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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：1111 來源：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指同時觸摸操作的多點觸控技術(shù)；不僅支持手機，還支持個人電腦和數(shù)字標牌的大畫面技術(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，開發(fā)競爭之火已點燃。這種新一代觸摸面板將從2010年下半年開始亮相。

　　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)品的面世時間要追溯到大約20年前。當時被稱為“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)品用軟件開發(fā)的美國Go。該公司自主開發(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，美國微軟發(fā)布了支持手寫筆輸入的OS“Windows for Pen Computing”，美國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，這些產(chǎn)品未能被市場廣泛接受。

　　　　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”在日本市場比較暢銷，但全球首款熱賣的是1996年發(fā)售的美國Palm便攜信息終端“Palm”。其自主開發(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，進入21世紀，觸摸輸入終端再遇坎坷。新產(chǎn)品曾競相上市。因2002年11月微軟發(fā)布了嵌入手寫筆輸入個人電腦所需功能的OS“Microsoft Windows XP Tablet PC Edition”，大型個人電腦廠商紛紛上市了“平板電腦”。

　　　　但這些產(chǎn)品未能獲得消費者的認可，其市場規(guī)模每年只有100萬～200萬臺左右。對觸摸面板的關(guān)注度迅速萎縮。

　　而開始扭轉(zhuǎn)這一潮流的，是任天堂2004年12月上市的便攜式游戲機“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。開發(fā)出了諸如可用手寫筆撫摸畫面上的狗等原來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的用戶層擴大到了成年人。

　　　　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。

　　　　繼任天堂的游戲機之后，蘋果公司于2007年6月上市了配備觸摸面板的“iPhone”。通過采用兩點檢測觸摸面板，諸如可用兩指隨意擴大或縮小照片大小。除了簡便的操作性之外，還為用戶提供了使用“樂趣”。

　　　　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：“僅iPad每年就能銷售1000萬臺”，“2010年下半年上市的其他公司生產(chǎn)的終端2011年也將達到1000萬臺的規(guī)?！薄Ｕ{(diào)查公司公布了這樣的市場預測。產(chǎn)品廠商和顯示器廠商對曾經(jīng)刻上“失敗”烙印的平板終端，重又關(guān)注起來。

　　多點觸控：由2點檢測向10點檢測演進

　　　　受這種潮流的推動，觸摸面板的開發(fā)競爭之火已點燃。實現(xiàn)了多點觸控、大尺寸化以及薄型輕量化等的“新一代觸摸面板”將從2010年下半年開始一個接一個亮相。而這種新一代觸摸面板將是產(chǎn)品差異化的關(guān)鍵。

　　　　多點觸控將從2點檢測向10點檢測演進。如果實現(xiàn)10點檢測，用戶就可以像彈鋼琴一樣，將兩只手的10指全部派上用場。另外，還可以同時5個人用2指操作。如將這種觸摸面板嵌入會議室桌面，會議狀況會完全不同吧。與會者或許可在會議桌上顯示的會議資料上自由記錄，或?qū)攬鲋谱鞯奈募钟檬謩莶僮靼l(fā)給全部與會者等。此外，還將為臺式游戲機帶來新的樂趣。例如，或許會開發(fā)出兩個人用5指一起作戰(zhàn)，或者對攻的游戲。

　　　　在10點檢測技術(shù)的開發(fā)上，最重要的是掌握位置檢測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（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這方面的問題。

　　在容易實現(xiàn)多點觸控、iPhone和iPad已經(jīng)采用的靜電容量式方面，很多廠商開發(fā)出了支持10點輸入的觸摸面板，競爭十分激烈。其中，日立高科采用較新穎的相互容量方式的檢測方法，改善了檢測精度和反應(yīng)速度。該公司正與臺灣FocalTech Systems共同進行開發(fā)。日立高科將在全球銷售FocalTech Systems生產(chǎn)的支持10點觸控的觸摸面板用控制器IC。預定2010年6月內(nèi)開始樣品供貨。

　　另一方面，法國Stantum正在以目前的主流方式——電阻膜式開發(fā)支持10點輸入的觸摸面板。電阻膜式以車載導航儀產(chǎn)品和便攜式游戲機“任天堂DS”為首的大量產(chǎn)品采用。長久以來，業(yè)界曾普遍認為“多點觸控很難實現(xiàn)”。該公司以自主開發(fā)的檢測技術(shù)打破了這一障礙，推進了支持10點以上輸入的數(shù)字電阻膜式觸摸面板的開發(fā)。

　　大尺寸化：攻入平板終端、個人電腦以及數(shù)字標牌市場

　　大尺寸化技術(shù)在采用觸摸面板的產(chǎn)品從手機向iPad等平板終端、個人電腦和數(shù)字標牌等不斷擴大的趨勢下，正在快速推進開發(fā)。手機采用3英寸左右的畫面尺寸，而平板終端要求支持10英寸左右、個人電腦要求支持10～20英寸左右、數(shù)字標牌要求支持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控制器IC時可支持10英寸，使用兩個時可支持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采用自主開發(fā)的光學方式而非已經(jīng)用于便攜產(chǎn)品的電阻膜式和靜電容量式，開拓出了個人電腦和數(shù)字標牌市場。該公司的客戶包括美國惠普（HP）、美國戴爾、NEC、索尼以及德國Medion等大型個人電腦廠商，作為OEM（original equipment manufacturer）或者ODM（original design manufacturer）供應(yīng)觸摸面板。據(jù)美國著名會計事務(wù)所“Deloitte Touche”介紹，該公司2009年度的銷售額達到了上年度的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年下半年開始亮相。目前的觸摸面板厚度約為1mm。相當于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，但由于難以確保成品率和顯示性能，因此一直未能推進量產(chǎn)化。然而，通過導入在液晶面板上側(cè)設(shè)置觸摸傳感器功能來實現(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)開發(fā)競爭。

　　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。尤其是NEC液晶技術(shù)在2010年5月舉行的顯示器相關(guān)最大學會“SID”上發(fā)布的技術(shù)，無需改變目前已經(jīng)商品化的IPS液晶面板構(gòu)造即可追加觸摸面板功能。該公司開發(fā)的是靜電容量型觸摸輸入功能實現(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膜用作位置檢測電極。用從該ITO膜流向手指的電流來檢測位置。只需改變液晶面板的驅(qū)動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爭力？這就要看產(chǎn)品廠商的企劃能力如何了。