原始設(shè)備制造商（OEM）正競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）屏幕的時代就已經(jīng)存在了，但這種技術(shù)當(dāng)時并未真正流行于消費(fèi)市場中，一直到移動電話制造商應(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)了一個發(fā)展極其快速的電子市場。

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

　　“觸控屏幕已經(jīng)存在很長一段時間了，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的第一個主要的競爭對手——在一開始導(dǎo)入時并不支持多點(diǎn)觸控，但新一代技術(shù)結(jié)合了一系列多點(diǎn)觸控手勢辨識功能，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)制造商們曾經(jīng)列出一長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爭技術(shù)，例如微軟Kinect游戲介面所實(shí)現(xiàn)的3D手勢辨識，它使用了相機(jī)和圖形辨識，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手勢辨識采用微軟收購Canesta公司所取得的紅外線測距儀技術(shù)，該公司現(xiàn)正針對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，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

　　觸控屏幕市場的吸引力在短短幾年內(nèi)就集結(jié)了一個成熟的全球供應(yīng)鏈，涵蓋制造透明傳感器的臺灣和日本制造廠；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)體和其它混合信號芯片制造商所提供的現(xiàn)成電阻式控制器更為簡化且非常準(zhǔn)確，但通常無法辨識多點(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)更簡化或更準(zhǔn)確。

　  觸控技術(shù)相當(dāng)?shù)亩鄻踊?，針對不同?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，同時對于某些應(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)以一個訊號驅(qū)動透明電容層板，然后再以模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（ADC）測量相鄰層板的變化。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任意數(shù)量的觸控操作，即使是的孩子的手指也能偵測到。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)觸控手勢功能一開始可實(shí)現(xiàn)兩指縮放、三指滾動以及四指撥移，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辨識，這一智能化的實(shí)現(xiàn)來自于可防止多指抖動以及決定手指訊號的控制器演算法。觸控屏幕控制器傳送訊息給應(yīng)用處理器，從而辨識出各種復(fù)雜程度不同的手勢，例如以手指輕點(diǎn)表示選擇、上下推移表示滾動，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

　　臺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，但與美國德州奧斯汀Touch International結(jié)盟）正迅速提升其制造業(yè)務(wù)的競爭力，以便能與全球三十多家觸控屏幕制造商較勁。中國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，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)計訂單的寶座，除了Xoom和Galaxy Tab以外，該公司同時也拿下了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平臺的平板電腦訂單，再加上全球前10大頂級智能手機(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)。

　　愛特梅爾具有競爭對手難以匹敵的最快反應(yīng)時間──每秒300次vs每秒70次──這意味著該公司的產(chǎn)品夠更準(zhǔn)確地偵測到手勢，”愛特梅爾公司產(chǎn)品營銷經(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，比起競爭對手的產(chǎn)品更快兩倍。”

　　愛特梅爾公司目前的主要競爭對手是賽普拉斯和Synaptics公司，但由于幾乎所有具備混合信號能力的其他半導(dǎo)體制造商都想朝向這個相同的方向發(fā)展，使得這一觸控屏幕市場即將變得更為擁擠。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量與接地有關(guān)的電容層板，從而辨識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，對于投射式電容觸控屏幕而言，我們必須測量兩個元素之間的交互電容值，對我們來說，這意味著必須設(shè)計出一款專用的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，但該公司在雜訊管理與高性能的CDC等專精技術(shù)預(yù)示不久將會發(fā)布有關(guān)投射式電容觸控控制器的計劃，最可能的時程就是在2012年。

　　在電容式觸控屏幕中，行間的訊號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)波形到近場成像等約有十幾種競爭的觸控技術(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)偵測器實(shí)現(xiàn)手勢精確定位。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，以利于移動裝置的觸控屏幕應(yīng)用。

　　紅外線LED可在整個屏幕邊框鑲嵌中載入光電偵測器，從而在整個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?，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，手勢也更容易辨識──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)的首張設(shè)計訂單。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。在偵測到手指觸控作業(yè)時，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，同時保有通常僅見于投射式電容觸控的多點(diǎn)觸控性能。