觸控IC、材料改善精進(jìn) 電容式觸控未來發(fā)展可期
北京時間09月03日消息，寶威科技網(wǎng)訊，觸控螢?zāi)患夹g(shù)的萌芽最早雖可上溯至70年代，但實(shí)際上早期的觸控技術(shù)大多僅限于電阻式觸控技術(shù)，由于無法避免使用PET薄膜以機(jī)械式觸壓結(jié)構(gòu)辨識觸點(diǎn)座標(biāo)，使當(dāng)時的觸控應(yīng)用增加許多使用限制；發(fā)展至今，反而近年來在市場上嶄露頭角的電容式觸控才開始發(fā)光發(fā)熱...
觸控螢?zāi)患夹g(shù)并不是太先進(jìn)的技術(shù)，早在1970年代，就有大量的技術(shù)釋出，初期較熟的技術(shù)有電阻式螢?zāi)挥|控、紅外線感測觸控、聲波感測觸控與電磁感應(yīng)式觸控等技術(shù)手段，但當(dāng)時仍以電阻式觸控螢?zāi)辉O(shè)計(jì)方案最為成熟、成本最低，為當(dāng)時最普及的觸控應(yīng)用解決方案。
圖示:PCT電容式觸控設(shè)計(jì)方案，為全光學(xué)玻璃設(shè)計(jì)，具透光度高、反射率低優(yōu)點(diǎn)。
圖示:PCT電容式觸控螢?zāi)挥|控IC，可濾除環(huán)境雜訊，精確算出指尖于觸屏的座標(biāo)點(diǎn)。
但隨著使用者對于3C產(chǎn)品的要求越來越高，相關(guān)技術(shù)也出現(xiàn)各式改良方案，但在中、小尺寸的設(shè)計(jì)方案中，由于使用者很容易察覺行動裝置的螢?zāi)昏Υ茫钇占暗碾娮枋接|控螢?zāi)环炊驗(yàn)镮TO設(shè)計(jì)限制而無法滿足用戶需求，雖有智慧型手機(jī)采用，但仍有相當(dāng)大的改善空間。
電容式觸控螢?zāi)环桨钢厮芟M(fèi)者觸控產(chǎn)品觀感
直至觸控技術(shù)在作業(yè)系統(tǒng)、人機(jī)介面設(shè)計(jì)、材料與生產(chǎn)技術(shù)各方面均有突破性進(jìn)展，如Apple iPhone產(chǎn)品推出，改寫使用者對觸控螢?zāi)粦?yīng)用的品質(zhì)要求標(biāo)準(zhǔn)！其中快速產(chǎn)生巨幅改善的重點(diǎn)，即在Apple大量導(dǎo)入電容式觸控感測方案，透過整合度更高、透光率與螢?zāi)伙@示表現(xiàn)效果更佳的設(shè)計(jì)方案，重塑使用者對于搭載觸控螢?zāi)恍袆赢a(chǎn)品的信賴感，以優(yōu)異的品質(zhì)虜獲消費(fèi)者芳心。
在iPhone產(chǎn)品于市場創(chuàng)造極佳使用者體驗(yàn)與亮眼的市場表現(xiàn)后，盡管目前市場成熟或發(fā)展中的相關(guān)觸控技術(shù)仍有多達(dá)20多種以上，但仍以電容式觸控技術(shù)受益iPhone市場表現(xiàn)顯得相對亮眼。
電容式觸控螢?zāi)辉O(shè)計(jì)方案，主要有分表面電容式SCT(Surface Capacitive Touch Panel)、投射電容式PCT(Projected Capacitive Touch Panel)兩大技術(shù)為主。其中SCT技術(shù)因?yàn)樵缙趯＠拗戚^多、制作成本較高，早期推出的市占率表現(xiàn)無法超越電阻式觸控螢?zāi)患夹g(shù)；但近年來在SCT相關(guān)專利相繼過期，加上光學(xué)技術(shù)持續(xù)改善下，SCT在后續(xù)應(yīng)用有持續(xù)普及的傾向。
PCT技術(shù)滿足多點(diǎn)觸控應(yīng)用需求
PCT技術(shù)因?yàn)樵O(shè)計(jì)架構(gòu)可以滿足多點(diǎn)觸控、多觸點(diǎn)追蹤設(shè)計(jì)要求，加上iOS Device大量采行此技術(shù)整合觸控顯屏，因此在市場上成為相關(guān)觸控廠商競相開發(fā)的觸控技術(shù)，是目前技術(shù)累積最快、商品化應(yīng)用方案最完整的觸控技術(shù)。
此外，因應(yīng)電容式觸控技術(shù)強(qiáng)敵壓境，電阻式觸控技術(shù)亦在有限的條件下積極進(jìn)行設(shè)計(jì)方案改善。例如：早期電阻式觸控螢?zāi)灰蛴|控層必須利用多層ITO建構(gòu)機(jī)械壓按的觸點(diǎn)偵測架構(gòu)，相較之下造成電阻式觸控螢?zāi)辉谕腹庑陨媳憩F(xiàn)較差、螢?zāi)槐憩F(xiàn)易反光等使用問題。
但新的電阻式觸控螢?zāi)唬殉霈F(xiàn)采用高透光性光學(xué)PET膜來制作ITO觸控層，利用導(dǎo)電多分子Conductive Polymer、搭配奈米碳管結(jié)構(gòu)Nano Carbon Tube，發(fā)展出具高透光性表現(xiàn)之電阻式觸控螢?zāi)荒＝M，甚至利用多層式ITO結(jié)構(gòu)，建構(gòu)可以經(jīng)交叉觸點(diǎn)分析、解析，同時螢?zāi)欢嘤|發(fā)點(diǎn)偵測、定位、追蹤的電阻式觸控螢?zāi)环桨浮?/p>
電阻式觸控螢?zāi)患夹g(shù)限制多轉(zhuǎn)戰(zhàn)特殊應(yīng)用市場
電阻式觸控螢?zāi)环桨?，不管是透光性提升、還是同時多觸點(diǎn)分析／追蹤，電阻式觸控螢?zāi)灰芽蛇_(dá)到接近電容式觸控方案的性能表現(xiàn)。但即便電阻式應(yīng)用方案已可達(dá)到近似效果，實(shí)際上市場的中／小型螢?zāi)挥|控方案使用趨勢與產(chǎn)品設(shè)計(jì)，均已轉(zhuǎn)移至電容式觸控解決方案上，電阻式應(yīng)用轉(zhuǎn)而朝向特殊應(yīng)用的觸控螢?zāi)皇袌鰹橹鳌?/p>
此外，電容式觸控設(shè)計(jì)方案與電阻式觸控螢?zāi)婚_發(fā)重點(diǎn)有明顯不同！因?yàn)殡娮枋接|控為利用結(jié)構(gòu)ITO設(shè)計(jì)，達(dá)到觸壓訊號回饋解析觸點(diǎn)座標(biāo)的設(shè)計(jì)形式，較容易發(fā)展為大螢?zāi)辉O(shè)計(jì)方案，開發(fā)重點(diǎn)在ITO本身。
但電容式觸控方案就不同了，因?yàn)殡娙菔接|控方案為偵測指尖觸按在屏幕玻璃介質(zhì)與觸控感測層之間的電容反應(yīng)，進(jìn)而再濾掉雜訊、靜電等訊息后換算分析得出觸點(diǎn)座標(biāo)，而其間濾除環(huán)境雜訊、靜電的能力，與即時換算取得觸點(diǎn)絕對座標(biāo)的速度，才是電容式觸控螢?zāi)恍阅鼙绕吹脑O(shè)計(jì)重點(diǎn)。
電容式觸控IC開發(fā)者眾IC、材料技術(shù)同步提升設(shè)計(jì)方案效能
很明顯的，SCT或PCT方案所建構(gòu)的觸控螢?zāi)辉O(shè)計(jì)，在觸屏的耐用度、光學(xué)透光度等優(yōu)勢上，是絕對勝過電阻式觸控設(shè)計(jì)方案甚多；而電容式觸控方案性能與準(zhǔn)確度的提升重點(diǎn)，將是在本身玻璃的材料科技與該技術(shù)如何快速自微弱電流訊號換算真實(shí)觸點(diǎn)座標(biāo)的處理能力，除了材料科技外，最重要的即是觸控IC的整合能力。
其中PCT初期設(shè)計(jì)方案，都是用于非透明性的觸控應(yīng)用方面。例如，筆記型電腦的TouchPad或是資訊家電的觸摸式控制開關(guān)設(shè)計(jì)方案，觸控IC供應(yīng)商有Cypress、Synaptics、Alps、Broadcom等。而PCT為利用在多層表面以ITO排列組成的sensing element，藉由IC取得螢?zāi)粯O微弱的電性改變資訊，解析判斷目前觸點(diǎn)的X/Y/Z軸資訊。
雖然PCT可利用塑料、強(qiáng)化玻璃(cover lens)改善觸控板表面的耐刮性與環(huán)境耐受性，但當(dāng)面板尺寸變大就必須適時增加更多的sensing element，此時會因?yàn)檫^多的sensing element，需要更多的面板線數(shù)，同時也會令內(nèi)阻增加，產(chǎn)生觸控IC設(shè)計(jì)不易的困擾，導(dǎo)致目前PCT設(shè)計(jì)方案多應(yīng)用于小尺寸觸控面板設(shè)計(jì)為多。
檢視iPhone的電容觸控設(shè)計(jì)方案優(yōu)勢，不外乎高透光率、低反射率，即便是電阻式觸控方案改采高透光型之ITO膜設(shè)計(jì)方案，透光率也頂多能自80 %改善至88~90%。反觀電容式觸控方案，所使用的光學(xué)表面強(qiáng)化玻璃、與觸控層光學(xué)玻璃貼合設(shè)計(jì)，穿透率基本上已有87%~90%；若搭配光學(xué)材料改善設(shè)計(jì)(如使用高透光光學(xué)玻璃、特殊光學(xué)膠合劑)，透光率改善可以達(dá)到95%~98%。
至于反射率的改善方面，電容式觸控方案也可自8%~10%降到2%以下，改善幅度為電阻式設(shè)計(jì)所無法達(dá)到之境界。此外，電容式觸控方案可在生產(chǎn)制程同時改善如玻璃材料的表面硬化、強(qiáng)化化學(xué)處理，另可搭配防污、抗菌、耐刮、抗指紋沾染等改善處理方案。同時電容式觸控設(shè)計(jì)方案，近來針對薄化亦有新穎制程與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案推出，未來發(fā)展前景值得期待。
