引言

人機(jī)界面產(chǎn)業(yè)在長(zhǎng)期的蘊(yùn)釀之中，由蘋果計(jì)算機(jī)(Apple)之iPhone手機(jī)正式嗚鑼揭開序幕、粉墨登場(chǎng)、全場(chǎng)驚訝連連、漣渏波動(dòng)，久久不能平息，演出者與觀眾之間眉來眼去，秋波迭送，似乎兩廂情愿，深情日款，大有一時(shí)天雷勾動(dòng)地火，一發(fā)不可收拾之勢(shì)。

觸控技術(shù)在與藍(lán)天為幕，昭日引導(dǎo)，響亮的前進(jìn)曲之氛圍中，引發(fā)廣泛之回響，確實(shí)為近年來產(chǎn)業(yè)界罕見的現(xiàn)象，因?yàn)椋?

(1)新人機(jī)界面引進(jìn)之新產(chǎn)品概念在一片了無新意之3C產(chǎn)品中活化了生機(jī)。

(2)模塊化設(shè)計(jì)概念下，日漸褪色之系統(tǒng)整合創(chuàng)意的末梢神經(jīng)突然恢復(fù)知覺，讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)者在模塊組合經(jīng)驗(yàn)活化創(chuàng)意，開始擦脂抹粉。

(3)新技術(shù)之引進(jìn)連動(dòng)出整個(gè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈重新組合換位，俱認(rèn)機(jī)不可失，期待美人青睞！

(4)應(yīng)用層面無遠(yuǎn)弗屆，NB、手機(jī)、PDA，掌上型游戲機(jī)、MP3音樂播機(jī)，導(dǎo)航系統(tǒng)、ATM提款機(jī)等皆受全面之沖擊，宛如巨星臨降，萬人空巷。

以下將就主要觸技術(shù)做介紹比較及產(chǎn)業(yè)現(xiàn)況做簡(jiǎn)介，并針對(duì)目前最夯之多指應(yīng)用所需之技術(shù)、專利、整合、應(yīng)用等做更深入之討論。

一、主要觸控技術(shù)簡(jiǎn)介

目前市面上觸控技術(shù)主要如下幾種，分河飲水，各立門庭：

(1)電阻式：藉由壓力接通在上下二層電阻網(wǎng)絡(luò)，由電阻分布以決定壓力點(diǎn)之位置。目前市面上有四線、五線、六線、七線、八線式各種組合，各類均有其優(yōu)缺點(diǎn)，但以四線及五線最為普及。電阻式技術(shù)原理簡(jiǎn)單，門檻低，上下游整合完整，但無法進(jìn)行多手指?jìng)蓽y(cè)，且反應(yīng)較不靈敏，壽命較短為其主要缺點(diǎn)，目前手寫式手機(jī)屏幕多為此類。下表比較各式電阻式之不同，如表(一)。
表(一)、電阻式觸控面板技術(shù)比較

資料來源：IEK
(2)表面電容式(Surface Capacitive)：原理類似電阻式，但使用電容值而非電阻值為計(jì)算量以決定觸摸位置。主要應(yīng)用在中大尺寸上的應(yīng)用，但如同電阻式，雖為感應(yīng)式較電阻式靈敏，技術(shù)門檻低，且無法進(jìn)行多手指?jìng)蓽y(cè)。

(3)表面聲波式(Surface Acoustic Wave, SAW)：利用聲波發(fā)放器傳送至平面玻璃，造成均勻分布之表面聲波，當(dāng)表面波手指或軟性界面觸碰，即產(chǎn)生聲波遮斷以藉此計(jì)算觸碰位置。惟其成本高，上下游整合不易，且無法做多點(diǎn)偵測(cè)，是其較大之限制。

(4)振波感應(yīng)式(Dispersive Signal Technology)：為3M發(fā)明，主要原理在強(qiáng)化玻璃基座上利用觸摸，使玻璃內(nèi)部之振動(dòng)波傳導(dǎo)至其四個(gè)角落之感應(yīng)及控制器以決定觸摸位置。其優(yōu)點(diǎn)為不受表面臟污與刮損影響，且可適用于大尺寸(32吋以上)，缺點(diǎn)是無法多點(diǎn)觸控，價(jià)格高，產(chǎn)業(yè)上下游整合不完整。

(5)紅外線式：原理是以紅外線的發(fā)射與接收構(gòu)成X、Y之矩陣，當(dāng)紅外線波在特定位置被接觸物阻隔即可計(jì)算出接觸物(如手指)之位置，主要應(yīng)用大尺寸應(yīng)用及多點(diǎn)觸控，但功耗高、分辨率差，機(jī)構(gòu)需架高做為紅外線的信道。

(6)投射電容式：投射式電容與表面式不同，主要在于表面使用上下兩電極做為電容，而投射式則將上下電極細(xì)分成矩陣式分布以畫出X軸、Y軸交叉分布做為電容矩陣，當(dāng)手指觸碰時(shí)透用X、Y軸之掃描即可偵測(cè)在觸碰位置電容變化，進(jìn)而計(jì)算手指之所在。蘋果計(jì)算機(jī) (Apple) 之i Phone即以此技術(shù)為基礎(chǔ)，其技術(shù)門檻高但后市可期。

(7)電磁式：主要是透過一個(gè)特殊的電磁筆與感應(yīng)面板做觸控而去計(jì)算電磁筆在感應(yīng)面板上之軌跡，因其需用特殊之電磁筆及無法做多點(diǎn)，某些特殊機(jī)種外，無其它應(yīng)用產(chǎn)生，某些應(yīng)用嘗試使用電磁與電容或與電阻結(jié)合，但成本極高，恐也非長(zhǎng)期可靠。

除上述之技術(shù)外，尚有其它方法引入觸控領(lǐng)域，如微軟的光學(xué)成像式 (Microsoft Surface) 造價(jià)昂貴，反應(yīng)速度慢，可用度不高，另外友達(dá)、TM D、夏普之內(nèi)嵌光 (In-Cell design) 檢器技術(shù)更為復(fù)雜，價(jià)格仍難被終端廠商所接受，其期初面板之良率，恐也是另一難題，故亦都不在本文討論范圍之內(nèi)，表二比較各式的優(yōu)缺點(diǎn)，各式觸控面板之主要應(yīng)用則整理于表三。
表(二)主要針對(duì)各式面板特性做基本之比較：

表(三)、觸控面板主要應(yīng)用

由表(二)及表(三)基本上就觸控面板可得結(jié)論如下：

(1)中大尺寸仍以電阻式面板為主，主要是其成本較低但功能有限，若需較多功能，則紅外線與電磁式將為主流。

(2)小尺寸或可攜式產(chǎn)品初期仍會(huì)以電阻式為主，但由于i Phone之風(fēng)潮，投射電容式面板之比重將持續(xù)增加，甚至全面取代。

(3)復(fù)合面板(電阻式＋電容式，或電阻式＋電磁式，或電磁式＋電容式)將成為各家商研發(fā)之主要方向。(如N-Trig開發(fā)，電磁式與電容式組合，WACOM的電磁式＋電阻式，但貴。)

(4)除多手指?jìng)蓽y(cè)外，手寫或筆寫或手筆并進(jìn)亦將是未來主要之研發(fā)重點(diǎn)。

二、觸控產(chǎn)業(yè)的主要關(guān)鍵

觸控產(chǎn)業(yè)其實(shí)行之有年，無聲無息直到蘋果計(jì)算機(jī) (Apple) i Phone的多手指應(yīng)用方才引爆，平地一聲雷，因此集三千寵愛于一身，尤其是投射電式面板。其它面板技術(shù)只在突破以既有之基礎(chǔ)實(shí)施多手指應(yīng)用。而投射電容觸控技術(shù)本也非新技術(shù)(原筆記型計(jì)算機(jī)之觸控板鼠標(biāo)即是)，以下將討論投射電容式面板在應(yīng)用卻也面臨一些關(guān)鍵問題：

(1)透光感應(yīng)表面的技術(shù)。

可透光感應(yīng)面基本上是上下二層電極矩陣形成，中間以絕緣層隔開以形成電容，結(jié)構(gòu)甚為簡(jiǎn)單。觸控面板基本上是由輕薄透明之感應(yīng)面與一控制IC以及IC內(nèi)部相對(duì)應(yīng)之軟件 (Software)及韌體(Firmware)組合而成。導(dǎo)電電極而濺鍍或蒸鍍透明導(dǎo)電材料(目前都為ITO，氧化銦錫)于透明基材上，一般為玻璃或PET薄膜以Film/Film、Film/Glass或Glass/Glass三種結(jié)構(gòu)上下貼合而成。感應(yīng)面的主要規(guī)格為透光率與耐久性，玻璃上之濺鍍或蒸鍍，原為面板廠所熟知，因此傳統(tǒng)中小尺寸面板廠也積極投此一領(lǐng)域，然玻璃厚、重、貴且易碎，顯然并非長(zhǎng)期飯票。因此電阻式觸控面板業(yè)便挾其在光學(xué)PET溥膜的經(jīng)驗(yàn)挺進(jìn)。

(2)控制IC之來源。

不同于電阻式面板，原理簡(jiǎn)單、門檻低，其感應(yīng)控制電路無需獨(dú)立控制IC，而多由系統(tǒng)上之主控CPU以軟件處理，投射電容式目前尚無法由系統(tǒng)上的主IC處理而須獨(dú)立IC處理，因此也吸引國內(nèi)外多家IC設(shè)計(jì)公司相繼投入，如美商新思(Synaptics)、塞普拉斯 (Cypress) 及臺(tái)灣升達(dá) (Sentelic)、義隆 (Elantek) 等等。但投射電容式觸控IC因其門檻相當(dāng)高，若非具相當(dāng)研發(fā)實(shí)力恐難完成。其主要技術(shù)門檻在 (a)系統(tǒng)噪聲之處理 (b)手指上之汗、油、膏、污之克服 (c) Cover lens或機(jī)構(gòu)保護(hù)面之厚度使感應(yīng)靈敏度之降低 (d)人體體質(zhì)不同造成系統(tǒng)穩(wěn)定度降低 (e)在小尺寸應(yīng)用上手指分辨率低使光標(biāo)分辨率不易提升，往往使Demo容易，量產(chǎn)困難，若無長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)之累積是無法克服量產(chǎn)之穩(wěn)定問題。目前只有美商新思(Synaptics)與臺(tái)灣升達(dá)(Sentelic) 在此方面有長(zhǎng)期之基礎(chǔ)，其它廠商恐將需渡過一段學(xué)習(xí)曲線。