觸控技術多元發(fā)展　便攜式裝置人機介面更親善

　　便攜式裝置市場最熱門的產品，應當以Apple iOS Device系列產品莫屬，不只是智慧型手機的iPhone熱門，連Tablet形式的iPad都引領市場熱潮，綜觀Apple便攜式裝置的成功關鍵，在于整合更直覺、更具人性的觸控介面，這對于發(fā)展便攜式裝置的其他業(yè)者而言，提供了重要的設計參考...

　　觸控式人機介面，其實并不是什么新興技術，早期智慧型手機、工控電腦都有對應產品，但早期產品受限于成本與技術，操作體驗的效果有限，一直等到iPhone、iPad應用的觸控介面打響投射式電容觸控技術的名號后，觸控技術的應用版圖才急速擴張，成為目前便攜式裝置螢幕設計首選的解決方案。

多數使用者仍習慣使用觸控筆，電容式觸控技術較難實現觸控筆觸點定位，但也有觸控IC業(yè)者推出解決方案。

多觸點偵測在小面板應用越來越受重視，多數利用SoC形式的控制晶片配合大量排誤運算降低觸點偵測難度。

　　隨著智慧型手機、平板裝置...等電子產品大量應用于日常生活，市場上幾乎是每部智慧型手機、平板裝置均搭載了觸控螢幕，促使觸控螢幕商機迅速擴增，并帶動整體顯示器產業(yè)大幅成長。而便攜式裝置的觸控螢幕設計必須視不同顯示尺寸、應用環(huán)境、使用條件的需求差異，在開發(fā)階段選擇電阻、電容、光學或電磁式觸控技術來進行設計，而不同技術都有其成本、效能、應用特征，在選擇相關解決方案前不能不慎重考量。

　　以平板電腦裝置的平臺概念，其實是源自智慧型手機進階擴充應用資源的延伸產品，而且其操作模式是以‘觸控’作為唯一的輸入與人機互動形式。另一方面，觀察市場發(fā)展趨勢，平板電腦裝置不僅是PC、NB業(yè)者可以自原有的生產形式、產品進行轉化，同時原本發(fā)展功能手機、智慧型手機的業(yè)者，也可藉著既有的行動電話發(fā)展基礎，進一步擴展平板裝置產品，廠商若曾開發(fā)過筆記型電腦或智慧型手機，投入平板裝置市場時，會較容易參與競爭，且不易被淘汰。

因為電子紙顯示器厚度較薄，因此觸控機制大多于面板背面設計

觸控螢幕的產值正急速攀升　

　　觸控螢幕為目前眾多人機介面應用中，最簡單、直覺、不需學習的操作技術，加上觸控螢幕設計已大量用于各式顯示型裝置產品中，觸控逐漸成為相關產品的必備功能，因此，觸控螢幕也相對成為顯示設備中的關鍵技術與元件。

　　觸控螢幕具操作簡易特性，相當適合應用于小尺寸的手持式行動裝置，或公共場所應用的Kiosk資訊端點查詢設備，同時也常見于工業(yè)生產線上的機臺控制、設備控制場合。而觸控螢幕具有多項特色，像是操作簡單、應用直覺，可將操作說明內嵌螢幕應用功能之上，因此相對減少操作錯誤與學習成本。另外，觸控式人機介面亦可取代鍵盤、滑鼠等輸入裝置，亦可達到節(jié)省機臺設置空間的效益。

　　目前常見的整合形式，觸控螢幕可分外掛或內嵌兩種制作方式。外掛式觸控螢幕技術為顯示面板與觸控模組可以來自不同供應商，由生產線組裝拼合，只要螢幕尺寸一致，都可輕易的讓產品升級成具觸控功能的平臺，組裝的深度可以是以貼合方式達到顯示模組的光學特性強化或材料薄化的設計要求，也有利用機構方式組裝的二度處理形式。

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

　　電阻式與電容式觸控  競逐中/小尺寸裝置應用市場

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

　　市場可選用之觸控技術相當多，但主要還是要看螢幕大小來進行挑選，例如，目前電容式觸控晶片已能達到20~30吋面板的觸點解析，但實際上實用性、準確率、性價比較高之觸控螢幕尺寸，仍以5~10吋為主流。

　　而投射式電容技術在iOS Device市場表現不俗的光環(huán)下，儼然成為中/小尺寸觸控螢幕的主流技術，電容、電磁觸控等不同觸控技術，各自具有不可取代的技術特征，例如電子書之類的行動應用產品，使用者在閱讀過程中偶爾會有作筆記、加批注的操作需求，這時僅有觸點解析偵測的功能顯然是不夠的，尤其是在教育應用方面，還需要觸控筆之類的輔助設計來模擬手寫環(huán)境，這時具電磁筆式輸入功能的觸控式手寫板，擁有辨認精準筆跡、手勢、繪制精密圖形的應用特性，因此選擇觸控螢幕技術不該只以選項的熱門程度為依歸。

　　目前觸控螢幕的主流技術，大致可分成光學式、表面聲波式、電磁式、電阻式、電容式5類，不同觸控技術會在成本與技術上擁有不同的限制與應用考量，但最大關鍵在于不同技術所適用的螢幕顯示尺寸差異。一般來說，表面聲波式、光學式觸控技術對于超大、大與中尺寸螢幕較為適用；而電容式、電阻式之類的觸控螢幕技術，則對中、小尺寸螢幕發(fā)展較具成本效益；電磁式觸控螢幕技術則適合需要較高精確度的精密繪圖應用。

　　對中、小尺寸觸控螢幕而言，當前最普及的搭配應為電阻式與電容式觸控技術，早期產品多以技術單純、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偵測功能之電容式觸控技術，其技術門檻較高，但產品的最終性能表現多優(yōu)于電阻式觸控產品，該技術差異也如實反應在市場的實際銷售表現。

　　比較電阻式與電容式觸控螢幕技術，在耐用年限方面，由于電阻式觸控螢幕元件的物理特性、作動原理，應用時會不斷進行螢幕壓按動作，經過長時間使用后，觸控螢幕表面材質將會逐漸劣化，造成觸點偵測、反應性能呈現低落的情況。

　　而電容式觸控技術近來的市占率暴增，并逐漸躍升市場主流，主要因其技術的大幅改善，目前量產產品的電容觸控方案可支援螢幕尺寸達到15吋以上，同時亦可用于Tablet Device、MID...等產品，但若考量到成本，仍有中/小尺寸產品采取電阻式觸控設計的案例。

　　至于電容式觸控螢幕，其作用原理不同于電阻式設計，是藉由偵測使用者的指腹與觸控螢幕面板間的微弱電容變化量來解析觸點座標，透過電容觸屏控制IC判斷觸控點絕對座標，因為判斷觸點為利用電容變化而非物理性的壓按操作，相對來說電容式觸控螢幕的壽命會較電阻式更長，另在目前的觸控IC改善之下，電容式觸控螢幕的觸點解析反應速度也較電阻式快。熱門的Apple iPad、iPhone使用的即是投射式電容觸控技術。

電容觸控在便攜式裝置應用成為主流，因為觸控螢幕透光率可達97%，同時畫面輸出可達到最佳品質

　　也因為Apple iOS Device的銷售表現太亮眼，因此觸控螢幕技術版塊產生大幅變更，目前iOS Device采行的投射式電容觸控螢幕技術成為應用市場的主流，其主要構造為觸控螢幕最外面的表面保護玻璃(Cover Glass)，搭配位于下方層的觸點感應器(Touch Sensor)，最下方再以液晶面板(LCD)進行整合(iOS Device多用IPS LCD面板)，3個主要元件結構以光學膠(Optical Clear Adhesive；OCA)或液態(tài)式水膠進行貼合，再搭配異方性導電薄膜膠(Anisotropic Conductive Film，ACF)來連接軟式電路板(Flexible printed circuit；FPC)上的電路，最后再與功能應用之電子電路組合制成觸控螢幕模組。