全面认识触控手机 触摸屏知识大搜罗

更新日期:2010-10-08
       前言:
       第一部移动电话诞生于1973年的美国,由摩托罗拉公司的工程技术人员马丁·库帕发明。但马丁·库帕使用的这部移动电话还不能称之为手机,因为其足有两块砖头那么大,真正意义上的“手机”在1987年推出,自此之后,手机的体积越来越小,应用于手机上的技术和应用越来越丰富。2006年之后,颠覆性的手机功能升级越来越小,但另一项手机应用的革命却在不断蔓延,这就是触控操作手机的普及。
  可以说2008年~2009年间是全球触控手机百花齐放的一刻,目前主流的触控操作界面已经有9种以上,这些创新的设计正在接受市场的洗礼。经过大浪淘沙的遴选,最终强者胜出,现在正是我们能够看到整个市场全貌的时刻。手机中国特推出大型专题解读主流9大手机触控操作平台。
一、电容式触摸屏与电阻式触摸屏
  1.电容式触摸屏的介绍:
  电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导电体内形成一个低电压交流电场。在触摸屏幕时,由于人体电场,手指与导体层间会形成一个耦合电容,四边电极发出的电流会流向触点,而电流强弱与手指到电极的距离成正比,位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置。
  电容式触摸屏是在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质。当手指触摸在金属层上时,触点的电容就会发生变化,使得与之相连的振荡器频率发生变化,通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息。
  电容式触摸屏缺陷:
由于电容随温度、湿度或接地情况的不同而变化,故其稳定性较差,往往会产生漂移现象。该种触摸屏适用于系统开发的调试阶段。

  2.电阻式触摸屏基本原理:
电阻式触摸屏利用压力感应进行控制。电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏,这是一种多层的复合薄膜,它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层,表面涂有一层透明氧化金属(透明的导电电阻)导电层,上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层涂层、在他们之间有许多细小的(小于1/1000英寸)的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。 当手指触摸屏幕时,两层导电层在触摸点位置就有了接触,电阻发生变化,在X和Y两个方向上产生信号,然后送触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出(X,Y)的位置,再根据模拟鼠标的方式运作。这就是电阻技术触摸屏的基本原理。
 
  二、分辨率
  1.屏幕分辨率:
  幕分辨率是确定屏幕上显示多少信息的设置,以水平和垂直像素来衡量。屏幕分辨率低时(例如 640 x 480),在屏幕上显示的项目少,但尺寸比较大。屏幕分辨率高时(例如 1600 x 1200),在屏幕上显示的项目多,但尺寸比较小。

  2.WVGA的定义:
  数码产品屏幕材质的一种,VGA的另一种形式,比VGA分辨率高,别名: Wide VGA, ,其分辩率为800×480象素。是扩大了VGA(640×480)的分辨率。应用于PDA和手机等,因为很多网页的宽度都是800,所以WVGA的屏幕会更加适和于浏览网页,可以说是未来手持设备的分辨率的大趋势。
  3.QVGA的定义:
  QVGA即“QuarterVGA ”是指VGA的4分之一尺寸。就是在液晶屏幕上输出的分辨率是240×320像素。需要说明的是有些媒体把QVGA屏幕当成与TFT和TFD等LCD材质相同的东西是错误的,QVGA屏幕的说法多见与日本的一些手机中,目前采用微软PPC操作系统的智能手机屏幕也大多是320×240像素的QVGA屏幕。
  所谓QVGA液晶技术,就是在液晶屏幕上输出的分辨率是240×320的液晶输出方式。这个分辨率其实和屏幕本身的大小并没有关系。比如说,如果2.1英寸液晶显示屏幕可以显示240×320分辨率的图象,就叫做“QVGA 2.1英寸液晶显示屏”;如果3.8英寸液晶显示屏幕可以显示240×320的图象,就叫做“QVGA 3.8英寸液晶显示屏”,以上两种情况虽然具有相同的分辨率,但是由于尺寸的不同实际的视觉效果也不同,一般来说屏幕小的一个画面自然也会小一些。
三、显示屏幕
  1.STN屏幕
  STN(Super Twisted Nematic)屏幕,又称为超扭曲向列型液晶显示屏幕。在传统单色液晶显示器上加入了彩色滤光片,并将单色显示矩阵中的每一像素分成三个像素,分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色,以此达到显示彩色的作用,颜色以淡绿色为和橘色为主。STN屏幕属于反射式LCD,它的好处是功耗小,但在比较暗的环境中清晰度较差。
  STN也是我们接触得最多的材质类型,目前主要有CSTN和DSTN之分,它属于被动矩阵式LCD器件,所以功耗小、省电,但么应时间较慢,为200毫秒。
  2.TFT屏幕
  TFT(Thin Film Transistor)即薄膜场效应晶体管,属于有源矩阵液晶显示器中的一种。它可以“主动地”对屏幕上的各个独立的像素进行控制,这样可以大大提高反应时间。一般TFT的反应时间比较快,约80毫秒,而且可视角度大,一般可达到130度左右,主要运用在高端产品。所谓薄膜场效应晶体管,是指液晶显示器上的每一液晶象素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动。从而可以做到高速度、高亮度、高对比度显示屏幕信息。TFT属于有源矩阵液晶显示器,在技术上采用了“主动式矩阵”的方式来驱动,方法是利用薄膜技术所作成的电晶体电极,利用扫描的方法“主动拉”控制任意一个显示点的开与关,光源照射时先通过下偏光板向上透出,借助液晶分子传导光线,通过遮光和透光来达到显示的目的。
  TFT-LCD液晶显示屏是薄膜晶体管型液晶显示屏,也就是“真彩”(TFT)。TFT液晶为每个像素都设有一个半导体开关,每个像素都可以通过点脉冲直接控制,因而每个节点都相对独立,并可以连续控制,不仅提高了显示屏的反应速度,同时可以精确控制显示色阶,所以TFT液晶的色彩更真。TFT液晶显示屏的特点是亮度好、对比度高、层次感强、颜色鲜艳,但也存在着比较耗电和成本较高的不足。TFT液晶技术加快了手机彩屏的发展。新一代的彩屏手机中很多都支持65536色显示,有的甚至支持16万色显示,这时TFT的高对比度,色彩丰富的优势就非常重要了。
  TFT型的液晶显示器主要的构成包括:萤光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等等。
 
  3.TFD屏幕
  TFD(Thin Film Diode)屏幕,又称为薄膜二极管半透式液晶显示屏。TFD技术由精工和爱普生公司开发出来,专门用在手机屏幕上。它是TFT和STN的折中,比STN的亮度和色彩饱和度更好,也比TFT省电。最大特点是无论在关闭背光(反射模式)或打开背光(透射模式)条件下都能提供高画质、易观看的显示,并具有低功耗、高画质、高反应速度等优点。
 
  4.OLED屏幕
  OLED (Organic Light Emitting Display)即有机发光显示器,在手机LCD上属于新型产品,被称誉为“梦幻显示器”。OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同,无需背光灯,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄,可视角度更大,并且能够显著的节省耗电量。目前在OLED的二大技术体系中,低分子OLED技术为日本掌握,而高分子的PLED(LG手机的所谓OEL就是这个体系的产品)的技术及专利则由英国的科技公司CDT的掌握,两者相比PLED产品的彩色化上仍有一定困难。  
  不过,虽然将来技术更优秀的OLED可能会取代TFT等LCD,但有机发光显示技术还存在着使用寿命短、屏幕大型化难等缺陷。

  5.AMOLED屏幕
  AMOLED(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode)。主动矩阵有机发光二极体面板(AMOLED)被称为下一代显示技术。
AMOLED不管在画质、效能及成本上,先天表现都较TFT LCD优势很多。显示效能方面,AMOLED反应速度较快、对比度更高、视角也较广,这些是AMOLED天生就胜过TFT LCD的地方;另外AMOLED具自发光的特色,不需使用背光板,因此比TFT更能够做得轻薄,而且更省电;还有一个更重要的特点,不需使用背光板的AMOLED可以省下占TFT LCD 3到4成比重的背光模块成本。
尤其AMOLED在省电方面的特色,很适合手机,目前AMOLED面板耗电量大约仅有TFT LCD的6成,未来技术还有再下降的空间。但是AMOLED面板的价格足足高出TFT LCD的50%。目前,很多数码大厂商都十分重视这项新的显示技术。
  6.ASV液晶面板技术   
  ASV(Advanced Super View)技术是SHARP在液晶面板生产技术上又一突破,这个技术主要应用在SHARP高端市场定位的液晶显示器上。这个技术主要是通过缩小液晶面板上颗粒之间的间距,增大液晶颗粒上光圈,并整体调整液晶颗粒的排布,来全面提高了液晶屏幕的可视角度、液晶颗粒的反应时间、色彩对比度和屏幕亮度。在同样屏幕面积的对比下、可以令到采用了ASV技术的屏幕相比起普通没有采用ASV技术的液晶显示器参数和效果上都有一个本质的提升,比如说:T1520、 T1620、T1820等系列的机型,与市面上同一屏幕大小级别的相比,无论是在参数上还是在效果上都明显占优。