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降成本提高滲透率 光學式多點觸控潛力十足
 

【CTIMES/SmartAuto 鍾榮峰 報導】   2009年11月22日 星期日

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支援Windows 7的多點觸控技術主要以投射電容式(PCAP)、光學式(Optical)和類比矩陣電阻式(AMR)為主,各具優劣,沒有一種多點觸控技術可以通吃所有觸控應用市場。目前觸控產業界最重要的發展策略,應是提高多點觸控功能在PC和NB應用的滲透率。

根據DisplaySearch統計,今年PC和NB出貨量可達2.8億和1.5億台,不過具備觸控功能的滲透率只有2.5%和2%,預估到2012年,出貨量可超過3.5億台和2.3億台的情況下,觸控功能的滲透率將成長至4.5%和12%。值得注意的是,AIO的出貨量將從600萬成長到超過800萬台,觸控功能的滲透率將從15%迅速成長至超過60%。另外DisplaySearch的預估統計顯示,到2015年在全球電子產業唯一能夠達到兩位數複合成長率的產品便是觸控螢幕,其預估成長率可達16.9%,比顯示產業的成長率超過3.4倍。營收預估從今年的30億美元成長到超過90億美元。微軟的市場調查分析則指出,多點觸控功能可提供明確的產品差異化、能強化隨時隨地的使用經驗並創造新興的應用情境,對關注於多點觸控功能的消費者來說,90%願意多花費20~30%的預算讓電腦支援多點觸控功能。

多點觸控功能在PC和NB的發展性,其實還有很大的空間。劍揚光學執行副總經理黃乃傑便認為,若把中大尺寸結合AIO看做是觸控面板的主要趨勢應用,恐怕有待商榷。因為整體市場規模與數量並不夠大。如何讓觸控功能進一步成為PC和NB的必備功能,或許才能有效支撐整個觸控產業,也才是值得深究的重點。NextWindow亞洲區業務協理高士傑則指出,觸控功能並不會完全取代滑鼠和鍵盤作為大量資料輸入的媒介角色。觸控還是以直覺式操作應用為主。但是觸控螢幕應用的成長速度是相當明顯的。

內嵌光學觸控技術特性示意表

供應商劍揚 TMD

Japan

SharpSamsung友達/Planar
方案 內嵌光學式 內嵌光學式 內嵌光學式 內嵌光學式 內嵌光學式
結構 In-CellIn-CellIn-CellIn-CellIn-Cell
設計結構 簡單 複雜 複雜 中等 中等
原理 光學感測

Current Mode

光學感測 光學感測 光學感測 光學感測

Charge Mode

製程 Amorphous Si TFTPolysilcon TFTPolysilcon TFT Amorphous Si TFT
輸入方式 雷射、

手指、觸筆

影響掃瞄及手寫輸入 影響掃瞄及手寫輸入 手寫輸入 手指

觸筆

元件 非晶矽 低溫多晶矽

LTPS

低溫多晶矽

LTPS

非晶矽 非晶矽
尺寸 任何尺寸 小於4吋 小尺寸 小尺寸 任何尺寸
開口率 90~95% 80% <80% <90% <90%
商品化

資料來源:劍揚光學;整理:鍾榮峯

不過如何降低多點觸控功能的成本,應是攸關其滲透率能否提高的重要關鍵。黃乃傑表示,所有觸控系統架構都需要感測元件、控制器、後端裝置驅動軟體三大要件:首先是附著或內嵌於LCD螢幕的偵測裝置、陣列或是薄膜等感測元件,藉由觸控所產生的光、壓力、聲音或者電荷變化等物理訊號,需要控制器讀取類比或數位物理訊號並以演算法進行位置解算,然後將前端觸控座標點資料傳送至PC、NB或是手機等後端以軟體驅動。黃乃傑認為,真正影響到觸控面板成本的部分應該是在感測元件,若包含所有觸控面板軟硬體元件,每吋合理成本價格應該在1美元左右。投射電容觸控面板的價格,每吋約在2.5~3美元,電阻式則在1.4~1.5美元。

高士傑認為光學觸控技術會是最佳化的支援技術,尺寸夠大、效能好、成本也較低,整體上可以滿足Win 7的硬體需求。高士傑指出,光學式觸控螢幕的機構設計主要是以兩顆CMOS光學感測鏡片元件為核心,搭配特殊材質的反射板和處理接收運算的控制器。一顆CMOS光學感測元件發射紅外線,光源投射到反射板,再由另一顆感測元件接收。觸控感測原理亦即藉由觸控物體阻斷紅外線反射光源的方式,藉由控制器算出阻斷角度,藉由三角運算來偵測出觸控點的位置。因此,硬體架構其實很簡單,功耗也較低,重要的是在演算法模式,攸關運算順暢與否。

目前NextWindow在18.5~24吋的光學式觸控面板已經通過Win 7認證。HP的下一代TouchSmart和Sony的多點觸控AIO產品也都採用NextWindow的方案。

另外還有內嵌(In-cell)光學式觸控技術,黃乃傑說明表示,這是在標準TFT LCD面板製造過程中,同時完成觸控元件製造的技術。按照高解析畫素設計嵌入光學感測觸控元件,去偵測二維方向光訊號強弱的觸控變化,每一感光元件獨立運作不會相互干擾,不僅可達到多點觸控效果,更可省材料成本、不用變更既有面板產線流程與參數。內嵌光學感測技術也可避免光學感測面板受到外部光影干擾造成觸控感測失焦的問題。

黃乃傑指出,目前有許多廠商參與開發內嵌式觸控技術,但能夠量產的廠商就數劍揚與Sharp兩家,如何內嵌元件的技術並不是問題,選擇哪種感測元件結構非常重要,這會影響LCD製程的複雜度,此外抗雜訊能力、開口率和透光細節設計也很關鍵。

理論上,光學觸控面板尺寸並沒有上限,相較於其他觸控技術,光學式應用在大尺寸觸控面板的成本比較低,降價空間也很有彈性、可接受任何觸控形式、面板壽命長、反應速度快,採用玻璃或不用任何基板,因此透光性高可達90%以上,也不會影響LCD解析度。不過正因為光學式觸控感測元件需放在玻璃平面,因此光學式觸控面板尚無法滿足全平面設計要求,增加光學觸控感測點數的方式便是在感測元件內或是直接增加CMOS元件數。

關鍵字: 多點觸控  Windows 7  劍揚光學  黃乃傑 
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