小編語:繼羅王論戰(zhàn)視頻之后,小編又被科普了一次……
手機更新?lián)Q代的速度是十分快速的,我們從過去的過去最早的摩托羅拉的大磚頭,到現(xiàn)在的蘋果、安卓這兩大系統(tǒng)主導的智能手機。在短短的三十年間,其體積的變化也是相當?shù)捏@人的,由過去笨重體型逐漸的蛻變成如今的纖薄的如紙的智能手機。那么,試問究竟什么讓今天的智能手機變得如此之薄呢?
為什么手機能變薄? 從手機屏結(jié)構(gòu)解析
任何物體說到它外部的變化時,都是從內(nèi)部開始的,那我們就先從手機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來探秘吧。手機的主要是分為三大的結(jié)構(gòu),電池,主板,顯示屏。編輯認為手機之所以變薄分為兩個方向,其一,是以電池和主板的變薄為主的方向,根據(jù)科技界內(nèi)耳熟能詳?shù)?ldquo;摩爾定律”來看,隨著芯片尺寸不斷的的縮小,性能也隨之不斷的提升,手機的體積也自然而仍然的在變薄。而另一個方向就是,編輯今天將要為大家揭示的手機變薄的主題――一直在變薄的手機屏幕。
OLED顯示技術(shù)
隨著近些年來顯示技術(shù)提升,智能手機廠商之間的競爭愈發(fā)的激烈。每一個廠商的為了在這個市場上站穩(wěn)腳跟,紛紛推出了全新的顯示硬件來彰顯獨樹一幟的形象。諸如IPS、SLCD、AMOLED、Retina和IGZO-TFT顯示技術(shù),以及觸摸屏中On-cell、In-cell和OGS全貼合屏幕技術(shù)方案等不斷浮出水面,并走進尋常百姓的手中。而以上全新的技術(shù)名詞,是否真的在改變手機屏幕的厚度呢?
作為最為重要的人機交互的最重要的設備之一,顯示屏結(jié)構(gòu)在這短短的數(shù)年間悄然的在變薄,那么,究竟是什么原因使手機的屏幕在變薄的呢?因此,編輯就帶領(lǐng)大家從屏幕的結(jié)構(gòu)的拆解,開始為大家抽絲剝繭的剖析,哪些結(jié)構(gòu)層面能夠變薄,變薄之后會否影響顯示效果的好壞。
●手機顯示屏結(jié)構(gòu)
手機屏幕顯示結(jié)構(gòu),其實和液晶顯示器的結(jié)構(gòu)基本上大同小異。其顯示的的基本原理都是,手機內(nèi)部電源通過驅(qū)動IC,施加電壓刺激液晶分子偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生點、線、面的圖像,液晶分子便如閘門般地阻隔LED背光源發(fā)出光線的通過率,進而將光線投射在不同顏色的彩色濾光片中形成圖像。
iPad mini2沒它遭秒殺 IGZO屏幕大起底 手機屏幕顯示結(jié)構(gòu)
●舍棄LED背光源的AMOLED
一般來說,顯示屏由許多可以發(fā)出任意顏色的光線的像素組成,只要控制各個像素顯示相應的顏色就能輸出彩色圖像了。TFT是薄膜晶體管的縮寫,是屏幕顯示重要的結(jié)構(gòu)之一,通過“百葉窗”式的矩陣排列精確控制其前面的每一個像素上,通過的背光光線的多少,從而形成彩色圖像。由于液晶面板本身不能發(fā)光,因此需要LED背光光源向上打光,通過TFT來控制光線的通過來顯示圖像。如果,去掉LED背光源的還能否顯示出彩色圖像呢?
Note2秒iPhone5!五款最熱手機生死斗 三星AMOLED屏和蘋果IPS屏對比度PK
三星推出的AMOLED顯示技術(shù),就是一種舍棄LED不光源的一種全新顯示方式。AMOLED是OLED的一種,主動式矩陣有機發(fā)光二極管。它指的是在電場驅(qū)動下利用有機半導體材料和發(fā)光材料,通過把載流子注入和復合導致發(fā)光的二極管。
OLED發(fā)光原理是用ITO透明電極和金屬電極分別作為器件的陽極和陰極,在一定電壓驅(qū)動下,電子和空穴分別從陰極和陽極注入到電子和空穴傳輸層,電子和空穴分別經(jīng)過電子和空穴傳輸層遷移到發(fā)光層,并在發(fā)光層中相遇,形成激子并使發(fā)光分子激發(fā),后者經(jīng)過輻射弛豫而發(fā)出可見光。
OLED屏與LCD屏結(jié)構(gòu)對比圖
AMOLED屏的非常薄,并且還可以的將觸摸層嵌入其中(之后要提及的In-cell全貼合屏幕技術(shù)),而且有AMOLED自發(fā)光的原理,完全可以舍棄傳統(tǒng)LCD液晶顯示屏的LED背光模組。因此,使用AMOLED顯示屏的手機厚度,要比使用傳統(tǒng)LCD液晶屏的手機薄一些。
智能手機手機的發(fā)展也不過是發(fā)展了短短的15年。從手機巨頭摩托羅拉在上世紀90年代末,推出了一款名為天拓A6188的手機。作為全球的第一款智能手機,它擁有兩大第一世界紀錄:它是全球第一部具有觸摸屏的手機,它同時也是第一部中文手寫識別輸入的手機。編輯相信只要使用過的智能手機的朋友,都多多少少的知曉觸摸屏這個技術(shù)名詞。那么,手機觸摸屏技術(shù)會否影響手機厚度呢?
手機顯示屏機構(gòu)圖
從手機的屏幕結(jié)構(gòu)上來看,我們大體上可以起拆分成3大部分,從人手接觸的保護玻璃往下,依次包括觸摸屏和顯示屏。而這三部分是需要進行貼合的,一般來說需要兩次貼合,在保護玻璃與觸摸屏之間進行一次貼合,而另一次的貼合則是在顯示屏與觸摸屏之間。按貼合的方式分可以分為全貼合和框貼兩種。由于目前使用全貼觸摸屏技術(shù)已經(jīng)成為主流,因此,只對目前主流的三種進行分析。
●全貼合技術(shù)分類
全貼合技術(shù)
全貼合技術(shù)就是利用水膠或者光學膠把面板與觸摸屏無縫的粘貼成一體。目前市場上常見的全貼合屏幕主要是以原有觸控屏廠商為主導的OGS方案,以及由面板廠商主導的On Cell和In Cell技術(shù)方案。
1.In-Cell
In-Cell是指將觸摸面板功能嵌入到液晶像素中的方法,即在顯示屏內(nèi)部嵌入觸摸傳感器功能,這樣能使屏幕變得更加輕薄。同時In-Cell屏幕還要嵌入配套的觸控IC,否則很容易導致錯誤的觸控感測訊號或者過大的噪音。目前使用In-cell技術(shù)蘋果iPhone5屏幕厚度約為2.54mm,其中In-cell技術(shù)就為屏幕厚度減少了0.44mm。
In-cell全貼技術(shù)結(jié)構(gòu)圖
2.On-cell
On-Cell是指將觸摸屏嵌入到顯示屏的彩色濾光片基板和偏光片之間的方法,即在液晶面板上配觸摸傳感器,相比In Cell技術(shù)難度降低不少。主要應用于三星的AMOLED屏手機上,但是尚未克服薄型化。
In-cell與On-cell對比圖(僅顯示TFT-LCD結(jié)構(gòu))
3.OGS /TOL
OGS是單片式觸控面板的意思,OGS技術(shù)就是把觸控屏與保護玻璃集成在一起,在保護玻璃內(nèi)側(cè)鍍上ITO導電層,直接在保護玻璃上進行鍍膜和光刻,由于節(jié)省了一片玻璃和一次貼合,觸摸屏能夠做的更薄且成本更低。在有些觸控廠商的內(nèi)部文檔中會用 TOL 來表述OGS ,兩者是一個意思。在保護玻璃上直接形成ITO導電膜及傳感器的技術(shù),一塊玻璃同時起到保護玻璃和觸摸傳感器的雙重作用。
注:ITO:氧化銦,弱導電體,特性是當厚度降到1800個埃(埃=10-10米)以下時會突然變得透明,再薄下去透光率反而下降,到300埃厚度時透光率又上升。
OGS全貼技術(shù)結(jié)構(gòu)圖
嵌入式面板厚度對比 圖片來源:DIGTIMES
通過以上4種嵌入式屏幕結(jié)構(gòu)對比圖來看,去掉一塊玻璃的In-cell內(nèi)嵌式全貼合技術(shù),明顯的要比GG、On-cell和OGS三種全貼合技術(shù)方案要薄得多。
全文總結(jié):
手機的發(fā)展雖然只有短短三十多年的時間,無論是功能上,從過去只能通話和發(fā)短信,到現(xiàn)在多任務處理、各種功能的APP的上線和各種娛樂功能。還是從硬件方面的,從過去的單核低頻率CPU,到現(xiàn)在的四核、八核高頻率的CPU。全部都置入這個體型纖薄的小盒子里。從而體現(xiàn)了科技飛速的發(fā)展,而手機屏幕顯示技術(shù)發(fā)展也是非常迅猛的,同時也是作為智能手機變得越來越薄關(guān)鍵技術(shù)之一。