原始設(shè)備制造商（OEM）正競(jìng)相趕搭新一波觸控屏幕的發(fā)展浪潮，希望盡快建構(gòu)出生態(tài)系統(tǒng)。然而，這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)也很可能隨著LCD制造商決定在其顯示器中搭載觸控屏幕而瞬間瓦解。

　　觸控屏幕早在使用陰極射線管（CRT）屏幕的時(shí)代就已經(jīng)存在了，但這種技術(shù)當(dāng)時(shí)并未真正流行于消費(fèi)市場(chǎng)中，一直到移動(dòng)電話制造商應(yīng)用該技術(shù)來解決小型按鈕造成的不便問題。而今，搭載觸控屏幕的智能手機(jī)和平板電腦共同建構(gòu)了一個(gè)發(fā)展極其快速的電子市場(chǎng)。

　　根據(jù)DisplaySearch公司的調(diào)查報(bào)告，全球觸控式平板電腦的出貨量預(yù)計(jì)可在2011年達(dá)到6，000萬臺(tái)，并在2016年時(shí)突破2.6億臺(tái)的規(guī)模。市調(diào)公司IHS iSuppli并預(yù)測(cè)，目前全球已經(jīng)有超過4億部的觸控手機(jī)，預(yù)計(jì)在今年可創(chuàng)造出突破100億美元的整體市場(chǎng)產(chǎn)值。

　　“觸控屏幕已經(jīng)存在很長(zhǎng)一段時(shí)間了，但過去多半只普及于商業(yè)和工業(yè)環(huán)境中，例如餐飲服務(wù)、機(jī)場(chǎng)導(dǎo)覽系統(tǒng)以及工業(yè)鍵盤，”IHS iSuppli公司顯示器研究總監(jiān)Rhoda Alexander說。“對(duì)于消費(fèi)者而言，真正的過渡期是。..在蘋果公司進(jìn)軍智能手機(jī)及接踵而至的平板電腦之際。在那之前，消費(fèi)性觸控屏幕由于必須執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化的操作系統(tǒng)，而一直無法順利運(yùn)作。而今，隨著開發(fā)腳步轉(zhuǎn)移到智能手機(jī)和平板電腦后，像iOS之類的操作系統(tǒng)中已能實(shí)現(xiàn)十分友善地觸控用戶介面。”

　　谷歌公司的Android操作系統(tǒng)——蘋果iOS的第一個(gè)主要的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手——在一開始導(dǎo)入時(shí)并不支持多點(diǎn)觸控，但新一代技術(shù)結(jié)合了一系列多點(diǎn)觸控手勢(shì)辨識(shí)功能，特別是旋轉(zhuǎn)、推拉與裁切等成為Android系統(tǒng)的獨(dú)特功能。所有的這些功能可在任何Android智能手機(jī)或觸控式平板電腦上實(shí)現(xiàn)一樣的操作程序。此外，BlackBerry平板電腦和Windows手機(jī)的操作系統(tǒng)也同樣可實(shí)現(xiàn)這些類似的觸控功能。

　　“手機(jī)制造商們?cè)?jīng)列出一長(zhǎng)串阻礙采納觸控屏幕的理由，但在蘋果推出iPhone后，所有的這些障礙忽然之間似乎都不成問題了，”Synaptics公司技術(shù)策略師Andrew Hsu表示。

　　Synaptics一開始致力于宣傳觸控鍵盤具有可替代PC鼠標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)，后來重新自我定位成為一家專為手機(jī)產(chǎn)品開發(fā)觸控屏幕控制器的供應(yīng)商。該公司已取得了幾家重要的設(shè)計(jì)訂單，其中包括谷歌的Nexus One智能手機(jī)。

點(diǎn)擊放大

　　只有少數(shù)幾種逆向發(fā)展趨勢(shì)威脅到觸控產(chǎn)業(yè)。其中最主要的是能夠提供類似用戶體驗(yàn)而無需昂貴觸控屏幕硬件的競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)，例如微軟Kinect游戲介面所實(shí)現(xiàn)的3D手勢(shì)辨識(shí)，它使用了相機(jī)和圖形辨識(shí)，但不必使用一般手持傳感器所需的傳感器。

　　另一種類似Kinect的3D手勢(shì)辨識(shí)采用微軟收購Canesta公司所取得的紅外線測(cè)距儀技術(shù)，該公司現(xiàn)正針對(duì)Windows手機(jī)和平板電腦進(jìn)一步開發(fā)該技術(shù)的縮小版本。如今，配備觸控功能新版Windows操作系統(tǒng)現(xiàn)已用于各種裝置尺寸中──從該公司自有的40吋Surface到授權(quán)而來的觸控平板電腦與智能手機(jī)──微軟可望重新定義新觸控領(lǐng)域。

　　與此同時(shí)，所有的LCD制造商正重新裝配其制造產(chǎn)線，以便將觸控屏幕傳感器直接整合于其顯示器產(chǎn)品中，此舉將使OEM們不必再額外附加其它元件。例如，三星和諾基亞已分別為其Galaxy S和N8智能手機(jī)在OLED顯示器中整合了觸控屏幕。

　　整合觸控屏幕傳感器的替代性材料也浮出水面，包括Cambrios Technologies的ClearOhm透明導(dǎo)體使用銀納米線；C3Nano的碳納米管薄膜；3M公司的銅纜網(wǎng)格薄膜；重新改變用途的PEDOT有機(jī)導(dǎo)電高分子聚合物；以及來自各供應(yīng)商的外延石墨烯薄膜。由于目前觸控傳感器所用的錫化銦（ITO）已越來越稀少，因而采用各種替代性材料的目標(biāo)在于能大量削減觸控傳感器的成本。

　　觸控屏幕是由直接連接到控制器芯片的透明傳感器層組成，并以三明治的夾層方式嵌入頂部的玻璃層與底部的顯示器之中

　　電阻式觸控屏幕（左）與電容式觸控屏幕（右（的典型層疊

　　供應(yīng)鏈

　　觸控屏幕市場(chǎng)的吸引力在短短幾年內(nèi)就集結(jié)了一個(gè)成熟的全球供應(yīng)鏈，涵蓋制造透明傳感器的臺(tái)灣和日本制造廠；以改變電阻或電容的方式應(yīng)用于手指觸控的美國(guó)和歐洲控制器芯片制造商；以及添加透明上蓋、層壓透明薄膜，并整合電子產(chǎn)品的模組制造商和系統(tǒng)整合商。

　　傳統(tǒng)的電阻式觸控技術(shù)在可加以變形的不同層上使用兩個(gè)導(dǎo)電聚合物，因而不管用手指或觸控筆接觸上層皆可順利操作。ADI、德州儀器、意法半導(dǎo)體和其它混合信號(hào)芯片制造商所提供的現(xiàn)成電阻式控制器更為簡(jiǎn)化且非常準(zhǔn)確，但通常無法辨識(shí)多點(diǎn)觸控。業(yè)界已經(jīng)為電阻式觸控發(fā)展出幾種不同的架構(gòu)，針對(duì)不同的應(yīng)用采用不同數(shù)量的接線（如四線或八線）可使任務(wù)更簡(jiǎn)化或更準(zhǔn)確。

　  觸控技術(shù)相當(dāng)?shù)亩鄻踊槍?duì)不同應(yīng)用發(fā)展出許多專用方法；但一般來說，電阻式觸控是較傳統(tǒng)的技術(shù)，而投射式電容最近已成為業(yè)界的主導(dǎo)技術(shù)，DisplaySearch公司新興顯示技術(shù)副總裁Jenny Colegrove說。

　　投射式電容觸控開始稱霸于高端移動(dòng)設(shè)備中。然而，智能家電和安全鍵盤并非真正必須要用到電容式觸控，同時(shí)對(duì)于某些應(yīng)用來說，即使是電阻式觸控技術(shù)也已經(jīng)夠用了。因此，“電阻式觸控仍然相當(dāng)普及，因?yàn)檫@一技術(shù)較為成熟且價(jià)格較低，而投射式電容在大尺寸屏幕中仍存在良率和層壓制程等問題，”IHS iSuppli公司的Alexander指出。“只要仍存在多種屏幕尺寸、應(yīng)用環(huán)境、價(jià)位以及使用這些設(shè)備的情況下，業(yè)界就有必要提供各種不同的觸控技術(shù)。”

　　投射式電容技術(shù)以一個(gè)訊號(hào)驅(qū)動(dòng)透明電容層板，然后再以模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（ADC）測(cè)量相鄰層板的變化。電容式傳感器通常以菱形圖案分別排列在玻璃兩側(cè)或同一側(cè)。一支智能手機(jī)通常要用到幾百個(gè)電容傳感器，而平板電腦所需的數(shù)量更高10倍以上多，從而使智能控制器芯片可在一定分辨率的情況下辨識(shí)任意數(shù)量的觸控操作，即使是的孩子的手指也能偵測(cè)到。包括Cypress和IDT等幾家控制器制造商已為此提出了不需跳線的專用技術(shù)模式。

　　多點(diǎn)觸控手勢(shì)功能一開始可實(shí)現(xiàn)兩指縮放、三指滾動(dòng)以及四指撥移，而今由于多點(diǎn)觸控功能更多變化而擴(kuò)展至實(shí)現(xiàn)更細(xì)致的屏幕物件操控應(yīng)用，多點(diǎn)觸控功能也變得更具自由度。高品質(zhì)的透明傳感器模式可支持智能手勢(shì)辨識(shí)，這一智能化的實(shí)現(xiàn)來自于可防止多指抖動(dòng)以及決定手指訊號(hào)的控制器演算法。觸控屏幕控制器傳送訊息給應(yīng)用處理器，從而辨識(shí)出各種復(fù)雜程度不同的手勢(shì)，例如以手指輕點(diǎn)表示選擇、上下推移表示滾動(dòng)，以及兩指縮放物件大小等功能。

　　觸控屏幕技術(shù)正持續(xù)朝向可實(shí)現(xiàn)多指觸控操作屏幕物件的方向發(fā)展，期望能夠達(dá)到像在實(shí)際的桌面上用手拿這些物件一樣

　　區(qū)域市場(chǎng)

　　臺(tái)灣與日本是目前全球最主要的高端投射式電容觸控屏幕制造基地。臺(tái)灣的勝華科技（Wintek）和宸鴻（TPK Touch Systems）兩家公司（都是蘋果的供應(yīng)商），以及快速成長(zhǎng)中的洋華光電（Young Fast）和介面光電（J-touch）就占掉全球大部份的觸控面板出貨量。日本供應(yīng)商郡是（Gunze）、鈴寅（Suzutora）和DMC（位于大阪，但與美國(guó)德州奧斯汀Touch International結(jié)盟）正迅速提升其制造業(yè)務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)力，以便能與全球三十多家觸控屏幕制造商較勁。中國(guó)制造商至今尚未開發(fā)出高端的電容式多點(diǎn)觸控技術(shù)，因?yàn)檫@種觸控屏幕很難用觸控筆來書寫，因而仍持續(xù)制造較能有效辨識(shí)中文字體的電阻式觸控屏幕。

　　在觸控屏幕控制器芯片供應(yīng)商方面，愛特梅爾（Atmel）為摩托羅拉的Xoom、三星的Galaxy Tab以及其他基于Android的平板電腦與智能手機(jī)供貨；賽普拉斯半導(dǎo)體（Cypress）提供RIM的BlackBerry PlayBook與Barnes & Noble的Nook平板電腦，以及包括HTC等公司的幾十款智能手機(jī)；Synaptics則供應(yīng)IDEOS S7Slim超薄平板電腦以及其他多款A(yù)ndroid和Windows手機(jī)所需。同時(shí)，包括iPad 2以及許多iOS裝置中都可看到采用博通（Broadcom）公司的觸控控制器；而根據(jù)Chipworks公司表示，德州儀器的觸控屏幕控制器已用于所有的iPhone型號(hào)中，包括iPhone 4。

　　愛特梅爾公司可說是勇居觸控屏幕控制器設(shè)計(jì)訂單的寶座，除了Xoom和Galaxy Tab以外，該公司同時(shí)也拿下了LG的G-Slate、宏基的Iconia、華碩的Trasformer、戴爾的Streak以及幾乎所有其他基于Android平臺(tái)的平板電腦訂單，再加上全球前10大頂級(jí)智能手機(jī)中，該公司就取得了其中8款的訂單，從HTC的4G Evo到摩托羅拉的Droid等均包括在內(nèi)。

　　愛特梅爾具有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手難以匹敵的最快反應(yīng)時(shí)間──每秒300次vs每秒70次──這意味著該公司的產(chǎn)品夠更準(zhǔn)確地偵測(cè)到手勢(shì)，”愛特梅爾公司產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理Sherif Hanna說，“此外，我們還有8至12毫秒的超快首次接觸延遲，比起競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品更快兩倍。”

　　愛特梅爾公司目前的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是賽普拉斯和Synaptics公司，但由于幾乎所有具備混合信號(hào)能力的其他半導(dǎo)體制造商都想朝向這個(gè)相同的方向發(fā)展，使得這一觸控屏幕市場(chǎng)即將變得更為擁擠。意法半導(dǎo)體在去年秋天為其S-Touch產(chǎn)線增加投射式電容控制器芯片生產(chǎn)，預(yù)計(jì)今夏可開始出貨。IDT今年發(fā)布專有的PureTouch技術(shù)，采用單層傳感器的方式以取代目前必須使用昂貴ITO的雙層傳感器，可望降低電容式觸控屏幕的成本。同樣地，賽普拉斯也以其TrueTouch技術(shù)致力于開發(fā)單層傳感器解決方案。

　　為NextWindow公司光學(xué)觸控屏幕供應(yīng)微控制器的芯科實(shí)驗(yàn)室（Silicon Labs）則利用該公司在自電容（self-capacitance）方面的專精技術(shù)，緊鑼密鼓地為投射式電容觸控屏幕開發(fā)新款微控制器。

　　現(xiàn)在我們的控制器可測(cè)量與接地有關(guān)的電容層板，從而辨識(shí)出單一按鈕上的自電容，”美商芯科實(shí)驗(yàn)室人機(jī)介面產(chǎn)品總監(jiān)Steve Gerber表示。“然而，對(duì)于投射式電容觸控屏幕而言，我們必須測(cè)量?jī)蓚€(gè)元素之間的交互電容值，對(duì)我們來說，這意味著必須設(shè)計(jì)出一款專用的ADC周邊，而且類似于在我們8051微控制器已有的自電容模組。”該公司目前正出樣具有整合投射式電容觸控屏幕控制器的8051元件。

　　飛思卡爾（Freescale）的許多微控制器產(chǎn)品中還內(nèi)建表面聲波電容觸控鍵盤模組，包括該公司最新的ARM-based Kinetis MCU產(chǎn)品線，以及基于其S08、ColdFire+和iMX處理器的電阻式觸控屏幕解決方案。飛思卡爾尚未發(fā)布關(guān)于投射式電容控制器，但可能從2012年先在其微控制器周邊模組開始供貨。

　　ADI為低成本電阻觸控屏幕提供了一系列控制器芯片，使其觸控控制器得以普及于各種應(yīng)用中，包括從POS系統(tǒng)到智能手機(jī)。ADI公司在電容式觸控方面擁有高精確的電容-數(shù)字轉(zhuǎn)換器（CDC）專有技術(shù)，適于接近感測(cè)應(yīng)用。如同飛思卡爾和芯科實(shí)驗(yàn)室公司一樣，ADI公司也尚未宣布進(jìn)入投射式電容觸控控制器市場(chǎng)，但該公司在雜訊管理與高性能的CDC等專精技術(shù)預(yù)示不久將會(huì)發(fā)布有關(guān)投射式電容觸控控制器的計(jì)劃，最可能的時(shí)程就是在2012年。

　　在電容式觸控屏幕中，行間的訊號(hào)密集程度代表可改變電容的觸控位置

　　超越電容技術(shù)之外

　　至于未來，包括從聲學(xué)波形到近場(chǎng)成像等約有十幾種競(jìng)爭(zhēng)的觸控技術(shù)，都期許能進(jìn)一步擴(kuò)展投射電容觸控至具有特殊輸入需求的其它各種應(yīng)用領(lǐng)域，例如那些必須穿戴手套的醫(yī)療從業(yè)人員。承諾提供多種觸控屏幕以滿足多元垂直市場(chǎng)需求的廠商包括泰科電子（Tyco Electronics）的易觸控系統(tǒng)（Elo Touchsystems）事業(yè)部以及3M公司。

　　其中最被看好的替代技術(shù)是光學(xué)觸控技術(shù)，它不需要采用玻璃或ITO，即能以超低功率紅外線LED和光學(xué)偵測(cè)器實(shí)現(xiàn)手勢(shì)精確定位。例如，NextWindow為惠普公司TouchSmart PC的屏幕邊框提供了觸控輸入功能。同樣地，TI與斯德哥爾摩的Neonode公司合作，將具觸控功能的光學(xué)邊框尺寸縮小到1mm高，以利于移動(dòng)裝置的觸控屏幕應(yīng)用。

　　紅外線LED可在整個(gè)屏幕邊框鑲嵌中載入光電偵測(cè)器，從而在整個(gè)觸控屏幕上傳送光線波束

　　TI在十年前收購Burr-Brown公司后，一直致力于經(jīng)營(yíng)觸控屏幕控制器業(yè)務(wù)。最近，TI發(fā)布其內(nèi)建支持電阻式觸控功能與表面電容觸控板的MSP-430超低功耗微控制器特殊型號(hào)?，F(xiàn)在，TI并與Neonode公司合作，共同進(jìn)軍光學(xué)觸控屏幕領(lǐng)域。

　　Neonode的光學(xué)觸控屏幕建置幾乎可說是混合了現(xiàn)有的電阻和電容式觸控屏幕解決方案，”TI觸控產(chǎn)品組合團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Adrian Valenzuela說，這款解決方案“看來具有電容式觸控的外形與反應(yīng)──只需輕觸即可，手勢(shì)也更容易辨識(shí)──但它更具有成本效益，就像現(xiàn)有的電阻式顯示器一樣。”

　　Neonode公司去年從Sony Reader取得其zForce專利光學(xué)觸控技術(shù)的首張?jiān)O(shè)計(jì)訂單。今年五月，東京Kobo公司也選擇采用zForce于其eReader電子書閱讀器產(chǎn)品中。

　　我們的技術(shù)特別適合電子閱讀器，因?yàn)閦Force在用戶觸控操作之間只消耗幾微安培的功耗，”Neonode公司CEO Thomas Eriksson說。在偵測(cè)到手指觸控作業(yè)時(shí)，它所使用的功耗較電阻式觸控或電容式觸控屏幕更低。此外，由于eForce不會(huì)在屏幕上造成重疊，不至于減弱EInk和高通（Qualcomm）制造的電子閱讀器所反射出來的光線。”

　　中國(guó)電子閱讀器制造商漢王（Hanvon）最近宣布已可供應(yīng)其自有的電磁諧振觸控屏幕。漢王公司表，選擇其雙觸控ERT技術(shù)的OEM們只需在其電路板上整合天線傳感器，即可為手寫中文輸入應(yīng)用實(shí)現(xiàn)電阻式觸控技術(shù)的精確度，同時(shí)保有通常僅見于投射式電容觸控的多點(diǎn)觸控性能。