多元觸控技術(shù) 便攜式裝置人機(jī)介面更親善

觸控技術(shù)多元發(fā)展　便攜式裝置人機(jī)介面更親善

　　便攜式裝置市場(chǎng)最熱門的產(chǎn)品，應(yīng)當(dāng)以Apple iOS Device系列產(chǎn)品莫屬，不只是智慧型手機(jī)的iPhone熱門，連Tablet形式的iPad都引領(lǐng)市場(chǎng)熱潮，綜觀Apple便攜式裝置的成功關(guān)鍵，在于整合更直覺(jué)、更具人性的觸控介面，這對(duì)于發(fā)展便攜式裝置的其他業(yè)者而言，提供了重要的設(shè)計(jì)參考...

　　觸控式人機(jī)介面，其實(shí)并不是什么新興技術(shù)，早期智慧型手機(jī)、工控電腦都有對(duì)應(yīng)產(chǎn)品，但早期產(chǎn)品受限于成本與技術(shù)，操作體驗(yàn)的效果有限，一直等到iPhone、iPad應(yīng)用的觸控介面打響投射式電容觸控技術(shù)的名號(hào)后，觸控技術(shù)的應(yīng)用版圖才急速擴(kuò)張，成為目前便攜式裝置螢?zāi)辉O(shè)計(jì)首選的解決方案。

多數(shù)使用者仍習(xí)慣使用觸控筆，電容式觸控技術(shù)較難實(shí)現(xiàn)觸控筆觸點(diǎn)定位，但也有觸控IC業(yè)者推出解決方案。

多觸點(diǎn)偵測(cè)在小面板應(yīng)用越來(lái)越受重視，多數(shù)利用SoC形式的控制晶片配合大量排誤運(yùn)算降低觸點(diǎn)偵測(cè)難度。

　　隨著智慧型手機(jī)、平板裝置...等電子產(chǎn)品大量應(yīng)用于日常生活，市場(chǎng)上幾乎是每部智慧型手機(jī)、平板裝置均搭載了觸控螢?zāi)�，促使觸控螢?zāi)簧虣C(jī)迅速擴(kuò)增，并帶動(dòng)整體顯示器產(chǎn)業(yè)大幅成長(zhǎng)。而便攜式裝置的觸控螢?zāi)辉O(shè)計(jì)必須視不同顯示尺寸、應(yīng)用環(huán)境、使用條件的需求差異，在開發(fā)階段選擇電阻、電容、光學(xué)或電磁式觸控技術(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而不同技術(shù)都有其成本、效能、應(yīng)用特征，在選擇相關(guān)解決方案前不能不慎重考量。

　　以平板電腦裝置的平臺(tái)概念，其實(shí)是源自智慧型手機(jī)進(jìn)階擴(kuò)充應(yīng)用資源的延伸產(chǎn)品，而且其操作模式是以‘觸控’作為唯一的輸入與人機(jī)互動(dòng)形式。另一方面，觀察市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，平板電腦裝置不僅是PC、NB業(yè)者可以自原有的生產(chǎn)形式、產(chǎn)品進(jìn)行轉(zhuǎn)化，同時(shí)原本發(fā)展功能手機(jī)、智慧型手機(jī)的業(yè)者，也可藉著既有的行動(dòng)電話發(fā)展基礎(chǔ)，進(jìn)一步擴(kuò)展平板裝置產(chǎn)品，廠商若曾開發(fā)過(guò)筆記型電腦或智慧型手機(jī)，投入平板裝置市場(chǎng)時(shí)，會(huì)較容易參與競(jìng)爭(zhēng)，且不易被淘汰。

因?yàn)殡娮蛹堬@示器厚度較薄，因此觸控機(jī)制大多于面板背面設(shè)計(jì)

觸控螢?zāi)坏漠a(chǎn)值正急速攀升　

　　觸控螢?zāi)粸槟壳氨姸嗳藱C(jī)介面應(yīng)用中，最簡(jiǎn)單、直覺(jué)、不需學(xué)習(xí)的操作技術(shù)，加上觸控螢?zāi)辉O(shè)計(jì)已大量用于各式顯示型裝置產(chǎn)品中，觸控逐漸成為相關(guān)產(chǎn)品的必備功能，因此，觸控螢?zāi)灰蚕鄬?duì)成為顯示設(shè)備中的關(guān)鍵技術(shù)與元件。

　　觸控螢?zāi)痪卟僮骱?jiǎn)易特性，相當(dāng)適合應(yīng)用于小尺寸的手持式行動(dòng)裝置，或公共場(chǎng)所應(yīng)用的Kiosk資訊端點(diǎn)查詢?cè)O(shè)備，同時(shí)也常見于工業(yè)生產(chǎn)線上的機(jī)臺(tái)控制、設(shè)備控制場(chǎng)合。而觸控螢?zāi)痪哂卸囗?xiàng)特色，像是操作簡(jiǎn)單、應(yīng)用直覺(jué)，可將操作說(shuō)明內(nèi)嵌螢?zāi)粦?yīng)用功能之上，因此相對(duì)減少操作錯(cuò)誤與學(xué)習(xí)成本。另外，觸控式人機(jī)介面亦可取代鍵盤、滑鼠等輸入裝置，亦可達(dá)到節(jié)省機(jī)臺(tái)設(shè)置空間的效益。

　　目前常見的整合形式，觸控螢?zāi)豢煞滞鈷旎騼?nèi)嵌兩種制作方式。外掛式觸控螢?zāi)患夹g(shù)為顯示面板與觸控模組可以來(lái)自不同供應(yīng)商，由生產(chǎn)線組裝拼合，只要螢?zāi)怀叽缫恢�，都可輕易的讓產(chǎn)品升級(jí)成具觸控功能的平臺(tái)，組裝的深度可以是以貼合方式達(dá)到顯示模組的光學(xué)特性強(qiáng)化或材料薄化的設(shè)計(jì)要求，也有利用機(jī)構(gòu)方式組裝的二度處理形式。

　　至于內(nèi)嵌式生產(chǎn)技術(shù)，是在生產(chǎn)液晶面板的過(guò)程中即將觸控元件直接與顯示面板進(jìn)行整合，成為兼具觸控與顯示功能的一體式設(shè)計(jì)，此部分的制作難度、良率與元件成本都較外掛式的高，相關(guān)制程技術(shù)仍持續(xù)發(fā)展中。

　　電阻式與電容式觸控  競(jìng)逐中/小尺寸裝置應(yīng)用市場(chǎng)

電容式觸控介面，如果用戶配戴手套將造成電容反應(yīng)微弱，但目前已有可配戴手套進(jìn)行觸控的電容式產(chǎn)品解決方案

　　市場(chǎng)可選用之觸控技術(shù)相當(dāng)多，但主要還是要看螢?zāi)淮笮��?lái)進(jìn)行挑選，例如，目前電容式觸控晶片已能達(dá)到20~30吋面板的觸點(diǎn)解析，但實(shí)際上實(shí)用性、準(zhǔn)確率、性價(jià)比較高之觸控螢?zāi)怀叽�，仍�?~10吋為主流。

　　而投射式電容技術(shù)在iOS Device市場(chǎng)表現(xiàn)不俗的光環(huán)下，儼然成為中/小尺寸觸控螢?zāi)坏闹髁骷夹g(shù)，電容、電磁觸控等不同觸控技術(shù)，各自具有不可取代的技術(shù)特征，例如電子書之類的行動(dòng)應(yīng)用產(chǎn)品，使用者在閱讀過(guò)程中偶爾會(huì)有作筆記、加批注的操作需求，這時(shí)僅有觸點(diǎn)解析偵測(cè)的功能顯然是不夠的，尤其是在教育應(yīng)用方面，還需要觸控筆之類的輔助設(shè)計(jì)來(lái)模擬手寫環(huán)境，這時(shí)具電磁筆式輸入功能的觸控式手寫板，擁有辨認(rèn)精準(zhǔn)筆跡、手勢(shì)、繪制精密圖形的應(yīng)用特性，因此選擇觸控螢?zāi)患夹g(shù)不該只以選項(xiàng)的熱門程度為依歸。

　　目前觸控螢?zāi)坏闹髁骷夹g(shù)，大致可分成光學(xué)式、表面聲波式、電磁式、電阻式、電容式5類，不同觸控技術(shù)會(huì)在成本與技術(shù)上擁有不同的限制與應(yīng)用考量，但最大關(guān)鍵在于不同技術(shù)所適用的螢?zāi)伙@示尺寸差異。一般來(lái)說(shuō)，表面聲波式、光學(xué)式觸控技術(shù)對(duì)于超大、大與中尺寸螢?zāi)惠^為適用；而電容式、電阻式之類的觸控螢?zāi)患夹g(shù)，則對(duì)中、小尺寸螢?zāi)话l(fā)展較具成本效益；電磁式觸控螢?zāi)患夹g(shù)則適合需要較高精確度的精密繪圖應(yīng)用。

　　對(duì)中、小尺寸觸控螢?zāi)欢�言，�?dāng)前最普及的搭配應(yīng)為電阻式與電容式觸控技術(shù)，早期產(chǎn)品多以技術(shù)單純、成本低廉的電阻式觸控方案為主流，但近期Apple iOS Device全面使用具高透光度與多觸點(diǎn)偵測(cè)功能之電容式觸控技術(shù)，其技術(shù)門檻較高，但產(chǎn)品的最終性能表現(xiàn)多優(yōu)于電阻式觸控產(chǎn)品，該技術(shù)差異也如實(shí)反應(yīng)在市場(chǎng)的實(shí)際銷售表現(xiàn)。

　　比較電阻式與電容式觸控螢?zāi)患夹g(shù)，在耐用年限方面，由于電阻式觸控螢?zāi)辉�件的物理特性、作�?dòng)原理，應(yīng)用時(shí)會(huì)不斷進(jìn)行螢?zāi)粔喊磩?dòng)作，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用后，觸控螢?zāi)槐砻娌馁|(zhì)將會(huì)逐漸劣化，造成觸點(diǎn)偵測(cè)、反應(yīng)性能呈現(xiàn)低落的情況。

　　而電容式觸控技術(shù)近來(lái)的市占率暴增，并逐漸躍升市場(chǎng)主流，主要因其技術(shù)的大幅改善，目前量產(chǎn)產(chǎn)品的電容觸控方案可支援螢?zāi)怀叽邕_(dá)到15吋以上，同時(shí)亦可用于Tablet Device、MID...等產(chǎn)品，但若考量到成本，仍有中/小尺寸產(chǎn)品采取電阻式觸控設(shè)計(jì)的案例。

　　至于電容式觸控螢?zāi)�，其作用原理不同于電阻式設(shè)計(jì)，是藉由偵測(cè)使用者的指腹與觸控螢?zāi)幻姘彘g的微弱電容變化量來(lái)解析觸點(diǎn)座標(biāo)，透過(guò)電容觸屏控制IC判斷觸控點(diǎn)絕對(duì)座標(biāo)，因?yàn)榕袛嘤|點(diǎn)為利用電容變化而非物理性的壓按操作，相對(duì)來(lái)說(shuō)電容式觸控螢?zāi)坏膲勖鼤?huì)較電阻式更長(zhǎng)，另在目前的觸控IC改善之下，電容式觸控螢?zāi)坏挠|點(diǎn)解析反應(yīng)速度也較電阻式快。熱門的Apple iPad、iPhone使用的即是投射式電容觸控技術(shù)。

電容觸控在便攜式裝置應(yīng)用成為主流，因?yàn)橛|控螢?zāi)煌腹饴士蛇_(dá)97%，同時(shí)畫面輸出可達(dá)到最佳品質(zhì)

　　也因?yàn)锳pple iOS Device的銷售表現(xiàn)太亮眼，因此觸控螢?zāi)患夹g(shù)版塊產(chǎn)生大幅變更，目前iOS Device采行的投射式電容觸控螢?zāi)患夹g(shù)成為應(yīng)用市場(chǎng)的主流，其主要構(gòu)造為觸控螢?zāi)蛔钔饷娴谋砻姹Ｗo(hù)玻璃(Cover Glass)，搭配位于下方層的觸點(diǎn)感應(yīng)器(Touch Sensor)，最下方再以液晶面板(LCD)進(jìn)行整合(iOS Device多用IPS LCD面板)，3個(gè)主要元件結(jié)構(gòu)以光學(xué)膠(Optical Clear Adhesive；OCA)或液態(tài)式水膠進(jìn)行貼合，再搭配異方性導(dǎo)電薄膜膠(Anisotropic Conductive Film，ACF)來(lái)連接軟式電路板(Flexible printed circuit；FPC)上的電路，最后再與功能應(yīng)用之電子電路組合制成觸控螢?zāi)荒＝M。