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新一代触摸面板将令产品换新颜

新一代触摸面板技术将成为产品差异化的决定性因素。这些就是可用两手10指同时触摸操作的多点触控技术;不仅支持手机,还支持个人电脑和数字标牌的大画面技术;与液晶一体化以减薄厚度和重量的In-cell和On-cell技术等。迄今一直在以构思为主的阶段,但随着“iPhone”的热卖及“iPad”的上市,开发竞争之火已点燃。这种新一代触摸面板将从2010年下半年开始亮相。

成败交织的触摸面板应用设备

  触摸面板的历史比较古老。采用触摸输入、类似于“iPad”的产品的面世时间要追溯到大约20年前。当时被称为“手写笔输入电脑”等。以先驱者而闻名的是1990年前后活跃于便携式产品用软件开发的美国Go。该公司自主开发出了OS“PenPoint”和配备该系统的手写笔输入式便携电脑。

  之后,美国微软发布了支持手写笔输入的OS“Windows for Pen Computing”,美国苹果上市了手写笔输入式便携信息终端“Apple Newton”,吸引了广泛关注。不过,这些产品未能被市场广泛接受。

  作为手写笔输入式设备,夏普1993年发售的便携信息终端“Zaurus”在日本市场比较畅销,但全球首款热卖的是1996年发售的美国Palm便携信息终端“Palm”。其自主开发的基于字母的一笔划手写输入方法被广泛接受,使Plam得以普及。

  之后,Palm向其他公司授权提供Palm配备的OS“Palm OS”,美国IBM上市了配备该系统的“WorkPad”、索尼上市了“CLIE”等便携信息终端。

  然而,进入21世纪,触摸输入终端再遇坎坷。新产品曾竞相上市。因2002年11月微软发布了嵌入手写笔输入个人电脑所需功能的OS“Microsoft Windows XP Tablet PC Edition”,大型个人电脑厂商纷纷上市了“平板电脑”。

  但这些产品未能获得消费者的认可,其市场规模每年只有100万~200万台左右。对触摸面板的关注度迅速萎缩。

  而开始扭转这一潮流的,是任天堂2004年12月上市的便携式游戏机“任天堂DS”和2006年3月上市的“任天堂DS Lite”。

  在任天堂DS上,可用手写笔触控操作触摸面板画面上的游戏形象。开发出了诸如可用手写笔抚摸画面上的狗等原来的按键式操作所不具备的新应用等。并成功地将便携式游戏机的用户层扩大到了成年人。

  任天堂DS的成功,使触摸面板再次吸引了产品厂商的关注。

  继任天堂的游戏机之后,苹果公司于2007年6月上市了配备触摸面板的“iPhone”。通过采用两点检测触摸面板,诸如可用两指随意扩大或缩小照片大小。除了简便的操作性之外,还为用户提供了使用“乐趣”。

  接着,苹果公司2010年4月上市的iPad使这种潮流的走向确定下来:“仅iPad每年就能销售1000万台”,“2010年下半年上市的其他公司生产的终端2011年也将达到1000万台的规模”。调查公司公布了这样的市场预测(参阅本站报道1)。产品厂商和显示器厂商对曾经刻上“失败”烙印的平板终端,重又关注起来。

多点触控:由2点检测向10点检测演进

  受这种潮流的推动,触摸面板的开发竞争之火已点燃。实现了多点触控、大尺寸化以及薄型轻量化等的“新一代触摸面板”将从2010年下半年开始一个接一个亮相。而这种新一代触摸面板将是产品差异化的关键。

  多点触控将从2点检测向10点检测演进。如果实现10点检测,用户就可以像弹钢琴一样,将两只手的10指全部派上用场。另外,还可以同时5个人用2指操作。如将这种触摸面板嵌入会议室桌面,会议状况会完全不同吧。与会者或许可在会议桌上显示的会议资料上自由记录,或将当场制作的文件分用手势操作发给全部与会者等。此外,还将为台式游戏机带来新的乐趣。例如,或许会开发出两个人用5指一起作战,或者对攻的游戏。

  在10点检测技术的开发上,最重要的是掌握位置检测精度及兼顾速度与稳定性的均衡。决定精度和速度的是灵敏度。灵敏度与稳定性有此消彼长(Trade-off)的关系。触摸面板方式有很多种,但所有方式均在改进这方面的问题。
 
  在容易实现多点触控、iPhone和iPad已经采用的静电容量式方面,很多厂商开发出了支持10点输入的触摸面板,竞争十分激烈。其中,日立高科采用较新颖的相互容量方式的检测方法,改善了检测精度和反应速度。该公司正与台湾FocalTech Systems共同进行开发。日立高科将在全球销售FocalTech Systems生产的支持10点触控的触摸面板用控制器IC。预定2010年6月内开始样品供货。

  另一方面,法国Stantum正在以目前的主流方式——电阻膜式开发支持10点输入的触摸面板。电阻膜式以车载导航仪产品和便携式游戏机“任天堂DS”为首的大量产品采用。长久以来,业界曾普遍认为“多点触控很难实现”。该公司以自主开发的检测技术打破了这一障碍,推进了支持10点以上输入的数字电阻膜式触摸面板的开发。

大尺寸化:攻入平板终端、个人电脑以及数字标牌市场

  大尺寸化技术在采用触摸面板的产品从手机向iPad等平板终端、个人电脑和数字标牌等不断扩大的趋势下,正在快速推进开发。手机采用3英寸左右的画面尺寸,而平板终端要求支持10英寸左右、个人电脑要求支持10~20英寸左右、数字标牌要求支持40~50英寸左右的画面尺寸。

  上面提到的Stantum公司的触摸面板在使用一个控制器IC时可支持10英寸,使用两个时可支持15~20英寸左右的显示器。日立高科目前正在量产支持7英寸以上显示器的控制器IC,该公司计划2010年内生产最大支持8.9英寸显示器的控制器IC。

  新西兰NextWindow采用自主开发的光学方式而非已经用于便携产品的电阻膜式和静电容量式,开拓出了个人电脑和数字标牌市场。该公司的客户包括美国惠普(HP)、美国戴尔、NEC、索尼以及德国Medion等大型个人电脑厂商,作为OEM(original equipment manufacturer)或者ODM(original design manufacturer)供应触摸面板。据美国著名会计事务所“Deloitte Touche”介绍,该公司2009年度的销售额达到了上年度的6倍。

薄型轻量化:液晶与触摸面板一体化的技术面世

  薄型轻量化方面,通过与液晶的一体化可减薄厚度、减轻重量的液晶与触摸面板一体化技术将从2010年下半年开始亮相。目前的触摸面板厚度约为1mm。相当于iPad厚度的约7%。如果外置的触摸面板部件能够一体化,便有望实现薄型化和轻量化。

  在液晶的像素中嵌入触摸传感器功能的In-cell技术提案以前就曾提出过,但由于难以确保成品率和显示性能,因此一直未能推进量产化。然而,通过导入在液晶面板上侧设置触摸传感器功能来实现一体化的“On-cell”的新概念,使难度降低,再次引发了液晶面板厂商之间的技术开发竞争。

  该方式还具有制造成本与普通的液晶面板几乎相同的优势。尤其是NEC液晶技术在2010年5月举行的显示器相关最大学会“SID”上发布的技术,无需改变目前已经商品化的IPS液晶面板构造即可追加触摸面板功能。该公司开发的是静电容量型触摸输入功能实现了一体化的IPS液晶面板。将彩色滤光片底板与偏光板之间的防静电ITO膜用作位置检测电极。用从该ITO膜流向手指的电流来检测位置。只需改变液晶面板的驱动IC等,即可使之成为触摸面板。

  新一代触摸面板能否提高商品的竞争力?这就要看产品厂商的企划能力如何了。

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