2014年觸控IC關(guān)鍵詞：“低功耗、抗干擾、可穿戴”

時(shí)間：2014-01-22 10:35:54

關(guān)鍵字：低功耗抗干擾可穿戴觸控IC

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[導(dǎo)讀]【導(dǎo)讀】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，S

【導(dǎo)讀】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(lái)。

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(yáng)、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(lái)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(guò)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(guò)5美元。不過(guò)到2013年下半年，由于來(lái)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?013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(guò)去掉Flash(如思立微)或MCU(如集創(chuàng)北方)的方式來(lái)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(lái)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。
【導(dǎo)讀】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。

觸控IC技術(shù)趨勢(shì)，如何平衡高靈敏度與抗干擾?

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(wú)MCU，不過(guò)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(lái)進(jìn)行調(diào)試，比如干擾問(wèn)題的解決。“我們也跟主控廠商討論過(guò)這個(gè)問(wèn)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。”陳馗表示，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。[!--empirenews.page--]

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(guò)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(lái)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(shuō)，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(lái)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(lái)自顯示面板以及充電器的干擾問(wèn)題越來(lái)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(guò)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(lái)，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(lái)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(guò)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$觸控芯片為主要感測(cè)的媒體，再通過(guò)P sensor(光感應(yīng)原件)、G sensor(重力感應(yīng)原件)來(lái)進(jìn)行輔助的傳輸資料。只要兩臺(tái)設(shè)備裝備有Hotknot技術(shù)的觸摸屏相互接觸即可簡(jiǎn)單的進(jìn)行資料傳輸及付款。這種數(shù)據(jù)傳輸方式由于無(wú)需增加硬件成本，號(hào)稱“窮人的NFC”。目前，此款芯片功能被TCL y900型號(hào)手機(jī)和聯(lián)想notebook所采用。國(guó)內(nèi)兩大互聯(lián)網(wǎng)巨頭騰訊與阿里巴巴紛紛表示，Hotknot不僅能帶來(lái)全新的觸控體驗(yàn)，更蘊(yùn)藏著無(wú)限商機(jī)。不過(guò)也有業(yè)內(nèi)人士表示，目前HotKnot聯(lián)盟的入會(huì)門檻很高，盡管不少$ 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(lái)建立類似的聯(lián)盟。”陳馗表示。

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