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      詳解智能手機顯示屏與觸摸屏電路工作原理
      來源:本站整理  作者:佚名  2015-12-30 10:56:29

          一、液晶顯示屏電路的組成部件
          智能手機的液晶顯示屏電路是用來顯示當前手機工作狀態或輸入入工指令的重要部件。目前智能手機的顯示屏主要采用TP顯示屏。TP顯示屏可以實現觸摸功能,俗稱觸摸顯示屏。TP顯示屏與普通LCD顯示屏不同的地方是,TP顯示屏在普通LCD顯示屏的基礎上增加了觸摸板,從而可以實現輸入入工指令的功能。
      智能手機的顯示屏電路主要由微處理器、圖像處理器、液晶顯示屏、觸摸屏驅動電路、觸摸板、LED背光驅動器、LED背光燈等組成,如圖1所示。



          1.液晶顯示屏
          智能手機的液晶顯示屏采用的是液晶分子為原料制造的液晶屏,液晶是液態光電顯示材料,當通電時導通,排列變得有秩序,使光線容易通過;不通電時排列混亂,阻止光線通過,從而讓液晶如閘門般地阻隔或讓光線穿透。入們利用液晶的電光效應把電信號轉換成字符、圖像等可見信號來顯示圖像。
          目前智能手機的液晶屏主要包括TFT屏、IPS屏、NOVA屏、AMOLED屏等。
          1)TFT(Thin Film Transistor,薄膜場效應晶體管)液晶屏采用“背透”與“反射”相結合的方式,在液晶的背部設置特殊光管,液晶為每個像素都設有一個半導體開關,其加工工藝類似于大規模集成電路。由于每個像素都可以通過點脈沖直接控制,因而,每個節點都相對獨立,并可以進行連續控制。這樣的設計不僅提高了顯示屏的反應速度,同時可以精確控制顯示灰度,所以TFT液晶的色彩更逼真,顯示效果最好,對比度最強,視覺效果最艷麗,耗電量最大。
          高對比度、高響應、寬視角、大容量顯示的特點,使TFT幾乎成為目前最完美的LCD產品,因此一般高檔的手機都采用TFT屏。
          2)IPS屏是屬于LCD的一個延伸,相對而言,IPS更純粹地算是一種面板。IPS面板最大的特點就是它的兩極在同一個面上,而不像其他液晶模式的電極是在上下兩面,立體排列。該技術把液晶分子的排列方式進行了優化,采取水平排列方式,當遇到外界壓力時,分子結構向下稍微下陷,但是整體分子還呈水平狀。在遇到外力時,硬屏液晶分子結構堅固性和穩定性遠遠優于軟屏,所以不會產生畫面失真和影響畫面色彩,可以最大限度地保護畫面效果不被損害。
          IPS的技術原理決定了它能提供更快的響應速度,并且在屏幕受壓時的漏光現象小于VA液晶,因此更適合用來制造觸摸屏。IPS屏具有低耗電、高透光率、高亮度、反應快速、無色偏、高色彩還原性等特性。
          3)NOVA實際上也是一種屏幕顯示技術,NOVA屏幕又被稱為高亮顯示屏,它是在IPS的基礎上采用的一項提高屏幕亮度的技術。
          NOVA顯示屏幕具備更高的亮度水平和純白色調,可精確顯示黑白原色,優化閱讀體驗。應用到產品中以后,令手機屏幕無論在室內光線還是室外強光下,都可以呈現清晰的顯示效果。此外在相同的室內環境下,和普通LCD屏幕比起來,NOVA顯示屏還能減少50%的能耗。
          4)AMOLED(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode)是有源矩陣有機發光二極體面板。相比傳統的液晶面板,AMOLED具有響應速度快、自發光、顯示效果優異及更低電能消耗的優點,以及反應速度較快、對比度更高、視角較廣等特點。
          AMOLED使用的是主動式發光的技術,通俗地講就是屏幕上的每一個像素實際上除了能完成顯示色彩的功能之外還具有自發光的特性,這樣在任何一種背景下并不是屏幕上的所有的像素都在發光,純黑的地方像素不僅僅沒能顯示出來同時也沒有發光,這在很大的程度上節省了電量。同時對手機的屏幕而言這也是一種很好的保護。而且AMOLED在色彩方面擁有更為鮮艷的表現,當然這種鮮艷卻需要一定的適應過程,因為在我們看慣了偏白的TFT屏幕之后,面對艷麗的AMOLED屏幕時會覺時屏幕有些偏紅,但在適應之后會發現AMOLED在色彩方面的優勢是十分明顯的。
          2.觸摸屏
          目前智能手機的觸摸屏主要有兩種:電容式觸摸屏和電阻式觸摸屏。
      (1)電隊式觸摸屏
          電阻式觸摸屏包含上下疊合的兩個透明層,四線和八線觸摸屏由兩層具有相同表面電阻的透明阻性材料組成,五線和七線觸摸屏由一個阻性層和一個導電層組成,通常還要用一種彈性材料來將兩層隔開。當觸摸屏表面受到的壓力(如通過筆尖或手指進行按壓)足夠大時,頂層與底層之間會產生接觸。所有的電阻式觸摸屏都采用分壓器原理來產生代表X坐標和坐標的電壓。而軟件會識別這些坐標的當前變化,開始執行與該點對應的功能。
          電阻式觸摸屏雖然持久耐用,但由于層數多的原因導致透光率不佳,用戶閱讀體驗不佳。而它們僅支持單點觸控,比如想用雙指縮放圖片就無法達到。
      (2)電容式觸摸屏
          電容式觸摸屏是目前智能手機的主流配置,其實電容式觸摸屏與電阻式觸摸屏一樣,同樣有上下兩層,電容式觸摸屏是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層,再在導體層外加上一塊保護玻璃,雙玻璃設計能徹底保護導體層及感應器,同時透光率更高。這兩種屏的區別是:電容式觸摸屏不是通過兩層之間的碰撞而產生反應。電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極,在導電體內形成一個低電壓交流電場。在手指觸摸屏幕時,由于入體電場,手指與導體層間會形成一個藕合電容,四邊電極發出的電流會流向觸點,而電流強弱與手指到電極的距離成正比,位于觸摸屏幕后的控制器便會計算電流的比例及強弱,準確算出觸摸點的位置。
          電容式觸摸屏的優點是感應靈敏,支持多點觸摸,更適合娛樂玩游戲,但在定位精確度方面不如電阻式觸摸屏。

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      關鍵詞:智能手機

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