Under Glass方案助推取消HOME键

实际上,苹果把原来的实体物理按压Home键,改成了触控式按压。对于这项改进,苹果强调在iPhone 7中内置了全新的Taptic Engine芯片,这可以精确感知你的触控体验,并且它还会模拟物理反馈等等。

很多品牌手机也都在取消物理HOME键,最近发布的小米5S采用超声波指纹识别技术,取消了实体HOME键。小米认为,在传统的前置指纹手机上,由于前置电容指纹识别按钮需要与玻璃面板分离,玻璃面板需要开孔的同时,前置电容指纹按键的面板有色差,而且极易磨损和损坏。后续部分手机厂商引入了悬浮球以及固态按钮式设计,仍然没有从根本上解决这个问题。

小米5s全球首次使用无孔式超声波指纹识别,将从根本上解决以上这个问题。其采用Under Glass超声波指纹技术,通过超声波扫描识别出指纹独特的3D特征,最大的好处就是和传统采用电容式指纹识别的手机相比,无需在玻璃上开孔,手机前面板是一块完整的玻璃面板。 20161207image001 小米的“无孔式超声波指纹识别”技术,采用合作伙伴高通的Qualcomm Snapdragon Sense 3D指纹技术。据悉,由蓝思科技提供模组和工艺实现,最近在蓝思科技的展示中,国际电子商情记者也见到其展出指纹识别模组。 20161207image003 小米5s的指纹识别模组放置于玻璃面板的背面,与玻璃面板一体,我们知道小米5s虽然是一整块的玻璃,但为了便于指纹部位的定位,采用了凹槽设计。据了解,这个凹槽设计是在玻璃正面做了减薄处理,玻璃的厚度约为0.6毫米,而减薄大约为0.3毫米。为何要减薄?除了定位的需要,还因为指纹识别芯片可以识别的厚度大概在0.3毫米,减薄能满足更精准的识别。

同时,玻璃减薄也是技术含量颇高的工艺技术。据悉,旭硝子推出的凹孔加工工艺就应用在了小米5s上,它不需要研磨制程,使得减薄后的玻璃更平滑。 20161207image005 20161207image007

据相关信息称,三星S8很有可能将会取消Home按键,也就是说机身证明没有任何物理按键。随着高通超声波指纹识别技术方案的成熟,相信未来会有更多的产品采用机身正面无孔式指纹识别技术,如果三星取消Home按键,99%的可能性将会采用高通的超声波指纹识别技术。

实际上指纹识别、唤醒手机屏幕等都可以在屏幕或者应用手势唤醒等实现,无需HOME键。汇顶科技的IFS隐藏式指纹识别与触控一体化技术,手机厂商无需在手机盖板或者后壳上开孔放入指纹识别模块,而是将指纹识别模块放至在触控面板之下。汇顶的隐藏式指纹识别在蓝思科技的展示中也有现身。

不过,相较于独立按键,如果HOME键取消采用Under glass方案,成本将是一项重要考量。深圳信炜科技有限公司总经理莫良华认为,HOME键是手机经典设计,三星,苹果等都沿用这一思路,用户的使用习惯是很大的力量。另外,单一的按键,对于组装,维护,售后等都是比较便利的,独立的按键不依赖于其他部件(如TP,屏幕等)。如果HOME键被取消,指纹需要成为Under glass方案(直接贴合在TP下方),成本也有上升,同时与TP或者屏幕合为一体会带来更高的维护和售后成本。同时,按键的物理反馈属性消失,类似苹果这样做的反馈马达等方案,成本更是居高不下。“HOME键在相当长的一段时间之内还会继续存在,也不会坐以待毙,业者也会从降低成本,防水防尘等角度来进一步优化。” 20161207image009 深圳信炜科技有限公司总经理莫良华

他进一步认为,但是我们也应当看到,未来的交互主要依托手机屏幕应当是一个趋势,因为一体化的设计,更好的防水防尘特性,都会促使产业界不断投入研发和技术升级,这也是信炜科技一直努力的目标。不久前,在Underglass方案市场,信炜发布了SW9580芯片,可以穿透400μm。发展Underglass方案应是趋势所在。

“尽管HOME键除了指纹识别的功能还具备其他一些功能,但我们将会看到更多的旗舰手机采用无实体按键的设计。” Synaptics 高级副总裁兼智能显示部门(SSD)总经理Kevin Barber说,盖板玻璃的厚度问题使得电容式指纹识别传感器存在一定的局限性,所以这就需要一些其他的技术来帮助解决这个问题,例如基于光学的传感器。

3D TOUCH+触摸反馈 触控的终极形态?

3D TOUCH应用赋予了触控更多的功能,触摸反馈更贴进人与物的真实触感,提升交互体验。

传统的轻点、轻扫、双指开合手势,改变着我们浏览和体验数字世界的方式,在Apple Watch和MacBook产品中应用的压力触摸技术将操作方式扩展至三维层面。3D Touch功能带有三个维度:轻按、更重一点的按压和重压。相对于多点触摸在平面二维空间的操作,3D-Touch技术增加了对力度和手指面积的感知,例如可以通过长按快速预览/查看你想要的短信/图片/超链接等内容。还有相机与3D-Touch结合,相应的相机中增加拍摄动态图片的功能选项,查看时只需要用一定力道向图片按下去,图片就会动起来。还可以在待机画面用3D Touch操作通知。 20161207image011 Synaptics 高级副总裁兼智能显示部门(SSD)总经理Kevin Barber

Synaptics ClearForce压力传感技术被魅族旗舰PRO 6手机和小米Mi 5s手机所采用,将触控功能提升到一个新维度,同时提升了用户体验。Synaptics ClearForce将压力传感器直接内嵌在LCD液晶显示屏层,这也是行业内的首次应用。支持压感识别,用户可以通过使用手指和手写笔在玻璃盖板上施加不同力度实现的各种功能如鼠标右键点击行为,变速滚动,缩放,游戏控制,以及文字或图片编辑等。

“一个手机要做苹果一样的3D压力触控需要三个环节:一是大家都知道的压力触控、二是haptics触控反馈、三是UI要重新设计。这里,haptics已不是之前传统的技术,它采用了更快速的15ms的脉冲,并且振幅更大,之前在手机中虚拟键盘采用的haptics脉冲没有这么快。”汇顶科技董事长张帆早前在接受电子产业知名分析师孙昌旭的采访时谈到,据了解,是苹果自己设计的驱动IC,并没有采用市场上的haptics驱动IC。所以,要设计一款真正的3D触控的手机,不是容易的事情。如果安卓系统要做,首先谷歌要提供压力触控的API、手机厂商要找到好的haptics震动马达驱动IC、还要设计新的UI系统。

苹果采用的Taptic Engine芯片提供真实的触控反馈。能在短时间内达到振动的最佳状态 ,准确再现点击、触碰以及其他触觉效果,是提供触觉反馈不可少的零部件。具有响应速度快、寿命长及功耗低等优点。今年发布的金立 S6 Pro,魅族 MX6等国产品牌手机也在优化手机的震动反馈。据称由Immersion提供震动反馈方案。

现在产业链对3D TOUCH的导入并未成熟,主要在工艺和应用两方面。莫良华认为,压力触控出现2年多的时间,在TP下面放置一层压感膜的方案一直没有火起来,主要还是应用场景比较单一,用户实际需求不强烈所致,性价比不高。整张压感膜贴合在TP下面的方式,导致整体成本上升,TP加厚并且透光性,窄边框,走线等各方面都会受到影响,如果像目前这样主要是执行一些菜单操作,还没有丰富成熟的场景应用,如游戏,涂鸦,密码等,就没有真正发挥出压力感应的功用。产业链方面并没有特别高的行业门槛,贴合方面很多贴合厂都可以实现。

"在home按键下面增加压感膜,成本较低,用户只需要用压感实现几种有限的菜单功能即可,并且可以和指纹进行搭配,提供更高一个维度的密码信息。从这个角度看,按键集成压力触控,或许能够为压力触控带来新的生机。"信炜科技目前已经推出指纹+压感的demo模组,通过指纹芯片内部的电路驱动压感元件,并处理压感信息,预计年底或明年初就可以提供给客户量产。

莫良华认为,压力触控本身并没有反馈能力,只是根据压力传感器的微小变化来判断施加的压力大小。如果希望更多反馈信息给到用户,那么不可避免地需要增加更多元件,比如马达等。触控本身是否需要震动反馈?目前看没有这么迫切,苹果也只是在HOME键上面增加了这样的功能,以平衡客户以往的习惯。我们平时在触摸屏上面进行各种操作,没有震动反馈,也没有受到特别的影响。

同时,实体键盘的敲击感获取,是我们这一代用“习惯”了实体键盘的人共有的一种用户体验。对于下一代,比如现在的小朋友来说,从小就习惯了在平面的触摸屏上面输入,没有“敲击感”也没有阻碍他们流畅地进行人机交互。

所以,科技的发展和未来,不能简单地以我们自己的角度来判断,更多地获取一线的用户反馈和需求,在众多技术潮流中寻找最有希望和潜力的方向。

触控产品路线

触控技术在智能设备上的应用将会不断演进,并扩展到新的领域,比如汽车领域,汽车触控屏可以最大限度地减少司机注意力分散,从而增强行车安全;同时,触控技术将给智能手机带来更好的用户体验,OEM厂商也可以根据触控技术的应用来定位自己的差异化特点。

Synaptics拥有行业领先的电容式触控控制器组合,从笔记本电脑触控板到触控屏相关的触控及显示控制器,其产品组合广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备和汽车领域。

Kevin Barber表示,Synaptics强大的产品组合还在继续扩展。Synaptics率先在市场上推出触控和显示驱动器集成 (TDDI)技术,该技术被三星、华为、小米及其他领先的OEM厂商的智能手机采用。Syanptics的TouchView™ TDDI产品组合支持从HD到WQHD等多种分别率,加速了触控屏结构的革新,代表了行业的一个新的转折点。TouchView控制器将 Synaptics最高级别的触控控制器IP和成熟的系统级专业显示驱动器技术集成到单一芯片解决方案中。无论是全面多点内嵌式(Full In-Cell)还是混合多点内嵌式(Hybrid In-Cell)触控屏,TDDI技术均可使其系统成本更低,供应链更简化,智能设备显示面板更薄、色彩更明亮,同时支持智能设备进行无边框设计。

谈及产品规划,莫良华表示,信炜目前出货近半年时间,累积近2KK,月出货今年年底有望上攀到1KK,盖板占50%,成为目前市面上仅有的大规模量产厚玻璃盖板方案的指纹芯片公司,另外一家是汇顶。规划路线图主要以coating持续cost down,给客户提供有竞争力的价格;盖板方面持续提升性能,给客户提供有竞争力的性能表现。

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