顯示屏與觸控技術(shù)課件

顯示屏與觸控屏

1制做：陳小芳日期：2014-7-3

顯示屏與觸控屏

1制做：陳小芳I顯示屏技術(shù)對比I顯示屏技術(shù)對比：IPS/LTPS/CGS/IGZO/AMOLED導(dǎo)讀:IPS、LTPS、CGS、IGZO、AMOLED

都是什么屏幕又有什么區(qū)別？目前的手機屏幕技術(shù)實在太多，本文旨在介紹各種面板以及屏幕技術(shù)，便于大家更好地進行區(qū)分。2I顯示屏技術(shù)對比I顯示屏技術(shù)對比：IPS/LTPS/CG顯示屏技術(shù)對比首先我們要強調(diào)一點，目前手機的屏幕分類只有兩種，分別是TFT-LCD和OLED，市場上的OLED大部分是AMOLED的，他們分別代表著被動式和主動式的顯示屏幕?，F(xiàn)在的廠家很喜歡使用面板類型來標(biāo)注TFT-LCD面板，常見的面板主要有TN、VA、IPS、CPA（AVS）等，而a-Si、IGZO、LTPS和CGS則是材料技術(shù)。目前手機上常見的OLED屏幕以三星的SuperAMOLED屏幕為主。3顯示屏技術(shù)對比3顯示屏技術(shù)對比

4顯示屏幕的歷史回顧主動式

SuperAMOLED面板名為超級有源矩陣有機發(fā)光二極管面板（SuperActiveMatrixOrganicLightEmittingDiode）。

LCD的顯示技術(shù)由于其天生的就是受（需要背光的支持），所以不管怎樣亮度總有損失，而且光要透過兩層玻璃與各種膜產(chǎn)生偏光，這樣會帶來色彩的損失，另外像素密度的提高也比較困難，成本會更高，所以人們更需要一種可以接近無損的屏幕，于是可以自發(fā)光的攻型顯示技術(shù)被發(fā)展了起來，這就是我們所說的AMOLED。由于其不需要厚厚的玻璃與背光板，這種屏幕的發(fā)出的光可以直接被人眼接受，這樣不管是從色彩損失還是視角上，這種屏幕都是一種理想的屏幕。不過老天爺往往是公平的，OLED也有其不可克服的缺點，那就是三色發(fā)光損耗不一致。我們知道現(xiàn)在的白光實際上是有三原色組成的，即紅、綠、藍三色，那么要想發(fā)出這三種光我們所要給出的能量并不一致，反映到實際上就是所加電流不一致（E=hv，頻率不同所需要的能量也不同），這就好比你敲打東西，你所使用的力量越大，那么工具也就越容易損壞，所以AMOLED中發(fā)紅光的電極損壞的就比藍綠電極要慢，也就是說屏幕越用會越偏紅。于是有些廠商為了減緩這種效果會將屏幕在出廠時調(diào)的比較藍，這樣使用一段時間屏幕顏色就正常了。顯示屏技術(shù)對比

4顯示屏幕的歷史回顧顯示屏技術(shù)對比被動式被動式的面板需要背光的支持，主要有下面這幾種類型。

TN面板名為扭曲向列型面板（TwistedNematic），成本低廉注定了它是應(yīng)用最廣泛的一種，TN有時候也會被稱之為TFT（好吧這是民間通俗不太科學(xué)叫法），TN面板的缺點是可視角度小、色彩還原能力有限。5顯示屏技術(shù)對比5顯示屏技術(shù)對比VA面板全稱垂直配向型面板（VerticalAlignment），有富士通的MVA和三星的PVA兩種。比起TN面板，VA面板可以提供更廣的可視角度以及更好的色彩還原能力。三星的PVA（PatternedVerticalAlignment）面板技術(shù)是從富士通的MVA發(fā)展和繼承而來。VA面板的缺點是功耗較高、價格較高。IPS面板全稱平面轉(zhuǎn)換面板（In-PlaneSwitching），是日立公司在1996年開發(fā)的面板技術(shù)，從TFT面板改進而來，所以也稱為“Super-TFT”面板。IPS面板分為S-IPS、AS-IPS、H-IPS、S-IPS和E-IPS等幾種，同樣擁有可視角度大，色彩還原能力較強的優(yōu)點，但其功耗較SuperAMOLED屏幕高。CPA為連續(xù)焰火狀排列模式廣視角面板（ContinuousPinwheelAlignment），這一種面板同樣屬于夏普。夏普CPA面板色彩還原和可視角度都很優(yōu)秀，但價格昂貴。需要注意夏普把自己所用過的TN+Film、VA、CPA等廣視角技術(shù)的產(chǎn)品都統(tǒng)稱為ASV。6顯示屏技術(shù)對比6顯示屏技術(shù)對比許多高端手機都以IPS面板作為賣點幾種顯示材料技術(shù)的介紹a-Si為非晶硅技術(shù)，是目前應(yīng)用最廣的一種，技術(shù)簡單、成本低廉，但開關(guān)所占的像素本身的面積很大導(dǎo)致亮度無法做得很高（也就是開口率低），另外PPI也只能做到約200PPI的水平。IGZO為銦鎵鋅氧化物(IndiumGalliumZincOxide)的縮寫，它是一種薄膜電晶體技術(shù)，通過在TFT-LCD的主動層上打上一層IGZO金屬氧化層，從而獲得更出色的電子性能。相比a-Si其開關(guān)晶體管體積更小，可以實現(xiàn)更高的像素開口率，其PPI普遍在300以下。IGZO的優(yōu)點是高精度、低功耗和高觸控性能。使用這一技術(shù)面板的有蘋果的iPad。LTPS（LowTemperaturePoly-silicon）低溫多晶硅技術(shù)是為了解決單晶硅的缺點開發(fā)而來，LTPS比起a-Si，把外圍電路集成到面板基板的可操作更強，載流子移動速度更快，面板的設(shè)計更簡單，PPI最高可實現(xiàn)500+，一般在300PPI以上的都是采用這種技術(shù)，代表產(chǎn)品有HTCOneX、iPhone4/4S/5。

CGS（CG-silicon）連續(xù)粒狀結(jié)晶硅屏幕技術(shù)是屬于LTPS的一個變種（夏普官方原文"CG-siliconisavariantoftheLTPSprocessusinglaserannealingtogetlargerdomains”），它的載流子移動速度是LTPS（LowTemperaturePoly-silicon，低溫多晶硅）技術(shù)的3倍，是普通A-si（非晶硅）技術(shù)的600倍?？梢詫崿F(xiàn)更高的開口率，在同樣的背光亮度條件下，屏幕亮度更高，而在屏幕亮度不變的情況下，能夠使用更低亮度的背光以節(jié)約電量。此外它更輕薄，耐沖撞及扭曲。7顯示屏技術(shù)對比許多高端手機都以IPS面板作為賣點7顯示屏技術(shù)對比CGS屏幕技術(shù)關(guān)于玻璃貼合及觸控屏整合工藝我們之前多個手機的評測中都談到了單玻璃貼合技術(shù)。這些技術(shù)都是把觸控部分整合到內(nèi)層玻璃或者是顯示屏上面，實現(xiàn)減少厚度、簡化工藝制程、增加屏幕的通透程度、減少反光、不進灰等目的。目前這一類的技術(shù)主要有以觸控屏廠商為主導(dǎo)的OneGlass/TouchonLens方案，以及由面板廠商主導(dǎo)的On-Cell和In-Cell方案。

OneGlass/TouchonLens

通過在保護玻璃內(nèi)側(cè)鍍上ITO導(dǎo)電層，把觸控屏與保護玻璃集成在一起，代表產(chǎn)品有魅族MX2、小米手機2，使用這一方案的手機屏幕如果摔碎的話，觸控也隨之失效；8顯示屏技術(shù)對比CGS屏幕技術(shù)8顯示屏技術(shù)對比三星的SuperAMOLED屏幕其實就是使用On-Cell技術(shù)In-Cell則是將觸摸傳感器嵌入到液晶像素中，代表產(chǎn)品有蘋果的iPhone5。9顯示屏技術(shù)對比三星的SuperAMOLED屏幕其實就是使用OOn&InCellTouch10On&InCellTouch10顯示屏技術(shù)對比4種觸控方案對比關(guān)于屏幕玻璃上面提到了玻璃貼合工藝，也順便提一下玻璃方面的東西。目前市場上的智能機玻璃主要為康寧公司的“Gorilla大猩猩”玻璃和AGC公司的“Dragontrail龍跡”玻璃，兩者的代表產(chǎn)品分別為iPhone和索尼的XperiaZ。大猩猩玻璃屬于鈉鈣玻璃，而Dragontrail玻璃屬于硅酸鋁化學(xué)強化玻璃?？偨Y(jié)舉個例子，iPhone5是使用了第二代IPS（in-panelswitching）+低溫多晶硅(LTPS)+In-Cell觸控面板+Gorilla大猩猩玻璃的產(chǎn)品。11顯示屏技術(shù)對比4種觸控方案對比11觸控屏工作原理觸摸屏是一種透明的絕對定位系統(tǒng)，首先它必須是透明的，透明問題是通過材料科技來解決的。其次是它能給出手指觸摸處的絕對坐標(biāo)，而鼠標(biāo)屬于相對定位系統(tǒng)。絕對坐標(biāo)系統(tǒng)的特點是每一次定位的坐標(biāo)與上一次定位的坐標(biāo)沒關(guān)系，觸摸屏在物理上是一套獨立的坐標(biāo)定位系統(tǒng)，每次觸摸的位置轉(zhuǎn)換為屏幕上的坐標(biāo)。目前主要有幾種類型的觸摸屏，它們分別是：電阻式（雙層）表面電容式和感應(yīng)電容式，表面聲波式，紅外式，以及彎曲波式，有源數(shù)字轉(zhuǎn)換器式和光學(xué)成像式，它們又可以分為兩類：一類需要ITO，比如前三種觸摸屏，另一類的結(jié)構(gòu)中不需要ITO，比如后幾種屏，目前市場上，使用ITO材料的電容式觸摸屏應(yīng)用最為廣泛。電容式觸摸屏：是利用人體的電流感應(yīng)進行工作，觸摸屏是一塊四層復(fù)合玻璃屏，當(dāng)手指觸摸在金屬層上時，由于人體電場，用戶和觸摸屏表面形成以一個耦合電容，對于高頻電流來說電容是直接導(dǎo)體，于是手指從接觸點吸走一個很小的電流，這個電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過對這四個電流比例的精準(zhǔn)計算，得出觸摸點的位置。12觸控屏工作原理觸摸屏是一種透明的絕對定位系統(tǒng)，首先它必須是透電容觸控屏OGS(OneGlassSolution,即一體化觸控)的好處有三點:(1)節(jié)省了一層玻璃成本和減少了一次貼合成本;(2)減輕了重量;(3)增加了透光度。電容觸控屏的一般架構(gòu)分：G+G/G+F/G+F+F/P+F/P+G13電容觸控屏OGS(OneGlassSolution,即一體化觸摸屏結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：14高抗沖擊G+G結(jié)構(gòu)表面鋼化玻璃加ITO玻璃功能片G+F結(jié)構(gòu)表面鋼化玻璃加ITO薄膜功能片G+F+F結(jié)構(gòu)表面鋼化玻璃加雙層ITO薄膜功能片P+F結(jié)構(gòu)表面硬化PMMA或PC加ITO薄膜功能片P+G結(jié)構(gòu)表面硬化PMMA或PC加ITO玻璃功能片觸摸屏結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：14高抗G+G結(jié)構(gòu)G+F結(jié)構(gòu)G+F+F結(jié)構(gòu)電容式觸控屏結(jié)構(gòu)15電容式觸控屏結(jié)構(gòu)15

顯示屏與觸控屏

16制做：陳小芳日期：2014-7-3

顯示屏與觸控屏

1制做：陳小芳I顯示屏技術(shù)對比I顯示屏技術(shù)對比：IPS/LTPS/CGS/IGZO/AMOLED導(dǎo)讀:IPS、LTPS、CGS、IGZO、AMOLED

都是什么屏幕又有什么區(qū)別？目前的手機屏幕技術(shù)實在太多，本文旨在介紹各種面板以及屏幕技術(shù)，便于大家更好地進行區(qū)分。17I顯示屏技術(shù)對比I顯示屏技術(shù)對比：IPS/LTPS/CG顯示屏技術(shù)對比首先我們要強調(diào)一點，目前手機的屏幕分類只有兩種，分別是TFT-LCD和OLED，市場上的OLED大部分是AMOLED的，他們分別代表著被動式和主動式的顯示屏幕。現(xiàn)在的廠家很喜歡使用面板類型來標(biāo)注TFT-LCD面板，常見的面板主要有TN、VA、IPS、CPA（AVS）等，而a-Si、IGZO、LTPS和CGS則是材料技術(shù)。目前手機上常見的OLED屏幕以三星的SuperAMOLED屏幕為主。18顯示屏技術(shù)對比3顯示屏技術(shù)對比

19顯示屏幕的歷史回顧主動式

SuperAMOLED面板名為超級有源矩陣有機發(fā)光二極管面板（SuperActiveMatrixOrganicLightEmittingDiode）。

LCD的顯示技術(shù)由于其天生的就是受（需要背光的支持），所以不管怎樣亮度總有損失，而且光要透過兩層玻璃與各種膜產(chǎn)生偏光，這樣會帶來色彩的損失，另外像素密度的提高也比較困難，成本會更高，所以人們更需要一種可以接近無損的屏幕，于是可以自發(fā)光的攻型顯示技術(shù)被發(fā)展了起來，這就是我們所說的AMOLED。由于其不需要厚厚的玻璃與背光板，這種屏幕的發(fā)出的光可以直接被人眼接受，這樣不管是從色彩損失還是視角上，這種屏幕都是一種理想的屏幕。不過老天爺往往是公平的，OLED也有其不可克服的缺點，那就是三色發(fā)光損耗不一致。我們知道現(xiàn)在的白光實際上是有三原色組成的，即紅、綠、藍三色，那么要想發(fā)出這三種光我們所要給出的能量并不一致，反映到實際上就是所加電流不一致（E=hv，頻率不同所需要的能量也不同），這就好比你敲打東西，你所使用的力量越大，那么工具也就越容易損壞，所以AMOLED中發(fā)紅光的電極損壞的就比藍綠電極要慢，也就是說屏幕越用會越偏紅。于是有些廠商為了減緩這種效果會將屏幕在出廠時調(diào)的比較藍，這樣使用一段時間屏幕顏色就正常了。顯示屏技術(shù)對比

4顯示屏幕的歷史回顧顯示屏技術(shù)對比被動式被動式的面板需要背光的支持，主要有下面這幾種類型。

TN面板名為扭曲向列型面板（TwistedNematic），成本低廉注定了它是應(yīng)用最廣泛的一種，TN有時候也會被稱之為TFT（好吧這是民間通俗不太科學(xué)叫法），TN面板的缺點是可視角度小、色彩還原能力有限。20顯示屏技術(shù)對比5顯示屏技術(shù)對比VA面板全稱垂直配向型面板（VerticalAlignment），有富士通的MVA和三星的PVA兩種。比起TN面板，VA面板可以提供更廣的可視角度以及更好的色彩還原能力。三星的PVA（PatternedVerticalAlignment）面板技術(shù)是從富士通的MVA發(fā)展和繼承而來。VA面板的缺點是功耗較高、價格較高。IPS面板全稱平面轉(zhuǎn)換面板（In-PlaneSwitching），是日立公司在1996年開發(fā)的面板技術(shù)，從TFT面板改進而來，所以也稱為“Super-TFT”面板。IPS面板分為S-IPS、AS-IPS、H-IPS、S-IPS和E-IPS等幾種，同樣擁有可視角度大，色彩還原能力較強的優(yōu)點，但其功耗較SuperAMOLED屏幕高。CPA為連續(xù)焰火狀排列模式廣視角面板（ContinuousPinwheelAlignment），這一種面板同樣屬于夏普。夏普CPA面板色彩還原和可視角度都很優(yōu)秀，但價格昂貴。需要注意夏普把自己所用過的TN+Film、VA、CPA等廣視角技術(shù)的產(chǎn)品都統(tǒng)稱為ASV。21顯示屏技術(shù)對比6顯示屏技術(shù)對比許多高端手機都以IPS面板作為賣點幾種顯示材料技術(shù)的介紹a-Si為非晶硅技術(shù)，是目前應(yīng)用最廣的一種，技術(shù)簡單、成本低廉，但開關(guān)所占的像素本身的面積很大導(dǎo)致亮度無法做得很高（也就是開口率低），另外PPI也只能做到約200PPI的水平。IGZO為銦鎵鋅氧化物(IndiumGalliumZincOxide)的縮寫，它是一種薄膜電晶體技術(shù)，通過在TFT-LCD的主動層上打上一層IGZO金屬氧化層，從而獲得更出色的電子性能。相比a-Si其開關(guān)晶體管體積更小，可以實現(xiàn)更高的像素開口率，其PPI普遍在300以下。IGZO的優(yōu)點是高精度、低功耗和高觸控性能。使用這一技術(shù)面板的有蘋果的iPad。LTPS（LowTemperaturePoly-silicon）低溫多晶硅技術(shù)是為了解決單晶硅的缺點開發(fā)而來，LTPS比起a-Si，把外圍電路集成到面板基板的可操作更強，載流子移動速度更快，面板的設(shè)計更簡單，PPI最高可實現(xiàn)500+，一般在300PPI以上的都是采用這種技術(shù)，代表產(chǎn)品有HTCOneX、iPhone4/4S/5。

CGS（CG-silicon）連續(xù)粒狀結(jié)晶硅屏幕技術(shù)是屬于LTPS的一個變種（夏普官方原文"CG-siliconisavariantoftheLTPSprocessusinglaserannealingtogetlargerdomains”），它的載流子移動速度是LTPS（LowTemperaturePoly-silicon，低溫多晶硅）技術(shù)的3倍，是普通A-si（非晶硅）技術(shù)的600倍?？梢詫崿F(xiàn)更高的開口率，在同樣的背光亮度條件下，屏幕亮度更高，而在屏幕亮度不變的情況下，能夠使用更低亮度的背光以節(jié)約電量。此外它更輕薄，耐沖撞及扭曲。22顯示屏技術(shù)對比許多高端手機都以IPS面板作為賣點7顯示屏技術(shù)對比CGS屏幕技術(shù)關(guān)于玻璃貼合及觸控屏整合工藝我們之前多個手機的評測中都談到了單玻璃貼合技術(shù)。這些技術(shù)都是把觸控部分整合到內(nèi)層玻璃或者是顯示屏上面，實現(xiàn)減少厚度、簡化工藝制程、增加屏幕的通透程度、減少反光、不進灰等目的。目前這一類的技術(shù)主要有以觸控屏廠商為主導(dǎo)的OneGlass/TouchonLens方案，以及由面板廠商主導(dǎo)的On-Cell和In-Cell方案。

OneGlass/TouchonLens

通過在保護玻璃內(nèi)側(cè)鍍上ITO導(dǎo)電層，把觸控屏與保護玻璃集成在一起，代表產(chǎn)品有魅族MX2、小米手機2，使用這一方案的手機屏幕如果摔碎的話，觸控也隨之失效；23顯示屏技術(shù)對比CGS屏幕技術(shù)8顯示屏技術(shù)對比三星的SuperAMOLED屏幕其實就是使用On-Cell技術(shù)In-Cell則是將觸摸傳感器嵌入到液晶像素中，代表產(chǎn)品有蘋果的iPhone5。24顯示屏技術(shù)對比三星的SuperAMOLED屏幕其實就是使用OOn&InCellTouch25On&InCellTouch10顯示屏技術(shù)對比4種觸控方案對比關(guān)于屏幕玻璃上面提到了玻璃貼合工藝，也順便提一下玻璃方面的東西。目前市場上的智能機玻璃主要為康寧公司的“Gorilla大猩猩”玻璃和AGC公司的“Dragontrail龍跡”玻璃，兩者的代表產(chǎn)品分別為iPhone和索尼的XperiaZ。大猩猩玻璃屬于鈉鈣玻璃，而Dragontrail玻璃屬于硅酸鋁化學(xué)強化玻璃。總結(jié)舉個例子，iPhone5是使用了第二代IPS（in-panelswitching）+低溫多晶硅(LTPS)+In-Cell觸控面板+Gorilla大猩猩玻璃的產(chǎn)品。26顯示屏技術(shù)對比4種觸控方案對比11觸控屏工作原理觸摸屏是一種透明的