需求急速扩增 触控面板市场战争即将开打
2012-06-29 15:41:19 来源:中国触摸屏网 浏览次数:0
根据DisplaySearch所公布的资料显示,2015年时全球触控模组市场出货量将高达14亿台,总营收为90亿美元;而日本市调机构富士经济(Fuji Keizai)也预估,至2016年时,该市场全球规模将较2011年成长110.5%,总产值可望达到7,753亿日圆。
多点触控(Multi-Touch)模式渐成触控面板趋势
PIXCIR的COO Vincent Fuentes对此表示,在人们日常生活中有越来越多的硬体设备、应用程式(如:3D互动游戏、地图浏览装置),甚至是如微软Windows 7及新推出的Windows 8等作业系统,也开始支援触控介面操作的发展趋势下,预料全球触控面板市场在未来几年内将会有惊人的成长表现。
特别是能够同时运用多个手指在同一面板进行触控操作的多点触控(Multi-Touch)模式,由于不仅能较以往的单点触控操作更加灵活,使输入方式更加个性化之外,使用起来也更为直觉且简单,不需艰深的学习技巧便能操作,因此自2007年搭配Apple iPhone上市以来,即广泛受到人们所欢迎。
而以现阶段触控面板的发展状况来观察,较为成熟的技术大致可区别为电磁式、超音波式、光学式(CMOS影像与红外线)、曲波/压力侦测、电容式(表面电容与投射电容),以及电阻式(类比与数位)等几大类型。其中电阻式因其技术发展的时间较早、制造成本也较低廉,因此以往有较多的产品采用。
不过现在受到市场上对于多点触控模式需求高涨的影响,技术亦随着应用程式及作业系统的演进,从单纯的2点、3点发展到对于报点率、耗电量、触控误判标准更加严格的10点触控,在上述众多触控技术当中,就业界普遍的认知,只有投射式电容(Projected Capacitive)技术才有能力达到所需要求,也因此在今年COMPUTEX 2012的会场内所展出的各式AIO PC或Ultrabook等设备,几乎都是以支援投射式电容触控面板为主。
产品最佳化应由装置外壳、面板玻璃厚度与电极布局设计下手
投射电容式触控技术的基本运作原理,是以电容感应为主,藉由电容感测晶片(控制器),来感应采单层或多层图样化行/列交错散布ITO导电玻璃中铟锡氧化物电极之电容值变化状况,以便确认使用者手指的接触位置及其移动轨迹,因此不仅无须透过校准就能得到精确的触控位置,因此所产生的可近场侦测及具较高灵敏度之特性,亦能避免萤幕刮损与破裂问题,从而增加面板的点击次数和延长使用寿命。
Fuentes表示,一般来说,投射电容式触控技术还可再分成自身电容型(Self Capacitance)与相互电容型(mutual capacitance)两种。 Fuentes解释,自身电容型是指触控物体与电极之间直接产生的电容耦合,并藉由量测其电极电容变化以确定触碰发生位置;至于相互电容型则是量测触碰发生时,邻近2层电极之间产生的电容耦合变化。
要注意的是,为避免使用者手指之间所产生的串扰,而导致触控位置误判或有Floating状况的产生,业者在设计面板时应该要设法保持其良好的回路,并尽量减少自身电容。
「Floating的形成会受装置外壳、尺寸、电力线(连通外部交流电或直流电等电源),以及使用者所处位置及持握装置方式等因素所造成的回路(装置与用户之间所形成的封闭电路电容)、自身电容和相互电容…等项目直接的影响,而与装置的驱动电压及所用的感测技术无直接关系。」Fuentes表示,因此业者可以由装置外壳、面板玻璃厚度与电极布局等处的设计组合着手,借此提高其面板在多点触控模式上的灵敏度与辨识效率。
不同电极布局的差异与改善之道
以SITO布局为例,常见的电极布局大致有Diamonds、Hollow、Empty、Matrix、Radiator、Islands…等几种不同类型。而在使用电极pitch 6mm、触点直径8mm的测试环境条件下,每种电极布局各自在Linearity、Floating(可携式装置)、SNR、厚度小于0.5mm的薄面板、大于1.1mm的厚面板,以及大小超过12吋的大型萤幕…等方面都有不同的绩效表现。
举例来说,「除了在大型萤幕方面表现平平外,Radiator类型的电极布局在其他项目上都有着不错性能;而Diamonds类型的电极布局虽然在厚面板与大型萤幕方面表现良好,但在Linearity及SNR上则差强人意,于薄面板和Floating上更是表现不佳。」而业者除可视其需求选用合适的布局外,亦可在一些相关设计参数上进行调整,以求达到其最佳的表现。
再举例来说,对于Radiator类型的电极布局而言,业者可以设法将其fin ptich进行最佳化,以从中取得最好的效果。 「根据PIXCIR测试结果,当Pitch小于面板(Cover)时,虽然在相互电容方面的表现会相当良好,但ITO负荷则会过高;相反地,若将Pitch设计成大于面板时,ITO负荷虽良好,不过在相互电容上会显得过于衰弱。」
因此最好方式是让Pitch与面板两者相等,使相互电容与ITO负荷都能落在业者可接受范围内。至于在Hollow类型的电极布局上,边框的宽度则是重点。 「边框的宽度必须要与面板玻璃厚度相互搭配。」Fuentes认为,ITO与ITO之间的间隙除了要依循流程规则的要求外,若干光学方面的需求也应该同时被满足(一般而言,大约是落在40~100um之间)。
PIXCIR长期致力于投射式电容触控技术并备受肯定
PIXCIR CEO Jiin-Wei Hung表示,该公司在iPhone兴起之初,即专注投入于投射式电容触控技术的开发,不仅有6项核心专利遍布欧洲、美国、韩国、日本、大陆与台湾…等地区,欧盟专利业已获得授权。 「至于在台湾专利方面,PIXCIR也有244项专利申请,而其中133个发明专利进入到实质审查阶段,61专利获得授权证书。」
目前其Tango方案除了已被广泛应用于手机市场(如DIFO 4.3吋手机、Dell 5.0吋MID、Cgmobile 4.0吋手机、联想5.0吋MID、GuoXT M3 4.3吋手机、蓝魔8吋平板电脑…等)之外,在数位相机、咖啡机…等消费性电子产品上也获得多家业者的采用。
Hung强调,现阶段PIXCIR不仅是大联大集团的合作伙伴,也是高通及展讯共同推荐的合格供应商。未来在Tango模组制造成本持续下降至与电阻式面板相同、OGS技术逐渐成熟,以及Win8/Ultrabook上市后所创造出的市场成长机会等因素影响下,Hung预期电容式触控面板将会在极短的时间内,完全取代电阻式触控面板,成为市场中的主流。
「在市场需求急速扩增,但市场供应未能跟上的情势下,相信触控面板市场的战争很快就会开打。」而PIXCIR则会秉持其Tango产品系列一贯的市场定位原则,持续研发最高性价比的触控IC,为工控、家电、车载与消费性电子市场产品,提供最优质的触控面板解决方案。