北京时间08月28日消息，中国触摸屏网讯， 触控技术从最早的单点触控技术开始，应用在各式电子产品逾30年。自苹果于2007、2010年相继推出iPhone、iPad之后，产业便引发了多点触控(Multi-Touch)新革命。
本文来自：http://www.51touch.com/material/news/dynamic/2013/0828/24627.html
在众多资通讯科技(ICT)厂商也选择Google的Android平台，推出一系列触控式行动装置的风潮下，使得触控产业成为今日当红炸子鸡，相关产业链纷纷提出最新的解决方桉，以抢佔触控零组件这块市场大饼。
从单点触控到多点触控
当今的触控技术有很多种类，依照侦测讯号方式，可区分成三大类：电讯号(含电阻式、电容式、电磁式)、光讯号(如红外线式、CMOS影像式)、音讯号(含表面音波式、音波导式、震波扩散讯号式、脉冲波辨识式)等，各有其特色与其应用的市场。其中，又以电阻式为早期触控面板市场的主流。
若依讯号种类，则可分成类比式和数位式，而目前只有「数位式」可以做到精准的「多点触控」功能。如今行动装置(手机、平板)的设计趋势(要求轻薄短小、可用手操作、需多点触控)驱动下，使得「投射电容式」(Projected Capacitive；PCAP)技术最被看好，成为当今市场主流，2012市佔率达到79%，同时侵蚀到既有电阻式(Resistive)触控技术的市佔率，2012年剩20%。市场预估PCAP在2016年将佔有96%市场，Resistive只剩不到4%，其他技术几乎等同消失。
由于PCAP可应用的产品范围非常广泛(如手机、平板、AIO一体机、触控显示器、笔电等)，市场极为庞大，然而系统厂商为了压低零件成本，使得触控厂商为增加毛利，降低成本，将研发方向聚焦在能减少製程中的材料使用，于是推出了许多不同结构的产品，以争取系统大厂的订单。
不同材料技术的触控面板结构
投射电容式(PCAP)的设计架构，通常会依X、Y方向配线，提供电流给导线形成一个特定电场，当手指触控时，感应器可以得知哪个位置的电容值改变，进而计算出触碰的位置。基本PCAP触控萤幕的叠层有：防刮膜(Hard Coat Layer)、X轴电极圈纹、ITO(Indium Tin Oxide；氧化铟锡)、导电玻璃／薄膜(或简称导电层)、Y轴电极圈纹等。
PCAP就感测原理可分两型：自电容型(self-capacitance)、互电容型(mutual-capacitance)。互电容型可真正做到多点触控跟踪；自电容型则适合用来实作像是閒置功耗、抗潮湿能力、戴手套追踪，以及侦测悬空的手指或物体。
几年前的PCAP技术，是採外挂触控设计(Add-on Type)，依照叠层结构，可分成由苹果主导的玻璃感应器(Glass Sensor)类和三星主导的薄膜感应器(Film Sensor)类。以苹果iPhone、iPad(1~4代)、iPod Touch(1~4代)的叠层结构设计上，便採其专利的GG2(GG-DITO，单片玻璃双层线路结构，较厚，成本较高)来设计。
另一方面，其他Android/Windows设备厂商为迴避其专利，则採用GG1(GG-SITO，单片玻璃单层线路结构，较厚，成本高)来设计其触控面板，如亚马逊Kindle Fire/Kindle HD、邦诺Nook Tablet/HD/HD+、HTC Sensation、LG Optimus 3D、Sony Xperia Arc、Nokia Lumia 800、华为Ascend D1、Lenovo K800等。
至于三星则选择採用后者薄膜感应器类，採GFF(双层单面ITO薄膜，产能稳定，成本低，但较厚)结构，如Samsung Galaxy Tab 7/8.9/10.1、Galaxy Note 10.1。其他厂商使用此技术的，有HTC One X/V、LG Optimus Black、Google Nexus 10。
对系统厂而言，其追求的是设计出更轻薄的装置，同时也希望触控模组的成本下降。苹果在2012下半年的产品开始捨弃又厚又重的GG-DITO架构，其iPad mini率先採用GF2(GF-DITO，单层双面ITO薄膜，轻薄，但良率低)，在手机产品改用In-cell的价格。
简化结构 压低成本的PCAP技术
除上述的外挂类，2012年起的产品开始採用整合的方桉，如「触控整合于外盖类」(结合玻璃与薄膜设计)，或「触控直接整合于萤幕」(内嵌式设计)两种。
前者就有G1(玻璃盖单ITO线路)的架构(如Samsung Wave II)、G1F(玻璃盖单ITO线路加单面ITO膜，轻薄，成本高，良率低，边框仅黑色)架构，如微软Surface RT与最新的G2或OGS(One Glass Solution，单片玻璃方桉)，在玻璃上直接内建ITO线路，更轻薄，成本低，但耐用度和抗摔度降低，例如Google Nexus 4/7、HTC Wildfire S/Chacha/Flyer/Salsa、华硕TF300/TF500、LG Optimus G、Nokia Lumia 920、富士通Arrow ef/A、小米2、魅族MX2等。
至于内嵌式设计，则主要应用在小尺寸产品，有三星主力採用的On-cell架构(把触控感应器做在彩色滤光片上)，如自家AMOLED Octa系列LED零件、Galaxy S1/S2/S3、Note 1/2/Tab 7.7等产品。另外HTC One S、Toshiba Excite 7.7、Motora RAZR Maxx、Nokia Lumia 900也是採用On-cell架构。再看苹果部分，则是採用In-cell架构(把触控感应器做进液晶盒内)，如最新的iPhone 5、iPod Touch 5代即是此专利架构。而另外迴避专利的架构，如HTC EVO Design和Sony Xperia S等，便採用Hybrid On-cell/In-cell(溷合式)技术，其厚度做到比OGS结构还要薄一些些。
替代性材料与市场状况
ITO(氧化铟锡)主要的特性是其「电学传导」和「光学透明」的组合，适合用来製作LCD、FPD、电浆、触控等显示器产品。不过由于铟(Indium；In)的价格持续高昂，其矿场受到少数集团所垄断，使得供货受限，加上ITO层的脆弱和柔韧性的缺乏(无法做可挠式面板)，与昂贵的层沉积要求真空，因此触控材料厂商们积极研发ITO替代品，能够同时具有ITO的优点(透明、高耐用性)与製程成本更低。
目前ITO的替代品中，有Metal Mesh(金属网)、Silver nanowires(AgNW，奈米银线)、Carbon nanotubes(CNTs，奈米碳管)、Conductive Polymers(导电聚合物)、Graphene(石墨烯)、ITO inks(ITO油墨)等技术。
有关「金属网」技术，形状有点像把极细的金属线所组成的烤肉架，做在触控感应器上，其优势在于阻抗低(小于10欧姆)、资本支出非常低、製造成本比ITO稍低、透明度比ITO佳、可挠度高。因此有许多厂商加入角逐的行列，如韩商MNTech(已于2012年底供货)、Atmel的XSense(于2013上半年推出，已有手机和7吋平板使用)、富士软片(Fujifilm，2013第二季推出)、Unipixel的UniBoss(于2013下半年推出)、3M、PolyIC，此外大陆也已有厂商悄然上市。
在「奈米银线」技术部分，由Cambrios提出的专利ClearOhm材料，具备超高透光率(>98%)与每平方呎30~150欧姆的高导电特性，成为最佳ITO替代品，此外Carestream、BlueNano、工研院也有这类产品。而「奈米碳管」技术，则有Eikos、Canatu(Carbon nanobuds碳球溷合物)、SWeNT、Unidym、三井、LG Chem、韩商Top Nanosys、工研院等在推广。
至于最新的「石墨烯」，则是当今世上最薄、最坚硬的奈米材料，几乎完全透明，只吸收2.3%的光，电阻率最小(比铜或银还超低)的材料。目前有三星、IBM、英国国家计划在推动与量产，而逢甲大学蔡宜寿教授的研究团队也有其量产方法。
至于其他新形态的ITO替代材料中，有以色列ClearJet新公司推出的「墨水喷印」技术，原理是将可导电奈米银墨水滴直接滴到玻璃后，等乾掉了之后便形成一圈圈的银导电线，长度仅100微米，具备95%透光度与4欧姆阻抗的特性。也将是一种不错的技术。
综合上述各替代性材料的推广，业界预估5年后，有50%的PCAP感应器将以ITO替代品来製作，届时行动装置也将进入可曲挠(Flexible)的触控世代。
触摸屏与OLED网推出微信公共平台，每日一条微信新闻，涵盖触摸屏材料、触摸屏设备、触控面板行业主要资讯，第一时间了解触摸屏行业发展动态。关注办法：微信公众号“i51touch” 或微信中扫描下面二维码关注，或这里查看详细步骤
