觸控IC專利布局 三星稱霸 義隆電表現亮眼 - 工程師

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張瑋容╱北美智權報 編輯部

隨著智慧型手機及平板電腦熱銷，觸控IC出貨量今年提高30%，光智慧型手機的觸控IC應
用在今年預估將達到6億顆。為求降低成本，各大廠開始尋求整體解決方案，觸控IC產業
出現垂直整合。相關專利申請仍以美、日、韓領先，台IC廠則急起直追。

近年來智慧型手機及平板電腦引領風潮，帶動整個觸控產業的繁榮興盛，橫跨消費性電子
產品版圖，除了智慧型手機、平板電腦之外，電子書閱讀器、導航裝置、數位相框、數位
相機、遊戲機等產品也幾乎皆應用觸控技術。如圖一所示，智慧型手機觸控IC有效市場預
估在2014年將超過八億顆，其他平板裝置及消費性產品亦為觸控IC市場主要成長動力。


圖一、2009～2014年全球3C應用之觸控面板控制IC市場規模


加上觸控技術漸由投射式電容技術獨占鰲頭，而IC Insights 日前調高了 PC 出貨預測，
預計2012年平板電腦出貨將達1.1億部，成長率達75%，這預料又將帶動一波觸控IC出貨量
的上揚，因此觸控IC市場也成為各大廠爭相分食的大餅。觸控IC往往隨產品需求而客製化
，在模組階段仍須大幅修改，因此觸控IC大廠著手擬制整體解決方案、而模組廠亦開始研
發自有IC，在產業鏈逐漸整合、邊際模糊的激烈戰況下，觸控IC的出貨量在短短五年內就
成長了近兩倍。根據IHS iSuppli的研究報告指出，觸控IC出貨量在今年便上揚30%、出貨
量為17億個，而2015年更將達到24億個出貨量

(圖二)。

圖二、全球觸控IC出貨量預測圖 (單位：百萬個)


全球觸控IC產業整合 降低成本

觸控IC因市場需求量大，為降低整體成本，廠商開始投入研發自製IC (如國內廠商禾瑞亞)
，晶片商也不再單賣觸控IC，轉而提供整體解決方案、朝觸控模組發展。觸控面板模組包
含感應器(sensor)及控制IC，但因電容觸控IC的技術進入門檻較高、客製化程度相當高，
因此觸控IC業者紛紛申請專利來保護自行研發的品項，而專利訴訟案件也屢見不鮮，如義
隆與蘋果的多指 (Multi Fingers) 專利官司、及對瀚瑞微電子所提出的侵權訴訟。

放眼全球市場，觸控IC大廠表現相當亮眼。儘管現階段三家IC供應商Atmel、Cypress及
Synaptics在總體市場營業收入中合計佔有60%以上，但在這個快速增長的領域仍然存在競
爭，競爭主要來自台灣大廠如鴻海、義隆、晨星、聯詠、奇景、及韓國三星、LG等積極開
發自有觸控IC解決方案的亞洲業者。今年全球觸控IC營收估計將達15億美元 (如圖三)，
產值強大，各國發展觸控IC的專利佈局值得關注、各大廠的佈局策略也直接反映市場方向
及產業需求。


圖三、全球觸控IC市場概況 (2011-2016)
Global Touch Controller IC Market overview, (2011 – 2016)


觸控模組解決方案需求熱絡 美領先日韓

在美國專利商標局的檢索中不難發現，各國觸控技術的發展仍以美國310件申請量強勁領
先，亞洲則由日本175件、韓國162件、台灣100件主導市場 (表一，檢索關鍵字如附註)。
就各國觸控技術專利申請案件看來，申請主張 (Claim) 大多針對觸控模組
(touch controller) 或觸控感應器 (touch sensor) 作說明，鮮少出現針對單一觸控IC
(touch controller IC) 而申請的專利案件。由專利申請內容亦可看出觸控IC產業整合
趨勢，各大廠不再專注單一IC營收，而是加強整體解決方案及研發客製化IC以降低整體成
本、提高產值。


表一、各國觸控專利在美國之申請件數 (2001~ 2012 July)



在各大廠的觸控專利申請案件中 (如表二)，在USPTO檢索頁面中的專利主張 (Claim) 欄
位以關鍵字touch sensor及 touch controller檢索並相加得之，便可一窺Samsung,
Apple, Sony, Microsoft及LG等大廠應用觸控技術在終端產品的專利申請，其中 以
Samsung 的127件遙遙領先。值得注意的是，Samsung在2010年申請35件，2011年共申請
28件，今年至七月止申請13件，亦即Samsung自2010年起觸控感應的專利申請件數急速大
增，佔歷年來五分之三，預估2013年至2014年之間，三星在觸控方面的專利將開枝散葉，
並與蘋果互別苗頭、競爭激烈。

其他大廠如觸控面板供應商Synaptics申請件數為29件，主要提供觸控感應的整體解決方
案。國內廠商鴻海集團則因承接蘋果iPad與iPhone的系統組裝訂單，對觸控面板需求大增
，在美國的觸控專利申請也隨之增加，共計24件。觸控面板控制器廠Cypress近年專注於
提供觸控螢幕解決方案及多點觸控方案，觸控專利申請共13件。國內IC大廠義隆 (Elan)
、奇景 (Himax)、聯詠 (Novatek) 在美國也有數件觸控感應專利申請，台灣大廠的表現
將於下段分別論述之。


表二、大廠在美國之觸控專利申請件數比較


台灣觸控IC業急起直追 專利申請窺見產業整併風

與美國相較，台灣觸控IC業者雖屬市場後進者，但因應電容式觸控技術需求量大，已有
70%的產能皆投入此領域。如表三整理，國內觸控IC大廠的專利申請情況已漸入佳境。
義隆甫於今年七月召開法說會，說明應用於13.3吋超輕薄筆記型電腦（Ultrabook）的電
容式觸控螢幕晶片獲得Windows8硬體認證，在台灣共申請186件與觸控相關的專利，以其
最近公告申請之三項專利「電容式觸控板之輸入裝置」、「電容式觸控板的控制電路、方
法及其應用」、「具有等化修正的電容式觸控板及其偵測定位方法」來看，電容應用皆以
模組式出貨，據聞其電容式觸控螢幕晶片已陸續取得各大廠訂單，未來將可望為觸控筆電
提高滲透率。

而義隆與蘋果互告專利侵權案，經過2年多的訴訟，雙方以交互授權達成和解。其中一項
專利號碼為 US 5825352： “Multiple Fingers Contact Sensing Method for
Emulating Mouse Buttons and Mouse Operations on a Touch Sensor Pad”，為具有能
偵測同時碰觸二手指或多手指的接觸感應輸入裝置。另一項專利號碼
US 7274352： “Capacitive Touchpad Integrated with Key and Handwriting
Functions”，此專利為能在手寫模式與鍵盤模式之間切換的電容式觸控板技術。儘管該
項專利核准日期為2007年9月，但早在2003年4月就已先取得國際優先權，亦即義隆擁有該
技術專利的新穎性。儘管美國國際貿易委員會（ITC）於2010年判定蘋果無侵權行為，
蘋果仍在2012年初支付500萬美元（約1.5億台幣）給義隆。

另一家值得注意的國內影像感應原件供應商原相，與廣達合作、主打光學觸控、並以CMOS
光學感測做為觸控的解決方案，在製造及維護上具有低成本、耐用及損壞率低的優勢，
光學觸控專利申請共42件。儘管成本上已經可以和電容式觸控技術競爭，但光學觸控要應
用在消費性電子產品或中小尺寸的螢幕上仍有難度需要克服，因此，原相發展工業用的大
尺寸觸控面板則相對具有成本優勢。大尺寸面板的需求量或許不若消費性電子產品可觀，
但其利潤與價格則可優於消費性產品，唯仍須考量其耐用度。

禾瑞亞與瑞鼎科技的專利申請各為41件及36件，大多為新一代觸控功能的需求提供解決方
案。另外，從晨星於去年公開的兩項專利「觸控板之手勢辨識方法與手勢辨識裝置」、
「觸碰判斷方法及相關之觸控手勢判斷方法」來看，於今年併購晨星的聯發科，觸控專利
申請共30件，將可望為觸控IC版圖再添一章。奇景則專注於提供面板驅動IC，小尺寸面板
驅動IC需求熱絡，申請件數為19件。


表三、台灣觸控IC大廠觸控專利申請件數


綜觀以上觸控市場，就各國及各大廠申請的專利名稱及件數看來，各單獨供貨觸控IC已不
足以維持高獲利，因此開發模組化、提供整體解決方案已成為趨勢。韓國三星於觸控專
利申請件數成長驚人，未來公開專利動向仍相當值得關注。國際間的觸控IC市場競爭目前
雖仍以美國的 Synaptics, Cypress, Atmel為領導廠商，台灣的IC設計大廠雖屬市場後進
者，但實力不容小覷，專利申請逐年成長，不論是電容式觸控的整體解決方案或光學觸控
模組，皆藉由切入品牌手機、平板電腦、其他消費性電子產品或家電市場來取得先機，在
國際間仍相當有競爭力，唯仍須持續開發具潛力的其他技術如內嵌式觸控技術或觸覺回饋
技術，或可考慮提供模組或包含軟體的整體解決方案，方能為產品脫離價格割喉戰，進而
創造利基。

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認真的好文、好記者!


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