《圖一　10/23日台灣微軟正式宣佈推出Windows 7，左三為:台灣微軟總經理蔡恩全，左四為微軟全球OEM副總裁John Kalkman》

Win7如何帶動觸控產業眾所矚目

台灣微軟總經理蔡恩全表示，Win7已在全球陸續上市，目前共計有超過8000個應用軟體已通過Win7認證，19個品牌超過100款可支援Win7的新款電腦也即將在台灣陸續上市。微軟並預估在台灣市場原機昇級至Win7的舊機數量可達450萬台，而2010年度新機出貨量約有240萬台，因此推測第1年台灣Win 7的安裝和銷售數量可突破百萬套。研究機構IDC則估計到2010年，在微軟針對企業市場所銷售的Windows作業系統中，將近50％會是Win7，預估會有5800萬套的市場規模，而到2013年Win7比例將成長到95％。

另外根據DisplaySearch 6月所公布的Touch Panel分析報告指出，Win7的推出將進一步帶動多點觸控的滲透率，去年全球觸控面板出貨量已超過4.6億片，預估2015年整體出貨量將超過13.9億片。Displaybank亦指出，今年Win7上市，可將觸控顯示器產品的全球出貨量增加到900萬台，市佔率可擴大至7.2％；展望未來5年，觸控顯示器年平均成長率將達54.4％。DisplaySearch的預估統計顯示，到2015年在全球電子產業唯一能夠達到兩位數複合成長率的產品便是觸控螢幕，預估成長率可達16.9％，比顯示產業的成長率超過3.4倍，預估營收從今年的30億美元可成長超過90億美元。集邦科技（DRAMeXchange）也預估，Win7的推波助瀾加上Apple的iPhone熱銷，台灣觸控面板今年產值可達新台幣320億元，年增率超過36％。

《圖二　Win7多點觸控應用正在吸引眾人目光》

多點觸控PC將明顯成長

Win7和PC筆電之間的關係其實是典型的「魚幫水、水幫魚」。研究機構Gartner半導體產業研究團隊主任Amy Leong便表示，PC會是下一波帶動觸控商機的關鍵產品，其中，8～10吋的Mini-Notebook和16～20吋的Ail-in One（AIO）PC會是主要支援多點觸控功能的機種。Amy Leong並樂觀預估，2010年Win 7出貨量將達600萬套，而全球2％的PC出貨量將可支援觸控螢幕功能，10％新的PC模組亦將支援觸控功能。

DisplaySearch並統計，今年PC和NB出貨量可達2.8億和1.5億台，不過具備觸控功能的滲透率只有2.5％和2％，預估到2012年，出貨量可超過3.5億台和2.3億台的情況下，觸控功能的滲透率將成長至4.5％和12％。值得注意的是，AIO的出貨量將從600萬成長到超過800萬台，觸控功能的滲透率將從15％迅速成長至超過60％。根據禾瑞亞（EETI）的預估，到2011～2012年，PND具備觸控功能的比例將接近100％，GPS裝置也有近75％，不過NB和數位相機支援觸控的比例只有20％左右，其實還有許多成長空間。

Gartner則估計到2010～2011年，在微軟和諸如Adobe等應用程式的推波助瀾之下，多點觸控PC將會有明顯成長。不過Win7在正式推出後一年內，大多數企業對於內部PC升級會採取暫緩觀望的態度，但情勢一旦明朗，企業內部大量需汰舊換新的PC需求將會在2010年明顯帶動全球PC的出貨量，成長幅度可望超過15％。

《圖三　Win7多點觸控平台可進一步清楚顯示半導體製程的分析圖表》

Win 7觸控PC應用多采多姿

觸控PC結合Win7的應用也多采多姿起來。微軟有計畫地把以Win7為基礎的各級嵌入式軟體，帶進嵌入式裝置和伺服器領域，讓Win7功能可擴大至ATM、Kiosk資訊服務站、工業電腦、醫療設備等嵌入式應用領域。台灣微軟OEM嵌入式事業群資深業務經理鄷宏達表示，Win7可支援多點觸控手勢（Gesture）的功能特性，能夠提升服務業提供各類商品資訊的豐富性，像是精品百貨型錄、餐廳點餐、視聽音樂目錄等。

多點觸控PC介面應用也開始深入我們的日常生活。例如以Surface Computer為名的Win 7應用，主要是以超過30吋的觸控表面為特徵，觸控點數沒有限制，也可與各類物體包括酒杯或是行動手機產生觸控互動的效果。有許多廠商設計各種變化多端的應用介面，包括Perceptive Pixel推出公眾廣播多點觸控互動牆應用、SMART展示學校教學互動白板、Microsoft Surface設計應用在飯店大廳的資訊瀏覽咖啡桌、PQlabs/22 Miles推出零售領域的互動顯示目錄、uWink/Tapcode的餐廳點餐及遊戲觸控桌、MultiTouch Oy展示貿易展覽多點觸控佈告欄等。

微軟不僅把Win7積極推入PC和NB和嵌入式設備市場，更積極在企業IT領域佈局。微軟更與英特爾密切合作提升Win7的電源管理效能。台灣微軟營運暨行銷事業群前端平台事業部協理葉怡君表示，Win7在PC端的虛擬化設計可提升企業應用程式的處理效能。

《圖四　台灣微軟OEM嵌入式事業群資深業務經理鄷宏達》

《圖五　台灣微軟營運暨行銷事業群前端平台事業部協理葉怡君》

Win7測試要點

無論是觸控IC或是面板廠商，若需支援Win 7多點觸控功能，需要經過14項測試，最後才能取得微軟的Win 7標籤認證。:這些測試基本上可分為精確控制、高效能、無鬼影、可隨時隨地觸控等四大要件，而目前微軟也將支援兩點觸控認可為Win7支援多點觸控的內容。

台灣微軟研究開發處事業發展經理楊迪華指出，微軟是藉由自身定義的HID工業規格，把Win7多點觸控的功能與特性加以成熟化。在定義內容上Win7的多點觸控驗證項目可分為6項，其中可支援多點數（max count）和回報精確觸控點資料（content ID）、觸控控制器與觸控XY軸的絕對座標值是必要宣告內容，此外強烈建議的宣告項目還包括palm rejection、高度和寬度、觸壓感測數據等。楊迪華指出，觸壓感測數據對於手指觸控畫圖的應用品質來說非常重要，微軟一般都會需要廠商產品觸控驗證能夠符合必要宣告項目，也鼓勵廠商產品符合微軟所強烈建議的宣告項目。

《圖六　禾瑞亞（EETI）業務處專案副理吳健毓》

楊迪華進一步指出，無論廠商的數位觸控轉換器（Digitizer）所能支援的多點觸控點數有多少，微軟所要求的是每指資料的傳輸容量要達到一定標準，每指傳輸容量要達到50Hz以上。此外，回報精確觸控點資料意指微軟要求多根手指在觸控面板的移動所傳回控制器的訊息，必須是手指每一點移動時的絕對真實座標點指令，而不是手指的相對位置變化，因此，目前Win 7多點觸控並不支援Touch Pad產品，因為其所回報的觸點數據是相對位置座標值。禾瑞亞（EETI）業務處專案副理吳健毓則舉例指出，無論是單點或是雙點觸控，線性是最重要的核心，例如第一點觸控時精確度所容許的偏移量不能超過2.5mm，第二點觸控則不能超過5mm。

楊迪華認為，以往觸控廠商在觸控驅動晶片和觸控技術上，都各有其專屬技術與重要專利，但各行其是的情況可能會阻礙觸控產品的市場應用。微軟建立HID工業規格的目的，也是希望能進一步促成多點觸控產品中間介面規格的一致性，讓數位觸控轉換器回報給作業系統觸控數據的方式規格化，提供軟體廠商具標準化的硬體架構，使軟體廠商可開發上層應用程式的多元化內容。

目前通過Windows Touch Logo驗證、支援Win7多點觸控功能的廠商如下表所示：

《表一　通過Windows Touch Logo驗證之零組件廠商及主要產品示意表（按照英文字母排列） 》 - BigPic:599x616 資料來源：Microsoft.com（Windows Logo'd Products List）；製表整理：鍾榮峯（截至11/25為止）

主要多點觸控技術特性與要點

多點觸控系統架構

從觸控IC設計的定義上來看，多點觸控的技術要求，是要能辨別並提供觸控點之間的真實座標，而手勢（Gesture）觸控應用，觸控IC則只需要辨別並提供2點相對位置即可。劍揚光學執行副總經理黃乃傑表示，所有觸控系統架構都需要感測元件、控制器、後端裝置驅動軟體三大要件：首先是附著或內嵌於LCD螢幕的偵測裝置、陣列或是薄膜等感測元件，藉由觸控所產生的光、壓力、聲音或者電荷變化等物理訊號，需要控制器讀取類比或數位物理訊號並以演算法進行位置解算，然後將前端觸控座標點資料傳送至PC、NB或是手機等後端以軟體驅動。

《圖七　劍揚光學執行副總經理黃乃傑》

吳健毓指出，觸控IC廠商在設計初始，便需要從觸控面板廠商哪裡得知尺寸大小，以便提供最適合的ITO電極channel數建議值，再讓觸控面板廠商規劃觸控感測元件。這些觸控IC設計都要兼顧面板廠商的空間考量。至於在觸控IC本身設計上，主要是以ASIC為主，主控制器外因應不同觸控技術搭配接受I/O訊號的從控制器。

支援Win7的多點觸控技術

目前支援Win7多點觸控功能的觸控技術包括利用鏡頭的Surface技術、以CMOS感測光遮斷為主的光學式（Optical）、電容導體的投射電容式（Projective Capacitive；PCAP）和壓力式的類比矩陣電阻式（Analog Matrix Resistive；AMR）這4種觸控技術。表面聲波式（Surface Acoustic Wave）和LED感測的紅外線（Infra-red）觸控技術則只能支援兩點手勢應用。

NextWindow亞洲區業務協理高士傑指出，紅外線觸控技術較為成熟，效能和精確度都有一定水準，是利用左右上下成對發射接收紅外線的方式，因此尺寸厚度較厚，功耗也較高，成本也較高，因此在大尺寸應用上有轉向光學式觸控發展的趨勢。表面聲波式（SAW）觸控技術已經廣泛應用在便利商店的Kiosk系統領域，SAW觸控技術也正在準備滲透消費電子領域。不過SAW觸控無法支援非手指的觸筆或是尖銳物體，在應用上可能較受侷限。不過在商用會議白板、教育和公共互動資訊、零售POS、醫療、金融系統等大尺寸觸控應用領域來看，光學式和紅外線式仍是最重要的觸控技術。

光學式（Optical）

黃乃傑指出，光學式觸控螢幕的機構設計主要是以兩顆CMOS光學感測鏡片元件為核心，搭配特殊材質的反射板和處理接收運算的控制器。一顆CMOS光學感測元件發射紅外線，光源投射到反射板，再由另一顆感測元件接收。觸控感測原理亦即藉由觸控物體阻斷紅外線反射光源的方式，藉由控制器算出阻斷角度，藉由三角運算來偵測出觸控點的位置。因此，硬體架構其實很簡單，功耗也較低，重要的是在演算法模式，攸關運算順暢與否。

《圖八　NextWindow亞洲區業務協理高士傑》

另外內嵌（In-cell）光學式觸控技術，則是在標準TFT LCD面板製造過程中，同時完成觸控元件製造的技術，按照高解析畫素設計嵌入光學感測觸控元件，去偵測二維方向光訊號強弱的觸控變化，每一感光元件獨立運作不會相互干擾，不僅可達到多點觸控效果，沒有額外重量。更可省材料成本、不用變更既有面板產線流程與參數。內嵌光學感測技術也可避免光學感測面板受到外部光影干擾造成觸控感測失焦的問題，因此內嵌式光學觸控技術一開始便在美軍應用領域備受青睞。不過最重要的是，內嵌光學式觸控技術要避免降低既有LCD面板的良率。

黃乃傑表示，目前有許多廠商參與開發內嵌式觸控技術，但能夠量產的廠商就數劍揚與Sharp兩家，如何內嵌元件的技術並不是問題，選擇哪種感測元件結構非常重要，這會影響LCD製程的複雜度，此外抗雜訊能力、開口率和透光細節設計也很關鍵。

高士傑進一步指出，在Win 7的推動之下，光學嵌入式觸控技術在大尺寸面板的應用也越來越備受期待。理論上，光學觸控面板尺寸並沒有上限，相較於其他觸控技術，光學式應用在大尺寸觸控面板的成本比較低，降價空間也很有彈性、可接受任何觸控形式、面板壽命長、反應速度快，採用玻璃或不用任何基板，因此透光性高可達90％以上，也不會影響LCD解析度。吳健毓則認為，光學式觸控技術可以支援中大尺寸觸控面板，由於不是直接觸摸到面板產生觸控效應，因此觸控玻璃材質較不會有損耗問題，可廣泛應用於AIO電腦和Surface table。

不過由於光學觸控面板需要在周邊內嵌光學鏡頭，因此尺寸會較厚。使用多顆鏡頭判別觸控點，攝像頭成本較高，機構（construction）上也會有厚度和重量的缺點，耗電量也會提高，以往一般認為較不適合應用在可攜式裝置。高士傑表示，正因為光學式觸控感測元件需放在玻璃平面，因此光學式觸控面板尚無法滿足全平面設計要求，增加光學觸控感測點數的方式便是在感測元件內或是直接增加CMOS元件數。高士傑強調，光學觸控技術則已滲透至小尺寸觸控面板領域，AIO電腦與支援Win 7的觸控螢幕是主要應用領域。若以桌上型電腦的Win 7應用戰場來看，高士傑認為光學觸控技術會是最佳化的支援技術，尺寸夠大、效能好、成本也較低，整體上可以滿足Win 7的硬體需求。目前NextWindow在18.5～24吋的光學式觸控面板已經通過Win 7認證。HP的下一代TouchSmart和Sony的多點觸控AIO產品也都採用NextWindow的方案。

《表二　主要內嵌式觸控技術特性示意表 》 - BigPic:599x359 資料來源：劍揚光學

類比矩陣電阻式（AMR）

改良式的AMR與傳統4、5、8線類比電阻式（Analog Resistive）在結構上相當類似，玻璃基材上鋪一層Dot Spacer，在電阻面板上進行以一片片方式蝕刻X軸和Y軸的ITO電極，有別於傳統的4線式設計，其所蝕刻的channel術與面板尺寸呈正相關。

一般電阻式常規作法無法支援多手指觸控，改良AMR電阻式設計則可支援多點觸控功能。一般採取按壓觸控的電阻式面板若要支援多手指觸控在技術上較不可行，因為電阻式面電阻一般靠按壓點分壓，藉由控制器計算AC/DC電壓訊號進行感測，這種設計只能支援單點觸控功能。改良AMR電阻式設計，將面電阻分成好幾條感測軸，藉由感測軸計算接點位置，有些廠商也會提出改良式可支援多點觸控的電阻式觸控設計，利用多手指觸控接觸電阻式面板的時間差，讓掃瞄速度快於多手指觸控面板的時間差，偵測出多手指的觸控位置。

創為精密材料便成功開發出在13～22吋大尺寸面板上採用電阻式多點觸控技術的能力。這是藉由區域分割面板設計、在同區域內只能觸控一點作為區隔，可支援12區共12點的多點觸控應用。分區線則採用獨特技術使其分線不被肉眼輕易辨識出來，觸控畫線在區域分線之間的連續流暢度則交由軟體處理。客戶亦可自訂區域規劃，觸控訊號只需藉由單顆控制器便能處理。

不過由於電阻式觸控力道需要藉由按壓動作方可感測，按壓動作需要較為柔軟的材質搭配，因此電阻式絕大多數會採用塑膠材質，電阻式按壓動作較不適合諸如ITO材質在玻璃或是PET的透明電極條狀設計。也由於電阻式觸控螢幕必須依賴觸控表面的機械彎曲，因此會因磨損更換縮短材質使用壽命。更重要的是，電阻式觸控無法支援全平面觸控需求。

AMR觸控技術主要應用尺寸以10.1和11.6吋為主，15吋也沒有問題，不過一般而言AMR觸控面板的尺寸不會太大，因為AMR還是具有一般電阻式觸控面板的問題，例如透光性不足、壓力觸控易損、表面無法鋪加面板玻璃等。

《圖九　矽統科技（SiS）採用投射電容式觸控技術的控制器應用在筆電產品》

投射電容式（PCAP）

投射式電容觸控技術便是藉由手指接近（近接而非按壓）材質電極佈線所產生的感應電容，利用縱軸和橫列軸線交錯式（Axis Intersect）佈線或是All Points佈線感測電容量變化，達到感測觸控效果。有2種方式可實現投射電容式觸控感測，一種是自容（self-capacitance）感測，另一種為互容（mutual-capacitance）感測。按照這2種原理，可以設計不同的投射電容式架構，其多點觸控功能也因此不同。一種是偵測多手指的觸控移動之間的相對位置和角度，例如縮放、拖拉、旋轉…等，此採用軸線交錯式（Axis intersect）技術；另一種則是可偵測出多點觸控個別位置的絕對座標，此採用所謂All points多點觸控技術。

投射電容技術主要以玻璃或是Film基材作為觸控材質，在X軸與Y軸佈設ITO電極，在構造上有許多方式，可能會以一層玻璃或 Film、兩層玻璃和兩層Film，分別去佈設單面或雙面X軸和Y軸的ITO電極，投射電容其所蝕刻的channel術也與面板尺寸呈正相關。有別於以往的表面電容技術，投射電容觸控技術在降低雜訊干擾的能力上顯著提升，無須經過校正，沒有抖動問題，觸控精確度高。

投射電容面板玻璃外觀相當平坦，可加上其他材質可抗刮而不易壞損，使用壽命大幅提昇。此外投射電容觸控面板玻璃材質厚度也可提高，就禾瑞亞自身經驗來看，面板玻璃材質厚度在4mm以下，可確保Win 7要求的兩點觸控功能，4～10mm則可運作單點觸控功能。值得注意的是，禾瑞亞在AMR和投射電容式觸控技術上，採用藉由感測Z軸變化方式來達到感測精確觸控點的效果，不過投射電容式的精確度因為特性關係還是比較高。

若10吋～17吋的筆電和Netbook領域，高士傑認為投射式電容觸控技術當然是最佳化的選擇，投射電容觸控技術應用在大尺寸，成本過高是最重要的侷限。黃乃傑認為，投射電容式可能在無塵防塵或絕緣的應用領域就會受到影響，也比較不能支援觸筆輸入。

目前投射電容觸控技術則在各類尺寸面板應用正在開花結果，吳健毓強調，禾瑞亞所推出針對15吋投射電容觸控面板所設計的ASIC，已經取得支援Win 7 多點觸控的標籤認證，而17吋和19吋投射電容觸控的ASIC也計畫送測。禾瑞亞正在開發以投射電容和AMR技術為基礎、可支援32吋觸控面板的ASIC，預計在明年1月便可公佈。

禾瑞亞也開發出藉由AP執行檔、可使用單點觸控手勢達到兩點觸控功能的方案，吳健毓指出，AP執行檔可定義單點觸控26種手勢以及兩點觸控8種手勢，手勢可與各種應用功能相互連結形成對應關係，用單點觸控手勢來達到兩點觸控功能所產生的應用效果。

《表三　支援Win 7多點觸控技術特性一覽表 》 - BigPic:599x341 表註1：以禾瑞亞所開發韌體的規格為標準；註2：N-trig支援多點觸控功能技術為電磁式搭配投射電容式觸控技術（DuoSense）；註3：Stantum支援多點觸控功能技術為有別於AMR的電阻膜感應技術。資料來源：禾瑞亞（EETI）；廠商與備註整理：鍾榮峯

《圖十　Corel所推出支援Win7觸控技術的數位影音軟體》

Win 7與觸控產業共創應用商機

觸控功能不會全面取代其他介面

高士傑和Amy Leong均認為，觸控功能並不會完全取代滑鼠和鍵盤作為大量資料輸入的媒介角色。觸控還是以直覺式操作應用為主。但是觸控螢幕應用的成長速度是相當明顯的。吳健毓則表示，面板或系統廠商應該針對應用需求，設計最佳化的觸控方案，並非一定要真實多點觸控功能不可，例如GPS裝置或是汽車導航設備，就可以兩點手勢觸控功能為主。

觸控應用需進一步深化

Amy Leong進一步指出，強化新生代對於多點觸控功能的使用習慣，則是刺激多點觸控應用成長非常關鍵的推動力。黃乃傑強調，沒有一種觸控技術可以通吃所有觸控應用市場。若把中大尺寸結合AIO看做是觸控面板的主要趨勢應用，恐怕有待商榷。因為量不夠大是主要因素。如何讓觸控功能進一步成為PC和NB的必備功能，或許才能有效支撐整個觸控產業，也才是值得深究的重點。

觸控成本是普及應用的關鍵

更重要的是，成本才是關鍵。Amy Leong表示，目前全球景氣動向未明，強調可以支援多點觸控功能的Win7，在價格上又會增加，能不能進一步讓消費者和企業認同這是不可或缺的，並且掏出口袋中預算加購添買，還需經過市場考驗，目前也沒有殺手級軟體應用出現來進一步提升Win7作業系統產品價值。黃乃傑則指出，真正影響到觸控面板成本的部分主要集中在感測元件，若包含所有觸控面板軟硬體元件，每吋合理成本價格應該在1美元左右。不過目前投射電容觸控面板的價格，每吋約在2.5～3美元，電阻式則在1.4～1.5美元，如何進一步降低成本，仍是左右觸控技術應用能否進一步擴張影響力的主因。

共創殺手級觸控應用

更重要的是，Win7多點觸控的人機介面設計，需要有一股穿透力強大的殺手級應用做為推動力，才能可長可久。但這股殺手級應用究竟為何，目前看起來仍不是那麼明朗。Win7能不能重新獲得消費者的青睞，多點觸控功能或許並不是最後的關鍵，重要的還是要保持目前積極的態度，與全球在地多元化的軟硬體觸控供應商相互合作支援，並且需更能順應開放性的作業環境趨勢，這應該才是Win7和觸控產業進一步相輔相成、共創觸控商機的不二法門。