触控技术市场动向

王 莹

摘要：本文介绍了触摸和触控技术市场的基本动向。

关键词：触控；触摸屏；多点触摸；电容式；电阻式

随着widonws 7开启多点触控技术应用的新风潮，以及苹果iPad等触控产品的闪亮登场，触醒了长期沉睡的UI(用户界面)市场。各大市场调查公司都对触控市场产生了浓厚的兴趣。尽管他们对市场的分析数字与角度不尽相同，但可以看出触摸产品的旺盛生机。

市场概况

据DisplaySearch公司2010年5月统计，2009年触控式面板较上一年成长29％，出货量达6亿600万片。目前触摸屏市场已经超过36亿美元，预计到2015年该市场将攀升到90亿美元。

DisplaySearch显示器技术研究总监Jennifer Colegrove表示：“触控面板的渗透率成长快速，尤其是应用在手机、便携式多媒体播放器(PMP／MP3)、个人导航装置与其它应用上。同时在未来几年，触控面板在大尺寸屏幕的应用上将快速成长，如All-In-One(一体式)计算机、迷你笔记本电脑／平板计算机与教育训练上。”另外，手机是触控式面板中最主要的应用产品，2009年有3亿7千600万片触控式面板应用在手机上面，占整体手机面板市场25.6％。2009年s月内嵌式触控面板已正式商品化，预计在2010年时会在较大尺寸有大幅度的成长，渗透率也将随之提高。

手机应用专注体验

“我们相信触摸式界面技术将会继续成为2010年的关键创新领域之一。”Gartner公司移动设备研究室在台湾的吕俊宽总监介绍了手机触控趋势。他指出，iPhone的成功显示了电容式触摸技术能够应用于移动电话之中，使各种手势更加自然、反应灵敏并且直观。Gartner公司预测，短期内移动电话中将同时存在电容和电阻式触摸屏。虽然电容触摸技术将会成为主流技术：但电阻式触摸屏仍会因其成本低而存在。

然而，供应商必须专注于为人们提供一种体验，而不仅仅是某一个产品。消费者是不会纯粹为了触摸式用户界面而去购买移动设备的。但触摸技术最终将成为一种能够激发人们兴趣的用户体验一一包括良好的用户界面设计、应用和服务。这种体验将能够制造或终止某种产品。

手机厂商需要进行投资，扩大其界面设计能力，确保“触摸驱动”用户界面设计能够与底层设备软件紧密结合，从而产生不间断的体验。他还说，由于触摸式用户界面并不完成各种操作，因此，供应商应考虑将触摸与数字或QWERTY键盘等其它表格因子相结合。

从销售额上来看，亚太区是触摸屏式移动设备领先的区域。2010年，亚太区触摸屏移动设备的销售预计将超越12.9亿台，占全球市场的35.6％。相比之下，西欧和北美则有望占全球触摸屏移动设备销售的26.8％和24.4％。但是，如果以触摸屏的发展势头作为其所属地区整体销售组成部分的角度来看，则西欧以49％占据首位，紧随其后的北美达到46.65％。由于整个市场的规模要大得多，在亚太区触摸屏销售将仅占整个移动设备销售的23.4％。

由于汉字输入经常使用手写，因此，亚太地区适应触摸技术非常早。从整个世界的情况来看，推动触摸技术发展的主要是高端智能手机和功能手机。然而，在亚洲，与在西欧和美国的销售情况相比，智能手机所占的百分比则相对较低。尽管用户通常欢迎触摸体验，但价格仍是广泛采用触摸式手机的制约因素，特别是在新兴市场。

Gartner认为，2010年全球触摸屏移动设备的市场将达到3.627亿台，较2009年的1.843亿台的销量将增加96.8％(笔者注：与DisplaySearch的数字不相同)。到2013年，触摸屏式移动设备的销售将占全世界所有移动设备销售的58％，而在北美和西欧等发达市场，此数字则将超过80％。

PC是增长最快的领域

触摸的另一大类应用是PC。iSuppli的显示器研究总监Rhoda Alexander说，PC市场对于触摸屏的需求不断增长。2008和2009年增长率超过20％，快于总体系统市场。但与该市场2010年462％的增长率相比，上述增长速度就相形见绌7。平板触摸电脑是PC触摸革命中的主要初期推动者，预计占PC触摸市场的比例将从2009年的3.8％锐升到56.2％，而总体PC触摸市场规模将扩大两倍。

到2014年，PC的触摸屏需求量将超过1.15亿部，这使PC成为目前市场上触摸技术增长最迅速的领域。其中，平板电脑(slate tablet)将一马当先，并刺激业已不断增长的对带有触摸功能的上网本、笔记本电脑、显示器和一体化台式电脑等设备的需求继续攀高。消费者对触摸功能的期望，将很快地从简单的两指解决方案向8指甚至更多手指的方案发展。他们要求更好的触觉反馈和手写识别功能。功能强大的多芯片解决方案将成为这种增长的主力军，推动功能性的迅速扩张，并成为这个多样化市场的基础。

平板触摸电脑正在提供进入PC领域的最精彩的触摸入口，但所有其它市场一一上网本、笔记本、显示器和一体式电脑，都在采纳触摸屏，尽管速度较慢。因此，触摸这场革命已经正式拉开序幕，鼠标可能很快会退役。

触摸与键盘，鼠标将形成分水岭

不过，Gartner对触摸的发展势头相对保守。副总Leslie Fiering认为，触摸设备充斥市场，但并不能保证市场会欣然接受触摸式计算技术。因为缺乏一致的符合人机工程学原理的界面以及吸引人的应用，单凭触摸使能硬件将无法保证触摸技术在PC机和笔记本上获得成功。但是。之前没有学过如何使用键盘和鼠标的孩子非常喜好使用触摸屏，当这些孩子长大后，他们可能会形成包括喜欢使用触摸技术和不喜欢这种技术的人在内的一代分水岭。另外，触摸在图形数据分析及零售商店和餐馆等客户领域存在较大机遇。

具体来说，智能手机上的多点触摸以及Apple iPhone现象已向用户显示，合理的设计将使触摸技术多么有用。苹果公司引入iPad已推动了一次变革行业上的思考浪潮。台湾委托设计厂商(ODM)以及所有主流原始设备制造商(OEM)在2010年发展路线图上都安排了触摸输入板。并期待下一个电子书浪潮的到来。

但一个有趣的现象是，iPhone面市时，众多的竞争对手迅速推出了具有触摸屏或极为相似的产品。但这些竞争对手缺乏的是苹果公司的生态系统服务、App Store软件和一致性的、紧密集成的多触点使用模型。市场显然已注意到对生态系统以及App Store软件的需求。但是，很少意识到发展UI(用户界面)和手势以支持主流屏幕

(比3.5英寸智能手机屏幕大)计算技术的重要性。

在屏幕更大的笔记本和台式PC机显示器方面，手势缺乏标准化、20世纪70年代针对鼠标输入而设计的用户界面(UI)以及一系列现实而严重的人机工程问题方面的挑战，所有这些，在触摸式输入为PC市场广泛采用之前，都必须得以解决。

触控市场概念

Windows 7系列将覆盖从PC到 鲁种嵌入式设备

Windows 7主要是针对PC领域的，并希望把此技术扩展至ATM、Kiosk(出售报纸、饮料等的小售货亭)、工业电脑(IPC)、医疗设备等嵌入式应用领域或将享受到多点触控的优势。为此，无论触控IC或面板厂商，若需要支持Windows 7多点测试，需要经过14项测试才能取得Windows 7标准认证。不过，微软Windows Embedded事业部产品总监Dan Javnozon介绍道，尽管Windows 7带来了多点触控技术，但是给嵌入式领域的好消息是，如果客户有低于三点(多点)的触控，微软最新的嵌入式平台也全部支持。Dan是在Windows Embedded Compact 7 CTP(社区技术预监版)的北京发布会上发表此番言论的，该产品是windows Embedded CE6.0的下一代版本。

触摸按键和触摸屏的技术创新

比亚迪微电子公司触控产品推广经理李奇峰介绍道，从触控技术的发展历史来看，早期单点触控技术占据绝对市场：iPhone和Windows7的推出标志着触控技术全面进入双点手势阶段，市场上现有的方案大部分支持手势操作：下一阶段，多点触控结合3D技术，将给用户带来革命性的用户体验。

现阶段多点触控技术分为电阻式多点及电容式多点。电阻式多点触控由于有很好的产业链基础。因此在短时间内将很快铺开；长期来看，电容屏触控凭借其良好的人机互动模式将成为发展的趋势，但具体替换时间将取决于电容触控方案的技术革新及产业链整合速度。

为此，比亚迪微电子阶梯式推出了电阻屏多点触控系列产品和电容屏多点触控系列产品，为高中低端客户提供完整的解决方案。

台湾义隆电子股份有限公司(ELAN)人机触控界面事业部中国区市场经理蔡政地说，义隆为支持未来云计算时代的三屏幕装置——即手机、计算机及电视，将以电容式多手指触控为主要的人机接口，包括电容式多手指触控面板、电容式3D压力传感器、触控式智能型3D遥控器、具多手指触控板及电容笔之智能型键盘。

多手指触控操作接口已明显成为许多消费性电子产品的标准配备。其渗透力十分强劲，从智能手机、上网本、笔记本电脑、卫星导航装置(PND)、平板计算机(Tablet PC)、到中大型触控屏幕等，都纷纷提供用户这种十分实用且具流行感的操作接口。自从苹果推出采用电容式多手指触控面板的iPhone、iPod Touch，接着Google Phone、RIM的黑莓机都纷纷采用多手指触控面板，微软也发表支持多指触控的新操作系统windows7，以及近期苹果也推出iPad，多手指触控面板的热潮将会延伸应用到中大尺寸的触控屏幕，成为消费性电子业的一股新潮流。

以超低功耗单片机见长的Silicon Labs公司的人机界面产品总监Steve Gerber认为电容触摸和非接触式控制应用值得重视。他指出，电容触摸传感技术可以应用于便携式电子产品(例如手机、电子书、多媒体播放器、个人导航设备和数码相机)、IP电话(VoIP)、大型家用电器(白色家电)、个人医疗设备和安全产品(例如门禁)。

电容式触摸传感技术(按键、滑动条和触摸屏)越来越多地应用于消费电子产品，这使得用户能够轻松使用这些产品。触摸式人机界面正朝着具有更高灵敏度显示界面的方向发展。除了提供更多先进的触摸控制以外。便携式电子产品在非塑料或非金属运行环境下的感应能力也在逐步提升。这些显示器可感应周围环境光的强度，从而可通过调整背景光强节省电能，并使用户感觉舒适。通过使用环境光和红外传感技术，新型便携式电子产品可区分不同类型的环境光(例如荧光灯和白炽灯产生的光)，也能够感应到靠近的用户(无论是用户手持设备。还是把设备放在衣袋中)。不久，非接触式界面将大量应用于消费电子产品领域，这使得用户可以通过简单的手势来控制设备，允许设备自动检测用户接近，并执行特定功能(例如，通过挥手使VoIP电话开机)。菲接触式控制正在成为继触摸技术之后的又一新兴技术，这使得电子产品的使用更加便捷。

IDT先进用户界面部高级营销经理Eric Itakura说，触摸技术正在迅速向不同的市场领域渗透。尽管触摸技术类型迥异，但是我们可以看到，与其他技术相比，用于按键应用和屏幕应用的电容式触摸增长和渗透最快。

电容式触摸按键面板曾经仅在高清电视、电脑显示器和厨房电器这些高端产品中可以看到。许多公司都非常积极地将触控技术融入到其整个产品系列中。如三星，你几乎可以在其所有消费产品线中看到广泛采用的电容式触控技术。原因在于采用触摸按键不仅可以改善美学和工业设计，还能够提升可靠性，因为电容式触摸按键不会因为频繁使用而磨损。

采用电容式触摸控制器的接近检测也越来越受欢迎，因为产品制造商发现了接近检测的创造性用途，如自动背光控制或激活像蓝牙或RFID这样的高功率通信IC。而在此之前，分立的接近检测IC是必需的，如今更多供应商正在其电容式控制器中集成这种功能，最终，在电容式触摸按键领域，我们正看到在显示器上使用透明的电容式按键不断增长的趋势。

由于消费者对多点触控手势功能的需求，以及需要压力激活的触摸屏轻触激活的偏好，中小型高分辨率触摸屏也在积极转向采用基于电容的技术。令人惊讶的是，许多电容式方案仍在使用单点触摸，尽管至少支持两个触摸点以支持更多的手势变化是大势所趋。虽然有一些支持多于两个触摸点的触摸屏解决方案，但是许多OEM厂商仍然不确定如何以设计优雅的方式实现更多的触摸点，尤其是在较小的屏幕上。

无论是洗碗机、DVD蓝光播放器，还是智能手机制造商，都会面对许多竞争对手，而且其产品通常很难从功能和规格上实现差异化。优雅、引人注目且直观的用户界面可以成为在竞争中脱颖而出和创造必备消费产品的关键，电容式触摸显然是帮助厂商实现此目标的重要技术引擎。

Cypress公司市场传讯部高级总监Joseph L.McCarthy说，触摸按键可以取代机械按键，协助厂商对外形有些创意，包括替代洗衣机、微波炉、抽油烟机和部分电脑的按键。在接近传感器应用方

面，也有客户需要这样的设计：当靠近这个电脑时电脑就会有反应，例如电脑的电源或按键的背光就自动亮起来；手机靠近耳朵或装在兜里时显示屏自动关闭。给使用者带来一种很好的体验。

与触摸相关的其它成功因素

随着人们对便携式电子产品人机界面的深入研究，人机界面技术被提高到了一个更高的水平。因此。半导体供应商应提供完整的和易于实现的高级解决方案。如果元器件供应商只提供单个产品而非完整的软硬件解决方案，在当今激烈的竞争环境下将面临巨大的挑战。

在客户选择触摸芯片时，可以考虑以下几点：灵活性，可根据客户不同的设计要求快速灵活地实现：时间积累也很重要，例如对于防水问题，如何把分辨率做得很高，你怎么去实现一些客户特定的要求，手机的背景噪音如何去除，由于经验不同，各厂家的解决方案会有一定区别：集成度，有些客户除了触摸屏要求外。还额外要加一些别的东西，比如触摸按键，一些背光控制等，有的客户希望把激光导航和触摸屏驱动集成在一块芯片上。

除此之外，针对触摸屏的需要，不仅是芯片本身的技术好，客户也关心服务支持和商业模式等优势。例如，合作伙伴和商业模式是否可让产品迅速推向市场，并形成灵活的供应链。

最后，触摸屏的应用也存在很多学问。就像人人都能烘焙蛋糕，不过，有的厨师烤出来的蛋糕就像是千面团块，让人毫无食欲。而有的厨师烤出来极品却让人回味无穷。蛋糕的原料都一样，但结果却大相径庭。

触控企业策略

触控面板市场变化多端，许多公司也从事不同技术的生产；所采用的触控技术种类甚至超过十多种。据DisplaySearch介绍，On-cell投射式电容也在2009年五月进入商品化，不过良量产率会是控制成本的重要因素。预计2010年投射式电容式触控面板出货金额将超越电阻式面板，成为触控式面板的主要技术。不过电阻式触控面板出货量在2010年仍是主要应用的技术，目前约有90家公司仍然生产电阻式触控面板。其它新的触控式技术将逐渐商品化，渗透率也渐渐增加，如On-cell及某些混合式技术的触控面板。

然而，投射式电容技术已经成功吸引众多厂商的投入。在2010年时就已有56间供货商提供投射式电容面板，约是2009年总数27家厂商的两倍之多。

当其它公司能够提供多项触控技术时，部分公司仅提供单一种触控技术，如Elo／Tyco与3M。部分公司仅生产控制芯片：而部分公司能够制造完整的模块，包含触控面板和控制芯片。

部分触控芯片企业的产品

触控面板技术动向

比亚迪微电子：四年前进入触控芯片行业，并且很早就开始了多点触控方案的研究。目前，比亚迪微电子是能同时提供完整的电阻多点触控和电容多点触控方案的芯片设计公司。产品分为三大系列：电阻屏多点触摸控制芯片系列BF691X，电容屏多点触摸控制芯片系列BF6922X，电容式按键触摸控制芯片系列BF6921X。"

现阶段，电阻屏多点触控和电容屏多点触控方案对屏的加工工艺都有一定的要求，需要屏厂有较好的工艺控制能力。对于芯片设计厂商，最大的问题在于产业链的整合，需要与屏厂、模组厂、平台设计公司及方案设计公司协同起来做出用户认可的产品。

义隆电子：产品有几大大系列：1电容式多手指触控面板(Smart—Touchscreen)。利用义隆电容式多手指触控专利技术——eFinger所开发的电容式多手指触控面板方案，集成光学、电子及机构之技术，已经获国内外多家知名手机及PND／GPS大厂采用。义隆电子已将eFinger技术发展至中大尺寸，并且已通过Windows 7多指触控的认证，可用于制造多指触控式平板计算机和电子书。

2电容式3D压力传感器(Smart-3DForceSensor)采用360°全方向压力感测。

3触控式智能型3D遥控器(Smart-3D Remote Control)。该智能型3D遥控器内建电容式3D压力传感器与电容式多手指触控板。提供多模式控制与输入功能，包括鼠标/光标模式、游戏手把/滚轮模式、虚拟计算机键盘模式、手写模式、多手指手势控制模式等多种模式合而为一，能满足Window 7多媒体计算机(All-in-one PC)及网络电视(IPTV)所提供的各种线上服务需求。该产品也可适用于Microsoft新的操作系统一Windows Embedded Standard 7，可应用于IPTV在客厅大屏幕系统，可当遥控器/鼠标/多指触控/游戏摇杆/键盘及手写输入等能，成为Multiple in One智能型遥控器。

义隆电子的触控式智能型3D遥控器以及具多手指触控板及电容笔之智能型键盘，都将以Total Solutinon的概念推出市场。

Sllicon Labs：当前，高级的传感应用需要卓越的模拟，混合信号性能。Silicon Labs利用其混合信号设计专长，融合先进的模拟感应电路和低功耗、高性能8051 MCU，可提供先进的触摸感应解决方案。这些方案包括高性能触摸感应MCU和红外，环境光传感技术的QuickSense产品组合的核心。该公司是首家同时将触摸感应MCU和红外，环境光传感技术集成在同一方案中的公司。C8051 F700和C8051 F800触摸感应MCU和Sillxx接近和环境光传感器的产品组合为实现多种人机界面功能部件提供了有效解决方案。这些功能部件包括按键、滑动条和滚轮、通过手势控制的非接触式开关和滑动条、接近检测、动作检测、使用感应和入侵检测等。

结合专利技术(申请中)的电容数字转换器(CDC)，F700／F800 MCU提供了快速的电容式触摸感应性能。高精度CDC具有高速触摸感应能力(最大40ps的捕获时间)，可替代机械式按键、滑动条和滚轮。下一代Silicon Labs的QuickSense MCU将集成超低功耗触摸感应部件。

IDT：IDT在触摸技术方面的核心竞争力结合了超低功耗，使电池寿命更长、产品更绿色而不影响触摸响应时间。良好的触摸性能与灵活的功能设置相结合。实现了高水平的终端产品定制；易用性设计利用可配置软件注册，无需用户进行复杂的固件编程，缩短了设计时间并降低了用户的资源要求。

IDT今年5月推出电容式触摸器件IDT PureTouch系列最新产品。PureTouch技术面向低频通道消费、白色家电和便携式设备，可实现按键、滑条和滚轮方案。LDS6200系列为IDT用户提供了增强的功能，能够检测多达8个同时触摸，并集成了内置接近检测功能，能够激活背光和先于实际接触唤醒等功能。

CyD r8ss：有两大类产品，CapSense主要是触摸按键类，TrueTouch是触摸屏类。TrueTouch触摸屏产品组合由三大门类组成：单点触摸-单指触摸，翻页；多点触摸手势识别-双手指手势；多点触摸位置识别一全触点可寻址，无限触摸点，无重影效果。Cypress支持先进的解决方案，如触控笔(Stylus)、悬停(Hover)、接近式感应(Proximity)等，可实现良好的用户界面体验。

不久前，为电容式触摸屏手机市场推出精度达1mm的高精度触控笔支持。可用2号HB铅笔按要求的精度书写复杂的亚洲文字，并指向日益缩小的手机用户界面上的图标。

Atmel：Atmel宣布其扩展maXTouch技术，在更大尺寸触摸屏上实现先进的电容式触摸功能，现在支持屏幕达15英寸的多种新兴产品。包括带有触摸功能的平板电脑(tablet)、智能本、移动互联网设备(MID)、上网本、笔记本电脑，以及一系列工业应用设备。maXTouch技术具有无限次触摸功能及手写笔输入支持。是现有maXTouch产品的增强技术，先进功能还拒绝误触；缩/放和旋转手势；手写笔支持；手写和形状识别功能。如手机的脸部检测；以及在MID和上网本屏幕上的手握和掌压触摸拒绝。