根據(jù)Digitimes Research報告指出,全球觸控面板出貨量預(yù)計在2013年達(dá)到17.5億片,較2012年同比成長17.2%。其中,手機所使用的觸控面板依舊為最主要應(yīng)用類別,其出貨量約為12.8億片,較2012年成長14.2%,且占整體73.0%。平板電腦的出貨量約為2.3億片,占整體13.3%而居次,同比成長38.2%;觸控式PC的出貨量則為2,633萬片左右,同比成長251.3%。值得注意的是,觸控式PC的需求呈現(xiàn)極大幅度的成長,這不僅顯示大尺寸PC在觸控面板具有市場優(yōu)勢外;Digitimes Research也預(yù)估(見圖一),AIO PC占臺式機出貨將持續(xù)攀高,估今年約8.7%,明年可望上看10.4%。
然而,微軟于2012年推出以觸控面板為號召的Windows 8操作系統(tǒng),卻未如預(yù)期能推升整體PC市場的買氣,盡管市調(diào)機構(gòu)或觸控面板大廠對于2013年的成長動能依舊十分樂觀,但大尺寸觸控應(yīng)用能否開創(chuàng)出新的榮景也取決于其技術(shù)根本的良率、效能以及穩(wěn)定度才是。如何將觸控面板的質(zhì)量達(dá)到最佳狀態(tài),讓各家廠商或使用者能普及應(yīng)用,將成為百佳泰關(guān)注的焦點。尤其,可預(yù)見的未來應(yīng)用如AIO PC、IVI車載信息娛樂系統(tǒng)等都將升級成觸摸屏;在此,我們特別針對我們在觸控驗證領(lǐng)域的專業(yè)知識與實際測試所面臨的問題和大家分享。
針對觸控面板測試,重點應(yīng)落在兩大方向功能性測試(Functionality test)與精確度測試(Accuracy test)兩方面。
功能性測試
- 裝置兼容性測試
測試目的為檢查DUT在不同系統(tǒng)的USB端口的插拔功能。
- 觸控功能測試
測試目的為檢查觸控面板的觸摸手勢與相關(guān)規(guī)范可否在DUT上正確執(zhí)行。另外,(為確保使用者滿意,微軟也不疑余力的推出觸控驗證的需求標(biāo)準(zhǔn),關(guān)于Windows 8觸控解決方案,請參考「百佳泰全方位觸控驗證、測試儀器與解決方案 Part I」)。
- 電源管理測試
測試目的為檢查DUT從電源管理狀態(tài)恢復(fù)時的菜單現(xiàn)。
精確度測試
測試目的為透過精密的觸控測試儀器來檢查DUT的觸控精確程度。
正因為要詳盡地測量出觸控面板的功能性與精確度并非易事,涉及的范圍包括裝置本身的硬件、軟件、分位以及算法等因素。不可否認(rèn)地,在經(jīng)過多年時間的技術(shù)演進(jìn),觸控面板的尺寸除了越作越大之外,使用者都期許能擁有更精確、更節(jié)能且高反應(yīng)良率的觸控產(chǎn)品。為了達(dá)成這項技術(shù)規(guī)格的質(zhì)量穩(wěn)定與效能保障,建立一套完整的測試解決方案絕對是各家廠商在驗證或推出觸控應(yīng)用產(chǎn)品的必要條件。因此,百佳泰特別針對在實際驗證觸控面板測試時,例如電容式或光學(xué)式觸控面板比較常遇到的問題跟分析做一些分享,希望可以提供廠商在開發(fā)或驗證產(chǎn)品時一個參考準(zhǔn)則。
問題分享一:Touch Jitter Tests
在驗證Touch Jitter Tests時,因為觸控手勢所畫的線在抖動(Jitter)超過1 millimeter就會Fail,而在一般垂直或水平的畫線測試上,電容式與光學(xué)式面板都沒有太大的問題。然而,當(dāng)畫線測試為五條斜線、畫圓圈或畫半圓時(表一),不論是電容式或光學(xué)式觸控面板皆容易受到靜電反應(yīng)不良或線路遮蔽的影響而產(chǎn)生誤差,造成測試Fail,因此廠商必須不斷的根據(jù)測試結(jié)果的分位進(jìn)行調(diào)整才能通過測試要求。
問題分享二: Touch Input Tests
當(dāng)觸控手勢為畫五條斜線時,光學(xué)式觸控面板因其技術(shù)為發(fā)射端發(fā)出紅外線而形成紅外線網(wǎng)塊,當(dāng)用戶碰觸屏幕時,部分紅外線會被遮蔽,導(dǎo)致部分接收端無法接受到紅外線,系統(tǒng)因而計算出觸碰位置。此結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點是能以任何物體進(jìn)行操作,然其主要缺點是用戶可能在觸碰屏幕前先遮蔽了紅外線,因而造成錯誤的觸控輸入。因此,再畫五條斜線時,光學(xué)式面板因其感應(yīng)方式不同就容易受到線路遮蔽的影響而產(chǎn)生Fail的情形(表二)。在此,除了建議增加燈管以提高紅外線的網(wǎng)塊區(qū)域外(相對地會提高成本),我們也會建議廠商必須針對算法或分位作更精密的調(diào)整,以合乎規(guī)范的要求。
問題分享三: Touch Physical lnput Tests
在打點測試部分,電容式或光學(xué)式面板都容易Fail;舉電容式面板來說,因其技術(shù)特性為利用排列的透明電極與人體之間的靜電結(jié)合所產(chǎn)生的電容變化,從所產(chǎn)生的誘導(dǎo)電流來檢測其坐標(biāo)。在作Tap Coverage—Center(表三)時,一些比較特定的位置就容易打擊不到測試要求的點;尤其,整個微軟制定的測試要求為50點的位置都要過,只要發(fā)生一次Fail就需要重新調(diào)整算法及分位。
問題分享四:Touch Z Axis Test
對使用者來說,如果在使用觸控面板過程中發(fā)生因為面板太過敏感,使用者尚未觸控到點位時就發(fā)生了反應(yīng),這樣的狀況會造成很大的困擾。所以在測試面板時,Z軸的觸控測試是需要注意的一個項目。廠品的算法或電流反應(yīng)設(shè)計的不佳時,就會造成觸控面板有類似騰空的觸控反應(yīng)。微軟也特別在這個方面有相關(guān)的規(guī)范,在0.5 millimeter以內(nèi)就有觸控反應(yīng)的結(jié)果是定義為Fail的。
總結(jié)來說,我們可以從實際的驗證經(jīng)驗來歸納兩類別的Fail情況,首先在裝置的硬件和分位「基本宣告」方面,許多廠商的裝置設(shè)定,例如Sample Rate或人因接口裝置協(xié)議等,皆必須遵循其官方宣告及其相關(guān)規(guī)格要求。否則,我們在作觸控測試的基礎(chǔ)檢驗(basic check)時,就容易發(fā)現(xiàn)廠商的裝置宣告并不符合我們的正式驗證要求。另一方面,最容易產(chǎn)生Fail的情形即是實際操作「Touch Jitter」的測試時,其抖動范圍不能超過1 millimeter,或未真正觸摸到時就產(chǎn)生的Z軸報點情形等等。這部份我們準(zhǔn)備了兩套精密的觸控測試儀器來協(xié)助廠商進(jìn)行測試、疑難解答以及再復(fù)測的流程,透過與廠商現(xiàn)場的合作與交流,一起為觸控驗證領(lǐng)域發(fā)掘更多不為人知的議題。
在硬件方面,我們發(fā)現(xiàn)到
- 觸控面板的貼合有誤差會導(dǎo)致實際上接觸的點與觸控面板的反應(yīng)有誤差,關(guān)于這種硬件端的問題則需要更換正常的觸控面板。
- 屏幕外框組裝不良或運送過程撞擊造成浮起,都必須重新鎖緊或更換面板。
- 紅外線燈管故障,造成特定區(qū)域無法判讀,則須更換紅外線燈管。
在分位方面,
- 觸控誤差過大,重新校正。
- 觸控誤差過大,更新分位。
- 觸控誤差過大,更新算法。
- 報點或誤報點,裝上穩(wěn)壓器來解決電源噪聲的干擾或更新算法。
盡管各廠商與使用者對于觸控面板的發(fā)展皆抱持樂觀的態(tài)度,觸控的使用情境也將不斷蔓延至各式的電子裝置上;從目前的供應(yīng)鏈狀況來看,或許大家關(guān)心的不外乎為觸控面板的產(chǎn)能規(guī)?;蚋骷业墓┴浤芰?。然而,市場接受度取決于終端價格與成本控制等外在因素;觸控面板的良率、技術(shù)以及反應(yīng)提升才是觸控面板商業(yè)規(guī)模能否成功推向中、大尺寸裝置的關(guān)鍵成功因素。
我們在此特別探討觸控驗證的幾項關(guān)鍵議題與解決方案,除了觸控技術(shù)如電阻式、電容式或光學(xué)式等等不同,在驗證時就必須根據(jù)其技術(shù)根本的不同來進(jìn)行差異化的驗證方案。觸控技術(shù)的發(fā)展仍在持續(xù)演進(jìn),惟透過更深入的研究、技術(shù)資源與精力投入,才能找出關(guān)鍵的技術(shù)升級模式和相關(guān)解決方案,讓市面上越來越普及的觸控裝置達(dá)到最佳良率、效能的理想目標(biāo)。百佳泰推出完整的觸控測試解決方案并針對這些驗證過程中發(fā)現(xiàn)的問題肇因作出歸納性的報告,以提供相關(guān)廠商問題偵錯與肇因的協(xié)尋與技術(shù)支持。如有任何關(guān)于觸控驗證或Windows 8觸控測試等技術(shù)支持等疑問,歡迎徑洽百佳泰。