智能手機的重要部分：觸控技術了解

雖然多點觸控技術始于上世紀80年代，但真正走入大眾生活卻源于2007年蘋果iPod Touch的誕生。至此，該技術開發蓬勃發展起來，這些年間，核心控制芯片也從8位到32位、從多芯片控制到單芯片控制不斷演進，性能提升很快，而且還不乏各種創新觸控技術相繼登臺。

　　1、 大屏應用：市場需求推動電容式觸控技術演進

　　電容式多點觸控技術正式進入消費電子領域已經3年多，目前得到了許多市場反饋。

　　用戶認為多點觸控技術需要解決的問題包括對誤操作的識別與避免、更精確的定位、同時支持筆和手指的觸摸、更高的抗環境干擾能力等等。廠商們根據以上需求分別對各自的下一代電容式觸控產品進行了性能優化，并進一步推出了成本更低、功耗更低、性能更強、可支持大屏顯示的單芯片產品，比如愛特梅爾新近推出的最大可支持12英寸屏的maXTouch E系列和賽普拉斯（Cypress）最大可支持11.6英寸屏的CY8CTMA884系列新品。

　　

　　愛特梅爾觸控技術市場經理Patrick Hanley表示，maXTouch E系列產品針對市場的需求進行了功能與性能的增強與擴展，主要體現在六個方面。一是噪聲避免和噪聲抑制方面，新系列產品具有更高的頻率捷變性和更完善的噪聲濾除能力；二是支持多點觸摸和手寫筆操作，maXTouch E能夠精確定位非常輕巧的觸摸，包括僅2mm粗細的無源導電手寫筆；三是外形尺寸更薄，新產品可支持無屏蔽傳感器、覆蓋層觸摸（touch-on-lens）、外掛式（on-cell）等配置，從而可用于生產更纖薄、成本更低的觸摸屏；四是顯示屏亮度更高、功耗更低，由于可減少觸摸屏的層數，因此可提升顯示器的亮度，而低功耗設計還可使設備具有更輕薄的電池；五是顯示屏面板、充電器的選擇范圍更大，這得益于新產品的高精度，使其可支持成本較低、噪聲較大的顯示屏和充電器；六是具有更好的抗潮濕能力，能夠跟蹤濕手指的操作，因而在所有環境中都具有很好的工作性能。

　　據介紹，maXTouch E系列目前有4款新產品面市。其中mXT768E是業界首款針對最大12英寸平板電腦應用的采用32位AVR架構單芯片電容式觸摸屏控制器，支持768個通道以及16個觸摸點的觸摸。該產品響應速度快，報告速率可達150Hz，功耗也有大幅度的降低；mXT224E采用8位架構，針對手機和移動設備應用，可支持10點觸摸。相比上一代產品該芯片性能也有較大的增強。mXT540E和mXT384E則是具有新節點密度及高性價比的32位AVR架構單芯片產品，支持16點觸摸。

　　同樣針對大屏應用， 賽普拉斯全新的CY8CTMA884系列具有60個感應I/O通道，其他優化性能包括支持10個手指觸摸、低功耗、握持及手掌誤動作排除、高精度和快速掃描等。

　　2 、中小屏應用：觸控技術創新布局未來市場

　　目前全球可支持大屏幕電容式多點觸控的方案為數不多，而面向手機等移動便攜設備的觸控方案卻不少。基于成本等多種因素的考量，電阻式觸摸和電容式觸摸技術在該市場中都得到很好的應用，產品方案也相對成熟許多。為了盡早布局未來，中小屏觸控領域開始出現了一些創新的技術產品，比如專注于模擬和數字技術的IDT公司近日所推出的單層多點觸摸解決方案。

　　

　　據IDT先進用戶界面部戰略營銷總監EricItakura介紹，IDT最新技術方案可實現真正的單層多點電容式觸摸。“標準或傳統的方法是用通用控制器加上采用標準矩陣的多層氧化銦錫導電膜（ITO）陣列，形成一致的多點觸摸解決方案；IDT最新的方法是用專有單層、多點觸控傳感器與高抗噪控制器IC組合形成優化的低成本解決方案。” Itakura表示。

　　通常情況下，標準電容式觸摸屏傳感器需要X傳感器、Y傳感器和屏蔽層共3個導電層，這樣5英寸大小的ITO價格在1美元/每層左右。

　　據悉，通過IDT專利的傳感器技術可實現單層觸摸屏設計，由于取消了傳統觸摸屏中的兩個ITO層，因此節省了約2美元。同時還改善了光透射率和成品率。Itakura指出，相比傳統的觸摸屏技術，IDT的單層技術不是采用之前的傳感器交叉排列矩陣，因此消除了多點觸摸重影。此外，該技術還可支持采用碳納米管等ITO替代材料實現連續一卷一卷的ITO生產制造，從而進一步降低生產成本。“我們的電容式觸摸解決方案在傳感器和控制器上都實現了創新。傳感器的創新在于實現了真正的單層多點觸控設計、消除了多點重影現象、具有統一的X/Y分辨率；控制器的創新在于先進的多點觸摸算法、高抗噪以及無需屏蔽層。”他說道。

　　目前IDT針對單層多點觸控推出了LDS7000和LDS7001兩款芯片，分別支持30通道和35通道，適用的屏幕最大尺寸分別為3.5英寸和5英寸。該系列芯片主要用于手機等小尺寸屏幕應用，支持IDT單層傳感器觸屏。“LDS7000和LDS7001的優勢除了高抗噪、無需屏蔽層之外，還具有8ms數據率，支持非常敏感的觸摸體驗。其他性能包括采用10位X/Y分辨率，可降低分辨率以匹配顯示器；采用32位處理器內核，可實現定制的額外處理能力和存儲空間擴展，包括支持集成手勢功能等。” Itakura表示。

　　3、 結語

　　展望未來，近期內手機仍然是觸控技術的主戰場。但平板電腦等大屏的觸控需求將從2011年開始進入快速增長期。就市場具體需求來看，賽普拉斯執行副總裁Christopher Seams認為手機對2點以上的觸控需求正在提升，而平板電腦等設備正在增加5點以上多點觸控的使用幾率；就觸控芯片性能而言，高精度、高抗干擾能力將成為觸控芯片的核心競爭力。

　　隨著技術的進一步發展，感覺力反饋、手勢輸入等新的互動方式也將成為觸控技術研究的重點之一，產業也期待更多創新的觸控技術為消費電子應用注入新的活力。