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觸摸面板技術(shù)最前沿（一）：新一代觸摸面板將令產(chǎn)品換新顏

編輯：hattie 2010-07-05 15:00:25 瀏覽：1638 來(lái)源：日經(jīng)BP社

　　　　新一代觸摸面板技術(shù)將成為產(chǎn)品差異化的決定性因素。這些就是可用兩手10指同時(shí)觸摸操作的多點(diǎn)觸控技術(shù)；不僅支持手機(jī)，還支持個(gè)人電腦和數(shù)字標(biāo)牌的大畫面技術(shù)；與液晶一體化以減薄厚度和重量的In-cell和On-cell技術(shù)等。迄今一直在以構(gòu)思為主的階段，但隨著“iPhone”的熱賣及“iPad”的上市，開(kāi)發(fā)競(jìng)爭(zhēng)之火已點(diǎn)燃。這種新一代觸摸面板將從2010年下半年開(kāi)始亮相。

　　成敗交織的觸摸面板應(yīng)用設(shè)備

　　　　觸摸面板的歷史比較古老。采用觸摸輸入、類似于“iPad”的產(chǎn)品的面世時(shí)間要追溯到大約20年前。當(dāng)時(shí)被稱為“手寫筆輸入電腦”等。以先驅(qū)者而聞名的是1990年前后活躍于便攜式產(chǎn)品用軟件開(kāi)發(fā)的美國(guó)Go。該公司自主開(kāi)發(fā)出了OS“PenPoint”和配備該系統(tǒng)的手寫筆輸入式便攜電腦。

　　　　之后，美國(guó)微軟發(fā)布了支持手寫筆輸入的OS“Windows for Pen Computing”，美國(guó)蘋果上市了手寫筆輸入式便攜信息終端“Apple Newton”，吸引了廣泛關(guān)注。不過(guò)，這些產(chǎn)品未能被市場(chǎng)廣泛接受。

　　　　作為手寫筆輸入式設(shè)備，夏普1993年發(fā)售的便攜信息終端“Zaurus”在日本市場(chǎng)比較暢銷，但全球首款熱賣的是1996年發(fā)售的美國(guó)Palm便攜信息終端“Palm”。其自主開(kāi)發(fā)的基于字母的一筆劃手寫輸入方法被廣泛接受，使Plam得以普及。

　　　　之后，Palm向其他公司授權(quán)提供Palm配備的OS“Palm OS”，美國(guó)IBM上市了配備該系統(tǒng)的“WorkPad”、索尼上市了“CLIE”等便攜信息終端。

　　　　然而，進(jìn)入21世紀(jì)，觸摸輸入終端再遇坎坷。新產(chǎn)品曾競(jìng)相上市。因2002年11月微軟發(fā)布了嵌入手寫筆輸入個(gè)人電腦所需功能的OS“Microsoft Windows XP Tablet PC Edition”，大型個(gè)人電腦廠商紛紛上市了“平板電腦”。

　　　　但這些產(chǎn)品未能獲得消費(fèi)者的認(rèn)可，其市場(chǎng)規(guī)模每年只有100萬(wàn)～200萬(wàn)臺(tái)左右。對(duì)觸摸面板的關(guān)注度迅速萎縮。

　　而開(kāi)始扭轉(zhuǎn)這一潮流的，是任天堂2004年12月上市的便攜式游戲機(jī)“任天堂DS”和2006年3月上市的“任天堂DS Lite”。

　　　　在任天堂DS上，可用手寫筆觸控操作觸摸面板畫面上的游戲形象。開(kāi)發(fā)出了諸如可用手寫筆撫摸畫面上的狗等原來(lái)的按鍵式操作所不具備的新應(yīng)用等。并成功地將便攜式游戲機(jī)的用戶層擴(kuò)大到了成年人。

　　　　任天堂DS的成功，使觸摸面板再次吸引了產(chǎn)品廠商的關(guān)注。

　　　　繼任天堂的游戲機(jī)之后，蘋果公司于2007年6月上市了配備觸摸面板的“iPhone”。通過(guò)采用兩點(diǎn)檢測(cè)觸摸面板，諸如可用兩指隨意擴(kuò)大或縮小照片大小。除了簡(jiǎn)便的操作性之外，還為用戶提供了使用“樂(lè)趣”。

　　　　接著，蘋果公司2010年4月上市的iPad使這種潮流的走向確定下來(lái)：“僅iPad每年就能銷售1000萬(wàn)臺(tái)”，“2010年下半年上市的其他公司生產(chǎn)的終端2011年也將達(dá)到1000萬(wàn)臺(tái)的規(guī)模”。調(diào)查公司公布了這樣的市場(chǎng)預(yù)測(cè)。產(chǎn)品廠商和顯示器廠商對(duì)曾經(jīng)刻上“失敗”烙印的平板終端，重又關(guān)注起來(lái)。

　　多點(diǎn)觸控：由2點(diǎn)檢測(cè)向10點(diǎn)檢測(cè)演進(jìn)

　　　　受這種潮流的推動(dòng)，觸摸面板的開(kāi)發(fā)競(jìng)爭(zhēng)之火已點(diǎn)燃。實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)觸控、大尺寸化以及薄型輕量化等的“新一代觸摸面板”將從2010年下半年開(kāi)始一個(gè)接一個(gè)亮相。而這種新一代觸摸面板將是產(chǎn)品差異化的關(guān)鍵。

　　　　多點(diǎn)觸控將從2點(diǎn)檢測(cè)向10點(diǎn)檢測(cè)演進(jìn)。如果實(shí)現(xiàn)10點(diǎn)檢測(cè)，用戶就可以像彈鋼琴一樣，將兩只手的10指全部派上用場(chǎng)。另外，還可以同時(shí)5個(gè)人用2指操作。如將這種觸摸面板嵌入會(huì)議室桌面，會(huì)議狀況會(huì)完全不同吧。與會(huì)者或許可在會(huì)議桌上顯示的會(huì)議資料上自由記錄，或?qū)?dāng)場(chǎng)制作的文件分用手勢(shì)操作發(fā)給全部與會(huì)者等。此外，還將為臺(tái)式游戲機(jī)帶來(lái)新的樂(lè)趣。例如，或許會(huì)開(kāi)發(fā)出兩個(gè)人用5指一起作戰(zhàn)，或者對(duì)攻的游戲。

　　　　在10點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)的開(kāi)發(fā)上，最重要的是掌握位置檢測(cè)精度及兼顧速度與穩(wěn)定性的均衡。決定精度和速度的是靈敏度。靈敏度與穩(wěn)定性有此消彼長(zhǎng)（Trade-off）的關(guān)系。觸摸面板方式有很多種，但所有方式均在改進(jìn)這方面的問(wèn)題。

　　在容易實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控、iPhone和iPad已經(jīng)采用的靜電容量式方面，很多廠商開(kāi)發(fā)出了支持10點(diǎn)輸入的觸摸面板，競(jìng)爭(zhēng)十分激烈。其中，日立高科采用較新穎的相互容量方式的檢測(cè)方法，改善了檢測(cè)精度和反應(yīng)速度。該公司正與臺(tái)灣FocalTech Systems共同進(jìn)行開(kāi)發(fā)。日立高科將在全球銷售FocalTech Systems生產(chǎn)的支持10點(diǎn)觸控的觸摸面板用控制器IC。預(yù)定2010年6月內(nèi)開(kāi)始樣品供貨。

　　另一方面，法國(guó)Stantum正在以目前的主流方式——電阻膜式開(kāi)發(fā)支持10點(diǎn)輸入的觸摸面板。電阻膜式以車載導(dǎo)航儀產(chǎn)品和便攜式游戲機(jī)“任天堂DS”為首的大量產(chǎn)品采用。長(zhǎng)久以來(lái)，業(yè)界曾普遍認(rèn)為“多點(diǎn)觸控很難實(shí)現(xiàn)”。該公司以自主開(kāi)發(fā)的檢測(cè)技術(shù)打破了這一障礙，推進(jìn)了支持10點(diǎn)以上輸入的數(shù)字電阻膜式觸摸面板的開(kāi)發(fā)。

　　大尺寸化：攻入平板終端、個(gè)人電腦以及數(shù)字標(biāo)牌市場(chǎng)

　　大尺寸化技術(shù)在采用觸摸面板的產(chǎn)品從手機(jī)向iPad等平板終端、個(gè)人電腦和數(shù)字標(biāo)牌等不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)下，正在快速推進(jìn)開(kāi)發(fā)。手機(jī)采用3英寸左右的畫面尺寸，而平板終端要求支持10英寸左右、個(gè)人電腦要求支持10～20英寸左右、數(shù)字標(biāo)牌要求支持40～50英寸左右的畫面尺寸。

　　上面提到的Stantum公司的觸摸面板在使用一個(gè)控制器IC時(shí)可支持10英寸，使用兩個(gè)時(shí)可支持15～20英寸左右的顯示器。日立高科目前正在量產(chǎn)支持7英寸以上顯示器的控制器IC，該公司計(jì)劃2010年內(nèi)生產(chǎn)最大支持8.9英寸顯示器的控制器IC。

　　新西蘭NextWindow采用自主開(kāi)發(fā)的光學(xué)方式而非已經(jīng)用于便攜產(chǎn)品的電阻膜式和靜電容量式，開(kāi)拓出了個(gè)人電腦和數(shù)字標(biāo)牌市場(chǎng)。該公司的客戶包括美國(guó)惠普（HP）、美國(guó)戴爾、NEC、索尼以及德國(guó)Medion等大型個(gè)人電腦廠商，作為OEM（original equipment manufacturer）或者ODM（original design manufacturer）供應(yīng)觸摸面板。據(jù)美國(guó)著名會(huì)計(jì)事務(wù)所“Deloitte Touche”介紹，該公司2009年度的銷售額達(dá)到了上年度的6倍。

　　薄型輕量化：液晶與觸摸面板一體化的技術(shù)面世

　　薄型輕量化方面，通過(guò)與液晶的一體化可減薄厚度、減輕重量的液晶與觸摸面板一體化技術(shù)將從2010年下半年開(kāi)始亮相。目前的觸摸面板厚度約為1mm。相當(dāng)于iPad厚度的約7％。如果外置的觸摸面板部件能夠一體化，便有望實(shí)現(xiàn)薄型化和輕量化。

　　在液晶的像素中嵌入觸摸傳感器功能的In-cell技術(shù)提案以前就曾提出過(guò)，但由于難以確保成品率和顯示性能，因此一直未能推進(jìn)量產(chǎn)化。然而，通過(guò)導(dǎo)入在液晶面板上側(cè)設(shè)置觸摸傳感器功能來(lái)實(shí)現(xiàn)一體化的“On-cell”的新概念，使難度降低，再次引發(fā)了液晶面板廠商之間的技術(shù)開(kāi)發(fā)競(jìng)爭(zhēng)。

　　該方式還具有制造成本與普通的液晶面板幾乎相同的優(yōu)勢(shì)。尤其是NEC液晶技術(shù)在2010年5月舉行的顯示器相關(guān)最大學(xué)會(huì)“SID”上發(fā)布的技術(shù)，無(wú)需改變目前已經(jīng)商品化的IPS液晶面板構(gòu)造即可追加觸摸面板功能。該公司開(kāi)發(fā)的是靜電容量型觸摸輸入功能實(shí)現(xiàn)了一體化的IPS液晶面板。將彩色濾光片底板與偏光板之間的防靜電ITO膜用作位置檢測(cè)電極。用從該ITO膜流向手指的電流來(lái)檢測(cè)位置。只需改變液晶面板的驅(qū)動(dòng)IC等，即可使之成為觸摸面板。

　　新一代觸摸面板能否提高商品的競(jìng)爭(zhēng)力？這就要看產(chǎn)品廠商的企劃能力如何了。