微形变压阻感测技术,让触控生活更美好

 

　　触控屏幕在现今电子产品上受到广泛的运用，在各式手机、计算机、屏幕等互动接口上，只需要点移手指，就可以快速简易地操控，也为生活带来无数便利。然而，也一定有很多人在使用这些电子产品时，无意间有过这样的经验，就是当手指点按移动不够确实，就得重新再操作一次，或者是不小心点选到图示，却已经进入程序画面;虽然都不是太大的麻烦，但也显示出触控屏幕的操作，其实还有不少奥妙。

　　

 

　　工研院以软性压力传感器技术，协助环球水泥进行产业转型。(右为环球水泥董事长侯博义，左为工研院电光所所长詹益仁)。

　　以一般电阻式的触控面板，即是透过对屏幕的施力，使上下两层电极间经过按压导电后，藉此侦测触控位置并控制各项运作，常见的跳舞机就是一例;而且依照通电与否的特性，这种触控面板通常仅具备开(on)与关(off)的功能，也就是只要达到通电效果后就会开始执行工作，否则就不会有任何反应。不过这也说明了，使用者必须达到该电子设备或触控面板所设定的通电数值，如果力道不足或施力位置不够清楚，就会产生前述需重新操作的状况。

　　导入压力感测技术，让使用者在触控操作各种电子用品时，可以更方便、更简单、更具直觉性。但事实上，压力感测技术的应用，还不仅只于消费或信息类别的电子产品;特别是在降低厚度与体积的需求，以及软性电子技术的开发趋势下，所需要的是能够更容易与各类型产品结合的触控媒介。工研院的「微形变压阻感测技术」，即是能提高应用与互动的层次及深度，让生活环境达到触控无所不在的创新突破。

　　精确与灵敏表现更佳

　　

 

　　由于可以感测到压力的程度，由微形变压阻感测技术制成的数码电子鼓，可以准确演奏出多段音准，而且十分轻薄。

　　工研院电子与光电研究所软性电子系统组组长胡纪平指出，「微形变压阻感测技术」在整体结构概念上并无特殊之处，同样是采用电阻式的触控原理，并因应「软性」电子的需求，将上下两层电极改为导电塑料，中间的压阻材料，则是以具导体功能的碳黑为主;当传感器受到压力时，其中的碳黑导体间距离便会缩短，使电阻减少，导电度也就随之增加，进而达到变压阻感测的目的。

　　但在「微形变压阻感测技术」中较为特殊的，是当制作成传感器时，可以量测到不同「深度」的外来重量，意即能够透过电阻大小的反应状况，来了解施力的不同与变化，迥异于只有「开」与「关」的两极功能，而是拥有灰阶、无段的特性;因此在同一个施力点上，若给予不同的力量，就可设计各种相对应的操控或呈现，产品的样貌与应用的可能也就更多元。

　　要能够明白反应电阻的灰阶变化，在于传感器的在线性表现需要具有更高的水平，即是当重复给予相同的压力时，得到的反应曲线要够直、落差愈小愈好，能在不同压力之间清楚辨别，也代表着精确度和灵敏度愈高。透过材料配方与结构体的设计，使得「微形变压阻感测技术」能具有良好的在线性，感应误差可低于2.5%，远优于国外近似技术的3%至7%，也是与一般仅有开关功能或其它软性压力传感器更具优势的地方。

　　在「软性」的特色上，微形变压阻感测技术可使传感器更为轻薄、抗摔，还可挠曲，而且经由成本较低、类似报纸的网版印刷制程，还能以大面积、卷对卷(Roll to Roll)连续式生产，并可设计成不规则的形状及尺寸，与非平面的产品或物体贴合，同时传感器因受压时才会通电，使得耗电量也相当低。

　　胡纪平表示，在研究过程中，研发团队希望能以互动性的应用来表现出技术的特性。例如研发团队利用「微形变压阻感测技术」制作了数码电子鼓，每个鼓面就有约15公分见方;当以鼓棒敲击时，就可透过压力感测和计算，准确演奏出多段音准，包括声音的大小，而且整组鼓只有薄薄一片，不再像过去那么笨重。