多元觸控應用市場大 晶片業者各擁主力產品

Synaptics ClearPad 2000觸控晶片內部構造。TechInsights

觸控操作的方式已廣泛應用在各種電子產品上，透過直覺式的輸入，讓人機互動上更加有趣。硬體業者為讓觸控應用更加多元，不僅朝大尺寸產品發展，在既有的中小尺寸產品研發上，也力求提供像是低功耗、高功效、高抗噪、體積小、低成本等特色的各種觸控解決方案，以求品牌或系統大廠的青睞…

觸控應用市場大  各有其解決方案

觸控面板(Touch Panel；TP)已被廣泛應用在各中小尺寸的消費性電子(CE)、行動裝置等產品；觸控相關業者也積極推出更大尺寸解決方案，將觸角伸到資訊科技(IT)市場，如觸控筆電、觸控顯示器、AIO甚至車載電子等等。

然當今最大的觸控應用市場仍以智慧手機與平板電腦為主，其中又以投射電容式(Projected capacitive)觸控面板為主流。因此包含觸控面板、觸控晶片(Touch Controller)等業者以及材料廠們，為了爭取國際品牌大廠的青睞，不僅推出各式新的解決方案，推出低耗電量、低材料成本、反應速度快等產品，以期成為當紅IT/CE產品的供應鏈之一。

據IHS調研機構分析，電容式觸控晶片市場將從2012年的14億美元，以14.6%的年複合成長率(CAGR)，至2017年倍增為28億美元。為搶占此龐大市場，廠商提出各式觸控晶片解決方案，並因應各種觸控螢幕架構(如On-cell、傳統？單層互電容多點、單層自容兩點)，提供完整觸控模組(Touch Module)，以供系統廠商導入使用。

低成本+更薄+高整合=觸控晶片新趨勢

因應智慧手機與平板電腦的產品售價大幅降低，觸控面板業者需要更具成本優勢的產品，因此觸控整合於外蓋的方案，將會逐漸走向整合於螢幕內，例如On-cell、In-cell，或Hybrid On-cell/In-cell的解決方案。

至於觸控晶片也朝向與顯示驅動IC整合的TDDI(整合觸控與顯示驅動IC)單晶片解決方案。蘋果陣營勢必會導入In-cell TDDI，非蘋陣營也已摩拳擦掌準備好In-cell TDDI，提供最高度整合的方案，以獲得市場青睞。

觸控晶片業者眾  各擁主力產品蓄勢待發

Melfas(美法思)是韓國觸控相關產品第一大業者，主力開發PCAP(電容式)的觸控晶片(Touch Controller IC)、觸控模組(Touch Module)與觸控面板(Touch Panel)等產品。其觸控晶片核心採用ARM Cortex-M0處理器，具備超低功耗、低門(埠)數、超佳功效、高抗噪能力等特性，體積能夠微縮到更小(4x4x0.55mm)。此外其產品能向上相容到Cortex-M3處理器，支援高達52組感應電極，並提供更高的觸控處理效能，能應用在GFF、G1F、G1、GF1、OGS等觸控整合方案，同時還支援手寫筆輸入。

該公司也提供觸摸按鍵(Touch Button)晶片，內建LED控制電路(16階亮度調節)，可應用在新一代Android手機紛紛採用的隱藏式硬體實體鍵上。這種模擬機械按鈕的設計，在觸碰時以LED指示燈通知用戶是否有按到，或手指接近時自動感知，以便自動開啟螢幕或啟動LED指示燈。該公司主要客戶有三星、LG、Nokia、Motorola…等大廠。

敦泰(FocalTech)是橫跨美中台的觸控晶片、TFT LCD驅動晶片、RF晶片的IC設計公司。主力開發多種自電？互電容觸控螢幕控制晶片、On-cell觸控方案晶片，具備高抗擾技術與量產實力，為大陸第一家提供On-cell手機觸控方案的業者。客戶包含聯想、華為、ZTE、酷派、小米、海信、TCL、康佳、海爾、東芝、夏普、富士通、宏碁等廠商。其2013年累積出貨量超過4億顆，一舉躍升為手機觸控晶片領域的龍頭大廠之一。

該公司提供2.5至25吋的傳統互容？單層互容？單層自容觸控式等螢幕的解決方案，能整合於GG、GF、PF、OGS、超薄GFF等結構。其產品具備低功耗、可手套操作、環境適應矯正(如有大片水、水霧時)、防水、高訊噪比(正常條件下達到100，即40dB)、支援懸浮觸控、採用跳頻技術抗RF干擾能力強，並可支援主？被動筆等應用。最高可支援到120組感應電極通道，以及10指觸控能力。

敦泰在合併旭曜(Orise)之後，挾其TFT LCD的研發實力與技術優勢，推出了In-cell的觸控解決方案，以及IDC(Integrated Driver and touch Controller，整合顯示與觸控IC)技術，成為中小尺寸觸控解決方案的領導廠商之一。

Goodix(匯頂科技)是另一家觸控IC大廠，提供指紋辨識晶片，以及手機？平板觸控晶片(HotKnot)、平板觸控晶片，具備可量產的單層多點(GG)觸控晶片，並提供On-cell整合方案，獲得多數大陸白牌手機使用，累計出貨數億顆。其觸控產品符合聯發科(MTK)的HotKnot技術標準，可以讓兩支手機螢幕近距離接觸時，進行資料傳輸。此外，具備3、5、10點觸控，及手勢喚醒能力。

此外，其提供通話手勢功能，讓通話過程中仍可利用預設手勢來進入其他功能或App(通訊錄、設定設置、LINE等)，可支援4種手勢。而在Windows 8觸控平板應用部份，可以支援達15.6吋、主動式電容筆等功能。

Synaptics為美國觸控板(Touch Pad)製造大廠，原先研發主力在觸控板與控制晶片產品，並應用在筆電、iPod等產品。近年來投入觸控面板解決方案，推出ClearPad系列家族，2010年其ClearPad 2000獲得Google Nexus One採用。

該公司挾其觸控板研發多年的技術與整合能力，在2012年發表In-cell TDDI(整合觸控與顯示驅動IC)的單晶片解決方案，為TDDI領導者之一，其ClearPad 4260便是世界首顆TDDI的IC，透過減少元件數量與厚度，並增加傳輸效能，改善顯示亮度，並減少電源耗損來減少產品的複雜度，是頗具成本效益的解決方案。因此，TDDI未來可能成為高階手機的觸控趨勢，除了Synaptics，其餘業者如Renesas、敦泰也有TDDI技術，這些廠商勢必在未來各顯神通。

Synaptics提供觸控感測IC、觸控晶片、觸控解決方案，具備On-cell、In-cell及TDDI能力。產品分成Series 2、3、4、7等系列，分別針對不同需求：1.初階方案：4點觸控、5吋螢幕；2.高階方案：提供In-cell、On-cell等10點觸控、5吋螢幕，可減少厚度約0.5~1mm；3.高階IC方案：提供In-cell、On-cell方案，可減少厚度約1mm，支援3D立體顯示；4.高階平板與筆電方案：10點以上觸控、8.2~15.6吋螢幕。

Cypress(賽普拉斯)半導體IC零件大廠，針對觸控市場提供CapSense家族的觸控感應器，與採用電容式設計的TrueTouch系列的觸控晶片。CapSense家族的MEMS Touch Sensor中，有Express系列，旗下的MBR3主打各種家電的觸控鍵應用(例如手機隱藏鈕、筆電音量調整鈕、車用電子觸控、電磁爐的觸控按鈕等等)，採超低功耗設計，並具備30cm的近距感測能力。可支援高達16組電容式按鈕，或5按鈕+1滑桿調整鈕(Slider)。而Plus系列則支援高達56組按鈕，主打高階應用。

在TrueTouch家族的觸控晶片部份，則具備手套觸控、被動手寫筆、臉部偵測、懸浮輸入、可防水、SLIM超輕薄、接上副廠充電器與顯示器本身的雜訊也能抑制掉等特色，且其DualSense則提供自電容與互電容感應能力，適用於各種IT/CE產品。目前Gen 2、3、4、5等產品線，分別提供支援到4.3、4.5、8.3、5~10.1吋的觸控螢幕。

同樣為半導體大廠的Atmel，則提供觸控感應器與觸控面板晶片。其XSense家族的觸控感應器，提供可撓式螢幕、高抗噪訊、窄邊框、窄線區域、支援大觸控螢幕、觸控筆、可線性等功能與特色，讓手機？平板製造商能導入其觸控面板內，提供低功耗、超精準的按鈕？滑桿調整鈕？輪狀滑鈕之觸控感應能力。

其maXTouch觸控面板晶片家族部份，則提供無線點觸控(如T系列，支援到15.6吋)、主？被動式觸控筆、手套輸入、懸浮感應、高速反應、精準感測、絕佳的靈活性、低功耗、搭配週邊觸控控制器(PTC)可控制按鈕？滑桿鈕？輪狀滑鈕、超小體積、寬溫環境運作等特色。可支援無線點、兩點、單點觸控，以及車載電子觸控等產品應用。