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全面認(rèn)識觸控手機(jī) 觸摸屏知識大搜羅

CNMO 【原創(chuàng)】 作者:謝玨,張國仁 2009-08-18 06:57
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  前言:
  第一部移動電話誕生于1973年的美國,由摩托羅拉公司的工程技術(shù)人員馬丁·庫帕發(fā)明。但馬丁·庫帕使用的這部移動電話還不能稱之為手機(jī),因?yàn)槠渥阌袃蓧K磚頭那么大,真正意義上的“手機(jī)”在1987年推出,自此之后,手機(jī)的體積越來越小,應(yīng)用于手機(jī)上的技術(shù)和應(yīng)用越來越豐富。2006年之后,顛覆性的手機(jī)功能升級越來越小,但另一項(xiàng)手機(jī)應(yīng)用的革命卻在不斷蔓延,這就是觸控操作手機(jī)的普及。
  可以說2008年~2009年間是全球觸控手機(jī)百花齊放的一刻,目前主流的觸控操作界面已經(jīng)有9種以上,這些創(chuàng)新的設(shè)計正在接受市場的洗禮。經(jīng)過大浪淘沙的遴選,最終強(qiáng)者勝出,現(xiàn)在正是我們能夠看到整個市場全貌的時刻。手機(jī)中國特推出大型專題解讀主流9大手機(jī)觸控操作平臺。

一、電容式觸摸屏與電阻式觸摸屏

  1.電容式觸摸屏的介紹:
  電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極,在導(dǎo)電體內(nèi)形成一個低電壓交流電場。在觸摸屏幕時,由于人體電場,手指與導(dǎo)體層間會形成一個耦合電容,四邊電極發(fā)出的電流會流向觸點(diǎn),而電流強(qiáng)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(qiáng)弱,準(zhǔn)確算出觸摸點(diǎn)的位置。

  電容式觸摸屏是在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導(dǎo)電物質(zhì)。當(dāng)手指觸摸在金屬層上時,觸點(diǎn)的電容就會發(fā)生變化,使得與之相連的振蕩器頻率發(fā)生變化,通過測量頻率變化可以確定觸摸位置獲得信息。

  電容式觸摸屏缺陷:
由于電容隨溫度、濕度或接地情況的不同而變化,故其穩(wěn)定性較差,往往會產(chǎn)生漂移現(xiàn)象。該種觸摸屏適用于系統(tǒng)開發(fā)的調(diào)試階段。


  2.電阻式觸摸屏基本原理:
電阻式觸摸屏利用壓力感應(yīng)進(jìn)行控制。電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏,這是一種多層的復(fù)合薄膜,它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層,表面涂有一層透明氧化金屬(透明的導(dǎo)電電阻)導(dǎo)電層,上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內(nèi)表面也涂有一層涂層、在他們之間有許多細(xì)小的(小于1/1000英寸)的透明隔離點(diǎn)把兩層導(dǎo)電層隔開絕緣。 當(dāng)手指觸摸屏幕時,兩層導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)位置就有了接觸,電阻發(fā)生變化,在X和Y兩個方向上產(chǎn)生信號,然后送觸摸屏控制器??刂破鱾蓽y到這一接觸并計算出(X,Y)的位置,再根據(jù)模擬鼠標(biāo)的方式運(yùn)作。這就是電阻技術(shù)觸摸屏的基本原理。

  二、分辨率

  1.屏幕分辨率:
  幕分辨率是確定屏幕上顯示多少信息的設(shè)置,以水平和垂直像素來衡量。屏幕分辨率低時(例如 640 x 480),在屏幕上顯示的項(xiàng)目少,但尺寸比較大。屏幕分辨率高時(例如 1600 x 1200),在屏幕上顯示的項(xiàng)目多,但尺寸比較小。


  2.WVGA的定義:
  數(shù)碼產(chǎn)品屏幕材質(zhì)的一種,VGA的另一種形式,比VGA分辨率高,別名 : Wide VGA, ,其分辯率為800×480象素。是擴(kuò)大了VGA(640×480)的分辨率。應(yīng)用于PDA和手機(jī)等,因?yàn)楹芏嗑W(wǎng)頁的寬度都是800,所以WVGA的屏幕會更加適和于瀏覽網(wǎng)頁,可以說是未來手持設(shè)備的分辨率的大趨勢。

  3.QVGA的定義:
  QVGA即“QuarterVGA ”是指VGA的4分之一尺寸。就是在液晶屏幕上輸出的分辨率是240×320像素。需要說明的是有些媒體把QVGA屏幕當(dāng)成與TFT和TFD等LCD材質(zhì)相同的東西是錯誤的,QVGA屏幕的說法多見與日本的一些手機(jī)中,目前采用微軟PPC操作系統(tǒng)的智能手機(jī)屏幕也大多是320×240像素的QVGA屏幕。

  所謂QVGA液晶技術(shù),就是在液晶屏幕上輸出的分辨率是240×320的液晶輸出方式。這個分辨率其實(shí)和屏幕本身的大小并沒有關(guān)系。比如說,如果2.1英寸液晶顯示屏幕可以顯示240×320分辨率的圖象,就叫做“QVGA 2.1英寸液晶顯示屏”;如果3.8英寸液晶顯示屏幕可以顯示240×320的圖象,就叫做“QVGA 3.8英寸液晶顯示屏”,以上兩種情況雖然具有相同的分辨率,但是由于尺寸的不同實(shí)際的視覺效果也不同,一般來說屏幕小的一個畫面自然也會小一些。

  三、顯示屏幕

  1.STN屏幕
  STN(Super Twisted Nematic)屏幕,又稱為超扭曲向列型液晶顯示屏幕。在傳統(tǒng)單色液晶顯示器上加入了彩色濾光片,并將單色顯示矩陣中的每一像素分成三個像素,分別通過彩色濾光片顯示紅、綠、藍(lán)三原色,以此達(dá)到顯示彩色的作用,顏色以淡綠色為和橘色為主。STN屏幕屬于反射式LCD,它的好處是功耗小,但在比較暗的環(huán)境中清晰度較差。

  STN也是我們接觸得最多的材質(zhì)類型,目前主要有CSTN和DSTN之分,它屬于被動矩陣式LCD器件,所以功耗小、省電,但么應(yīng)時間較慢,為200毫秒。

  2.TFT屏幕
  TFT(Thin Film Transistor)即薄膜場效應(yīng)晶體管,屬于有源矩陣液晶顯示器中的一種。它可以“主動地”對屏幕上的各個獨(dú)立的像素進(jìn)行控制,這樣可以大大提高反應(yīng)時間。一般TFT的反應(yīng)時間比較快,約80毫秒,而且可視角度大,一般可達(dá)到130度左右,主要運(yùn)用在高端產(chǎn)品。所謂薄膜場效應(yīng)晶體管,是指液晶顯示器上的每一液晶象素點(diǎn)都是由集成在其后的薄膜晶體管來驅(qū)動。從而可以做到高速度、高亮度、高對比度顯示屏幕信息。TFT屬于有源矩陣液晶顯示器,在技術(shù)上采用了“主動式矩陣”的方式來驅(qū)動,方法是利用薄膜技術(shù)所作成的電晶體電極,利用掃描的方法“主動拉”控制任意一個顯示點(diǎn)的開與關(guān),光源照射時先通過下偏光板向上透出,借助液晶分子傳導(dǎo)光線,通過遮光和透光來達(dá)到顯示的目的。

  TFT-LCD液晶顯示屏是薄膜晶體管型液晶顯示屏,也就是“真彩”(TFT)。TFT液晶為每個像素都設(shè)有一個半導(dǎo)體開關(guān),每個像素都可以通過點(diǎn)脈沖直接控制,因而每個節(jié)點(diǎn)都相對獨(dú)立,并可以連續(xù)控制,不僅提高了顯示屏的反應(yīng)速度,同時可以精確控制顯示色階,所以TFT液晶的色彩更真。TFT液晶顯示屏的特點(diǎn)是亮度好、對比度高、層次感強(qiáng)、顏色鮮艷,但也存在著比較耗電和成本較高的不足。TFT液晶技術(shù)加快了手機(jī)彩屏的發(fā)展。新一代的彩屏手機(jī)中很多都支持65536色顯示,有的甚至支持16萬色顯示,這時TFT的高對比度,色彩豐富的優(yōu)勢就非常重要了。

  TFT型的液晶顯示器主要的構(gòu)成包括:螢光管、導(dǎo)光板、偏光板、濾光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶體管等等。
 
  3.TFD屏幕
  TFD(Thin Film Diode)屏幕,又稱為薄膜二極管半透式液晶顯示屏。TFD技術(shù)由精工和愛普生公司開發(fā)出來,專門用在手機(jī)屏幕上。它是TFT和STN的折中,比STN的亮度和色彩飽和度更好,也比TFT省電。最大特點(diǎn)是無論在關(guān)閉背光(反射模式)或打開背光(透射模式)條件下都能提供高畫質(zhì)、易觀看的顯示,并具有低功耗、高畫質(zhì)、高反應(yīng)速度等優(yōu)點(diǎn)。

  4.OLED屏幕
  OLED (Organic Light Emitting Display)即有機(jī)發(fā)光顯示器,在手機(jī)LCD上屬于新型產(chǎn)品,被稱譽(yù)為“夢幻顯示器”。OLED顯示技術(shù)與傳統(tǒng)的LCD顯示方式不同,無需背光燈,采用非常薄的有機(jī)材料涂層和玻璃基板,當(dāng)有電流通過時,這些有機(jī)材料就會發(fā)光。而且OLED顯示屏幕可以做得更輕更薄,可視角度更大,并且能夠顯著的節(jié)省耗電量。目前在OLED的二大技術(shù)體系中,低分子OLED技術(shù)為日本掌握,而高分子的PLED(LG手機(jī)的所謂OEL就是這個體系的產(chǎn)品)的技術(shù)及專利則由英國的科技公司CDT的掌握,兩者相比PLED產(chǎn)品的彩色化上仍有一定困難?! ?/P>

  不過,雖然將來技術(shù)更優(yōu)秀的OLED可能會取代TFT等LCD,但有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)還存在著使用壽命短、屏幕大型化難等缺陷。


  5.AMOLED屏幕
  AMOLED(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode)。主動矩陣有機(jī)發(fā)光二極體面板(AMOLED)被稱為下一代顯示技術(shù)。

AMOLED不管在畫質(zhì)、效能及成本上,先天表現(xiàn)都較TFT LCD優(yōu)勢很多。顯示效能方面,AMOLED反應(yīng)速度較快、對比度更高、視角也較廣,這些是AMOLED天生就勝過TFT LCD的地方;另外AMOLED具自發(fā)光的特色,不需使用背光板,因此比TFT更能夠做得輕薄,而且更省電;還有一個更重要的特點(diǎn),不需使用背光板的AMOLED可以省下占TFT LCD 3到4成比重的背光模塊成本。

尤其AMOLED在省電方面的特色,很適合手機(jī),目前AMOLED面板耗電量大約僅有TFT LCD的6成,未來技術(shù)還有再下降的空間。但是AMOLED面板的價格足足高出TFT LCD的50%。目前,很多數(shù)碼大廠商都十分重視這項(xiàng)新的顯示技術(shù)。

  6.ASV液晶面板技術(shù)   
  ASV(Advanced Super View)技術(shù)是SHARP在液晶面板生產(chǎn)技術(shù)上又一突破,這個技術(shù)主要應(yīng)用在SHARP高端市場定位的液晶顯示器上。這個技術(shù)主要是通過縮小液晶面板上顆粒之間的間距,增大液晶顆粒上光圈,并整體調(diào)整液晶顆粒的排布,來全面提高了液晶屏幕的可視角度、液晶顆粒的反應(yīng)時間、色彩對比度和屏幕亮度。在同樣屏幕面積的對比下、可以令到采用了ASV技術(shù)的屏幕相比起普通沒有采用ASV技術(shù)的液晶顯示器參數(shù)和效果上都有一個本質(zhì)的提升,比如說:T1520、 T1620、T1820等系列的機(jī)型,與市面上同一屏幕大小級別的相比,無論是在參數(shù)上還是在效果上都明顯占優(yōu)。

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