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消費性電子暨人機介面專欄─投射電容式觸摸屏產品在歐美漸成主流 相關產業鏈大幅升級

目前投射電容式觸摸屏產品在歐美市場已經逐漸成為主流,出貨量不斷攀升,這也在很大程度上促進電容式觸摸屏產業鏈的完善和升級,隨著產業鏈的逐步完善,眾多供應商的加入,新材料、新技術和新工藝的應用,也必將帶來各項成本的下降,從而降低整體模組的價格,增加產品競爭力。

Pixcir王立民表示,在整個電容觸摸屏的成本結構中,ITO Sensor玻璃佔一半以上。因此ITO Sensor玻璃的價格走勢將左右電容觸摸屏的價格走勢,直接決定投射電容觸摸屏在觸控產業中的競爭力。據某些電容觸摸屏模組大廠預測,2011年,觸摸屏ITO Sensor的價格將降到現在價格的一半。因此可以預見,在不遠的將來,電容觸摸屏產品,尤其是小尺寸電容觸摸屏的價格會有明顯的下降。屆時,投射式電容屏將大幅擠佔目前處於壟斷地位的電阻屏市場,無論品牌機或是山寨機市場,電容屏必將成為主流。

當前市場上有許許多多能夠提供成熟的電容觸摸方案的供應商。其產品應用也五花八門,有觸摸屏,觸摸板,寫字板等。方案商主要分布在歐美、大陸、日本、台灣、南韓等地。在各種供應商中,各家專注的領域也有所不同,有專注於觸摸板的開發和應用,有在中小尺寸市場深耕不止。其中Pixcir是專注於投射式電容觸摸屏,且產品覆蓋小、中、大尺寸,最大尺寸已經攀升到21.6英吋,且已經量產的投射電容觸摸IC供應商。

投射式電容方案根據其掃描方式,一般分為自電容和互電容兩種。所謂的自容通常是指掃描電極與地構成的電容。在玻璃表面有用ITO(一種透明的導電材料)製成的橫向與縱向的掃描電極,這些電極和地之間就構成一個電容的兩極。當用手或觸摸筆觸摸的時候就會並聯一個電容到電路中去,從而使在該條掃描線上的總體電容量有所改變。在掃描的時候,控制IC依次掃描縱向和橫向電極,並根據掃描前後的電容變化來確定觸摸點的座標位置。自容式掃描的優勢是掃描速度快,掃描完一個掃描週期只需要掃描X+Y(X和Y分別是X軸和Y軸的掃描電極數量)根。其缺點是無法識別鬼點,不能做到真正的Real Touch。

不同的電容觸摸屏方案,有不同的產品結構需求。目前在Sensor玻璃ITO掃描電極的結構上一般分為兩種:一種是兩面結構,即:在玻璃的正面和背面分別有感應電極,一種是單面橋接的結構,即:電極全部在Sensor玻璃的一側。單單從結構與生產加工的難易程度上講,單面的結構具有更廣泛的適應性,因為完全可以使用目前已有的TFT-LCD的生產線去完成,並不需要任何的設備改造。而雙面Sensor結構產品在加工的時候會存在一些缺陷,在加工A面的時候,B面ITO容易受到傷害,因為在加工A面的時候,B面的ITO玻璃在加工的過程中要經受滾輪、頂針、毛刷等接觸和摩擦,勢必會對掃描電極造成一定的傷害,從而影響良品率,導致成本的上升。

目前電容觸摸屏的基材多數使用玻璃,因為玻璃的透過率比較高,加工工藝比較成熟,但是相對來講,成本比較高,而且這種玻璃被少數寡頭壟斷。除了玻璃之外,另外一種透明的導電基材就是ITO Film(基材為PET),此種材料一直是電阻式觸摸屏的主要材料。使用PET材料來做電容觸摸屏的優勢之一就是材料成本便宜,其缺點就是透過率稍微差一些,ITO阻抗比較大,而且阻抗的一致性比較差,由於材料的若軟性,給加工造成了一定的難度。從長遠來看,PET結構的材料是一種很好的替代材料,但前提是要有很好的方案能夠適應比較大的ITO阻抗和阻抗的不一致性,另一方面就是要儘快提高PET材料的加工工藝,提高良品率。

[消費性電子暨人機介面專欄每週三刊載]

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