支持Windows 7的多点触控技术主要以投射电容式(PCAP)、光学式(Optical)和模拟矩阵电阻式(AMR)为主,各具优劣,没有一种多点触控技术可以通吃所有触控应用市场。目前触控产业界最重要的发展策略,应是提高多点触控功能在PC和NB应用的渗透率。
根据DisplaySearch统计,今年PC和NB出货量可达2.8亿和1.5亿台,不过具备触控功能的渗透率只有2.5%和2%,预估到2012年,出货量可超过3.5亿台和2.3亿台的情况下,触控功能的渗透率将成长至4.5%和12%。值得注意的是,AIO的出货量将从600万成长到超过800万台,触控功能的渗透率将从15%迅速成长至超过60%。另外DisplaySearch的预估统计显示,到2015年在全球电子产业唯一能够达到两位数复合成长率的产品便是触控屏幕,其预估成长率可达16.9%,比显示产业的成长率超过3.4倍。营收预估从今年的30亿美元成长到超过90亿美元。微软的市场调查分析则指出,多点触控功能可提供明确的产品差异化、能强化随时随地的使用经验并创造新兴的应用情境,对关注于多点触控功能的消费者来说,90%愿意多花费20~30%的预算让计算机支持多点触控功能。
多点触控功能在PC和NB的发展性,其实还有很大的空间。剑扬光学执行副总经理黄乃杰便认为,若把中大尺寸结合AIO看做是触控面板的主要趋势应用,恐怕有待商榷。因为整体市场规模与数量并不够大。如何让触控功能进一步成为PC和NB的必备功能,或许才能有效支撑整个触控产业,也才是值得深究的重点。NextWindow亚洲区业务协理高士杰则指出,触控功能并不会完全取代鼠标和键盘作为大量数据输入的媒介角色。触控还是以直觉式操作应用为主。但是触控屏幕应用的成长速度是相当明显的。
内嵌光学触控技术特性示意表 |
供货商 |
剑扬 |
TMD
Japan |
Sharp |
Samsung |
友达/Planar |
方案 |
内嵌光学式 |
内嵌光学式 |
内嵌光学式 |
内嵌光学式 |
内嵌光学式 |
结构 |
In-Cell |
In-Cell |
In-Cell |
In-Cell |
In-Cell |
设计结构 |
简单 |
复杂 |
复杂 |
中等 |
中等 |
原理 |
光学感测
Current Mode |
光学感测 |
光学感测 |
光学感测 |
光学感测
Charge Mode |
制程 |
Amorphous Si TFT |
Polysilcon TFT |
Polysilcon TFT |
|
Amorphous Si TFT |
输入方式 |
雷射、
手指、触笔 |
影响扫瞄及手写输入 |
影响扫瞄及手写输入 |
手写输入 |
手指
触笔 |
组件 |
非晶硅 |
低温多晶硅
LTPS |
低温多晶硅
LTPS |
非晶硅 |
非晶硅 |
尺寸 |
任何尺寸 |
小于4吋 |
小尺寸 |
小尺寸 |
任何尺寸 |
开口率 |
90~95% |
80% |
<80% |
<90% |
<90% |
商品化 |
可 |
低 |
可 |
低 |
低 |
数据源:剑扬光学;整理:钟荣峯 |
不过如何降低多点触控功能的成本,应是攸关其渗透率能否提高的重要关键。黄乃杰表示,所有触控系统架构都需要感测组件、控制器、后端装置驱动软件三大要件:首先是附着或内嵌于LCD屏幕的侦测装置、数组或是薄膜等感测组件,藉由触控所产生的光、压力、声音或者电荷变化等物理讯号,需要控制器读取模拟或数字物理讯号并以算法进行位置解算,然后将前端触控坐标点数据传送至PC、NB或是手机等后端以软件驱动。黄乃杰认为,真正影响到触控面板成本的部分应该是在感测组件,若包含所有触控面板软硬件组件,每吋合理成本价格应该在1美元左右。投射电容触控面板的价格,每吋约在2.5~3美元,电阻式则在1.4~1.5美元。
高士杰认为光学触控技术会是优化的支持技术,尺寸够大、效能好、成本也较低,整体上可以满足Win 7的硬件需求。高士杰指出,光学式触控屏幕的机构设计主要是以两颗CMOS光学感测镜片组件为核心,搭配特殊材质的反射板和处理接收运算的控制器。一颗CMOS光学感测组件发射红外线,光源投射到反射板,再由另一颗感测组件接收。触控感测原理亦即藉由触控物体阻断红外线反射光源的方式,藉由控制器算出阻断角度,藉由三角运算来侦测出触控点的位置。因此,硬件架构其实很简单,功耗也较低,重要的是在算法模式,攸关运算顺畅与否。
目前NextWindow在18.5~24吋的光学式触控面板已经通过Win 7认证。HP的下一代TouchSmart和Sony的多点触控AIO产品也都采用NextWindow的方案。
另外还有内嵌(In-cell)光学式触控技术,黄乃杰说明表示,这是在标准TFT LCD面板制造过程中,同时完成触控组件制造的技术。按照高解析画素设计嵌入光学感测触控组件,去侦测二维方向光讯号强弱的触控变化,每一感光组件独立运作不会相互干扰,不仅可达到多点触控效果,更可省材料成本、不用变更既有面板产线流程与参数。内嵌光学感测技术也可避免光学感测面板受到外部光影干扰造成触控感测失焦的问题。
黄乃杰指出,目前有许多厂商参与开发内嵌式触控技术,但能够量产的厂商就数剑扬与Sharp两家,如何内嵌组件的技术并不是问题,选择哪种感测组件结构非常重要,这会影响LCD制程的复杂度,此外抗噪声能力、开口率和透光细节设计也很关键。
理论上,光学触控面板尺寸并没有上限,相较于其他触控技术,光学式应用在大尺寸触控面板的成本比较低,降价空间也很有弹性、可接受任何触控形式、面板寿命长、反应速度快,采用玻璃或不用任何基板,因此透旋光性高可达90%以上,也不会影响LCD分辨率。不过正因为光学式触控感测组件需放在玻璃平面,因此光学式触控面板尚无法满足全平面设计要求,增加光学触控感测点数的方式便是在感测组件内或是直接增加CMOS组件数。