美元的收入，影響力可見一斑。

正由於Windows 7作業系統對微軟是如此地重要，因此微軟極為審慎的推廣Windows 7作業系統，避免重蹈Vista匆促推出的挫敗。微軟先是於2008年12月的Windows硬體工程大會（WinHEC）揭露Windows 7開發的最新進展，接著在2009年2月CES大展中宣佈開放Windows 7 Beta測試版下載，7月底釋出專門提供電腦廠商大量安裝使用的RTM（Release to Manufacturing）版本，最終在2009年10月22日正式上架販售，除了零售版本、搭售版本之外，亦推出「升級保證方案」，在過渡期間購買Vista電腦的消費者，可在Windows 7 上市後獲得免費升級（須付光碟運費）。

被視為2009年度大戲的Windows 7相對有何革新和創意之處，備受各界矚目。Windows 7作業系統主要特點包括：強化記憶體管理效率、節省運作時的系統資源需求、改良使用者介面的呈現與觸控功能。Windows 7全面強化觸控操作功能，所有Windows 7程式都可以透過觸控操作，除了提供滑鼠模擬、虛擬鍵盤、手寫辨識等便利功能之外，最重要的是支援了「多點觸控」操作。亦即使用者可以在支援的電腦硬體上，透過 2 隻手指頭輕鬆的對圖像或視窗進行旋轉、放大、拖拉等動作，提供更便利直覺的操作。而使用者介面也因應觸控功能而有所改變，例如「開始」功能表和工作列現在都採用了加大顯示、易於手指觸摸的圖示。

台灣微軟則以「觸、省、易、秀、快、樂、搜」概括了Windows 7的七大價值：「觸」代表觸控體驗、「省」代表節省資源、「易」代表操作簡易、「秀」代表圖示資訊一目瞭然、「快」代表比XP更快的開機速度、「樂」指全方位整合的多媒體娛樂享受、「搜」則指搜尋功能強化。

微軟推動Windows 7的五大步驟

圖一是整理微軟此次力求Windows 7作業系統能完全發揮多點觸控功能的五大關鍵步驟。

《圖一　微軟推動Windows 7的五大關鍵步驟 》 資料來源：工研院IEK（2009/11）

綜觀Windows 7的品質改善計畫中的二項子計劃「Velocity Program」和「Logo Program」，分別以改善消費者體驗和統整電腦各項應用軟硬元件的管理與相容性此兩大要點為基礎。微軟在這次Windows 7的改善中，藉由「Logo Program」協調客戶的軟、硬體裝置產品，在以Windows為基礎標準之下，建立安裝執行的共同語言，確保更為便捷與信賴的產品應用。微軟試圖藉由推展新的共同相容技術平台的協調與建立，使作業系統與週邊裝置連結更為簡易流暢，使用戶端的使用體驗有大幅加乘之效。微軟以「Logo Program」做為這次推展Windows 7「Velocity Program」的墊腳石，其中建構觸控平台僅為開端並非結束，觸控開發環境標準平台（Touch SDK）將開啟未來趨勢。

發掘客戶需求與新平台之挑戰

第一階段是「發掘客戶的需求」，經過使用者調查，微軟列出Windows七大觸控使用情境：（1）Navigating and consuming the web、（2）Reading and sorting email、（3）View photos、（4）Playing casual games、（5）Consuming music and video、（6）Navigating files and arrange windows、（7）Using Office applications。簡而言之，使用者對於視窗操作介面有三大動作：瀏覽、檢視、播放。

第二階段是確認「新平台的挑戰」，微軟吸取了之前推出Vista導致市場反彈的教訓，認為Windows 7作業系統若欲完全發揮多點觸控功能，須克服四項挑戰：

• ●改變原本Windows的視窗介面；





• ●解決市面觸控硬體沒有統一介面的窘境；





• ●沒有標準定義的手勢；





• ●缺乏標準化的觸控程式開發平台。

因此Windows 7將觸控開發環境標準平台（Touch SDK）納入作業系統標準規格，微軟意在營造觸控發展環境之標準平台。此舉不僅將傳統觸控運作模式轉化為應用程式開發業者、系統開發業者及硬體開發業者三者合作的模式，微軟提供了明確的規則供大家遵循，並且企圖號召各行各業應用軟體業者加入多點觸控軟體的設計開發行列，此意味多點觸控應用將隨Windows 7上市而如百花齊放。

建立硬體解決方案

由於目前存在各式各樣觸控技術，若沒有共通的衡量準則，勢必會讓終端製造業者和觸控面板業者之間產生相容性問題，於是微軟設立Windows Touch Test Lab（WTTL）以及觸控技術品質的標準規範，若廠商送測產品符合微軟提供的WLK（Windows Logo Kits） ，則可獲得觸控硬體認證（Windows Touch Logo Certification）。Windows Touch Logo Certification隸屬於Windows 7 Logo Program的四個額外認證（Additional Qualification；AQ）的其中一個（另外三個為：Device Stage、Windows Media Center、Windows HD Imaging）。若使用未獲此認證的觸控硬體，其Windows 7的觸控操作會類似之前Vista系統所提供的陽春功能。微軟藉由推廣Windows Touch Logo Certification，一方面可確保觸控硬體符合作業系統所需功能，另一方面系統製造業者採用硬體也將有所依據。目前最新版本為WLK 1.4（自2009年7月9日生效），測試項目包括：連續性及靈敏度（Sampling Rate）、全螢幕觸控（Single Touch Taps）、真實多點觸控（Ghost Point Test）、Single Touch Press and Hold、Double Taps、現階段要求至少兩點（Multi-Touch Points）、Press and Tap、線性精準度（Straight Line Accuracy）、Maximum Touch Lines、要求線距≦1 inch （Multi-Touch Straight Lines）、Line Accuracy Velocity、Single Touch Arcs、Pivot Multi-Touch Arcs。觸控硬體通過WLK 1.4 測試後將被列入硬體相容性清單（Hardware Compatibility List；HCL）。

Windows Touch Test Lab所提供的文件顯示認證過程如表一所示。

促成應用軟體設計和創造整體效益

微軟在Windows 7提供的Windows Touch API分成三類：Touch Message、Multi-touch Gestures以及Manipulations and Inertia。

原本在Windows 7之前開發的程式，或是沒在程式碼中撰寫Touch Message相對應事件處理函式的程式，將只支援基本的Touch API，例如Scrolling、Panning、Zooming等被微軟稱為Good Programming model的功能；若是針對Touch Message及Multitouch Gestures撰寫相對應事件處理函式的程式，就可以支援Windows 7內建手勢（Pre-defined Gesture）來執行對應動作，例如圖片放大縮小、旋轉、控制播放等被微軟稱為Better Programming model的功能；若是程式本身將資料視為一對應真實世界中實際事物的「虛擬物體」，並配合Touch API中的Inertia（一個輔助處理物理移動效果的API）將可達到更完美的觸控體驗，而Manipulations則是讓程式開發者自行定義一連串的Gesture，此即微軟稱為Best Programming model的功能。除了程式設計之外，微軟也提供一些介面設計的建議給軟體開發者，例如應提供較大的觸控圖示避免誤觸、觸控的手勢多不如精、設計觸控動作的回饋效應、以使用者的情境體驗為設計依歸等。

最後，在創造整體效益上，微軟透過Windows 7 Logo Program來確保觸控介面之一致性，希望在不同的使用情境皆可改善使用者介面，讓初次使用者更快上手，而這一切的創新都是為了釋放軟體設計者的創意思維，希冀Windows 7可以帶來新世代的革命。

Windows 7與觸控面板產業相輔相成

隨著科技的演進，人機簡易操作介面的需求愈來愈強烈，觸控面板的應用也來愈廣泛。2007年Apple推出iPhone 後，觸控面板風潮大開，觸控面板的應用自此便由過去的KIOSK、PND、ATM 等工商設備，逐步發展到手機、數位相機等消費性電子產品上。消費性電子產品隨著功能演進，而逐漸增加觸控面板的滲透率與技術發展；工商設備產業則要求更穩固的可靠度、更高的精確度以及產品的客製化。

台灣業者過去曾一度熱衷PDA、Tablet PC等觸控產品應用，而出現過度投資與擴張產能的情形，歷經多年的產業洗牌與重整，順利渡過激烈競爭的廠商體質已通過考驗，目前台灣在觸控產業中下游的佈局已相當完整，包括觸控面板、液晶面板與系統組裝等領域，因為握有關鍵零組件與品牌客戶的優勢，面臨Windows 7帶來的商機更有信心。

然而面臨新一輪的產業競爭，觸控面板已經由配角蛻變成不可或缺之人機介面，台灣業者須改以消費者觀點來規劃研發方向與產品方向。圖二為筆者所整理的流程圖，包括滿足顧客需求、產品軟硬體設計、抓住顯示器趨勢、選擇觸控技術等過程皆是環環相扣，唯有了解前因後果才能制敵機先。

《圖二　觸控技術與產品設計之關聯 》 資料來源：工研院IEK（2009/11）

觸控面板功能及其技術原理

觸控面板功能運作圖可由圖三來說明。共包含4大項元件：（1）觸控輸入介面；（2）含微處理器等之電路控制板；（3）後端韌體及系統軟體；（4）回饋機制。各步驟都有其技術意涵，例如Touching Signal的感測必須檢查是否為誤觸訊號，因此像Face detection、Palm Rejection等等功能皆來自於此；而許多複雜操控行為的定義必須靠軟體才能搭配各項應用軟體的功能而符合使用者需求；至於在回饋機制部份則是日趨重要，例如聲音回饋、影像回饋、震動裝置及力回饋等。

《圖三　觸控功能運作解析圖 》 資料來源：工研院IEK（2009/11）

觸控面板技術最根本的原理是檢測觸控訊號，可供偵測的訊號包括：Voltage、Current、Capacitance、Absence/Reflection of light、Sound、Force等等，因此每種檢測不同訊號的技術皆可發展成一系列觸控技術。

主要觸控技術內容

自1980年代以降，各廠商分別開發多項觸控技術，其中以電阻式及電容式觸控面板最為重要，後者又可細分為表面電容式（Surface Capacitive）及投射電容式（Projective Capacitive）2種，其他技術包含超音波式（Surface Acoustic Wave；SAW）、紅外線式（Infrared；IR）及電磁式觸控面板（Electro-magnetic Digitizer）等。隨著應用環境不同，業者必須提供不同的技術解決方案。舉例而言，電容式觸控面板藉由偵測面板表面的電容變化而產生電子訊號，因此可使用導電物體如手指作為觸控介面，但反而不能使用絕緣的觸控筆，同時經常配戴手套的工業應用場合亦不適用電容式觸控面板。其中電磁式技術為了能拓展應用範圍，近年來也搭配投射式電容觸控技術而推出所謂的Dual-type（或稱DuoSense）技術，以補彼此之不足。

觸控技術詳細分類可參考圖四所示。然而世上並不存在完美的觸控技術，對應各種產品都有較適合的技術，可參見圖五所示。

《圖四　觸控技術分類樹狀示意圖 》 資料來源：工研院IEK（2009/11）

《圖五　對應各種產品的現行觸控技術 》 Res.指電阻式；Pro.Cap指投射電容式；Sur.Cap指表面電容式；EM指電磁式。資料來源：工研院IEK（2009/11）

表二是各式觸控技術比較，其中不是每種技術皆可達成多點觸控功能。

Windows 7推動IT產業觸控化

以往觸控應用於IT平台僅限Tablet PC 商務機種或特殊型工業電腦等等利基型應用，始終無法拓展客群。由於單點觸控功能過於陽春，無法完全取代滑鼠、觸控板或手寫板，也因此缺乏觸控應用軟體，因此無法觸發消費者換機需求。Windows 7導入多點觸控，並納入系統標準支援規格，使得軟體開發者和消費者對於觸控功能產生期待。因此隨著搭載Windows 7的觸控機種陸續登場，展望未來的IT 產品觸控滲透率將一觸即發。

由於Windows 7對於硬體規格的要求與Vista略同甚至更低，再加上Windows 7亦推出精簡版，因此Windows 7適用硬體範圍從小筆電橫跨到高階電腦遊戲機皆可，包括All-in-One（AIO）電腦、桌上型電腦、筆記型電腦、小筆電（Netbook）、平板電腦（Tablet PC）等產品皆受惠，是消費者換機的一項有效觸媒。

由於Windows 7主打多點觸控功能的應用產品尺寸多為10～20吋級的產品，因此將有三大技術彼此競爭：類比矩陣電阻式（Analog Matrix Resistive；AMR）、投射電容式（PCT）、光學感應式（Optical type）。

類比矩陣電阻式（AMR）

AMR技術改良自一般的電阻式觸控技術，相較於4線及5線式電阻觸控，AMR除了單純的上下2層ITO薄膜與ITO玻璃結構，還在面板內增加棋盤式的矩陣分割，因此觸壓面板時，各個小矩陣皆可得到完整線性資料，因此可支援多點觸控功能。AMR相較另兩者而言是便宜的解決方案，但是受限於IC的解析能力，因此較難擴展至較大的筆電尺寸，代表性廠商如洋華。

投射電容式（PCT）

PCT的運作原理是利用電容耦合原理，逐行供電予驅動線及逐列掃描感測線捕捉電極間電容變化，達到同一時間的多點觸控定位。但PCT技術及結構尚未標準化，靈敏度取決於電容觸控IC，而且ITO玻璃的Pattern Layout 隨尺寸越大、面阻抗值越大而感應不易。PCT技術較適合小筆電和正規筆電的螢幕尺寸，雖然價格較高（每吋大於3美元），但隨著廠商良率提昇，預計可快速降價，甚至有機會因製程良率提昇、邁入更大世代生產線而跨入20 吋以上應用。

PCT技術目前以Glass-Type 為主，此產業門檻在於前段製程的資本投入，以及後段Cover Glass與Glass-type PCT的貼合製程良率。PCT被認為是Windows 7觸控商機的最大受益者，如達虹、和鑫、宸鴻光電、勝華等廠商皆有布局，IC廠商則包括Synaptics、Cypress、瀚瑞微電子（PIXIR）、意力半導體等。

光學感應式（Optical type）

另外備受矚目的則是光學感應式觸控技術，光學式可分成CCD-Camera式、CMOS Image Sensor式兩種。其中CMOS Image Sensor式光學觸控技術較適合使用於Windows 7的IT產品上，因為其原理是利用安裝在螢幕上端左右方各1個CMOS Image Sensor鏡頭感應器，加上反射條及控制板等關鍵元件，當使用者觸摸螢幕而遮斷了感測模組發出的LED光後，藉由三角測量演算法來精準定位觸摸位置的座標，所以不需要特定觸控筆，也不須按壓螢幕表面。

此技術所使用的Sensor不受面板尺寸限制也不隨面板面積增大而變貴，因此較具成本優勢，適合使用在20吋以上之AIO電腦或桌上型電腦，目前先以20～30吋的應用領域為主，再往下滲透至NB、PC等市場。未來應用在小尺寸產品時還有一些問題待解決，例如Camera Module厚度常大於5 mm，因此不利安裝在LED NB薄形化上框裡（厚度僅5～6 mm）、螢幕尺寸越小則多點觸控的效果越難正常運作、強光下可能無法辨識觸控點、螢幕四個角落可能出現感應死角等。代表性廠商為原相、Smart-Tech、Next Window、Xiroku等。

截至筆者截稿之際，全球通過Windows Touch Logo Certification的認證產品共84個產品，而台灣業者送測通過認證者共計53個，如表三所示。

內嵌式觸控面板（In-Cell type Touch Panel）

此外還有一種極具潛力的新技術：內嵌式觸控面板。此技術依感測原理不同而分成三種類別：電阻式、電容式、光感應式（Photo sensor）。藉由面板製程的整合，將電阻、電容或光學式的感測元件直接製作在CF或TFT玻璃上。

此技術最大的好處是因為不須外掛Touch Panel，因此可有效降低產品厚度、提昇亮度（或減少背光），目前多家面板廠已積極投入開發內嵌式觸控面板，此舉不僅符合觸控面板的潮流，同時也可望提升面板業者的競爭力，如夏普、TMD、友達等業者。

相對地，由於此技術的製程和TFT-LCD製程是一貫化完成，良率是何時進入量產的最大疑慮，因為一旦產生不良品，則整片面板即報廢。雖然目前還無法做到商品化，不過其長期的發展仍值得留意。

觸控面板：不可或缺的人機介面

由於觸控面板僅為輸入裝置的一種，其他輸入裝置如鍵盤、滑鼠、語音辨識等等都是傳統被熟知的輸入方式，因此Windows 7帶來的觸控商機須配合「非手指不可的應用服務」方能一觸即發。Netbook、Tablet PC以及All-In-One PC 為初期導入較快之應用產品。基於業者對觸控技術的商用化、實用性及成本考量，投射式電容技術與光學感應式技術較易符合Windows 7對於多點觸控之品質訴求，但是Windows Touch Logo Certification僅為搶占觸控商機之入場券，技術量產性、產能優勢及集團利基資源皆為投資決策時的考量因子。

《圖六　以價值網模式拆解觸控產業 》 資料來源：Brandenburger與Nalebuff合著之Co-operation（1996）

台灣觸控面板產業自2007 年iPhone上市後，重新獲得各系統廠商青睞，因而有一連串併購與策略聯盟的動作持續見諸報端。若是引用「價值網」的概念，則可將觸控面板產業拆解成圖六所示的五個節點：公司、供應商、顧客、競爭者、互補者。隨著ICT產品的多樣化，觸控面板產業開始走向多點觸控、手勢辨識等功能整合以滿足使用者日益升高的期待心理。也因為如此，許多面板廠自己集團內的Display driver IC廠商也開始跨入觸控面板的Controller IC領域，提供一次滿足兩者的解決方案；所有的參與者都希望能爭取到最大的自身利益，但也同時共同創造更大的共同利益。而不同的觸控技術業者則是持續擴大自己的產品應用領域，或是藉著提高自己的附加價值以避免出局，例如面板廠商開始發展In-Cell type觸控技術。微軟推出的Windows 7系統則是互補者，與產業鏈一同拉抬了觸控面板產業規模，帶給觸控面板產業下一個成長契機。

（本文作者為工研院IEK產業分析師）