運用內嵌式觸控技術 搶占Windows 8觸控商機
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觸控技術已成為行動裝置的人機介面主流，微軟於10月推出Windows 8作業系統，更以Metro UI的觸控設計要通吃個人電腦、平板電腦、智慧型手機市場；而當前觸控面板除了外掛式之外、還有將觸控感測元件直接整合於TFT LCD元件的in-Cell技術，觸控業者與上游面板業者合作，在TFT LCD製程階段整合了in-Cell光學觸控技術，並融入筆寫與雷射遠距射擊的應用，就連蘋果也開始注意到內嵌式觸控技術的潛力…
劍揚股份有限公司(Integrated Digital Technologies Inc.；iDTI)總經理黃乃傑，介紹劍揚創立於2001年並於2003年進入台灣新竹科學園區，資本額新台幣5.3億元，員工人數50人。提供內嵌式觸控控制IC及觸控應用的解決方案。商業模式為跟LCD液晶面板業者合作推廣In-Cell Touch內嵌式觸控面板，以及觸控控制器晶片，並向OEM/ODM/Brand大廠行銷。
黃乃傑解釋，以往的觸控螢幕，是把觸控面板層外加到偏光片表面，或做在偏光片或彩色濾光片等LCD Cell表面之上(On-Cell)；劍揚的內嵌式觸控技術的結構上，由上偏光片(Polarizer)、彩色濾光片(Color Filter)、TFT薄膜電晶體陣列層(TFT Array)、下偏光片(Polarizer)與最底層的背光模組(Back Light)五層所組合。光學感測元件整合於第三層TFT Array，可直接使用既有TFT LCD標準製程，不像蘋果的In-Cell觸控面板需要額外的非標準製程，劍揚的內嵌式觸控技術相對的降低製造成本。
一般觸控元件多半運用電阻或電容的變化，來偵測使用者觸控點與力道大小；劍揚自行研發的內嵌式觸控架構，形同把每一個TFT畫素轉成一個光學感測元件，任何物體接近或碰觸在TFT表面，所造成的細微光源形狀與變化，藉由觸控IC每秒擷取120張畫面進行比對與運算處理後，可以得出有多少個碰觸點以及碰觸力道。
黃乃傑提到，關於業界詢問的劍揚的內嵌觸控面板技術，其面板外仍需要貼一層防刮玻璃，其利基點在哪？他的回覆是，面板業者往往需要因應純螢幕面板以及有觸控功能的面板各自開闢生產線，有不同的物料清單(以下簡稱BOM表)，若內嵌式觸控面板廠商只是單追求把觸控技術整合到面板，而忽視做出來的觸控面板總成本，遠高過一般標準製程的面板加上外掛觸控層的成本總和，那麼對整個業界不能帶來顯著效益。
劍揚的內嵌觸控技術，特別強調在一般面板的標準製程下，把第二道觸控功能所衍生的額外製造工序縮減一半，有一樣的BOM表與相同的良率；在大尺寸螢幕設計上，成本比外掛式觸控技術(OGS)還要便宜，這樣才能享有真正內嵌式觸控面板的成本效益。
InCell觸控在外觀與厚度上的競爭優勢
黃乃傑以一部21.5吋劍揚內嵌式觸控面板的內部拆解照片為例。整個21.5吋內嵌觸控螢幕僅需4個零組件：1.2mm厚度的防刮玻璃、1個21.5吋內嵌觸控面板、1個觸控控制電路板(TCB)，以及LED驅動電路板(LDB)。
它跟一般21.5吋純螢幕面板的長、寬、高等尺寸、體積相同，僅在面板底部右方增加一個45mm x 90mm的TCB，在面板底部左方則有依照面板規格做特製設計70mm x 80mm的LDB。當使用者用手指或手掌按壓面板表面，整個螢幕解析度1920x1080 FullHD模式，即時產生了200萬個畫素？光感測點訊號，透過高速FPC排線傳輸到TCB的觸控處理IC做分析處理，再將解譯的動作藉由標準的USB、UART、I2C或SPI介面傳到後端。
劍揚與LCD面板廠、OEM/ODM之間的商業模式，是藉由跟面板廠密切合作，在光罩上設計感測元件，同時提供TCB觸控控制電路板給面板廠；組成的觸控面板成品則由面板廠提供給雙方共同的OEM/ODM客戶，OEM/ODM再依需要跟劍揚合作，由劍揚設計專屬的LED控制電路板(LDB)供應給OEM/ODM。
內嵌觸控將普及於各式智慧裝置
針對AIO(All-in One)電腦，以及大尺寸電視的觸控應用，黃乃傑指出劍揚內嵌式光學觸控可適用於1~100吋的液晶面板上，可同時支援2~10點多點手指觸控，也支援觸控筆、雷射光筆等多樣化的觸控應用；無鬼影與誤判現象，無需校正、不會偏移，也無因為長期按壓造成之觸控感應的劣化情形，操作感受可達到或超越投射式電容觸控。
最重要的是，無需考慮外加觸控面板的貼合良率，沒有尺寸或產能上的限制(只要面板生產得出來)，也沒有組裝時機構對準的問題，大幅簡化了後勤維修。有助於設計出全平面無邊框的AIO電腦，厚度更輕薄，增加外觀美感且更具備吸引力。
針對當紅的智慧型手機(Smartphone)、平板電腦(TabletPC)、觸控筆電與觸控桌電應用上，黃乃傑指出劍揚的內嵌式光學觸控技術，伴隨著既有成熟化的TFT LCD面板標準製程，有助於打造成本低、無邊框且無須貼合、體積更輕薄的智慧型手機、平板電腦、觸控Notebook或觸控桌電。
不受傳統觸控螢幕的產能限制，既有面板可閱讀視角(Parallax)得以維持，在陽光下的閱讀性也提高；同時其觸控？感光元件內嵌在LCD TFT陣列上，也不會有觸控點位座標偏移，不會有觸控感應的劣化情形，以及日後校正的動作。在Windows 8 Logo驗證進度部份，目前僅剩下Jitter部份的技術問題，再經微軟驗證後即可取得。
劍揚佈建全球專利防護與發展藍圖
黃乃傑提到，劍揚從2003年開始發展內嵌式觸控技術，則積極佈建全球的研發專利，至今已在全球獲得25項專利，其中包含7項美國專利，一半以上的專利是從源頭，也就是面板內嵌畫素這邊直接卡住；另外申請中的專利有90項，其中獲得公開的專利數有65項。
劍揚陸續完成階段性的里程碑，於2006年開發出5吋內嵌式觸控面板技術，2009年推出8.9吋內嵌觸控面板，2009年底跟華映合作量產21.5吋內嵌式多點觸控螢幕。同時，劍揚的自有品牌21.5吋筆式觸控螢幕則廣為應用於繪圖設計、教育、金融、政府及會展之專業市場。
例如數位點餐桌的應用，在監理所的多媒體互動機的應用，搭配雷射光瞄準的槍枝射擊模擬系統的應用，以及AIO一體成形電腦的應用等。截至2012年底，劍揚的內嵌式觸控技術為全球最領先，內嵌式觸控產品為全球出貨量最多。黃乃傑最後播放一段以劍揚內嵌式觸控螢幕做繪畫的展示影片，藉由觸控筆精準的筆觸，直接並即時在螢幕上描繪人物場景，同時進行著色的動作，完全展現繪圖設計的觸控操作的流暢及靈敏度。
在發展藍圖(Roadmap)部份，由於劍揚的內嵌式觸控技術不受尺寸限制，故包含AIO、Touch Monitor、電子白板、Notebook、Ultrabook、Tablet、GPS、Cell phone等各種尺寸之觸控面板，都有導入內嵌式觸控技術的潛力。
但在產品開發的先後順序上，尺寸越大的產品，劍揚的解決方案成本愈占優勢，故在導入量產初期，劍揚選擇以大尺寸觸控應用市場著手，2013年主要鎖定AIO一體成形電腦、Touch Monitor、ATM、KIOSK與POS，以及32~60吋更大尺寸的聯網電視(Connected TV)、電子白板與數位看板開發觸控應用。2014年以後，再進一步將產品線延伸至中小尺寸的觸控面板。
劍揚以領先全球的內嵌式觸控控技術，提供觸控應用市場更優質有效的解決方案。
