應用/技術並進　中大尺寸觸控面板勢不可當

在2009年微軟(Microsoft)支援多點觸控功能的Windows 7作業系統帶動下，加上相關觸控控制IC廠商技術的突破，使控制IC從原本僅支援中小尺寸螢幕規格跨越至支援中大尺寸，多點觸控市場也順勢擴展至電腦、電視機等更多元的領域。

雖然Windows 7試圖帶起中大尺寸觸控面板的市場，然而卻不如預期，直至蘋果(Apple)iPad推出，中大尺寸觸控面板市場才正式興起。市場研究機構表示，2010下半年中大尺寸多點觸控面板出貨量較2010上半年成長88%，主要驅動力來自於近期iPad掀起中大尺寸觸控面板熱潮，促使廠商紛紛推出類iPad(iPad-like)平板裝置(Tablet Device)，並將多點觸控功能列為基本配備。在應用、技術逐一突破，再加上未來Android 3.0接續Windows 7推動力道，中大尺寸觸控面板發展將更有看頭。

瞄準平板裝置　Android 3.0再掀觸控潮

圖1　愛特梅爾觸控技術事業群策略行銷經理黃添華表示，看好互電容技術可解決頭痛的鬼影問題，目前多數電容式觸控IC研發廠商已開始投入研發。

華碩、索尼(Sony)、東芝(Toshiba)與摩托羅拉(Motorala)等大廠聯手出擊，Android 3.0平板裝置於2011年國際消費性電子展(CES)風光亮相，相較於Android 2.3以手機為主要的應用，Android 3.0特別鎖定目前最熱門的平板裝置，預料中大尺寸觸控面板的需求也將水漲船高。

Android聲勢高漲，雖然Google尚未正式發表Android 3.0--Honeycomb，Android 3.0的平板裝置卻搶先露臉，愛特梅爾(Atmel)即看好Android 3.0的發展，該公司觸控技術事業群策略行銷經理黃添華(圖1)指出，現階段Android作業系統普及度快速攀升，未來平板裝置主流作業系統也將是Android的天下，2011年採用Android 3.0作業系統的平板裝置將陸續問世，接棒推動中大尺寸觸控面板市場的發展，而晶片商與平台廠商共襄盛舉，讓市面上的觸控解決方案更加完備，也有助於市場蓬勃發展。

圖2　賽普拉斯亞太區大型觸控螢幕產品行銷經理Nathan Moyal表示，2～3年前大尺寸電容式觸控面板並沒有市場空間，直到iPad問世才有轉機。

根據DisplaySearch統計資料顯示，iPad推出後，2010年全球5～10.2吋觸控面板出貨量可達一千九百五十萬台，預期2011年將有兩倍的成長，也將有六十九種產品陸續問世，賽普拉斯(Cypress)亞太區大型觸控螢幕產品行銷經理Nathan Moyal(圖2)表示，驅動5～10.2吋觸控面板雙倍成長的主要動力為平板裝置，不過平板裝置也需要作業系統才可順利執行許多應用程式或功能，目前除了Windows 7之外，包括Android、iOS、MeeGo、ONX-OS與WEBOS等作業系統也都支援觸控功能，微軟下一代作業系統Windows 8，以及Android 3.0也將整合觸控技術，提供觸控廠商新希望。

2009年10月22日微軟推出新一代作業系統Windows 7，由於其支援當紅的觸控技術，因此預期將帶動中大尺寸觸面板的市場發展，包括筆記電腦、一機成型(AIO)電腦等皆將大舉導入觸控面板，然而，事實上，在蘋果iPad上市，掀起一股平板裝置熱潮後，中大尺寸觸控面板才有較大的成長。

圖3　蘇州瀚瑞微電子執行長洪錦維表示，該公司手指辨識專利技術相當適用於中大尺寸觸控面板的應用。

分析先前Windows 7帶動中大尺寸觸控面板力道不如預期的原因，蘇州瀚瑞微電子執行長洪錦維(圖3)指出，目前市面上可以看到的觸控螢幕筆記型電腦，無論是螢幕可翻轉或是強調可多點觸控功能的機種，仍無法跳脫傳統筆記型電腦鍵盤的設計，就消費者使用習慣來看，使用鍵盤輸入已相當根深蒂固，因此若配備鍵盤，觸控螢幕的功能則形同虛設，消費者將懷疑筆記型電腦具備觸控面板的必要性，因此雖然Windows 7為個人電腦最強勢的作業系統，卻無法有效帶動中大尺寸觸控應用。

即便Windows 7力道稍顯不足，但仍有廠商將目光鎖定下一代新的作業系統Windows 8，Moyal表示，在中大尺寸個人電腦領域中，微軟作業系統仍最為普及，因此賽普拉斯觸控控制IC仍會優先支援微軟作業系統，未來將可能全面支援所有作業系統。

解決鬼點問題　互電容觸控技術嶄露頭角

除平板裝置與作業系統持續挹注中大尺寸觸控面板的成長動能外，主流技術--電容式觸控技術鬼點(Ghost Position)問題的解決，也進一步提升中大尺寸觸控面板發展的機會。電容式觸控技術中誤觸與偵測手指座標位置所產生的鬼點問題，一直難以突破，為解決上述問題，提供用戶更佳的使用者經驗，電容式觸控IC廠商紛紛從自電容(Self Capacitance)轉向新的互電容(Mutual Capacitance)技術發展。

針對互電容技術的原理，黃添華解釋，互電容技術不採用菱形蝕刻，而是方形矩陣，同樣也有X與Y軸，但與自電容技術不同的是，互電容技術的X軸用於發射訊號，Y軸則為接收訊號，亦即當手指碰到觸控面板時，X軸發射的訊號可感測手指的位置，再透過Y軸傳輸此單一座標予控制器。

同樣耕耘電容式觸控技術的賽普拉斯，也已開始研發自電容技術，Moyal表示，雖然電容式觸控技術有其相當的優勢，但鬼點一向是電容式觸控技術為人所垢病之處，尤其在多點觸控應用時，鬼點的問題將更嚴重，而互電容技術運作時僅有一條X、Y軸有動作，且即使是雙層或單層ITO設計，皆僅利用同一層的X、Y軸發送或接收訊號，此種單向訊號的傳送，並不會產生鬼點，因此演算法也毋須過濾錯誤的手指座標。

過去自電容觸控技術偵測手指位置的方式係利用氧化銦錫(ITO)上的X與Y軸，同時發射與接收訊號，取得手指可能的座標位置後，再透過演算法排除鬼點，黃添華指出，單手觸控時，並不會有鬼點的問題，但兩指觸控時，觸控控制IC一開始會接收到四個觸控點座標，此時演算法即扮演重要角色，須要正確的將手指的位置算出，才能針對使用者的手勢有效作出應有的應用反應。不過，消費者對於觸控螢幕的反應時間要求，往往讓自電容技術的演算法無法短時間辨別手指正確位置，因而造成誤判，互電容技術則除可避免鬼點，在使用者手掌貼近或握住控裝置時，所產生的誤動作，也可避免。

避開專利地雷　蘇州瀚瑞手指辨識技術登場

觸控面板市場相當火熱，吸引多家廠商投入，然而卻有較早發展觸控技術的廠商如義隆電子、愛特梅爾、蘋果與3M等，以專利高牆擋住其他競爭對手，造成目前發展觸控技術的主要大廠或多或少捲入專利官司訴訟中，包括2007年甫成立的蘇州瀚瑞微電子也遭到義隆電子的專利控告，不過，蘇州瀚瑞微電子提出新的手指位置辨識技術，打破目前的專利僵局。

為規避各家廠商的專利，蘇州瀚瑞微電子研發新的手指辨識技術，並申請專利，洪錦維指出，目前各家廠商在判別手指位置的專利多為利用觸控面板上ITO層的X、Y軸，傳送座標位置後，並將電容的相對值進一步透過演算法計算手指確切的位置，而蘇州瀚瑞微電子的核心技術則是利用手指觸摸之後產生的電容變化，且實際上手指的觸摸點電容值為0，亦即透過手指周遭電容值的變化來判定手指位置，除迴避專利問題外，也為該公司增添更強的競爭力。

原義隆電子以其專利控告蘋果與新思科技(Synopsys)，但不久前卻遭美國ITC裁判該專利部分無效，其他廠商為反擊也對義隆電子提起專利訴訟，日前蘇州瀚瑞微電子也成為義隆電子專利箭靶，洪錦維開宗明義指出，事實上，專利侵權問題背後衍生出來的其實是龐大的授權金，這也是義隆電子在自身缺乏成功的觸控螢幕產品的前提下，屢屢以此專利控訴同業的最大目的，而蘋果雖然以後起之姿，成功帶動電容式觸控技術的市場，但蘋果也掌握相當多的專利，為的亦是權利金的收取，因此專利之戰演變到最後即成為權利金之戰。

觸控專利不局限於手勢操作的演算法，或觸控晶片的設計，洪錦維表示，觸控產業鏈中的專利布局包括應用、演算與實用新型專利，能夠完整布局三種範疇的專利權，將成為市場最大贏家，不過相對的也須花較長的時間建立完整的觸控產業鏈專利，蘋果即為一例。蘇州瀚瑞微電子海外事務經理余賜賢補充，義隆電子對於產品已實際量產並商品化的廠商皆提出專利告訴，其中蘋果在訴訟官司中的訴求為，觸控手勢屬於概念性的範疇，且與消費者使用習慣有極大的相關性，觸控手勢幾乎大同小異，因此不應作為專利，對此，蘇州瀚瑞微電子也深表認同，但美國ITC最後如何判決，仍待觀察。此外，隨著3M專利已到期，也帶給觸控業者新的發展機會。

挾成本/良率優勢　內嵌光學式觸控面板搶進市場

觸控市場往中大尺寸邁進後，並無尺寸限制的內嵌光學式觸控面板也因而成為受惠者，再加上該技術利用標準薄膜電晶體液晶顯示器(TFT LCD)製程，在良率、成本與製作過程上，具備較佳競爭優勢，因此也積極發展，以期可搶占一席之地。

圖4　劍揚執行副總經理黃乃傑表示，由於內嵌光學式觸控技術以感測光線為判別基準，因此最大技術挑戰實為演算法。

相較於在面板上方多貼合一層觸控薄膜，內嵌式觸控技術則是直接將感測器內嵌於LCD製造過程中，不但免去貼合的手續，良率也可提升。劍揚執行副總經理黃乃傑(圖4)表示，內嵌式觸控技術又可分為內嵌光學式、內嵌電阻式與內嵌電容式。其中，內嵌光學式觸控技術是以感應光的強度辨別手指位置與動作，其他兩者為利用電流的導通，內嵌電容式與電阻式觸控技術皆須改變TFT面板製程，且也將具備一般需表面貼合技術的電阻式與電容式的缺點，而內嵌光學式觸控技術僅須改變光罩，其他技術上的困難，如演算法等，則透過觸控控制IC解決，因此成本與良率皆與LCD面板相同，也沒有尺寸上的限制。

黃乃傑強調，內嵌光學式觸控面板沒有額外的厚度與重量，可符合平板電腦或電視機等裝置薄型化的需求，成本上最低每吋可達約1美元，產能也沒有限制，至於光線開口率的問題，劍揚將感光元件微型化，並置於非透光或透光較少的區域，以為因應。此外，過去內嵌光學式觸控技術的缺點為無法使用手指操作，僅能利用光筆，但劍揚已突破此限制，推出可利用手指操作的內嵌光學式觸控面板。