中心議題：
- 主流觸控IC廠商產(chǎn)品特點(diǎn)及優(yōu)勢
- 觸摸屏市場主流技術(shù)——投射式電容
- 觸屏觸控方式多樣化的創(chuàng)新應(yīng)用
您是否注意到?技術(shù)的不斷革新在改變著人們的交流方式、消費(fèi)方式等，使其越來越便攜、多元、高科技。技術(shù)的革新與人們的交互方式有著互相促進(jìn)的作用。蘋果等高端智能手機(jī)、平板電腦的熱銷，帶動(dòng)了觸摸屏市場的發(fā)展。智能移動(dòng)終端逐漸開始向中低端市場擴(kuò)散。國內(nèi)主要廠商如華為等巨頭紛紛加碼搶占中低端智能手機(jī)這個(gè)容量巨大的市場。業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)，2010年到2013年，手機(jī)觸摸屏的需求量復(fù)合增長率將達(dá)到22%，由目前的5.31億片增長到2013年的9.65億片。
而觸控技術(shù)的應(yīng)用也已經(jīng)深入到手機(jī)、平板電腦、相機(jī)、電視機(jī)、游戲機(jī)、個(gè)人導(dǎo)航設(shè)備、廣告機(jī)等各類產(chǎn)品中，應(yīng)用市場的多樣化也要求觸控技術(shù)更加靈活多變。由于觸控技術(shù)的主要作用是通過簡化人機(jī)交互來提升用戶體驗(yàn)，因此對于觸控IC廠商來說，應(yīng)用市場的需求是其發(fā)展相關(guān)技術(shù)的主要根基。
主流觸控IC廠商產(chǎn)品特點(diǎn)及優(yōu)勢
近日，德州儀器 (TI) 宣布推出基于 C5000™ 超低功耗數(shù)字信號處理器 (DSP) 的音頻電容式觸摸 BoosterPack，可為微處理器應(yīng)用實(shí)現(xiàn)各種新功能，支持清晰音頻以及回放與錄制功能。
TI 單內(nèi)核處理器市場營銷總監(jiān) Jon Beall 指出：“TI 將業(yè)界最低工作功耗 DSP 與超低功耗微控制器進(jìn)行完美結(jié)合，可為音頻應(yīng)用實(shí)現(xiàn)最低功耗。除低功耗優(yōu)勢外，添加至已普及音頻電容式觸摸 BoosterPack 的實(shí)時(shí) DSP 性能將為微控制器開發(fā)人員實(shí)現(xiàn)無限可能，幫助他們無需 DSP 編程便可充分利用高級 DSP 技術(shù)。”
音頻電容式觸摸 BoosterPack 的主要特性與優(yōu)勢：C553x 超低功耗 DSP 是業(yè)界總功耗最低的 DSP，在 1.05 V 電壓下工作內(nèi)核的總功耗低于0.15 mW/MHz，支持清晰音頻/語音 MP3 的編碼與解碼;MSP430G2452 微控制器可為各種低功耗應(yīng)用提供 0.5 uA 的待機(jī)電流以及小于 1us 的喚醒時(shí)間;MSP430 微控制器電容式觸摸界面有助于用戶控制音量，選擇曲目，錄制和回放音頻文件;集成型 LED 顯示屏、高速 USB 2.0 以及 SD/MMC 接口可增強(qiáng)用戶體驗(yàn);免費(fèi)電容式觸摸庫可通過 MSP430 微控制器支持電容式觸摸按鈕、滑動(dòng)條、滾輪以及近距離傳感器，開發(fā)人員無需創(chuàng)建復(fù)雜的觸摸傳感算法;得到完整的 OLED 用戶界面與 MP3 錄制/回放軟件庫支持，可簡化開發(fā)工作。
“所有功能和優(yōu)點(diǎn)的最終目標(biāo)都是解決至關(guān)重要的問題，為客戶提供出色的觸摸體驗(yàn)。”愛特梅爾觸摸產(chǎn)品市場推廣副總裁Jon Kiachian表示。愛特梅爾的技術(shù)解決了顯示屏和極端充電器噪聲問題，同時(shí)保持優(yōu)良的響應(yīng)性和線性度。采用愛特梅爾的方案，設(shè)計(jì)人員無需變更固件來適應(yīng)特定的顯示屏、充電器或堆疊。“我們改進(jìn)了手指跟蹤、對懸浮狀態(tài)的處理、以及更復(fù)雜的無意識觸摸抑制。”Jon Kiachian指出，“我們的方案支持用于平板電腦和智能電話的有源和無源手寫筆，并且適用于最新的移動(dòng)操作系統(tǒng)。”此外，愛特梅爾的方案具有業(yè)界最低功耗。上述因素也是愛特梅爾觸摸解決方案能在前10大智能電話的觸摸屏中占據(jù)8種的原因所在。
瀚瑞微的觸控IC針對智能手機(jī)、平板電腦等便攜式產(chǎn)品應(yīng)用，也有自己產(chǎn)品的特點(diǎn)與優(yōu)勢。瀚瑞微PIXCIR技術(shù)經(jīng)理孟得全表示，IC性能穩(wěn)定，省電，劃線效果好，報(bào)點(diǎn)率高，而且能做到5寸以上觸控產(chǎn)品手指觸控和筆觸控兼容。
而臺灣通泰積體電路公司[TonTouch™] 
系列產(chǎn)品，主要應(yīng)用為電容式觸摸Touch Key ( Touch pad )，在上述產(chǎn)品的應(yīng)用為 Power on/off key or其它 function key , 滑動(dòng)或旋轉(zhuǎn)大小音量控制等。
觸摸屏市場主流技術(shù)——投射式電容
據(jù)NPD DisplaySearch 研究表明，投射式電容(Projected Capacitive)和電阻式(Resistive)在2010年分別占了40.6%和56.7%的出貨比例。但根據(jù)2011年第四季度的調(diào)研結(jié)果，在手機(jī)和平板電腦導(dǎo)入與蓬勃出貨的挹注之下，2011年投射式電容在出貨與營收兩方面均已超過了電阻式，成為消費(fèi)性電子產(chǎn)品觸控技術(shù)的主流。例如：2010年手機(jī)電阻式觸控模塊全年出貨約為2.4億片，但是根據(jù)2011年第四季度報(bào)告的統(tǒng)計(jì)，針對那些被調(diào)研的重點(diǎn)廠家的出貨量累計(jì)估算僅約為1.3億片左右;這顯示出了電阻式的衰退趨勢似乎已成了定局。
觸摸屏市場的主流技術(shù)目前正從電阻式過渡到電容式，投射式電容是目前觸摸屏的主流技術(shù)，并且呈結(jié)構(gòu)多樣化。那幺，如何迎合市場變化去規(guī)劃發(fā)展?毫無疑問，對于智能電話和平板電腦來說，電容式觸摸屏已成為主流的用戶界面技術(shù)，并且迅速應(yīng)用于其它眾多設(shè)備類別中。愛特梅爾一直提供投射式電容觸摸解決方案，因此很好地與此市場趨勢保持一致。Jon Kiachian指出：“我們的方法是結(jié)合功能強(qiáng)大的電路和智能軟件，實(shí)現(xiàn)觸摸屏性能最大化，而這種方法很有效。”
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孟得全則表示，將發(fā)展更多指的應(yīng)用，還有電容式在主動(dòng)式觸控筆方面的應(yīng)用，極細(xì)筆頭的應(yīng)用，電磁和電容合并。配合內(nèi)嵌式的發(fā)展方向，如ON-CELL等。另外，發(fā)展單層ITO的應(yīng)用，成本低，性能好。
瀚瑞微PIXCIR技術(shù)經(jīng)理孟得全
目前最為流行的移動(dòng)電腦尺寸是9.7與10.1英寸，其觸摸傳感器的每寸平均售價(jià)約為1美金到1.5美金之間。DisplaySearch預(yù)估觸摸傳感器的平均價(jià)格將會(huì)逐漸下降。臺灣通泰積體電路公司TTP255/ TTP256應(yīng)用于4.3吋以下的ITO PANEL上，為Charge Transfer 的方式及目前能用512KHz，掃描16KEY約需32mS及運(yùn)算5mS加上一些判斷上的處理時(shí)間，所以約40mS 報(bào)一次位置，REPORT RATE為25 PPS，適用于一般的按鍵或音量調(diào)整等慢速的應(yīng)用上. 是在4.3吋以下的ITO PANEL上最具有性價(jià)比優(yōu)勢的方案。臺灣通泰積體電路公司業(yè)務(wù)副總李政宗表示，今年下半年推出新版 IC更提升速率使得REPORT RATE可達(dá) 100 PPS 以上。
從單點(diǎn)觸摸到多點(diǎn)觸摸時(shí)代，紅外觸摸技術(shù)和光學(xué)影像觸摸技術(shù)是不是中大尺寸觸摸屏市場最具發(fā)展前途的技術(shù)?對此，孟得全認(rèn)為，這個(gè)要看是在哪個(gè)方面，15’6寸以下的產(chǎn)品，還是以電容式為主，優(yōu)勢比較明顯，目前在15’6寸以上的產(chǎn)品方面，暫時(shí)光學(xué)影像觸摸技術(shù)領(lǐng)先一些，但是未來在游戲和大尺寸高性能的應(yīng)用方面還是會(huì)發(fā)展有很大的需求，會(huì)推動(dòng)電容式觸控在大尺寸上的發(fā)展，如PIXCIR推出的32寸大型觸控桌就是一個(gè)很好的例子，電容屏能讓客戶感受到更好的觸控體驗(yàn)。
李政宗則表示，太多大型公司參與其中，故通泰積體電路將專注在 4.3吋以下的ITO PANEL上 , 提供最具有性價(jià)比優(yōu)勢的方案。
“現(xiàn)今的這些解決方案都有著嚴(yán)重的局限性，它們比較昂貴且不如其它替代方案可靠。”Jon Kiachian分析道，“且它們都不支持10指多點(diǎn)觸摸應(yīng)用，因此在用戶界面市場上變得不再重要。”
觸屏觸控方式多樣化的創(chuàng)新應(yīng)用
隨著觸摸技術(shù)的不斷提升，在觸屏多樣化和觸控方式多樣化上，市場也不斷涌現(xiàn)出更多的創(chuàng)新應(yīng)用。對此，Jon Kiachian表示：“我們正生活在一個(gè)連接互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備比連接互聯(lián)網(wǎng)的人更多的時(shí)代，而且越來越多的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備具有觸摸功能。我們的解決方案已經(jīng)顯著降低了最終用戶新產(chǎn)品的功耗，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了極薄的系統(tǒng)。這種發(fā)展趨勢預(yù)期將會(huì)加速，并且將在消費(fèi)電器到汽車和工業(yè)系統(tǒng)的每件產(chǎn)品中，看到新的突破性觸摸應(yīng)用。”
目前PIXCIR已經(jīng)成功的研發(fā)了極細(xì)筆頭的電容筆，能做到極精準(zhǔn)的觸控操作。而且可以接受以碳代替ITO做的界面，實(shí)現(xiàn)手和筆的切換，使客戶得到更強(qiáng)的應(yīng)用體驗(yàn)效果。另外也可以和業(yè)界合作做內(nèi)嵌式的產(chǎn)品，PIXCIR已和臺灣廠商成功合作過，后續(xù)會(huì)繼續(xù)做ON-CELL,IN-CELL等。
而臺灣通泰積體電路[TonTouch™] 系列產(chǎn)品將朝向既有產(chǎn)品低功耗 累積的優(yōu)勢，繼續(xù)朝更多面向的手持式產(chǎn)品應(yīng)用發(fā)展(例如醫(yī)療產(chǎn)品：血壓計(jì) / 血糖計(jì))和結(jié)合 ITO 和 LCM 推動(dòng)一些掌上游戲機(jī)、觸摸滑動(dòng)游戲以及觸摸遙控器等。另外朝向小家電要通過大水滴和更強(qiáng)的抗干擾。再深化產(chǎn)品，能依環(huán)境參數(shù)自我學(xué)習(xí)調(diào)整, 將觸控自我調(diào)節(jié)為最佳化狀態(tài)。
觸控IC解決方案
目前的觸控IC正向高準(zhǔn)確度、低噪聲、高精度、快速響應(yīng)和低功耗等方向發(fā)展。
在這方面，愛特梅爾一直以來提供行業(yè)中性能最高、功耗最低的觸摸解決方案。隨著maXTouch S的推出，愛特梅爾再次提升了業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，提供更高的性能、遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先的對顯示屏和充電器的抗噪聲能力、改進(jìn)的無屏蔽傳感器響應(yīng)性、增強(qiáng)的無源手寫筆線性度，以及業(yè)界最低功耗。總之，這意味著設(shè)計(jì)人員制作的最終產(chǎn)品可以更薄、更輕、更便宜，具有更快的響應(yīng)速度和更長的運(yùn)行時(shí)間，為用戶帶來豐富的觸摸體驗(yàn)。
對于通泰積體電路，其TTP223/TTP223/TTP233 TonTouchTM 是觸摸鍵檢測IC，提供1個(gè)觸摸鍵。觸摸檢測IC 低功耗 低功耗模式下典型值1.5uA，最大值3.0uA 和寬工作電壓工作電壓 2.0V~5.5V 是觸摸鍵在DC和AC應(yīng)用的特點(diǎn)。在電子磅秤上非常熱銷;
TTP224/TTP224N TonTouchTM IC則是一款使用電容式感應(yīng)原理設(shè)計(jì)的觸摸IC, 此款I(lǐng)C內(nèi)建穩(wěn)壓電專為取代傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)開關(guān)或普通按鍵而設(shè)計(jì).提供4個(gè)觸摸輸入端口及4個(gè)直接輸出端口. 低功耗 低功耗模式下典型值2.5uA，非常熱銷于觸摸手表;
而TTP229 TonTouchTM IC是一款使用電容感應(yīng)式原理設(shè)計(jì)的觸摸芯片。此芯片內(nèi)建穩(wěn)壓電路，供觸摸傳感器使用。此芯片可以獨(dú)立支持8個(gè)觸摸鍵或16個(gè)觸摸鍵.、低功耗、低功耗模式、16鍵模式下典型值2.5uA, 8鍵模式下典型值2.0uA。此產(chǎn)品目前在電子鎖 / 掌上型觸摸游戲玩具熱銷;
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另外，TTP250 / TTP252 TonTouchTM 是一顆専為電容式觸控1~8 個(gè)按鍵而作的低成本 OTP type 含特別設(shè)計(jì)的 Touch MCU。TTP250 TonTouchTM 提供直接輸出方式，讓使用者能夠輕易的上手并且能簡單的應(yīng)用在自己的系統(tǒng)上。低功耗 Provides sleep mode for power saving request (<5uA@3V) , 低噪聲, 抗干擾 都有得到客戶很好的評價(jià) 此產(chǎn)品目前在小家電、廚衛(wèi)產(chǎn)品、鼠標(biāo)(觸摸滑動(dòng)取代Z軸滾輪) 、平面 LED TV、 Monitor 、 DVD 等 Touch key應(yīng)用熱銷。
而作為全球第一家有能力支持到10寸以上投射電容式觸摸屏的電容式觸控IC設(shè)計(jì)公司，PIXCIR采用國內(nèi)知名度較高的公司提供的MCU，共同合作開發(fā)出TANGO C系列產(chǎn)品，成功實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，獲得很好的效果。另外在開發(fā)另一款芯片，發(fā)展大尺寸方案，能支持外掛MCU，同時(shí)發(fā)展多指應(yīng)用在工業(yè)和大型游藝設(shè)備上的應(yīng)用。
觸控科技將取代鼠標(biāo)?
如今，觸摸技術(shù)已經(jīng)越來越廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品，如何將用戶復(fù)雜的控制動(dòng)作轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^、便捷且可生產(chǎn)的體驗(yàn)，是用戶界面設(shè)計(jì)面臨的終極挑戰(zhàn)。隨著IPAD之類的平板便攜電腦的推出，有相關(guān)預(yù)測：新輸入模式將成為主流，觸控科技可能取代鼠標(biāo)，Windows 8與Mac OS XLion已應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備，采用觸控屏幕來取代傳統(tǒng)界面。對此，不同的人有不同的看法。
觸摸操控取代傳統(tǒng)的鼠標(biāo), 通泰積體電路已經(jīng)先有量產(chǎn)第一代的鼠標(biāo)(觸摸滑動(dòng)取代Z軸滾輪, 左右 Key 也改用觸摸 ), 李政宗說：“將來結(jié)合傳感加速器的觸摸遙控器應(yīng)用于現(xiàn)在 3網(wǎng)合一 TV 具備 IR / RF2.4GHz的 遙控器 ( 類似3D Air Mouse + Key board )正在積極規(guī)劃開發(fā)。”
孟得全對此表示，觸控技術(shù)有取代鼠標(biāo)這種趨勢，但是完全替代鼠標(biāo)還需要漫長的時(shí)間，因?yàn)檫@不光是要看觸控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，還需要看配套的軟件系統(tǒng)的發(fā)展，比如畫板，大型游戲，都需要精準(zhǔn)度，這個(gè)需要觸控產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)的配合，需要很多新的創(chuàng)新才能完全取代鼠標(biāo)。
Jon Kiachian則認(rèn)為，這取決于應(yīng)用狀況，對于桌面PC和一體化設(shè)備，由于最終用戶與屏幕的距離，鼠標(biāo)很可能仍然會(huì)是主要的用戶界面。然而，在筆記本電腦中，愛特梅爾預(yù)計(jì)鼠標(biāo)將成為次要的界面;而在更小的設(shè)備中，市場早已做出了選擇!
