從技術面與價值網來觀察風起雲湧的觸控產業

     作  者: 賴彥中

     產出單位:工研院IEK電子分項

     產出領域:平面顯示器

     出版日期:2009/07/28

一、觸控技術萬變不離其宗

1980年代以降,各廠商分別開發多項觸控技術,其中以電阻式及電容式觸控面板最為重要,後者又可細分為表面電容式(Surface Capacitive)及投射電容式(Projective Capacitive)2種,其他技術包含超音波式(Surface Acoustic WaveSAW)、紅外線式(InfraredIR)及電磁式觸控面板(Electro-magnetic Digitizer)等。隨著應用環境不同,業者必須提供不同的技術解決方案。舉例而言,電容式觸控面板藉由偵測面板表面的電容變化而產生電子訊號,因此可使用導電物體如手指作為觸控介面,但反而不能使用絕緣的觸控筆,同時經常配戴手套的工業應用場合亦不適用電容式觸控面板。

未來的觸控面板功能運作圖可由圖1來說明。共包含4大項元件(1)觸控輸入介面, (2)含微處理器等之電路控制板, (3)後端韌體及系統軟體, (4)回饋機制。各步驟都有其技術意含,例如Touching Signal的感測必須檢查是否為誤觸訊號,因此像Face detectionPalm Rejection等等功能皆來自於此;而許多複雜操控行為的定義必須靠Software才能搭配各項應用軟體的功能而符合使用者需求;在Feedback Mechanism部份則是日趨重要,例如聲音回饋、影像回饋、震動裝置及力回饋等。前兩者的應用較常見到,尤其現在的ATM金融提款機的觸控螢幕已經普遍採用這兩項回饋機制來提醒使用者的各式操作。後兩者的技術則是漸漸受到可攜式手持產品應用業者的重視。

1. 觸控介面之運作流程圖

二、蓬勃發展的觸控技術

依據圖1可知觸控面板的訊號來源是檢測觸控訊號,因此檢測不同訊號的改變,即產生千百種的觸控技術,可偵測的訊號包括:VoltageCurrentCapacitanceAbsence/Reflection of lightSoundForce等等。

傳統上將觸控技術分為電阻式、電容式、音波式、光學式以及電磁感應式等五大類。其中電磁式技術(Electro-Magnetic)為了能拓展應用範圍,近年來也搭配投射電容式觸控技術(Projected Capacitive)而推出所謂的「Dual-type」技術,以補彼此之不足。詳細分類可參考圖2所示。

隨著觸控面板的使用需求越來越多元,其技術趨勢也將因應不同的產品需求領域而有不同的方向。對小尺寸的攜帶式消費型電子設備而言,輕薄短小已成產品趨勢,因此其適用的觸控面板將朝更薄、更低成本、符合更多操作行為的方向努力。若在技術面和市場面皆掌握得宜,觸控面板產業之廠商將可尋得藍海遨遊,避免激烈的價格血戰,尤其避免重蹈10年前的電阻式觸控面板的慘烈戰役。

2. 觸控技術之分類樹

三、IEK觀點:以價值鏈與價值網模式剖析觸控產業

從蘋果Apple智慧型手機iPhone肇始,觸控面板由手機市場延伸至IT產品市場,由於此兩產業主要代工企業皆為台灣企業,台灣面板上下游產業又是既有關鍵供應鏈成員,彼此緊密結合成一供應鏈。

從價值鏈來看,包括下游觸控面板組裝及中游的導電薄膜(ITO film)、導電玻璃(ITO Glass)、上游控制晶片(Controller IC)等等,觸控面板產業加上搭配觸控面板的LCD面板、交貨給下游系統整合(OEM / System Integration)產業而形成觸控面板供應鏈。此流程可由圖3示意之。

由於觸控介面的大趨勢已成形,使得沉寂已久的觸控面板產業,重新獲得各系統廠商青睞,於是自2007 iPhone上市後,一連串併購與策略聯盟的動作持續見諸報端。觸控面板供應鏈佈局架構除了產業上下游垂直整合佈局,亦積極進行實質內容的補強,各業者善加利用自己的強項,例如市場掌握度、產品設計、研發人才、客戶關係等因子來鞏固自己在觸控產業的地位。

3. 觸控產業之價值鏈示意圖

若是引用「價值網」的概念,則可將觸控面板產業拆解成圖4所示的五個節點:公司、供應商、顧客、競爭者、互補者。所有的參與者都希望能爭取到最大的自身利益,但也同時共同創造更大的共同利益。而不同的觸控技術業者則是持續擴大自己的產品應用領域,或是藉著提高自己的附加價值以避免出局,例如面板廠商開始發展In-Cell type觸控技術。

隨著ICT產品的多樣化,觸控面板產業開始走向多點觸控、手勢辨識等功能整合以滿足使用者日益升高的期待心理。也因為如此,許多面板廠自己集團內的Display driver IC廠商也開始跨入觸控面板的Controller IC領域,提供一次滿足兩者的解決方案;而面板廠商與微軟即將推出的Windows 7系統則是一同拉抬了觸控面板產業規模。

4. 觸控產業之價值網示意圖