一、液晶显示屏电路的组成部件
智能手机的液晶显示屏电路是用来显示当前手机工作状态或输入入工指令的重要部件。目前智能手机的显示屏主要采用TP显示屏。TP显示屏可以实现触摸功能,俗称触摸显示屏。TP显示屏与普通LCD显示屏不同的地方是,TP显示屏在普通LCD显示屏的基础上增加了触摸板,从而可以实现输入入工指令的功能。
智能手机的显示屏电路主要由微处理器、图像处理器、液晶显示屏、触摸屏驱动电路、触摸板、LED背光驱动器、LED背光灯等组成,如图1所示。
1.液晶显示屏
智能手机的液晶显示屏采用的是液晶分子为原料制造的液晶屏,液晶是液态光电显示材料,当通电时导通,排列变得有秩序,使光线容易通过;不通电时排列混乱,阻止光线通过,从而让液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透。入们利用液晶的电光效应把电信号转换成字符、图像等可见信号来显示图像。
目前智能手机的液晶屏主要包括TFT屏、IPS屏、NOVA屏、AMOLED屏等。
1)TFT(Thin Film Transistor,薄膜场效应晶体管)液晶屏采用“背透”与“反射”相结合的方式,在液晶的背部设置特殊光管,液晶为每个像素都设有一个半导体开关,其加工工艺类似于大规模集成电路。由于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,并可以进行连续控制。这样的设计不仅提高了显示屏的反应速度,同时可以精确控制显示灰度,所以TFT液晶的色彩更逼真,显示效果最好,对比度最强,视觉效果最艳丽,耗电量最大。
高对比度、高响应、宽视角、大容量显示的特点,使TFT几乎成为目前最完美的LCD产品,因此一般高档的手机都采用TFT屏。
2)IPS屏是属于LCD的一个延伸,相对而言,IPS更纯粹地算是一种面板。IPS面板最大的特点就是它的两极在同一个面上,而不像其他液晶模式的电极是在上下两面,立体排列。该技术把液晶分子的排列方式进行了优化,采取水平排列方式,当遇到外界压力时,分子结构向下稍微下陷,但是整体分子还呈水平状。在遇到外力时,硬屏液晶分子结构坚固性和稳定性远远优于软屏,所以不会产生画面失真和影响画面色彩,可以最大限度地保护画面效果不被损害。
IPS的技术原理决定了它能提供更快的响应速度,并且在屏幕受压时的漏光现象小于VA液晶,因此更适合用来制造触摸屏。IPS屏具有低耗电、高透光率、高亮度、反应快速、无色偏、高色彩还原性等特性。
3)NOVA实际上也是一种屏幕显示技术,NOVA屏幕又被称为高亮显示屏,它是在IPS的基础上采用的一项提高屏幕亮度的技术。
NOVA显示屏幕具备更高的亮度水平和纯白色调,可精确显示黑白原色,优化阅读体验。应用到产品中以后,令手机屏幕无论在室内光线还是室外强光下,都可以呈现清晰的显示效果。此外在相同的室内环境下,和普通LCD屏幕比起来,NOVA显示屏还能减少50%的能耗。
4)AMOLED(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode)是有源矩阵有机发光二极体面板。相比传统的液晶面板,AMOLED具有响应速度快、自发光、显示效果优异及更低电能消耗的优点,以及反应速度较快、对比度更高、视角较广等特点。
AMOLED使用的是主动式发光的技术,通俗地讲就是屏幕上的每一个像素实际上除了能完成显示色彩的功能之外还具有自发光的特性,这样在任何一种背景下并不是屏幕上的所有的像素都在发光,纯黑的地方像素不仅仅没能显示出来同时也没有发光,这在很大的程度上节省了电量。同时对手机的屏幕而言这也是一种很好的保护。而且AMOLED在色彩方面拥有更为鲜艳的表现,当然这种鲜艳却需要一定的适应过程,因为在我们看惯了偏白的TFT屏幕之后,面对艳丽的AMOLED屏幕时会觉时屏幕有些偏红,但在适应之后会发现AMOLED在色彩方面的优势是十分明显的。
2.触摸屏
目前智能手机的触摸屏主要有两种:电容式触摸屏和电阻式触摸屏。
(1)电队式触摸屏
电阻式触摸屏包含上下叠合的两个透明层,四线和八线触摸屏由两层具有相同表面电阻的透明阻性材料组成,五线和七线触摸屏由一个阻性层和一个导电层组成,通常还要用一种弹性材料来将两层隔开。当触摸屏表面受到的压力(如通过笔尖或手指进行按压)足够大时,顶层与底层之间会产生接触。所有的电阻式触摸屏都采用分压器原理来产生代表X坐标和坐标的电压。而软件会识别这些坐标的当前变化,开始执行与该点对应的功能。
电阻式触摸屏虽然持久耐用,但由于层数多的原因导致透光率不佳,用户阅读体验不佳。而它们仅支持单点触控,比如想用双指缩放图片就无法达到。
(2)电容式触摸屏
电容式触摸屏是目前智能手机的主流配置,其实电容式触摸屏与电阻式触摸屏一样,同样有上下两层,电容式触摸屏是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜体层,再在导体层外加上一块保护玻璃,双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器,同时透光率更高。这两种屏的区别是:电容式触摸屏不是通过两层之间的碰撞而产生反应。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。在手指触摸屏幕时,由于入体电场,手指与导体层间会形成一个藕合电容,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。
电容式触摸屏的优点是感应灵敏,支持多点触摸,更适合娱乐玩游戏,但在定位精确度方面不如电阻式触摸屏。