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感測器/MEMS  

印刷電路製程實現超薄紙鍵盤

上網時間: 2014年01月06日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:觸控  藍牙低功耗  紙鍵盤  QWERTY  nRF51822 

作者:Julien Happich

英國劍橋新創公司Novalia開發出一款低成本的專利製造技術,能以標準印刷製程結合電容式觸控技術與嵌入式藍牙低功耗(Bluetooth Low Energy)晶片。透過這項製造技術,該公司證實已能在一般紙張上以導電油墨印刷實現電路電軌與觸控圖案,並可連接至嵌入紙板的極薄藍牙低功耗SoC。

Novalia將在今年的國際消費電子展(CES)上展示這項技術應用,包括以導電油墨印刷於普通A4相紙(11.7 x 8.3英吋)的全功能QWERTY鍵盤,重量僅僅30克(不包括電池)。這款鍵盤中內建120x25mm的控制模組、2顆CR2016電池以及其他電子元件外殼,但厚度僅2mm,可嵌入於其支撐紙板中。

Novalia公司執行長Kate Stone說:“採用這項技術開發的產品都是透過厚度僅2mm的電子控制模組實現的,並支援一款薄至50微米的X-Y觸控板。”她表示,這款以藍牙連接的印刷鍵盤其厚度比目前市場上的任何其他類似產更薄10倍,採用標準壓印製程時,能以每分鐘約100公尺的速度進行印製。

然而,Stone強調,“這款設計真正智慧之處在於能實際印製出無需金屬佈線的觸控感測器,在世界各地都能直接利用當地現有的印刷製程來實現,所以成本非常低。

專利印刷電路製程在一般紙張上印製出的藍牙低功耗鍵盤,比現有的其他鍵盤厚度更薄10倍。
圖1:專利印刷電路製程在一般紙張上印製出的藍牙低功耗鍵盤,比現有的其他鍵盤厚度更薄10倍。

QWERTY鍵盤的按鍵先在一般紙張上印製出來,並疊層於以相紙印製的28x8、X-Y觸控矩陣基板上,由於它能以軟體重新配置,因而可用任何語言的方式呈現,或表現出其他用戶或開發人員指定的功能。

以導電油墨印製的海報或紙質鍵盤中均內建Nordic Semiconductor的系統級晶片(SoC)──nRF51822,以及可經由藍牙v4.0啟動的智慧型手機或小型設備,因而不太需要人為的手動裝配或接線。基於ARM Cortex M0的32位元處理器nRF51822用於管理應用的電容式觸控部份,其超低功耗性能可支援長達18個月的電池壽命。

Novalia還開發出這款鍵盤的簡化版本,名為‘Switchboard’,能夠利用紙張控制電子設備。首先在一張A5尺寸的紙張上印製出8個電容式觸控按鍵,並安裝在發泡卡上配置出各種控制(或被控制)的應用程式,執行於任何以Bluetooth v4.0實現的iOS設備上,實現控制iTune的播放、發送twitter,以及連線登入Facebook等各種功能。

該公司還展示了一款‘套鼓海報’,包括套鼓工具套件的印製影像,可讓用戶直接在海報上打鼓演奏,或是透過無線方式以搭載Bluetooth v4.0的iPhone或iPad來打鼓﹣﹣現階段僅支援iOS系統的智慧裝置。

‘套鼓海報’讓用戶能以藍牙連結iPhone的方式或直接在海報上打鼓演奏。
圖2:‘套鼓海報’讓用戶能以藍牙連結iPhone的方式或直接在海報上打鼓演奏。
(來源:XMOS Semiconductor)

這張套鼓海報的正面印有7面鼓,在相對的背面安裝7個觸控感測器,並連接至簡單的電路板。由於整張都是以導電油墨印製而成,因而當手指輕輕觸碰到鼓面影像時,訊號即經由感測器發送至電路板而發出鼓聲。

Novalia現已可提供開發套件。Novalia預期這項新技術可望帶來更多新的大眾市場應用,例如能以無線方式連接到智慧型手機的互動海報、書籍或個人化賀卡,並執行娛樂或控制應用程式。該公司目前已積極與有關公司展開洽談與合作,期望能共同開發基於其專有技術的更多突破性應用。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Touch-interactive posters use conductive ink and Bluetooth to run smartphone apps,by Julien Happich)





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