消費(fèi)電子發(fā)展新驅(qū)動(dòng)——觸控技術(shù)

引言

　　雖然多點(diǎn)觸控技術(shù)始于上世紀(jì)80年代，但真正走入大眾生活卻源于2007年蘋果iPod Touch的誕生。至此，該技術(shù)開發(fā)蓬勃發(fā)展起來(lái)，這些年間，核心控制芯片也從8位到32位、從多芯片控制到單芯片控制不斷演進(jìn)，性能提升很快，而且還不乏各種創(chuàng)新觸控技術(shù)相繼登臺(tái)。

　　1 大屏應(yīng)用：市場(chǎng)需求推動(dòng)電容式觸控技術(shù)演進(jìn)

　　電容式多點(diǎn)觸控技術(shù)正式進(jìn)入消費(fèi)電子領(lǐng)域已經(jīng)3年多，目前得到了許多市場(chǎng)反饋。

　　用戶認(rèn)為多點(diǎn)觸控技術(shù)需要解決的問題包括對(duì)誤操作的識(shí)別與避免、更精確的定位、同時(shí)支持筆和手指的觸摸、更高的抗環(huán)境干擾能力等等。廠商們根據(jù)以上需求分別對(duì)各自的下一代電容式觸控產(chǎn)品進(jìn)行了性能優(yōu)化，并進(jìn)一步推出了成本更低、功耗更低、性能更強(qiáng)、可支持大屏顯示的單芯片產(chǎn)品，比如愛特梅爾新近推出的最大可支持12英寸屏的maXTouch E系列和賽普拉斯（Cypress）最大可支持11.6英寸屏的CY8CTMA884系列新品。

　　愛特梅爾觸控技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理Patrick Hanley表示，maXTouch E系列產(chǎn)品針對(duì)市場(chǎng)的需求進(jìn)行了功能與性能的增強(qiáng)與擴(kuò)展，主要體現(xiàn)在六個(gè)方面。一是噪聲避免和噪聲抑制方面，新系列產(chǎn)品具有更高的頻率捷變性和更完善的噪聲濾除能力；二是支持多點(diǎn)觸摸和手寫筆操作，maXTouch E能夠精確定位非常輕巧的觸摸，包括僅2mm粗細(xì)的無(wú)源導(dǎo)電手寫筆；三是外形尺寸更薄，新產(chǎn)品可支持無(wú)屏蔽傳感器、覆蓋層觸摸（touch-on-lens）、外掛式（on-cell）等配置，從而可用于生產(chǎn)更纖薄、成本更低的觸摸屏；四是顯示屏亮度更高、功耗更低，由于可減少觸摸屏的層數(shù)，因此可提升顯示器的亮度，而低功耗設(shè)計(jì)還可使設(shè)備具有更輕薄的電池；五是顯示屏面板、充電器的選擇范圍更大，這得益于新產(chǎn)品的高精度，使其可支持成本較低、噪聲較大的顯示屏和充電器；六是具有更好的抗潮濕能力，能夠跟蹤濕手指的操作，因而在所有環(huán)境中都具有很好的工作性能。

　　據(jù)介紹，maXTouch E系列目前有4款新產(chǎn)品面市。其中mXT768E是業(yè)界首款針對(duì)最大12英寸平板電腦應(yīng)用的采用32位AVR架構(gòu)單芯片電容式觸摸屏控制器，支持768個(gè)通道以及16個(gè)觸摸點(diǎn)的觸摸。該產(chǎn)品響應(yīng)速度快，報(bào)告速率可達(dá)150Hz，功耗也有大幅度的降低；mXT224E采用8位架構(gòu)，針對(duì)手機(jī)和移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用，可支持10點(diǎn)觸摸。相比上一代產(chǎn)品該芯片性能也有較大的增強(qiáng)。mXT540E和mXT384E則是具有新節(jié)點(diǎn)密度及高性價(jià)比的32位AVR架構(gòu)單芯片產(chǎn)品，支持16點(diǎn)觸摸。

　　同樣針對(duì)大屏應(yīng)用， 賽普拉斯全新的CY8CTMA884系列具有60個(gè)感應(yīng)I/O通道，其他優(yōu)化性能包括支持10個(gè)手指觸摸、低功耗、握持及手掌誤動(dòng)作排除、高精度和快速掃描等。

　　2 中小屏應(yīng)用：觸控技術(shù)創(chuàng)新布局未來(lái)市場(chǎng)

　　目前全球可支持大屏幕電容式多點(diǎn)觸控的方案為數(shù)不多，而面向手機(jī)等移動(dòng)便攜設(shè)備的觸控方案卻不少?；诔杀镜榷喾N因素的考量，電阻式觸摸和電容式觸摸技術(shù)在該市場(chǎng)中都得到很好的應(yīng)用，產(chǎn)品方案也相對(duì)成熟許多。為了盡早布局未來(lái)，中小屏觸控領(lǐng)域開始出現(xiàn)了一些創(chuàng)新的技術(shù)產(chǎn)品，比如專注于模擬和數(shù)字技術(shù)的IDT公司近日所推出的單層多點(diǎn)觸摸解決方案。

　　據(jù)IDT先進(jìn)用戶界面部戰(zhàn)略營(yíng)銷總監(jiān)EricItakura介紹，IDT最新技術(shù)方案可實(shí)現(xiàn)真正的單層多點(diǎn)電容式觸摸。“標(biāo)準(zhǔn)或傳統(tǒng)的方法是用通用控制器加上采用標(biāo)準(zhǔn)矩陣的多層氧化銦錫導(dǎo)電膜（ITO）陣列，形成一致的多點(diǎn)觸摸解決方案；IDT最新的方法是用專有單層、多點(diǎn)觸控傳感器與高抗噪控制器IC組合形成優(yōu)化的低成本解決方案。” Itakura表示。

　　通常情況下，標(biāo)準(zhǔn)電容式觸摸屏傳感器需要X傳感器、Y傳感器和屏蔽層共3個(gè)導(dǎo)電層，這樣5英寸大小的ITO價(jià)格在1美元/每層左右。

　　據(jù)悉，通過IDT專利的傳感器技術(shù)可實(shí)現(xiàn)單層觸摸屏設(shè)計(jì)，由于取消了傳統(tǒng)觸摸屏中的兩個(gè)ITO層，因此節(jié)省了約2美元。同時(shí)還改善了光透射率和成品率。Itakura指出，相比傳統(tǒng)的觸摸屏技術(shù)，IDT的單層技術(shù)不是采用之前的傳感器交叉排列矩陣，因此消除了多點(diǎn)觸摸重影。此外，該技術(shù)還可支持采用碳納米管等ITO替代材料實(shí)現(xiàn)連續(xù)一卷一卷的ITO生產(chǎn)制造，從而進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。“我們的電容式觸摸解決方案在傳感器和控制器上都實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新。傳感器的創(chuàng)新在于實(shí)現(xiàn)了真正的單層多點(diǎn)觸控設(shè)計(jì)、消除了多點(diǎn)重影現(xiàn)象、具有統(tǒng)一的X/Y分辨率；控制器的創(chuàng)新在于先進(jìn)的多點(diǎn)觸摸算法、高抗噪以及無(wú)需屏蔽層。”他說(shuō)道。

　　目前IDT針對(duì)單層多點(diǎn)觸控推出了LDS7000和LDS7001兩款芯片，分別支持30通道和35通道，適用的屏幕最大尺寸分別為3.5英寸和5英寸。該系列芯片主要用于手機(jī)等小尺寸屏幕應(yīng)用，支持IDT單層傳感器觸屏。“LDS7000和LDS7001的優(yōu)勢(shì)除了高抗噪、無(wú)需屏蔽層之外，還具有8ms數(shù)據(jù)率，支持非常敏感的觸摸體驗(yàn)。其他性能包括采用10位X/Y分辨率，可降低分辨率以匹配顯示器；采用32位處理器內(nèi)核，可實(shí)現(xiàn)定制的額外處理能力和存儲(chǔ)空間擴(kuò)展，包括支持集成手勢(shì)功能等。” Itakura表示。

　　3 結(jié)語(yǔ)

　　展望未來(lái)，近期內(nèi)手機(jī)仍然是觸控技術(shù)的主戰(zhàn)場(chǎng)。但平板電腦等大屏的觸控需求將從2011年開始進(jìn)入快速增長(zhǎng)期。就市場(chǎng)具體需求來(lái)看，賽普拉斯執(zhí)行副總裁Christopher Seams認(rèn)為手機(jī)對(duì)2點(diǎn)以上的觸控需求正在提升，而平板電腦等設(shè)備正在增加5點(diǎn)以上多點(diǎn)觸控的使用幾率；就觸控芯片性能而言，高精度、高抗干擾能力將成為觸控芯片的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

　　隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，感覺力反饋、手勢(shì)輸入等新的互動(dòng)方式也將成為觸控技術(shù)研究的重點(diǎn)之一，產(chǎn)業(yè)也期待更多創(chuàng)新的觸控技術(shù)為消費(fèi)電子應(yīng)用注入新的活力。