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盲用手机或平板的设计不少，但多数至今仍只是在「概念」阶段，

因为在商用技术上难以突破。

不过，薄膜式触觉回馈技术是相当值得期待的解决方案，

而且是台湾产业的机会所在。

当iPhone 6在千呼万唤中终于登场、许多苹果迷高呼「换机」的同时，有一群人很难理解这股狂热从何而来，因为他们看不见或看不清楚。由于视障朋友无法用眼阅读，所以最好的方式，就是为他们提供一个「有感」的动态显示器，但要如何才能有感呢？

对视障朋友而言，布莱叶（Braille）盲人点字法是他们所熟悉的阅读文字（特别先天全盲朋友，后天全盲朋友会更仰赖声音介面）。这一套点字法基本上为六点及八点双列排列，可以涵盖全世界各种文字，已使用超过了百年的历史。

目前视障朋友常用的点字显示器仍是传统厚重的机械式升降盲文凸点款式，每一台的报价动辄要100元美金，并不亲民。此外，当视障者想知道时间或日期，多半仍使用厚重的掀盖方式触摸指针或按钮报时的款式。今日面板科技日新月异，能不能设计一个能「点字」的显示器呢？

概念机很多，但想的到做不出来

事实上，已有不少热心人士提出了盲用手机或平板的概念设计，立意都甚佳，但多数至今仍只是个「概念」，因为在商用技术上难以突破。

多数设计想到的是采用目前在手机中已广为使用的振动器，希望透过矩阵布局来达成布莱叶点字排列功能。不过，放太少振动器能「显示」的解析度太低；放太多又会有成本过高、功耗也高的问题，在实做上又很难做到多点同时触动，因此商用化是困难重重。

以曾被报导的Squibble为例，就内建779颗超音波马达来产生触觉回馈，但若做出来了，预估售价会比iPhone还高！

另一个例子则提出导入可变形的材料，这是6年前有人提出的SiaFu PC，想采用称为Magneclay的技术。设计者指出，这技术是一种油基合成剂，它的分子结构松散，透过电磁性的改变会重排其结构，因而能实现无限次的变形。 「如果」这技术真的商用化了，未来的面板还可以呈现3D维度的画面！不过，网上搜不到这技术的近况，看来不是胎死腹中就是还在鸭子划水呢。

图一 : SiaFu PC想采用称为Magneclay的3D可变形技术来实现点字功能（Source：SiaFu）

还有一种常用的机构式方案，就是利用会升降的浮动棒来实现每个点子单元的组成（6或8点），也就是透过电路及驱动机构来驱动浮动棒上升或下降，显示出盲人朋友想「看」的内容。这种凸点升降模式其实是今日盲用点字触摸显示器的运作方式，但要将这一套厚重笨拙又昂贵的机器微型化成为手机或平板，也很难实现。

图二 : 传统触摸显示器采用机械结构来达成点字输出功能，但很难做成行动式装置。

台湾的薄膜材料及相关制程技术居于全球领先地位，

也有完整的供应链，没理由做不出

薄膜式触觉回馈的解决方案。 」（苏兆鸣）

薄膜式技术最值得期待

说了这么多，难道盲用触觉行动装置只是一个梦？并非如此，有个技术相当值得期待，而且很适合台湾来实现，那就是薄膜式触觉回馈技术（Thin Film Tactile Feedback Technology）。

不论是采用振动马达或压电元件，机械性的振动方式都很难做到「细腻」的触觉回馈，这包括布点的密度（回馈解析度）、振动强度控制，以及回馈时的感受等；此外，对回馈反应有愈细腻的要求，意味着需要更精密机构设计和制造工艺，即使做的出来，成本也不够亲民。

相较之下，薄膜式技术正好满足了细腻、无机械结构、容易生产及低成本的优势。顾名思义，就如同触控面板层层堆叠的架构，薄膜式触觉回馈技术也是在触控面板上盖上一层薄膜，透过电极的放电就能产生触动的感受。

更进一步来看这技术，在加了触觉回馈薄膜层后，当触摸者以手指轻滑显示面时，由于人的手指带负电，手指接触面时将吸引下方装载的正电膜造成正负电相互吸引，经由晶片控制颤动驱动器在该正电薄膜上输入电压及特殊频率来让触摸者产生震动的感受。

当然，只有震动还不够看，这技术还可透过萤幕表面的静电场模拟手指和屏幕间的各种不同摩擦，让用户产生真实的纹理感觉。

Feel What You See!

事实上这并非颠覆性的新技术，早在1985年就有相关论文发表了。目前在市场最积极推展的厂商，无疑首推Senseg，这是一家创始于荷兰的公司，主打的卖点是“Let you feel what you can see on screen”，想把触控（Touch）萤幕转变为「触感」（Feel）萤幕，也就是在萤幕上为使用者创造虚拟但真实的触觉感受，例如静态的纹理、边界感觉，以及动态的爆炸、滚动等感受。

此一愿景无疑为显示器互动设计开创了崭新的可能，难怪该公司会在2011年11月获得Time杂志的50大最佳发明，隔年6月又获得Entrepreneur Magazine列入2012百大最受注目企业。不过，根据该公司CEO Paul Costigan的最新访谈消息，其技术预估还有一年的时间才会进入量产阶。

除了应用性极具潜力外，薄膜方案在生产上也能突破过去的瓶颈。此技术的重要原理是不依赖任何运动零组件，也不会引发萤幕的任何物理变化，因而无需改变行动装置的机构设计，进而能大幅降低开发上的困难。

相较于机械式的振动器，薄膜式方案也不会产生不必要的噪音、所需功耗很低，而且具有可扩展性，从小型到大型设备都适用。此外，由于此触觉回馈面板具有很高的光穿透率，不会影响该面板画质的品质，也可于软性基板上制作，增加应用范围。

台湾的技术优势与公益愿景

好啦，再回归盲用面板的主题。对触控业者来说，加入触觉回馈或许是变不出花样下的新卖点；对一般明眼人而言，则是Nice to have的小加分功能吧。但同样的技术拿给盲人朋友来用，显然是一次颠覆性的创举！

在台湾，深厚的半导体技术底子让这件事更接近现实了。苏兆鸣是台湾薄膜材料与真空制程技术的先驱，曾带头开发出不少引领风骚的机台设备，今日国内相关产业中，有多位大人物都曾共事或曾是他的子弟兵。如今半退休了，他将自己的专业拿来与社会公益结合，积极投入研发使用半导体薄膜技术制作的薄膜式触觉回馈面板，目标是让视障朋友也能享受到「触摸平板」的乐趣。

苏兆鸣说：「台湾的薄膜材料及相关制程技术居于全球领先地位，也有完整的供应链，没理由做不出薄膜式触觉回馈的解决方案。」

当然，他很乐意将此技术推向消费市场，但在其产品规划蓝图中，第一个产品却是触觉回馈盲文手表（Braille Watch），接下来则要推视障电脑点字显示器（Braille displayer ）和盲用手机、电子书。

图三 : 薄膜式触觉反馈技术的关键在于带负电的手靠近带正电的薄膜时，放电效应会产生触膜感受。（Source：Senseg）

图四 : 锁定公益应用，苏兆鸣带领团队先做视障触觉手表（Braille Watch）。（Source：苏兆鸣）

为何率先锁定公益应用呢？他的理由是：「目前世界上有接近伍千万人的全盲以及至少三倍于此的低视能者，他们对这类产品的需求是显而易见的，但总要有人愿意把它们做出来。 」

用看的和用摸的，大不相同

相较于Senseg，苏兆鸣相信自己团队的技术具有独到的竞争力。他比较两者的差异性，在基本原理上是相同的，但Senseg是以触控的导电层为主要的震动层，他们则是另外制作各种尺寸的pixel（如专为盲人定义的braille dot） ，可以在应用面上更加优化。

此外，由于基本结构限制，Senseg的方案只能产生单点移动触觉效果，两指动作就完全无作用，「这缺点Senseg现在也知道了，他们同样想用pixel方式制作触觉点，但这方面的专利我已先申请下来了。」

该团队开发的盲用触觉回馈面板，关键技术就在于提出以 Braille dot 作为基本颤动元件，有助于降低制作成本和提供最佳化的触觉解析度。在其面板下有一层带正电的薄膜层，采用目前视障者使用国际通用之布莱叶式(Braille)盲文码的图形配置。

「用看的和用摸的，对解析度的定义很不一样，不能相提并论。」苏兆鸣指出，一般平面显示器的解析度，画素的大小约为20～30 um， 画素间距约为10um，而手指触觉感受仅约为1.0mm间距的解析度，小于这个距离手指皮肤就无法触觉出差异性。

因此，参考布莱叶点字规范来定义触动电极的尺寸是最实用的，也就是各点圆形直径为1.45mm，各点上下左右间距约为1.0mm。在厚度上，该团队能做到只有2.0um的薄薄一片。

这一回，不会只有代工的份吧

不过，苏兆鸣并不认为与Senseg两方必然是处于竞争的地位，事实上Senseg在控制及应用软体上已累积不少成果，但台湾这边掌握了先进的半导体薄膜设备和制程技术，双方若能合作，其实才是双赢的局面，也会是盲人朋友之福－ 早点拿到好用的盲用行动装置！

当然，在应用上不能都仰赖外商，他希望把这技术分享给更多台湾朋友，大家一起来想一想，这技术还有什么创意应用空间。例如有人就提出了可变纹理质感的手机保护?设计，另一个值得期待的应用，则是盲用相片／3D相片的可触应用。

苏兆鸣感触地说：「这回总不能又只有可怜代工的份了吧！」

（本文同时发布于INNOMAMBO，这是一个推动社会性科技创新的媒体)