早上滑手機的那一下

你今天早上滑掉鬧鐘、放大照片,手指碰到的那片玻璃,底下通常藏著投射式電容觸控感測層。蘋果在 2007 年 1 月 9 日發表第一代 iPhone 時,公開強調它用大型多點觸控顯示器;同年的 Forbes 拆解報導則指出,台灣企業宸鴻 TPK 參與觸控薄膜供應。Apple 發表 iPhone 的新聞稿Forbes 2007 年 iPhone 拆解報導 這件事是真的,但「整片螢幕是台灣做的」和「投射式電容是台灣發明的」都說過頭了;想知道手機碰一下如何完成付款,可先讀本站的信用卡 Apple Pay 的 Token 化原理

使用者以手指操作手機螢幕,呈現日常觸控情境(示意圖)

定級先講清楚

定級:台灣改良或普及

定級依據:美國專利公開資料記載,Eric Arthur Johnson 的 US3482241A 優先權日為 1965 年 8 月 5 日,內容包含透明觸控顯示與人體電容感測;Elo TouchSystems 的 US6297811B1 由 Joel Kent 與 Arie Ravid 申請,優先權日為 1999 年 6 月 2 日、2001 年 10 月 2 日公開,標題即為 Projective capacitive touchscreen。Johnson 專利公開 PDFElo 專利公開 PDF TPK 2017 年報記載宸鴻在 2003 年成立、2007 年正式量產,並記載台灣研發據點與廈門量產布局,支持台灣企業把投射式電容做成量產產品的角色。TPK 2017 年報

多支智慧型手機並列在桌面上,呈現觸控產品普及到不同品牌的情境(示意圖)

它怎麼知道你摸哪裡?

可以把投射式電容面板想成一張隔著玻璃藏起來的座標網格。面板上的透明導電電極分成兩組,控制器讓其中一組送出訊號,再讀取另一組的電容變化;手指靠近時會改變附近的電場與電容,系統便能從變化最大的交叉位置推算觸點。這是「投射」的意思,電場穿過絕緣層延伸到表面附近,手指不必碰到電極本身。US6297811B1 專利說明

這套感測方式和電阻式觸控的判讀不同。電阻式面板依靠上下導電層被壓到接觸來找位置;投射式電容則讀取電場受到手指影響後的電氣變化,因此能在同一時間辨認多個位置。蘋果 2007 年的產品新聞稿把點按、滑動與兩指縮放列為 iPhone 的操作方式,前述專利則說明 X、Y 電極如何透過電場變化判讀觸碰。Apple 2007 年 iPhone 新聞稿US6297811B1 專利說明

手機表面有水滴的近照,呈現電容觸控對表面環境的使用情境(示意圖)

誰做的、什麼年代,為什麼會有台灣角色?

先把「技術源頭」和「商品化供應鏈」分開。美國專利資料列出的發明人是 Eric Arthur Johnson;他的專利在 1965 年取得優先權,描述以人體電容改變電路狀態來選取顯示內容。US3482241A 專利公開 PDF 這份專利不能直接等同今天手機的多點投射式電容面板,卻足以說明電容觸控的早期發明證據不在台灣。

投射式電容的專利化也有另一條線。Elo TouchSystems 的 US6297811B1 列出 Joel Kent、Arie Ravid 為發明人,內容談到厚介電層、X 與 Y 電極,以及透過電場穿過絕緣層感測觸碰;專利優先權在 1999 年,公開時間是 2001 年。Elo 的 Projective capacitive touchscreen 專利 這些年份都早於 TPK 2003 年成立的公司沿革,因此文章不把投射式電容的首創歸給台灣。

更早的非台灣紀錄也存在。CERN 官方時間軸記載,丹麥工程師 Bent Stumpe 在 1972 年提出電容式觸控方案,後來發展成 X-Y 觸控螢幕;英國專利 GB2161935A 的公開 PDF 則列出 Ronald Peter Binstead,優先權日為 1984 年 4 月 17 日,描述隔著玻璃以電容量變化辨識位置。CERN 官方時間軸GB2161935A 專利 PDF 這些紀錄屬於不同技術階段,不能直接拼成「唯一第一人」,但足以把投射式電容的技術史放回台灣以外的早期脈絡。

台灣的產業接點是把透明感測層、貼合、良率和出貨流程做成手機供應商能採用的模組。TPK 2017 年報記載公司在 2003 年成立、2004 年於廈門設立子公司、2007 年 6 月正式量產,並以 ITO 玻璃、觸控感測器、保護外蓋與貼合等能力整合產品;同一份年報也記載台灣研發據點與廈門量產布局。TPK 2017 年報

第一代 iPhone 的「面板」也要拆開看。Forbes 的 2007 年拆解報導把貼在玻璃上的觸控薄膜列為 TPK、Optrex 與 Optera 等供應商,也把 Toshiba Matsushita Display 與 Sharp 列為顯示面板來源;這支持「TPK 參與觸控層」的說法,不能推出 TPK 製造整片顯示器。Forbes 2007 年 iPhone 拆解

可見的誤傳節點有兩個。第一個是 2007 年的拆解報導讓 TPK 和 iPhone 觸控模組同時出現在新聞裡,後來被簡化成「台灣做了 iPhone 螢幕」;第二個是經濟部投資促進司的案例頁用「蘋果的成功少不了台灣」介紹宸鴻,強調台灣研發人才與企業角色,卻沒有宣稱投射式電容由台灣首創。經濟部投資促進司案例頁 對照 1965 年與 1999 年的專利資料,較精確的說法是:台灣企業在早期手機投射式電容供應鏈中扮演了量產與整合角色。

不同世代與品牌的智慧型手機並列,呈現觸控技術進入消費市場的情境(示意圖)

它今天長什麼樣?

蘋果 2015 年公開的 Supplier List 文件列有 TPK Holding Co. Ltd.,地址在廈門,首頁並說明該名單涵蓋 2014 年全球材料、製造與組裝採購支出的至少 97%。Apple Supplier List 2015 這份清單能證明 TPK 出現在蘋果公開供應商名單裡,不能倒推第一代 iPhone 的完整零件名單,也不能把「廈門製造」寫成「台灣製造」。

如果想看另一條台灣企業如何接進全球科技供應鏈,可讀本站的ABF 載板與台灣供應鏈拆解

TPK 現行公司資料列出 10 個製造基地、3360 多項技術專利,並提供 1 至 110 吋的觸控應用解決方案;公司也把智慧型手機、平板、筆電、車載顯示器、自助點餐機等列為應用場景。TPK 官方公司資料 這些是公司自行揭露的規模與產品範圍,和「全球最大」或特定市佔率是不同命題。

所以,下次你在手機上滑過一張照片、放大地圖或輸入訊息時,可以把那一下想成一條跨國分工的路:早期專利在英國與美國留下技術脈絡,台灣企業把感測、貼合與量產接進手機供應鏈,最後才成為每天都會碰到的玻璃表面。

使用者以觸控筆操作平板電腦,呈現觸控技術延伸到大尺寸裝置的情境(示意圖)

常見問題

第一代 iPhone 的觸控面板是不是台灣製?
公開拆解與供應鏈報導支持 TPK 參與第一代 iPhone 的觸控模組,但也指出顯示面板與觸控層有不同供應商。TPK 年報記載台灣研發據點與廈門量產布局,因此「台灣企業參與供應」比「整片螢幕台灣製」準確。

投射式電容觸控是台灣發明的嗎?
目前可查到的早期專利證據不支持這個說法。Eric Arthur Johnson 的電容觸控顯示專利優先權可追溯到 1965 年,Elo TouchSystems 的投射式電容專利優先權則在 1999 年,兩者都早於 TPK 成立。

TPK 現在還做觸控面板嗎?
TPK 現行官方資料仍把多點投射式電容、感測器、貼合與觸控顯示列為核心能力,並列出手機、平板、車載顯示器等應用。Apple 公開供應商清單也列有 TPK,但清單沒有逐項標示特定 iPhone 型號或零件。

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