發布日期：2022-10-09 點擊率：73
當聯發科的手機主芯片上集成觸摸控制芯片后，觸摸功能和手寫功能已快成為普通功能手機的標配，它也將不少專注于電阻式觸摸屏控制的IC公司打入冷宮。但是聯發科的平臺支持的是電阻式的觸摸屏，這種觸摸技術正在被新興的投射電容式(簡稱電容式)觸摸技術所代替，電容式觸摸屏控制IC公司目前生意不錯，但是仍苦于制造良率偏低和出貨量較少而導致的價格過高。由于電容觸摸屏可以實現多點觸摸，并在亮度和耐用性上超過電阻觸摸屏，有不少人認為未來它將逐漸取代后者。但問題的關鍵是，何時它的價位才能與電阻式競爭？多點觸摸有哪些殺手應用？電容觸摸屏控制IC是不是也會走集成之路？它是與前端顯示模組集成還是后端主芯片集成？
電阻式VS電容式
“電阻式方案已經非常成熟，一般都是和液晶屏打包配套，成本比較低。”新思科技中國區經理陳元對《國際電子商情》說道。但是，他解釋，由于先天結構(原理)上的原因，使用一段時間后需要重新對觸摸屏進行校正。低端的4線電阻式觸摸屏需要直接與指尖或筆接觸，所以在上蓋的設計上會有一個開孔，對外界的各種干擾(灰塵，濕氣，ESD等等)都缺乏有效的防護，所以可靠性和耐用性較差。高端的5線式電阻式觸摸屏可以通過改善結構解決這個問題，但成本上已經和電容式持平。且對一些復雜的手勢(特別是多點觸摸)缺乏有效的支持，而這恰恰就是電容式觸摸屏最大的賣點。
電容式方案的結構和實現原理和電阻式完全不一樣，主要是根據接觸區域的電容量來判斷手指的位置，所以目前只能通過手指來感應，并且可以對多點觸摸等復雜的手勢可以提供完善的支持。由于對外界的感應需要通過一層不導電的介電質(塑膠，玻璃等)，觸摸屏需要貼合在上蓋背面，所以對外界的抗干擾能力較強，可靠性和耐用性高。“但是，隨之而來的問題是對供應商的制造和組裝能力(貼合)提出了較高的要求，因此目前整體成本居高不下。”陳元指出。
基于以上各自的不同特點，電阻式和電容式目前仍各霸一方。啟攀微電子市場總監品成昌認為，電阻式觸摸技術也能做出與蘋果iPhone手機的多點觸摸類似功能，即支持手指滑動指令，支持手觸翻轉界面。擁有這項技術的智能感應屏幕除了可以感知手指劃過的方向還可以感知手指在屏幕上劃動的快慢及壓力的大小，通過滑動、移動、拖拽等動作實現對數碼相框的交互控制的功能，這樣就可以配合軟件玩出更多的花樣了。“我們也相信其成本一定可以壓倒電容性的多點觸摸屏。”他說道。啟攀微電子具有全系列的電阻式觸摸控制，使用了啟攀公司獨有的節電技術，系統功耗降低75%。
禾瑞亞項目經理吳明倫也認為，電阻與電容觸摸在現階段各有市場。在功能手機上電阻觸摸屏是主流，而高端智能手機上電容觸摸屏的采用越來越多。但是，當尺寸大于4.3"時，高端智能手機或者PMP也有采用電阻式觸摸屏。禾瑞亞項目經理吳明倫解釋分析道：“禾瑞亞自2000年起進入觸控IC領域，可同時提供兩種技術的觸控IC。但是，投射電容式面板目前4.3"以上由于生產良率尚待提升，造成市場量產尺寸多為4.3"以下；禾瑞亞目前對于4.3"以上的PMP/PND產品多提供電阻式Pluto系列觸控IC，具有自主性控制的低耗電及低成本特性；3.5"以下的手機產品則提供時下性價比最好的投射電容式PCAP7200系列觸控IC，具有領先的防電磁干擾，防水性佳及高報點率(125點/每秒)等特性。”
電容性觸摸屏目前還不能很好地支持快速手寫輸入。不過，Cypress中國區銷售經理羅至圣解釋：“在電容觸摸屏端已可識別手寫輸入的定位與軌跡，現在正在研發的是后端處理芯片如何來識別這些信息，并傳達出來。”在中國市場，用戶購買觸摸屏產品的一個最重要用途是手寫輸入，因而目前電阻式在手寫輸入上也是勝過電容觸摸屏的。
按照IMS的產業研究報告，從2009年開始，電容式觸摸屏出貨量開始和電阻式觸摸屏持平，之后開始逐漸趕超。
多點觸摸的殺手應用
多點觸摸較單點觸摸可提供更多樣的手勢操作，如利用兩指做縮小，放大，旋轉及滾動等操作，已成為高端智能手機或者PMP產品的新寵。“基于義隆的方案，更有其它多款手勢可另行定義。”義隆智能型人機接口產業處邱延誠處長說道。
義隆、新思科技、Cypress等是目前中國市場上比較活躍的電容觸摸屏控制IC廠商，而禾瑞亞和啟攀微電子同時支持電阻式與電容式。Cypress之前關注于家電的觸摸按鍵，但于近日也推出針對手機電容觸摸屏的TureTouch方案。以上幾家均支持多點觸摸功能。
不過，針對電容觸摸屏，也會分不同的檔次，用戶需要認真分辨。
Cypress亞太區市場總監AlfredChow提示，多點觸摸分兩種：識別多點方向(Multi-TouchGesture)和判斷多點位置(Multi-TouchAll-Point)。識別多點方向是指識別到兩個手指的方向，例如放大/縮小/旋轉等，某個時刻只能針對單個的目標作上述動作；判斷多點位置是指可以識別到多個手指位置，所有的觸摸點都能判斷出位置，并且可以同時控制多個目標。羅至圣表示，Cypress支持這兩種模式。如果說前者的功能還可由電阻式來仿造，那么后者肯定只有電容式才能實現，而后者可以創造出更多的新興應用，比如采用十指進行游戲。“Wii創造了一種全新的應用模式，將來基于電容式觸屏也定能創造出一些我們現在還沒有想象出的應用。”他說道。
電容觸摸控制芯片也會走集成之路嗎？
手機中，當聯發科將電阻觸摸控制IC集成到主芯片后，留給其它電阻觸摸控制IC公司的市場就很少了。電容觸摸控制IC也會走這條路嗎？
“不會，”義隆電子的邱延誠明確表示。他解釋，主芯片集成觸摸控制芯片一般在電阻式觸摸屏才會如此設計。電容式觸摸屏因其對靈敏度要求高，觸摸控制芯片須要有高分辨率的模擬偵測與轉換電路，將微小電容變化轉換成電子信號，再經由控制器的數字信號處理與算法轉換坐標位置信號，傳感器需依所應用的不同形式的模塊進行個別化的生產，以提升產品的品質，可靠性及良率。“所以，如將電容式觸摸屏控制芯片集成在手機主芯片上，無法保證整個觸控模塊搭配系統可以穩定量產。”
“但是，觸摸控制芯片與LCD驅動芯片集成則是一個趨勢。”立迪思(Leadies)公司觸控科技業務部業務發展總監EricItakura很堅決地對《國際電子商情》表示。他解釋，在電阻式觸控屏方面，由于觸控式面板和IC控制器的距離的重要性不大，所以將手機主芯片和觸摸控制芯片集成是一個十分常見的做法。但在電容式技術的應用上，你可以看見觸控式面板和IC控制器會被安排放得非常接近，因為這個技術需要探測電流容量非常微弱的轉變，同時越長的電線引起信號干擾耦合影響的機會越大，造成錯誤觸控。所以我們認為將手機主芯片和觸摸控制芯片集成并不是最理想的模式。雖然集成是一個可行方案，但集成也必需要符合邏輯，而且基本技術必須能追得上并允許這個集成模式。“我們認為將顯示驅動器和觸控芯片集成會是一個更理想、更合乎情理的集成模式。這個方案不但能保持IC控制器與屏幕接近，而且站在生產成本的立場上看，這個集成模式會更合乎成本效益。”他補充說道：“立迪思在生產手機顯示驅動器方面有十分長遠的歷史，同時我們在這領域有一些與別不同IP。因此，我們看見在將電容式觸摸屏和我們公司擁有多項技術專利的顯示驅動器整合在一起會有很大的發展潛力。”他透露，立迪思很快會推出這種集成的芯片。
Cypress的AlfredChow非常支持立迪思的看法，且他們正在行動。“我看到的趨勢是觸摸屏模組集成觸摸控制芯片而不是手機主芯片。觸摸屏模組對于手機廠商設計&調試更方便、快捷，我們也正在和業界領先的觸摸屏廠家密切合作。”
但是，陳元則認為觸摸控制與手機主芯片集成肯定是大趨勢。“就像電阻式觸摸屏一樣，這是一個將來的趨勢。但電容觸摸的技術門檻較高，需要時間和經驗的累積，短時間內要實現集成還有很大的難度。”他說道。
呂成昌也指出，隨著IC集成程度的不斷提高，它也會帶來一些負面的影響，同時，對系統關鍵指標帶來了不確定性。因此現在確實有一些手機主芯片供應公司將電阻性觸摸控制IC的數字部分集成在主芯片中，但是，更多的公司并未如此做。
下一篇： PLC、DCS、FCS三大控
上一篇： 未來觸控技術分析
