技術(shù)控:日本觸摸屏技術(shù)再次領(lǐng)先世界
如今觸摸屏在小尺寸方面已經(jīng)滲透得相當(dāng)好,手機(jī)、平板電腦等似乎讓我們覺得觸摸屏無處不在。而在大尺寸的電視上,我們看到的更多的是智能、4K超高清這樣的關(guān)鍵詞,雖說過去就有觸控電視推出,不過從量上來看,可以說是微不足道的。
為什么觸控電視這么少?不少人會說,電視這種大尺寸的產(chǎn)品,觸摸的作用不大,有個遙控器就可以了。實(shí)際就真的是這樣嗎?目前不少廠商確實(shí)有這方面的顧慮,但深入地看,其實(shí)技術(shù)的限制也是重要的影響因素。不過,未來這樣的狀況可能會得到改善,因?yàn)槿毡酒髽I(yè)已經(jīng)開始投產(chǎn)銅布線薄膜,而它最終的目的就是用于大尺寸觸摸面板。
智能手機(jī)和平板電腦等便攜終端配備的10英寸以下靜電容量式觸摸面板,一般都采用ITO作為透明電極材料。但是由于薄膜電阻較大,因此難以應(yīng)用于尺寸超過10~20英寸的觸摸面板。
什么是ITO?
ITO是IndiumTinOxides的縮寫,是一種N型氧化物半導(dǎo)體-氧化銦錫,ITO薄膜即銦錫氧化物半導(dǎo)體透明導(dǎo)電膜,具有很好的 導(dǎo)電性和透明性,可以切斷對人體有害的電子輻射、紫外線及遠(yuǎn)紅外線。因此,銦錫氧化物通常噴涂在玻璃、塑料及電子顯示屏上,用作透明導(dǎo)電薄膜,同時減少對 人體有害的電子輻射及紫外、紅外。
針對靜電容量式觸摸面板的透明電極,使用銅布線薄膜的做法日趨活躍。松下在2013年6月、大日本印刷在同年7月先后宣布投產(chǎn)銅布線薄膜。兩家公司都預(yù)定在2013年內(nèi)開始量產(chǎn),這么看來,日本企業(yè)在未來的觸摸大尺寸市場還是領(lǐng)先了,能否盈利暫且不討論,不過技術(shù)確實(shí)是先人一步。
日本觸摸面板研究所等企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了銅布線薄膜的實(shí)用化,而大型企業(yè)涉足后,估計(jì)將在大尺寸觸摸面板用導(dǎo)電性薄膜領(lǐng)域掀起一股新的潮流。與 其他的觸摸面板用電極薄膜相比,采用銅布線的觸摸面板用電極薄膜,其薄膜電阻較小,適合用于40~80英寸的大屏幕用途。大日本印刷和松下都表示自己的產(chǎn) 品特點(diǎn)是薄膜電阻小于競爭產(chǎn)品、可支持80英寸以上的觸摸面板、布線寬度較窄等。
雖然銅布線的薄膜電阻較小,但存在布線被看到的問題。如果寬度較大,肉眼就能看到布線,因此影像的觀看性能就會下降。據(jù)悉,一般而言,如果布線寬度在5μm以下的話,那么肉眼就無法看到銅絲,因此人眼看起來就是透明的。
123大日本印刷可以量產(chǎn)寬度為3μm、松下可以量產(chǎn)寬度為5μm(厚度為2μm)的銅布線薄膜。兩家公司都沒有透露制作方法,不過已經(jīng)得知是采用光刻法來實(shí)現(xiàn)微細(xì)化的。
銅布線薄膜除了支持大面積以外,還具有制造方面的優(yōu)點(diǎn)。比如,由于可以同時形成觸摸面板的電極和外周部分的布線,因此可以減少制造工序。ITO通過不同的工序分別形成電極和外周部分的布線。
日本觸摸式3D電視與微軟回饋式觸摸屏
早在2010年,日本研究人員就研制出可以用手“觸摸”圖像的3D電視系統(tǒng)。借助于這項(xiàng)名為“i3Space”的技術(shù),用戶可以按照自己的想法移動、擠壓或者拉伸似乎飄浮在眼前的3D圖像。
觸摸式3D電視裝有6個動作探測攝影頭,用于監(jiān)視用戶的手指。當(dāng)手指“觸碰”到圖像時,裝在食指上的小夾子便會振動。由于攝像頭從各個角度進(jìn)行監(jiān)視,因此并不存在盲點(diǎn)。
i3Space由日本國家高級工業(yè)科技研究院(AIST)的科學(xué)家打造。研究院發(fā)言人表示:“這一系統(tǒng)能夠識別用戶的動作并提供觸覺反饋,讓用戶有一種觸碰圖像的錯覺。”
在今年7月,微軟一研究部門公布了一項(xiàng)最新研究成果:觸覺回饋3D觸摸屏幕,這和前面介紹的日本觸摸式屏類似。3D觸覺反饋觸摸屏包含一個LCD平板屏幕、多個力傳感器和一個可來回移動的機(jī)械臂。該屏幕能夠根據(jù)用戶指尖施出的壓力來模擬出物品對象的形狀和重量。這種3D屏幕將會在醫(yī)療和游戲領(lǐng)域大有作為。
當(dāng)用戶的指尖觸摸到屏幕時,系統(tǒng)會便產(chǎn)生一個輕微的阻力,從而保證用戶手指與觸摸屏處于貼合狀態(tài),如果用戶繼續(xù)按壓屏幕,機(jī)械臂便會向后移動屏幕,如果觸壓力量縮小,機(jī)械臂則會相應(yīng)地將屏幕向前推移。
123編輯點(diǎn)評:
雖然日本企業(yè)在近幾年有被趕超的勢頭,不過這些趕超,更多的是銷量與盈利能力,從技術(shù)層面上講,日本企業(yè)還是擁有很強(qiáng)的實(shí)力的。即使現(xiàn)在觸摸式電視還不被看好,不過未來也可能會得到普及,當(dāng)然這個前提是技術(shù)成熟,成本下降。
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