电阻式与电容式触摸屏平分秋色,各不相同

2008-08-08 14:30:57来源: 互联网

  当联发科的手机主芯片上集成触摸控制芯片后,触摸功能和手写功能已快成为普通功能手机的标配,它也将不少专注于电阻式触摸屏控制的IC公司打入冷宫。但是联发科的平台支持的电阻式触摸屏正在被新兴的投射电容式(简称电容式)触摸技术所代替,电容式触摸屏控制IC公司目前生意不错,但是仍苦于制造良率偏低和出货量较少而导致的价格过高。由于电容触摸屏可以实现多点触摸,并在亮度和耐用性上超过电阻触摸屏,有不少人认为未来它将逐渐取代后者。但问题的关键是,何时它的价位才能与电阻式竞争?多点触摸有哪些杀手应用?电容触摸屏控制IC是不是也会走集成之路?它是与前端显示模组集成还是后端主芯片集成?

  电阻式 vs. 电容式

  “电阻式方案已经非常成熟,一般都是和液晶屏打包配套,成本比较低。”新思科技中国区经理陈元对《国际电子商情》表示。但他解释,由于先天结构(原理)上的原因,使用一段时间后需要重新对触摸屏进行校正。低端的4线电阻式触摸屏需要直接与指尖或笔接触,所以在上盖的设计上会有一个开孔,对外界的各种干扰(灰尘、湿气、ESD等等)都缺乏有效的防护,所以可靠性和耐用性较差。高端的5线式电阻式触摸屏可以通过改善结构解决这个问题,但成本上已经和电容式持平。且对一些复杂的手势(特别是多点触摸)缺乏有效的支持,而这恰恰就是电容式触摸屏最大的卖点。

  

  电容式方案的结构和实现原理和电阻式完全不一样,主要是根据接触区域的电容量来判断手指的位置,所以目前只能通过手指来感应,并且可以对多点触摸等复杂的手势可以提供完善的支持。由于对外界的感应需要通过一层不导电的介电质(塑胶、玻璃等),触摸屏需要贴合在上盖背面,所以对外界的抗干扰能力较强,可靠性和耐用性高。“但是,随之而来的问题是对供应商的制造和组装能力(贴合)提出了较高的要求,因此目前整体成本居高不下。”陈元指出。

  基于以上各自的不同特点,电阻式和电容式目前仍各霸一方。启攀微电子市场总监品成昌认为,电阻式触摸技术也能做出与苹果iPhone手机的多点触摸类似功能,即支持手指滑动指令,支持手触翻转界面。拥有这项技术的智能感应屏幕除了可以感知手指划过的方向还可以感知手指在屏幕上划动的快慢及压力的大小,通过滑动、移动、拖拽等动作实现对数码相框的交互控制的功能,这样就可以配合软件玩出更多的花样了。“我们也相信其成本一定可以压倒电容性的多点触摸屏。”他说道。启攀微电子具有全系列的电阻式触摸控制,使用了启攀公司独有的节电技术,系统功耗降低75%。

  禾瑞亚项目经理吴明伦也认为,电阻与电容触摸在现阶段各有市场。在功能手机上电阻触摸屏是主流,而高端智能手机上电容触摸屏的采用越来越多。但是,当尺寸大于4.3英寸时,高端智能手机或者PMP也有采用电阻式触摸屏。禾瑞亚项目经理吴明伦解释分析道:“禾瑞亚自2000年起进入触控IC领域,可同时提供两种技术的触控IC。但是,投射电容式面板目前4.3英寸以上由于生产良率尚待提升,造成市场量产尺寸多为4.3英寸以下;禾瑞亚目前对于4.3英寸以上的PMP/PND产品多提供电阻式Pluto系列触控IC,具有自主性控制的低耗电及低成本特性;3.5英寸以下的手机产品则提供时下最流行的投射电容式PCAP7200系列触控IC,具有领先的防电磁干扰,防水性佳及高报点率(125点/每秒)等特性。”

  电容性触摸屏目前还不能很好地支持快速手写输入。不过,赛普拉斯半导体中国区销售经理罗至圣解释:“在电容触摸屏端已可识别手写输入的定位与轨迹,现在正在研发的是后端处理芯片如何来识别这些信息,并传达出来。”在中国市场,用户购买触摸屏产品的一个最重要用途是手写输入,因而目前电阻式在手写输入上也是胜过电容触摸屏的。

  按照IMS的产业研究报告,从2009年开始,电容式触摸屏出货量开始和电阻式触摸屏持平,之后开始逐渐赶超。

  多点触摸的杀手应用

  多点触摸较单点触摸可提供更多样的手势操作, 如利用两指做缩小、放大、旋转及滚动等操作, 已成为高端智能手机或者PMP产品的新宠。“基于义隆的方案,更有其它多款手势可另行定义。”义隆电子智能型人机接口产业处邱延诚处长说道。

  义隆、新思科技、赛普拉斯等是目前中国市场上比较活跃的电容触摸屏控制IC厂商,而禾瑞亚和启攀微电子同时支持电阻式与电容式。赛普拉斯之前关注于家电的触摸按键,但于近日也推出针对手机电容触摸屏的Ture Touch方案。以上几家均支持多点触摸功能。

  不过,针对电容触摸屏,也会分不同的档次,用户需要认真分辨。

  赛普拉斯半导体亚太区市场总监Alfred Chow提示,多点触摸分两种:识别多点方向(Multi-Touch Gesture)和判断多点位置(Multi-Touch All-Point)。识别多点方向是指识别到两个手指的方向,例如放大/缩小/旋转等,某个时刻只能针对单个的目标作上述动作;判断多点位置是指可以识别到多个手指位置,所有的触摸点都能判断出位置,并且可以同时控制多个目标。罗至圣表示,赛普拉斯支持这两种模式。如果说前者的功能还可由电阻式来仿造,那么后者肯定只有电容式才能实现,而后者可以创造出更多的新兴应用,比如采用十指进行游戏。“Wii创造了一种全新的应用模式,将来基于电容式触屏也定能创造出一些我们现在还没有想象出的应用。”他说道。

  电容触摸控制芯片也会走集成之路吗?

  手机中,当联发科将电阻触摸控制IC集成到主芯片后,留给其它电阻触摸控制IC公司的市场就很少了。电容触摸控制IC也会走这条路吗?

  “不会!”义隆电子的邱延诚明确对《国际电子商情》记者表示。他解释,主芯片集成触摸控制芯片一般在电阻式触摸屏才会如此设计。电容式触摸屏因其对灵敏度要求高, 触摸控制芯片需要有高分辨率的模拟侦测与转换电路, 将微小电容变化转换成电子讯号, 再经由控制器的数字讯号处理与算法转换坐标位置讯号, 传感器需依所应用的不同型式之模块进行个别化的生产, 以提升产品的品质, 可靠性及良率。“所以,如将电容式触摸屏控制芯片集成在手机主芯片上,无法保证整个触控模块搭配系统可以穏定量产。"

  “但是触摸控制芯片与LCD驱动芯片集成则是一个趋势。”立迪思(Leadies)公司触控科技业务部业务发展总监Eric Itakura坚决地表示。他解释,在电阻式触控屏方面,由于触控式面板和IC控制器之间距离的重要性不大,所以将手机主芯片和触摸控制芯片集成是一个十分常见的做法。但在电容式技术的应用上,你可以看见触控式面板和IC控制器会被安排放得非常接近,因为这个技术需要探测电流容量非常微弱的转变,同时越长的电线引起讯号干扰耦合影响的机会越大,造成错误触控。所以我们认为将手机主芯片和触摸控制芯片集成并不是最理想的模式。虽然集成是一个可行方案,但集成也必需要符合逻辑,而且基本技术必须能追得上并允许这个集成模式。“我们认为将显示驱动器和触控芯片集成会是一个更理想、更合乎情理的集成模式。这个方案不但能保持IC控制器与屏幕接近,而且站在生产成本的立场上看,这个集成模式会更合乎成本效益。”他补充说道:“立迪思在生产手机显示驱动器方面有十分长远的历史,同时我们在这领域有一些与众不同IP。因此,我们看见在将电容式触摸屏和我们公司拥有多项技术专利的显示驱动器整合在一起会有很大的发展潜力。”他透露,立迪思很快会推出这种集成芯片

  赛普拉斯的Chow非常支持立迪思的看法,且他们正在行动。“我看到的趋势是触摸屏模组集成触摸控制芯片而不是手机主芯片。触摸屏模组对于手机厂商设计和调试更方便、快捷,我们也正在和业界领先的触摸屏厂家密切合作。”

  但是,陈元则认为触摸控制与手机主芯片集成肯定是大趋势。“就像电阻式触摸屏一样,这是一个将来的趋势。但电容触摸的技术门槛较高,需要时间和经验的累积,短时间内要实现集成还有很大的难度。”他说道。

  吕成昌也指出,随着IC集成程度的不断提高,它也会带来一些负面的影响,同时,对系统关键指标带来了不确定性。因此现在确实有一些手机主芯片供应公司将电阻性触摸控制IC的数字部分集成在主芯片中,但是,更多的公司并未如此做。

 

关键字:电阻式触摸屏  电容式触摸屏  电阻触摸屏  集成模式  接触区域  集成芯片  IC  控制

编辑:孙树宾 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2008/0808/article_1242.html
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