智能用戶“芯”體驗——從觸摸開始
觸摸屏是人機交互重要界面,觸控IC的性能影響著用戶對智能手機、平板電腦等高性能產(chǎn)品最直接的體驗??傮w來說,觸控行業(yè)的發(fā)展趨勢是從最開始的電阻式觸控屏發(fā)展到電容式觸控屏,現(xiàn)在最廣泛的是投射式電容屏On-cell和In-cell屏比例會增加。這兩種技術可以把這個產(chǎn)品做得更薄,同時也能把產(chǎn)品做得更便宜,但是有一點,On-cell和In-cell面板的良率和普及度,以及它的供給體系將來是有可能制約這種產(chǎn)品形態(tài)在市場上的長期存在的,除非這個技術瓶頸很快被突破,能夠適應這么大的市場增長量。In-cell和On-cell技術會被非常好地普及出來,成為一個成熟的、適合中國市場也適合全球第三世界國家等最大增長量市場的技術,但在技術評估上可能還需要三年時間。觸摸屏又分為外掛式的和嵌入液晶屏里面的,數(shù)據(jù)表明,外掛式的投射式電容屏的產(chǎn)量會逐漸減少。
觸摸體驗往更高速方向發(fā)展
在4G時代,大家最關心的是高速寬帶的問題。那么速度快了對觸控有什么影響呢?速度快了用戶會得到更多海量的信息、來自于人機之間、人和人之間的互動以及更多形式的交流。這個過程中的用戶體驗包括兩個方面,一方面是對速度的感受,另一方面是來自操控的感受。好的操控感受來自觸控,它已經(jīng)成了決定手機、平板電腦人機交互體驗好壞的第一因素,觸摸感覺好不好完全可以決定用戶對這個產(chǎn)品的第一感覺。換句話說,CPU性能再好也需要通過顯示器來顯示,通過觸摸來感受、來操作。產(chǎn)品的所有潛在的性能,包括高速、大容量和四核、八核的處理性能,都需要通過觸控直接感受之后才能體現(xiàn)出來,這是觸控的重要性。
觸控的基本原理其實就是人體對電極的感應,包括自感應和互感應兩種方式。手機對于用戶來說,在3G或者2G的時代更多的是用來做簡單娛樂,用一個手指基本上可以完成所有的操作,或者增加一個放大縮小的手勢觸摸功能就可以了。但是當速度快了、容量多了、內容多了之后,可以操作的手勢也多了,需要什么東西來增加體驗?如何讓手機把它的內容完全豐富地展現(xiàn)在用戶面前?觸摸人機界面要怎么去做?我們還是要增加成本嗎?答案是否定的,我們不能增加成本,那么就要增加舒適度。當游戲或者操縱的軟件內容豐富之后,如果沒有一個很好的觸摸屏基本上是無法支持的。我們是要增加體驗性但是不能增加價格。
在觸控這個行業(yè)里經(jīng)常會問到幾個問題:單指+手勢就行還是要真實多指?價格和性能如何平衡?真的要那么薄嗎?還有就是OGS的問題,OGS可以使得屏幕變薄、成本降低,但是容易摔碎,這就涉及一個二次強化的問題,也就是鋼化問題,手機摔了以后屏碎不碎就可以看出鋼化做得好不好,做得好就不容易碎,有些低價手機其實是不做二次強化的,做了第一次強化之后就開始上市銷售了?,F(xiàn)在我們需要進行二次強化來品質做好。但是這時另一個問題又會出現(xiàn),強化后OGS屏會出現(xiàn)一些干擾,所以對于OGS的技術要求是很高。還有一種方案,就是G1F,上面有層鋼化玻璃下面有層膜,中間是膠,底下的膜其實是起屏蔽作用,這樣對屏干擾就會非常小,這種G1F結構比OGS結構抗干擾能力要強,同時可以用多指的方式來操作,它的結構成本和手勢的是一樣的,但是它的性能會更好,因為這是符合五指互感模組結構的方式。
On-cell和In-cell一定是趨勢。將顯示驅動IC和觸控IC合一亦是趨勢,實際上現(xiàn)在包括我們及一些同行競爭對手都在這樣做的,如果一家IC設計公司不能同時擁有這兩塊技術就活不長,因為沒有驅動IC只有觸控IC的話兩個東西合不起來,合不起來就做不了In-cell,做不了In-cell就說明這家公司沒技術。還有就是戶外大屏,它跟觸控也有一定的相連關系,將來二者會不會結合現(xiàn)在還不是很明確。集創(chuàng)北方是個綜合性的IC設計公司,將觸控和顯示集成即輸入輸出設備合一是我們的終極目標?,F(xiàn)在公司產(chǎn)品線集中在三大塊,核心的是平板顯示和觸控技術,產(chǎn)品包括了LCD面板電源及驅動芯片、觸控IC、LED顯示和照明驅動。
新材料和新技術帶來的機遇
觸控的新材料有不少,包括是納米碳管、石墨烯、金屬網(wǎng)格等。納米碳管是中國清華大學的教授發(fā)現(xiàn)、富士康投資的,兩者通過成立合資公司把它量產(chǎn)化、工業(yè)化。納米碳管技術不是很復雜,與氧化銦烯的原理一樣,只是材料不同而已。它利用排列的透明電極與人體之間的靜電結合使電容產(chǎn)生變化,從所產(chǎn)生的誘導電流來檢測其坐標。兩點的納米碳管電容式觸摸面板是透過手指觸碰產(chǎn)品再利用與玻璃基板上的透明偵測電路連接FPC及控制器來控制機器。這種技術的局限性是阻抗比較高。
石墨烯是2005年推出的技術,現(xiàn)在已經(jīng)商品化。石墨烯分子間隙非常小,達到氫原子級,也就是說它的密集性非常好,它是由碳原子構成的單層片狀結構,可以在上面刻蝕形成所有的電路,它的導電率要比銅和銀還好,所以比較適合做低成本的電容材料,這是我們比較關心的新材料應用。
還有就是金屬網(wǎng)格,金屬網(wǎng)格其實不是很神秘,它由整齊排列的網(wǎng)狀金屬納米細線組成,形狀像烤肉架。金屬網(wǎng)格的基礎技術主要分為三種,一是直接以金屬墨加以網(wǎng)??;二是先在PET薄膜上整面涂布金屬,再通過黃光微影制程,洗去多余成分而產(chǎn)生網(wǎng)格;三是在薄膜上面進行溴化銀涂布,然后經(jīng)過黃光制程曝光、洗銀等程序最后得到銀的金屬網(wǎng)格。它的好處就是阻抗低、抗干擾能力強、適合做12英寸以上的大屏,這個是目前中國大陸獨有的一項技術。
提到最多的下一代觸控技術就是In–cell了。In-Cell在技術研發(fā)中有幾個難點,包括顯示屏對觸摸信號的干擾、充電器對觸摸信號的影響、觸摸屏在生產(chǎn)制造中的一致性問題、高阻抗導電材料的應用、復雜的應用環(huán)境、抗懸浮與防水、最后還有低功耗的要求。
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