據(jù)了解,目前全球有不下30家觸控IC廠商,競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。經(jīng)歷了數(shù)年積累,國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)廠商在本地化支援和成本控制上開始取得優(yōu)勢(shì),與國(guó)際大廠的技術(shù)差距也在不斷縮小,進(jìn)入觸控IC領(lǐng)域的廠商日益增多。目前Atmel,Synaptics和Cypress等國(guó)際大廠仍然占據(jù)了全球高端品牌手機(jī)60%以上的觸控IC份額,但在整體出貨量上國(guó)內(nèi)廠商已經(jīng)逐漸追了上來。
觸控IC群雄逐鹿,降成本大勢(shì)所趨
根據(jù)《旭日顯示與觸摸》提供的數(shù)據(jù),截至2013年11月,新思、敦泰、匯頂三家成為月出貨量排名前三甲。除ATMEL、義隆、賽普拉斯等老廠商外,包括迅駿、艾為、奇景、貝萊特、聯(lián)詠、集創(chuàng)北方、美法思、聯(lián)陽、矽創(chuàng)、奕力等新晉廠商出貨量均維持在KK級(jí)左右,2014年觸控IC業(yè)將再次出現(xiàn)群雄逐鹿的場(chǎng)面。
其中國(guó)際廠商新思一直針對(duì)高端市場(chǎng),在品牌、技術(shù)和資金三方面的優(yōu)勢(shì)下,一直占據(jù)領(lǐng)頭羊的位置;敦泰則專注中低端市場(chǎng),并在業(yè)內(nèi)搶先推出Incell產(chǎn)品,開始向高端市場(chǎng)滲透;匯頂則背靠大樹好乘涼,憑借COB技術(shù)以及MTK的支持,主要服務(wù)于中小手機(jī)品牌及方案商。由于中小廠商對(duì)于降成本的要求越來越高,而消費(fèi)者在使用中使用單指的頻率非常高,憑借更低成本的單指+手勢(shì)方案,Mstar和思立微迅速填補(bǔ)了2013年春秋兩季由于敦泰及新思缺貨造成的市場(chǎng)空間。
在芯片領(lǐng)域,國(guó)際上極少會(huì)出現(xiàn)單顆芯片報(bào)價(jià)超過1美元以上的情況,而唯有在觸控IC方面,單顆芯片報(bào)價(jià)高達(dá)3~5美元,少數(shù)如Atmel等報(bào)價(jià)更超過5美元。不過到2013年下半年,由于來自新的企業(yè)日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)及前三企業(yè)市場(chǎng)容量的漸變,觸控IC市場(chǎng)價(jià)格開始下滑,業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)到2014年將整體下降20~30%。
觸控IC技術(shù)趨勢(shì),如何平衡高靈敏度與抗干擾?
隨著2013年國(guó)內(nèi)千元以下中低端智能手機(jī)的迅速放量,手機(jī)廠商對(duì)成本控制的需求也不斷升高。而觸控筆記本的滲透率一直不達(dá)預(yù)期也令各筆記本廠商傷透腦筋,唯有力圖尋求更低價(jià)的觸控屏解決方案;仡2013年,在保證更低成本的同時(shí)提供更好的用戶體驗(yàn),成為各大觸控IC廠商共同努力的方向。
受降成本的要求影響,由于可以節(jié)省ITO、膜和屏蔽材料成本,并且大大簡(jiǎn)化生產(chǎn)成本,業(yè)內(nèi)對(duì)于單層ITO(G1F)的多點(diǎn)觸控方案要求大增。除此之外,觸控IC廠商還通過去掉Flash(如思立微)或MCU(如集創(chuàng)北方)的方式來進(jìn)一步節(jié)省成本。
傳統(tǒng)電容式觸摸屏控制芯片普遍采用“SENSOR檢測(cè)模塊+MCU(內(nèi)嵌Flash)”單芯片解決方案,芯片內(nèi)部集成觸摸識(shí)別、坐標(biāo)計(jì)算、縮放等算法。而隨著智能手機(jī)平臺(tái)處理能力越來越強(qiáng),MTK、展訊等主平臺(tái)處理器主頻均已達(dá)到1GHz以上,雙核、四核CPU運(yùn)算能力富足,完全可以將觸摸數(shù)據(jù)的計(jì)算處理放到AP中,傳統(tǒng)架構(gòu)中內(nèi)嵌的MCU+Flash似乎已顯多余。
針對(duì)電容式觸控模組低成本化趨勢(shì),艾為推出eTouch電容式多點(diǎn)觸摸控制器系列。eTouch系列創(chuàng)新地采用“SENSOR檢測(cè)模塊+Finger識(shí)別處理器”架構(gòu),芯片負(fù)責(zé)采樣整屏數(shù)據(jù),而觸摸坐標(biāo)計(jì)算等處理在主控芯片內(nèi)完成;獨(dú)創(chuàng)E-Island?(Extract Island)觸摸映射專利技術(shù),高效上報(bào)觸摸數(shù)據(jù)。北京集創(chuàng)北方科技有限公司技術(shù)副總陳馗表示,集創(chuàng)北方的ICN838系列最開始的定義就是無MCU,不過在具體的產(chǎn)品推廣中發(fā)現(xiàn),主控芯片的工程師一般不會(huì)幫助客戶來進(jìn)行調(diào)試,比如干擾問題的解決。“我們也跟主控廠商討論過這個(gè)問題,純Sensor版本,很多模擬的部分很多主控廠商是不愿意去做的!标愗副硎,Touch的環(huán)境太復(fù)雜,而且牽涉到的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)太多,主控廠商還是更傾向于將MCU外包出去。
為了提供更好的用戶體驗(yàn),觸控IC正在追求更高靈敏度、更低功耗的過程中,也在努力增加如被動(dòng)手寫筆、手套觸控、懸空識(shí)別、防水觸控等越來越多的附加功能。Atmel公司日前就宣布針對(duì)3.2"至8.3"的下一代智能手機(jī)和平板電腦,推出最新maXTouch T系列觸摸屏控制器產(chǎn)品mXT640T、mXT336T和mXT224T。T系列集成了許多特殊的性能,例如支持1毫米maXStylus Gen II主動(dòng)/被動(dòng)式手寫筆、20-25mm懸空識(shí)別能力、防潮以及多指3.0毫米厚度手套觸控、5.0毫米單指手套觸控等,旨在提升移動(dòng)設(shè)備的性能與價(jià)值。據(jù)Jon Kiachian透露說,Atmel目前正在與多家ITO和LCD制造商緊密合作,以支持包括OGS、G1、GF、On-Cell在內(nèi)的多種結(jié)構(gòu),并計(jì)劃于2014年初實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
隨著觸控屏越來越多采用On-cell、In-cell等薄型觸控方案,由于LCD中直接貼合觸控模組,來自顯示面板以及充電器的干擾問題越來越嚴(yán)重。為提綱抗干擾能力,賽普拉斯日前發(fā)布了TrueTouch Gen5觸控IC,強(qiáng)化了LCD屏幕掃描速度以及干擾防護(hù)能力,同時(shí)支援業(yè)界最高40伏的峰值電壓(Vpp)、自適應(yīng)跳頻(AFH)功能,可鎖定1~500kHz充電器雜訊頻率范圍,提供絕佳的電源雜訊免疫力。不過陳馗表示,這種做法雖然能夠有效抗干擾,但是瞬間功耗下不來,而觸控IC目前最被人詬病的不是抗干擾性而是功耗。功耗低的話信號(hào)也低,抗干擾能力就差,如何平衡兩者之間的關(guān)系是需要下工夫的。陳馗表示,目前這方面做得比較好的是新思的ClearPad 3400,不僅縮短觸控反應(yīng)延遲時(shí)間,更大幅提升訊噪比(SNR),強(qiáng)化抗LCD、充電器干擾功能。此外,集創(chuàng)北方的ICN85系列觸控芯片采用獨(dú)有的窄帶濾波器技術(shù),1KHz超精細(xì)的可控驅(qū)動(dòng)頻率,大大提高了芯片的干擾抑制能力,達(dá)到國(guó)際一線品牌的產(chǎn)品的水平,整體表現(xiàn)及客戶體驗(yàn)優(yōu)于國(guó)內(nèi)主流競(jìng)爭(zhēng)廠商。
陳馗表示,被動(dòng)筆觸控以及手套觸控方式需要高靈敏度,而手指觸控則需要低靈敏度,這兩種模式需要流暢的進(jìn)行切換,這也是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的難點(diǎn)。集創(chuàng)北方的ICN85系列觸控芯片在雜訊抑制、跳頻工作方式、算法和功耗四個(gè)方面取得了顯著創(chuàng)新,且處理性能遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)廣泛采用的同類觸控芯片,理想地滿足了用戶在防水、懸浮、戴手套、接近感應(yīng)及極度溫差下的觸控使用需求。
隨著可穿戴設(shè)備越來越火,對(duì)于觸控屏的要求也與傳統(tǒng)的手機(jī)、平板觸控有了很大的不同,比如針對(duì)曲面的屏幕其算法與過去平面觸控方式截然不同,而ICN85系列在功耗和觸控算法上也針對(duì)可穿戴設(shè)備進(jìn)行了支持。高信噪比(SNR)和專為弧面設(shè)計(jì)的算法保證了手指在弧面上觸摸時(shí)接觸面積不停變化的情況下依然能計(jì)算出精準(zhǔn)的坐標(biāo)(中心坐標(biāo)偏差≤1mm)。
除了以上提到的功能外,日前MTK與匯頂合作推出一項(xiàng)HotKnot技術(shù),以觸控芯片為主要感測(cè)的媒體,再通過P sensor(光感應(yīng)原件)、G sensor(重力感應(yīng)原件)來進(jìn)行輔助的傳輸資料。只要兩臺(tái)設(shè)備裝備有Hotknot技術(shù)的觸摸屏相互接觸即可簡(jiǎn)單的進(jìn)行資料傳輸及付款。這種數(shù)據(jù)傳輸方式由于無需增加硬件成本,號(hào)稱“窮人的NFC”。目前,此款芯片功能被TCL y900型號(hào)手機(jī)和聯(lián)想notebook所采用。國(guó)內(nèi)兩大互聯(lián)網(wǎng)巨頭騰訊與阿里巴巴紛紛表示,Hotknot不僅能帶來全新的觸控體驗(yàn),更蘊(yùn)藏著無限商機(jī)。不過也有業(yè)內(nèi)人士表示,目前HotKnot聯(lián)盟的入會(huì)門檻很高,盡管不少觸控IC廠商也有類似技術(shù),但需要交納高昂的聯(lián)盟會(huì)費(fèi)。“既然MTK可以這么做,展訊其實(shí)也可以聯(lián)合觸控IC廠商來建立類似的聯(lián)盟!标愗副硎。