[導(dǎo)讀]近年來,人機(jī)互動(dòng)功能已經(jīng)成為消費(fèi)性電子裝置重要的特色之一。人類與機(jī)器間的自然互動(dòng)的行為,首先是由視覺接受訊號(hào),再藉由操作者的動(dòng)作對(duì)設(shè)備下達(dá)指令,這其中顯示器扮演了非常重要的角色,因此大部分的人機(jī)互動(dòng)接
近年來,人機(jī)互動(dòng)功能已經(jīng)成為消費(fèi)性電子裝置重要的特色之一。人類與機(jī)器間的自然互動(dòng)的行為,首先是由視覺接受訊號(hào),再藉由操作者的動(dòng)作對(duì)設(shè)備下達(dá)指令,這其中顯示器扮演了非常重要的角色,因此大部分的人機(jī)互動(dòng)接口與顯示裝置都有著密不可分的重要依存關(guān)系。
制程、結(jié)構(gòu)、材料及功能面并進(jìn)
工研院顯示中心經(jīng)理貢振邦指出,由于目前的人機(jī)互動(dòng)觸控接口,使用者大部分都是透過手指來進(jìn)行操作,因此,產(chǎn)業(yè)界便以人機(jī)互動(dòng)感測(cè)元件與顯示器裝置間的位置關(guān)系為主要依據(jù),將產(chǎn)品設(shè)計(jì)歸類為In-Cell、On-Cell及Out-Cell等三大類。所謂的Cell其實(shí)就是顯示器上下基板間所構(gòu)成的區(qū)域,其中,下基板內(nèi)緣有下驅(qū)動(dòng)電極,上基板內(nèi)緣有上驅(qū)動(dòng)電極,上下基板的電極間則為顯示介質(zhì),目前例如LCD、OLED等都是這樣的結(jié)構(gòu)居多。而這三大類觸控設(shè)計(jì),In-Cell是將觸控感測(cè)元件設(shè)計(jì)在上下基板所構(gòu)成的區(qū)域內(nèi),On-Cell是將觸控感測(cè)元件設(shè)計(jì)在上下基板的外側(cè),至于Out-Cell,則是在顯示器上下面板以外加上感測(cè)裝置,藉此來達(dá)到人機(jī)互動(dòng)的目的。
In-Cell不單只做Photo Sensor,投射式電容也是適合的技術(shù)之一。盡管市場(chǎng)認(rèn)為Photo Sensor可能會(huì)成為In-Cell主流技術(shù),然而事實(shí)上卻不是這樣。貢振邦認(rèn)為,這與算法、感測(cè)芯片尚未成熟有直接關(guān)聯(lián),此外產(chǎn)品定位也是關(guān)鍵的影響因素。
貢振邦說,為了降低成本、擴(kuò)大使用面積并提高光學(xué)規(guī)格,觸控技術(shù)將加強(qiáng)制程、結(jié)構(gòu)、材料及功能面等方面的進(jìn)展。在制程方面,主要是簡(jiǎn)化制程方法及設(shè)備,例如使用印刷制程取代傳統(tǒng)的濺鍍或蒸鍍制程,如此便可大幅降低設(shè)備的建置成本。
另外,采用roll-to-roll的設(shè)備,更大優(yōu)勢(shì)是可以在生產(chǎn)速度大幅領(lǐng)先對(duì)手。目前此技術(shù)也是各家觸控面板制造廠商積極發(fā)展的技術(shù),不過目前產(chǎn)品的規(guī)格與價(jià)格多少都受限于材料的特性與制程良率,未來還有很大的進(jìn)步空間。至于材料面的發(fā)展, 未來將著重在開發(fā)配合印刷涂布制程所需要的透明導(dǎo)電電極材料。至于應(yīng)用方面,除了觸控面板外,包括太陽(yáng)電池及顯示器都是該材料研發(fā)鎖定的應(yīng)用領(lǐng)域。
臺(tái)廠研發(fā)一條龍生產(chǎn)模式
投射電容式觸控面板無疑已成為智能手機(jī)的主流選擇,但如何在更大尺寸的市場(chǎng)提供高良率、低成本且性能可靠的解決方案,則是觸控業(yè)者致力于克服的研究方向。為了達(dá)到此目標(biāo),觸控業(yè)者正朝制程改善及材料替代的方向發(fā)展,例如將ITO Sensor與Cover lens甚至連TFT都一同整合,以降低生產(chǎn)成本、使厚度變薄,更可避免貼合不良的問題。
工研院顯示中心經(jīng)理貢振邦說,這波觸控需求激長(zhǎng)及整合的趨勢(shì),如今已擴(kuò)及臺(tái)灣的面板和彩色濾光片廠,他們正積極重整生產(chǎn)線,轉(zhuǎn)移中小尺寸產(chǎn)線來投產(chǎn)觸控面板,并加緊研究垂直整合的「一條龍」式觸控面板生產(chǎn)模式,以集團(tuán)資源來滿足品牌客戶的產(chǎn)能及質(zhì)量需求,并拉大與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的距離。例如由彩色濾光片(Color Filter;CF)廠轉(zhuǎn)型的和鑫、達(dá)虹,以及用STN產(chǎn)線改造成為觸控面板產(chǎn)線的勝華、全臺(tái)、凌巨等,都是以玻璃的結(jié)構(gòu)為主,也就是其所生產(chǎn)的Touch Sensor均是ITO Glass。
當(dāng)然,此舉將對(duì)規(guī)模較小的觸控業(yè)者造成沖擊,因而需提升自己的技術(shù)實(shí)力或客制化彈性才行。在新技術(shù)方面,可發(fā)展ITO之有機(jī)或無機(jī)替代材料、掌握軟性薄膜及基板技術(shù),或在Cover Lens的材料上采用新塑料材替代較昂貴的強(qiáng)化玻璃或PMMA塑料板。
至于在In-Cell、On-Cell及Out-Cell的結(jié)構(gòu)面發(fā)展上,On-Cell目前并無太多變化,所采用的技術(shù)一般是以投射式電容為主,近兩年較多變化主要集中在In-Cell 結(jié)構(gòu)與Out-Cell 結(jié)構(gòu)上。In-Cell觸控技術(shù)所使用的方法有三種,分別感測(cè)手指施加在上玻璃基板上應(yīng)力,所造成的形變影響與偵測(cè)光源對(duì)手指的相對(duì)明暗變化關(guān)系。
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