北京時間09月11日消息,中國觸摸屏網訊, 表面電容式觸控技術
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SCT Panel是一片涂佈均勻的ITO層,Panel的四個角落各有一條出線(UR, UL, LR, LL)與SCT控制器相連接。為了能夠偵測觸碰點的確切位置,SCT控制器必須先在SCT Panel上建立一個均勻的電場,這部份工作是靠IC內部之驅動電路對Panel進行充電來達成。當有手指觸及面板時,會引發微量之電流流動;此時IC內之感測電路會分別解析四條連線上之電流量,并依照圖3中之公式將觸碰點的XY座標推算出來。為了克服干擾的影響,可以利用硬體濾波器或軟體濾波器對推估出之座標值進行處理。
圖3:SCT面板與控制器架構圖。
PCT與SCT兩者最大差異在于,PCT有機會實現多點觸控,而SCT僅能達成單點觸控;依此看來,PCT似乎優于SCT,但是事實上并非全然如此。
SCT、PCT發展現況
PCT工作原理并不複雜,因此要提供一個示范性的原型展示并不困難;然而,當工程師們試圖將PCT Demo Set轉換為量產計劃,準備大量複製時,各種技術挑戰便紛至踏來了。主要的挑戰包括:
待偵測的訊號微弱,易受環境影響而變得不穩定,導致觸控功能的靈敏度不一致,甚至可能有誤動作產生。因觸碰而產生的電容變化實務上極容易受溫度與濕度影響,目前之常用對策是採用定時自動校準來克服此問題。另外,使用中之其他電器用品或產品本身其他功能(如手機的RF等)都會對訊號量測造成干擾。這部份就得從提高訊號雜訊比(SNR)下功夫,以軟體或硬體的方式來達成;截至目前為止,IC設計業者在這方面仍有努力空間。
量產良率有待提昇。PCT技術先天上具備可多點觸控的優勢,因此自iPhone問世以來,幾乎所有的焦點都放在PCT上,觸控業界包括觸控面板廠商、IC設計公司與方案開發商均投入極大的資源進行開發;但直到今日,市場的PCT商品仍然不多。
PCT技術仍未能大規模導入應用的主要問題在于整體生產良率仍然不高,使得成本居高不下所致。而造成良率不高的原因有二:
IC部份:現有PCT控制器仍不夠成熟,在不同應用環境下的自我調適能力仍不足,因此觸控功能表現不穩定;在此情況下,只好對PCT Panel的特性(如:Panel之內阻值與電容值等)加以嚴格設限以減少變數。
觸控面板部份:由于前述IC的能力限制,對PCT Panel特性一致性的嚴格要求往往是造成良率低落的主因。
此外,由于許多基本手勢與多指觸控功能已被部份廠商申請專利并獲得認可,造成PCT商品的多點優勢在許多應用領域(特別是主力的手機市場)無法發揮!
因此整體而言,PCT方案因其具備多點觸控的優勢,未來必定會在市場上佔有一席之地,但以目前現況看來,它仍然稱不上是一個成熟的方案。
相較之下,雖然SCT技術在控制器設計上同樣面臨著電容訊號易受干擾的問題,不過透過IC設計人員的持續努力,SCT方案已可廣泛地應用于各種環境之下。例如偉詮電子與萬達光電合作開發的SCT觸控IC(WT5750F),藉由內含于IC內之各種調整機制,即可輕而易舉地克服多種外在環境與觸控面板尺寸的差異,穩定地提供高品質的觸控體驗。
除了IC之外,SCT的觸控面板結構也較PCT更為簡單,也更容易在硬體上克服雜訊干擾的問題。另外,透過製程改良與關鍵技術的突破,使SCT整體解決方案具有與電阻式匹敵的成本競爭優勢。以萬達光電自行開發的光學鍍膜技術為例,可使觸控面板的光穿透率由87%上升至97%,反射率則由12%降為2%。更重要的是,將可使光學處理的良率控制在9成以上,并省去委外加工的步驟,提高技術自主性與產能,製造成本也可大幅降低。
SCT技術屬于電容式觸控技術之一,因此也保有電容式的諸多優點:更佳的視覺享受、更輕鬆靈活的操控性及更長的使用壽命等;再加上SCT對于觸控面板特性的要求比起PCT而言相對寬鬆且量產技術也很成熟,使得它同時具備了高良率與低成本的優勢。況且在實務操作上,使用者對于單點點選、單點手勢與手寫功能的需求急迫度更甚于多點觸控,而這些功能需求恰巧都是SCT目前已能穩定提供的。因此我們認為在PCT方案成熟(功能穩定、排除專利問題、高生產良率與低成本)之前,SCT方案才是最符合市場期待的觸控方案。