苹果公司在电容式触摸屏领域的发展概述

孙雪

摘 要：随着触控电子设备的快速兴起与市场的强大需求，触摸屏技术得到了广泛的应用，苹果公司是电容式触摸屏领域中重要的申请人，笔者对其在中国的专利申请的申请情况、技术发展脉络进行了总结。

关键词：电容式触摸屏；苹果公司；技术发展；概述

1 前言

苹果公司是电容式触摸屏领域的主要申请人，并且随着近几年来技术的发展，市场竞争逐渐激烈，专利之争也日益激烈，苹果公司与三星公司、华为公司的专利纠纷一直是该行业内的焦点，同时，随着iphone等触摸产品的成功，苹果公司已成为触摸屏领域内的翘楚，因此，在本文中，笔者将以苹果公司在电容式触摸屏领域的发展情况作为切入口，对触摸屏技术的发展进行简单的介绍和分析。

2 发展过程

针对苹果公司在我国提交的关于电容式触摸屏的专利申请，笔者在CNABS库里进行了检索，发现苹果公司在中国对于电容式触摸屏提交的专利申请是从2004年开始，这也说明从此时起，苹果公司重视了在中国的该领域的专利权的保护，从2004年至2016年，共申请了231件（已公开数量），其中发明专利申请为183件，实用新型申请为86件，发明专利申请占比为87%，占据了大部分。

3 技术发展脉络

（1）2004年苹果公司在触摸屏领域向中国申请了第一件专利，公开号为CN1637776 A 20050713，其是向将传感器坐标映射到面板坐标，传感器设置在面板上，以实现触摸点识别，操作指令的输入等。

该申请仅通过传感器的物理划分设定坐标，将坐标映射到面板上，结构和实现的功能都较为简单。

（2）2005～2006年间申请量逐渐增加，对电容式触摸屏的改进涉及的方面也逐渐增多。其中，有涉及如何设置传感器，从形状、设置数据、设置位置等方面，其目的和技术效果也是为了提高传感器的检测灵敏度并减少生产成本。

除了硬件方面，軟件方面也有改进，公开号为CN101027631 A 20070829的专利申请就是通过软件升级过程来修改、升级和增强跟踪板功能。提高了灵活性、降低成本。

在这期间申请的专利申请不仅可以实现多点触摸的实现，还能根据多点触摸位置的变化识别不同的手势，执行不同的指令，还加入了多种感测技术的融合，可以提供触觉和音频反馈。

（3）2007～2009年间，申请量有了大幅度的提高，技术的发展也非常迅速。涉及的方面也从触摸板的整体结构逐渐转移到了细节结构。

在硬件方面，CN101609383 A 20091223公开了可在显示器边框实现触摸，CN201203861Y 20090304、CN101578574 A 20091111等专利申请对传感器的设置位置、长度大小、感应模式等都提出了多种方案，以利用更少的传感器即可提供精确的位置信息，同时也在其后多个申请文件中提出了对面板的层间结构、电极位置、引线设置等的改进来减小触摸面板体积。

多篇专利申请提出了多种扫描、驱动和降噪等方法，用来减小装置体积、降低生产成本、防止外界干扰等。在触摸屏底层结构、材料、制造工艺、输入/输出电路、信号检测电路、信号误差和干扰校正、减少噪声等方面也有了一定的改进。

在2007～2009年间，苹果公司提出了在弯曲表面上使用的触摸传感器阵列，也能实现多点触摸检测。

（4）2010～2012年间，随着技术的发展，苹果公司在技术发展上更加注重多种技术融合、引入新的材料、扩展新的功能、简化制造工艺，同时随着电容式触摸屏技术的发展和完善，针对制造、设计上的细节方面，苹果公司增加了相应的专利申请。

CN101819484 A 20100901涉及在顯示模式和触摸模式间切换的显示设备及其方法和系统。

CN102405457 A 20120404公开的触摸面板中采用了OLED，其提供一种包括与有机发光二极管（OLED）结构集成的触摸激发传感器配置的装置，可以在制造过程中得到更好的良率，可以使得装置更小、更轻或更薄。

CN103782258 A 20140507，CN102683384 A 20120919公开的技术方案使显示器的无效区域宽度最小化，使边框越来越小，以实现设备的小型化。

（5）2013年至今苹果公司对电容式触摸的改进主要集中于功能的集成和拓展，一个或多个元器件可以实现多种功能，为用户带来更好的用户体验的同时，还可以实现设置结构的轻薄、制造成本的降低。

CN104272227 A 20150107公开了一种触摸传感器面板，被配置为在互电容近场对象感测模式和自电容远场对象感测模式之间切换其配置。

CN105453004 A 20160330公开了一种可实现显示/触摸的时域分离的触敏显示器，可以将触敏显示器电路分成两半，一个部分中执行显示操作，而在显示器的另一个部分中同时执行触摸感测操作。可以周期性地切换在显示器的给定部分中执行的操作，以便交替更新显示器的该部分并感测该区域中的触摸事件。

CN105094419 A 20151125公开的触摸敏感设备可以在触摸触摸敏感设备表面的对象可以被屏障与表面隔开的环境中使用，例如，当用户手上戴着手套或者手指上有绷带时，仍能实现触摸的检测。

4 结论

苹果公司在电容式触摸屏领域的中国专利申请，只是该领域的一小部分，但它却也可作为电容式触摸屏发展的一个缩影，从整体框架到细节制造，从硬件设置到软件优化，从单一功能到多功能集成，从多元件组合到单个元件功能复用，从设备内部资源优化到外部噪声等干扰的屏蔽，电容式触摸屏今后也会向着技术集成化、多样化的方向不断发展，相信这也是该领域发展的一个风向标。

参考文献

[1]曾艳琳，钱京.触摸屏行业上市公司中国专利统计与分析[J].中国发明与专利，2011，（3）：13-15.

[2]欧阳喜宽.对电容式触摸屏生产技术的介绍及发展趋势的综述[J].江西化工，2013，（4）：30-32.

（作者单位：国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心电学部）