智能用戶(hù)“芯”體驗(yàn)——從觸摸開(kāi)始
觸摸屏是人機(jī)交互重要界面,觸控IC的性能影響著用戶(hù)對(duì)智能手機(jī)、平板電腦等高性能產(chǎn)品最直接的體驗(yàn)。總體來(lái)說(shuō),觸控行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是從最開(kāi)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(huì)增加。這兩種技術(shù)可以把這個(gè)產(chǎn)品做得更薄,同時(shí)也能把產(chǎn)品做得更便宜,但是有一點(diǎn),On-cell和In-cell面板的良率和普及度,以及它的供給體系將來(lái)是有可能制約這種產(chǎn)品形態(tài)在市場(chǎng)上的長(zhǎng)期存在的,除非這個(gè)技術(shù)瓶頸很快被突破,能夠適應(yīng)這么大的市場(chǎng)增長(zhǎng)量。In-cell和On-cell技術(shù)會(huì)被非常好地普及出來(lái),成為一個(gè)成熟的、適合中國(guó)市場(chǎng)也適合全球第三世界國(guó)家等最大增長(zhǎng)量市場(chǎng)的技術(shù),但在技術(shù)評(píng)估上可能還需要三年時(shí)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(huì)逐漸減少。
觸摸體驗(yàn)往更高速方向發(fā)展
在4G時(shí)代,大家最關(guān)心的是高速寬帶的問(wèn)題。那么速度快了對(duì)觸控有什么影響呢?速度快了用戶(hù)會(huì)得到更多海量的信息、來(lái)自于人機(jī)之間、人和人之間的互動(dòng)以及更多形式的交流。這個(gè)過(guò)程中的用戶(hù)體驗(yàn)包括兩個(gè)方面,一方面是對(duì)速度的感受,另一方面是來(lái)自操控的感受。好的操控感受來(lái)自觸控,它已經(jīng)成了決定手機(jī)、平板電腦人機(jī)交互體驗(yàn)好壞的第一因素,觸摸感覺(jué)好不好完全可以決定用戶(hù)對(duì)這個(gè)產(chǎn)品的第一感覺(jué)。換句話(huà)說(shuō),CPU性能再好也需要通過(guò)顯示器來(lái)顯示,通過(guò)觸摸來(lái)感受、來(lái)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(guò)觸控直接感受之后才能體現(xiàn)出來(lái),這是觸控的重要性。
觸控的基本原理其實(shí)就是人體對(duì)電極的感應(yīng),包括自感應(yīng)和互感應(yīng)兩種方式。手機(jī)對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō),在3G或者2G的時(shí)代更多的是用來(lái)做簡(jiǎn)單娛樂(lè),用一個(gè)手指基本上可以完成所有的操作,或者增加一個(gè)放大縮小的手勢(shì)觸摸功能就可以了。但是當(dāng)速度快了、容量多了、內(nèi)容多了之后,可以操作的手勢(shì)也多了,需要什么東西來(lái)增加體驗(yàn)?如何讓手機(jī)把它的內(nèi)容完全豐富地展現(xiàn)在用戶(hù)面前?觸摸人機(jī)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(dāng)游戲或者操縱的軟件內(nèi)容豐富之后,如果沒(méi)有一個(gè)很好的觸摸屏基本上是無(wú)法支持的。我們是要增加體驗(yàn)性但是不能增加價(jià)格。
在觸控這個(gè)行業(yè)里經(jīng)常會(huì)問(wèn)到幾個(gè)問(wèn)題:?jiǎn)沃?手勢(shì)就行還是要真實(shí)多指??jī)r(jià)格和性能如何平衡?真的要那么薄嗎?還有就是OGS的問(wèn)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(gè)二次強(qiáng)化的問(wèn)題,也就是鋼化問(wèn)題,手機(jī)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(jià)手機(jī)其實(shí)是不做二次強(qiáng)化的,做了第一次強(qiáng)化之后就開(kāi)始上市銷(xiāo)售了。現(xiàn)在我們需要進(jìn)行二次強(qiáng)化來(lái)品質(zhì)做好。但是這時(shí)另一個(gè)問(wèn)題又會(huì)出現(xiàn),強(qiáng)化后OGS屏?xí)霈F(xiàn)一些干擾,所以對(duì)于OGS的技術(shù)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(shí)是起屏蔽作用,這樣對(duì)屏干擾就會(huì)非常小,這種G1F結(jié)構(gòu)比OGS結(jié)構(gòu)抗干擾能力要強(qiáng),同時(shí)可以用多指的方式來(lái)操作,它的結(jié)構(gòu)成本和手勢(shì)的是一樣的,但是它的性能會(huì)更好,因?yàn)檫@是符合五指互感模組結(jié)構(gòu)的方式。
On-cell和In-cell一定是趨勢(shì)。將顯示驅(qū)動(dòng)IC和觸控IC合一亦是趨勢(shì),實(shí)際上現(xiàn)在包括我們及一些同行競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都在這樣做的,如果一家IC設(shè)計(jì)公司不能同時(shí)擁有這兩塊技術(shù)就活不長(zhǎng),因?yàn)闆](méi)有驅(qū)動(dòng)IC只有觸控IC的話(huà)兩個(gè)東西合不起來(lái),合不起來(lái)就做不了In-cell,做不了In-cell就說(shuō)明這家公司沒(méi)技術(shù)。還有就是戶(hù)外大屏,它跟觸控也有一定的相連關(guān)系,將來(lái)二者會(huì)不會(huì)結(jié)合現(xiàn)在還不是很明確。集創(chuàng)北方是個(gè)綜合性的IC設(shè)計(jì)公司,將觸控和顯示集成即輸入輸出設(shè)備合一是我們的終極目標(biāo)?,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(shù),產(chǎn)品包括了LCD面板電源及驅(qū)動(dòng)芯片、觸控IC、LED顯示和照明驅(qū)動(dòng)。
新材料和新技術(shù)帶來(lái)的機(jī)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(guó)清華大學(xué)的教授發(fā)現(xiàn)、富士康投資的,兩者通過(guò)成立合資公司把它量產(chǎn)化、工業(yè)化。納米碳管技術(shù)不是很復(fù)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(jié)合使電容產(chǎn)生變化,從所產(chǎn)生的誘導(dǎo)電流來(lái)檢測(cè)其坐標(biāo)。兩點(diǎn)的納米碳管電容式觸摸面板是透過(guò)手指觸碰產(chǎn)品再利用與玻璃基板上的透明偵測(cè)電路連接FPC及控制器來(lái)控制機(jī)器。這種技術(shù)的局限性是阻抗比較高。
石墨烯是2005年推出的技術(shù),現(xiàn)在已經(jīng)商品化。石墨烯分子間隙非常小,達(dá)到氫原子級(jí),也就是說(shuō)它的密集性非常好,它是由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu),可以在上面刻蝕形成所有的電路,它的導(dǎo)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(guān)心的新材料應(yīng)用。
還有就是金屬網(wǎng)格,金屬網(wǎng)格其實(shí)不是很神秘,它由整齊排列的網(wǎng)狀金屬納米細(xì)線組成,形狀像烤肉架。金屬網(wǎng)格的基礎(chǔ)技術(shù)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(guò)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(jìn)行溴化銀涂布,然后經(jīng)過(guò)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(qiáng)、適合做12英寸以上的大屏,這個(gè)是目前中國(guó)大陸?yīng)氂械囊豁?xiàng)技術(shù)。
提到最多的下一代觸控技術(shù)就是In–cell了。In-Cell在技術(shù)研發(fā)中有幾個(gè)難點(diǎn),包括顯示屏對(duì)觸摸信號(hào)的干擾、充電器對(duì)觸摸信號(hào)的影響、觸摸屏在生產(chǎn)制造中的一致性問(wèn)題、高阻抗導(dǎo)電材料的應(yīng)用、復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境、抗懸浮與防水、最后還有低功耗的要求。