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內嵌光學式觸控技術搶占中大尺寸觸控市場

  • 高鳴矯

劍揚執行副總經理黃乃傑。
劍揚執行副總經理黃乃傑。

觸控技術已存在20~30年,直到近年使用在消費性電子才被炒熱起來,然而,到底潛在能搭載觸控技術的產品有什麼?首先以PC市場來看,2010年預估全球銷售量達3億台,然而有觸控功能的還不到1,000萬台。為什麼?儘管看起來廠商都在強力布局,然而由於成本仍無法下降到足以成為標準配備,致使廠商搭載意願不高;成本若沒降下來,滲透率就只能在3~5%掙扎。

筆記型電腦也是一樣,2010年預估出貨量1.7億台,滲透率不到6%,同樣卡在成本問題。下游客戶願意接受的成本是,包含觸控做到好,1吋1美元是目標,與現在大尺寸螢幕行情20~60美元相差甚遠。再看有些PC大廠推all-in-one PC,將觸控內建,2010年預估出貨量700萬台,搭載比例也是3~5%。

觸控的確是新概念,會吸引消費者掏錢,但它畢竟不是必要配備功能,最後還是成本決定一切。

何謂內嵌光學式觸控技術?內嵌:於標準面板製造過程中,即同時完成觸控元件製造技術,在供應鏈精減上意義很大。光學式,透過偵測觸控過程中,於面板表面引發光的強弱變化,達成感測目的。

內嵌光學式觸控系統架構包含3部分,一是TFT LCD面板,配合面板大小,從小尺寸到大尺寸都可提供,內含觸控感測器(photo sensor),二是控制IC,三是軟體。製造成本與面板差異不大,只多了控制IC,較其他觸控技術成本優勢大。

一般外掛式觸控技術是在面板的上偏光片上再貼合觸控膜或玻璃,會發生良率的問題。但嵌入式光學技術是將觸控元件做在TFT Array基板上,僅改變光罩,其他製程完全一樣。基本上是在原本3個TFT switch之外再增加一個元件,但用標準TFT材料A-Si和製程製造,就好像在每一個sub pixel都放一個感測元件,因此將原本標準TFT Array的顯示功能另外增加了image功能。在手或筆的部位,透過極細陣列的影像處理和訊號辨識技術,將raw data抓出來,接著再透過一連串演算法,算出手或筆的XY座標,即可偵測觸控,並且支援多點觸控。

然而從系統廠的觀點呢?它和標準TFT LCD有同樣的重量、厚度,及一樣的dimension;厚度未增加,就較電阻和電容式更有優勢,重量未增加,使用於室外大螢幕看板就有優勢。

審視目前觸控技術,5吋之內以電阻式和電容式最佳,但10吋以上成本就會是問題,15~25吋電容式沒有足夠的良率,成本效益不佳,CCD光學式較為適用。但內嵌式不受尺寸限制,且擁有更高的透光率,相較於不含觸控元件的面板,減光僅5~10%,電容式的透光率在90%上下,電阻則為78~85%。電容式成本太高,電阻式透光度不佳,且因為不同材料的折射率不同,形成散射,更造成螢幕表面不銳利的缺點。

全球投入內嵌式觸控技術的廠商除了劍揚以外,還有TMD、夏普、三星、Planar、達虹、友達,進入量產的除劍揚以外還有夏普,但夏普採用LTPS,因此只能用於中小尺寸。劍揚現在最大尺寸是21.5吋。

不過,搭載觸控技術的意義在哪裡?分析Win 7觸控邏輯模型,一是軌跡輸入,二是輸入的邏輯意義,即是以手勢判斷使用者的意圖,可以看出觸控對於使用者上網翻頁、點擊更直覺方便,尤以大尺寸螢幕更明顯。另外還有Email量大時的分類、家庭照片整理、玩遊戲、播放娛樂內容、做筆記等。

一個數據提供大家參考,以中尺寸吋解決方案來說,電阻式1吋1.4~1.5美元,投射電容式2.5~3美元,混合式10美元,內嵌光學式1~1.5美元,CCD光學式2.5美元。無疑的,有了觸控會讓使用經驗更好,但說服使用者願意花錢才是最重要的。