蘋果公司在電容式觸摸屏領域的發展概述

孫雪

摘 要：隨著觸控電子設備的快速興起與市場的強大需求，觸摸屏技術得到了廣泛的應用，蘋果公司是電容式觸摸屏領域中重要的申請人，筆者對其在中國的專利申請的申請情況、技術發展脈絡進行了總結。

關鍵詞：電容式觸摸屏；蘋果公司；技術發展；概述

1 前言

蘋果公司是電容式觸摸屏領域的主要申請人，并且隨著近幾年來技術的發展，市場競爭逐漸激烈，專利之爭也日益激烈，蘋果公司與三星公司、華為公司的專利糾紛一直是該行業內的焦點，同時，隨著iphone等觸摸產品的成功，蘋果公司已成為觸摸屏領域內的翹楚，因此，在本文中，筆者將以蘋果公司在電容式觸摸屏領域的發展情況作為切入口，對觸摸屏技術的發展進行簡單的介紹和分析。

2 發展過程

針對蘋果公司在我國提交的關于電容式觸摸屏的專利申請，筆者在CNABS庫里進行了檢索，發現蘋果公司在中國對于電容式觸摸屏提交的專利申請是從2004年開始，這也說明從此時起，蘋果公司重視了在中國的該領域的專利權的保護，從2004年至2016年，共申請了231件（已公開數量），其中發明專利申請為183件，實用新型申請為86件，發明專利申請占比為87%，占據了大部分。

3 技術發展脈絡

（1）2004年蘋果公司在觸摸屏領域向中國申請了第一件專利，公開號為CN1637776 A 20050713，其是向將傳感器坐標映射到面板坐標，傳感器設置在面板上，以實現觸摸點識別，操作指令的輸入等。

該申請僅通過傳感器的物理劃分設定坐標，將坐標映射到面板上，結構和實現的功能都較為簡單。

（2）2005～2006年間申請量逐漸增加，對電容式觸摸屏的改進涉及的方面也逐漸增多。其中，有涉及如何設置傳感器，從形狀、設置數據、設置位置等方面，其目的和技術效果也是為了提高傳感器的檢測靈敏度并減少生產成本。

除了硬件方面，軟件方面也有改進，公開號為CN101027631 A 20070829的專利申請就是通過軟件升級過程來修改、升級和增強跟蹤板功能。提高了靈活性、降低成本。

在這期間申請的專利申請不僅可以實現多點觸摸的實現，還能根據多點觸摸位置的變化識別不同的手勢，執行不同的指令，還加入了多種感測技術的融合，可以提供觸覺和音頻反饋。

（3）2007～2009年間，申請量有了大幅度的提高，技術的發展也非常迅速。涉及的方面也從觸摸板的整體結構逐漸轉移到了細節結構。

在硬件方面，CN101609383 A 20091223公開了可在顯示器邊框實現觸摸，CN201203861Y 20090304、CN101578574 A 20091111等專利申請對傳感器的設置位置、長度大小、感應模式等都提出了多種方案，以利用更少的傳感器即可提供精確的位置信息，同時也在其后多個申請文件中提出了對面板的層間結構、電極位置、引線設置等的改進來減小觸摸面板體積。

多篇專利申請提出了多種掃描、驅動和降噪等方法，用來減小裝置體積、降低生產成本、防止外界干擾等。在觸摸屏底層結構、材料、制造工藝、輸入/輸出電路、信號檢測電路、信號誤差和干擾校正、減少噪聲等方面也有了一定的改進。

在2007～2009年間，蘋果公司提出了在彎曲表面上使用的觸摸傳感器陣列，也能實現多點觸摸檢測。

（4）2010～2012年間，隨著技術的發展，蘋果公司在技術發展上更加注重多種技術融合、引入新的材料、擴展新的功能、簡化制造工藝，同時隨著電容式觸摸屏技術的發展和完善，針對制造、設計上的細節方面，蘋果公司增加了相應的專利申請。

CN101819484 A 20100901涉及在顯示模式和觸摸模式間切換的顯示設備及其方法和系統。

CN102405457 A 20120404公開的觸摸面板中采用了OLED，其提供一種包括與有機發光二極管（OLED）結構集成的觸摸激發傳感器配置的裝置，可以在制造過程中得到更好的良率，可以使得裝置更小、更輕或更薄。

CN103782258 A 20140507，CN102683384 A 20120919公開的技術方案使顯示器的無效區域寬度最小化，使邊框越來越小，以實現設備的小型化。

（5）2013年至今蘋果公司對電容式觸摸的改進主要集中于功能的集成和拓展，一個或多個元器件可以實現多種功能，為用戶帶來更好的用戶體驗的同時，還可以實現設置結構的輕薄、制造成本的降低。

CN104272227 A 20150107公開了一種觸摸傳感器面板，被配置為在互電容近場對象感測模式和自電容遠場對象感測模式之間切換其配置。

CN105453004 A 20160330公開了一種可實現顯示/觸摸的時域分離的觸敏顯示器，可以將觸敏顯示器電路分成兩半，一個部分中執行顯示操作，而在顯示器的另一個部分中同時執行觸摸感測操作。可以周期性地切換在顯示器的給定部分中執行的操作，以便交替更新顯示器的該部分并感測該區域中的觸摸事件。

CN105094419 A 20151125公開的觸摸敏感設備可以在觸摸觸摸敏感設備表面的對象可以被屏障與表面隔開的環境中使用，例如，當用戶手上戴著手套或者手指上有繃帶時，仍能實現觸摸的檢測。

4 結論

蘋果公司在電容式觸摸屏領域的中國專利申請，只是該領域的一小部分，但它卻也可作為電容式觸摸屏發展的一個縮影，從整體框架到細節制造，從硬件設置到軟件優化，從單一功能到多功能集成，從多元件組合到單個元件功能復用，從設備內部資源優化到外部噪聲等干擾的屏蔽，電容式觸摸屏今后也會向著技術集成化、多樣化的方向不斷發展，相信這也是該領域發展的一個風向標。

參考文獻

[1]曾艷琳，錢京.觸摸屏行業上市公司中國專利統計與分析[J].中國發明與專利，2011，（3）：13-15.

[2]歐陽喜寬.對電容式觸摸屏生產技術的介紹及發展趨勢的綜述[J].江西化工，2013，（4）：30-32.

（作者單位：國家知識產權局專利局專利審查協作天津中心電學部）