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日期:2017-11-15人气:858
如今,智能手机早已普及。根据网上的数据,在2016年,智能手机的出货量至少占总出货量的99%。而智能手机的一大特性就是具有触摸屏。
在整个手机中,触摸屏与显示屏的成本占手机硬件总成本的比重很大。以iPhone6s为例,根据网上的数据,触摸屏与显示屏的成本占比达到所有硬件成本的17.3%。
下面,我们就一起来看看有关触摸屏的那些事儿吧!
触摸屏的发明
Samuel Hurst 博士在1971年发明了一个触摸传感器,这个传感器就是触控屏的雏形。
说起来,触摸屏是被“逼出来”的发明。
当时,在肯尼迪大学当老师的Samuel Hurst因为每天要处理大量的图形数据而不胜其烦。为了搞定这些图形,他把自己的三间地下室改造成了车间,一间用来加工木材,一间制造电子元件,一间用来装配这些零件,并最终制造出了最早的触摸屏。这种最早的触摸屏被命名为“AccuTouch”。
三年后,也就是1974年,Hurst博士设计了第一款透明的触摸屏。(牛人啊!)
手机中的触摸屏
电阻式触摸屏
早期的触屏手机屏幕是电阻式触摸屏,俗称“软屏”,其顶部是柔软的,在触控时需要“压下去”。
电阻式触摸屏的主要原理:
电阻触摸屏主要是通过压力感应原理来实现对屏幕内容的操作和控制的。这种触摸屏屏体部分是一块与显示器表面非常配合的多层复合薄膜,其中第一层为玻璃或有机玻璃底层,第二层为隔层,第三层为多元树脂表层,表面还涂有一层透明的导电层,上面再盖有一层外表面经硬化处理、光滑防刮的塑料层。在多元脂表层表面的传导层及玻璃层感应器是被许多微小的隔层所分隔电流通过表层,轻触表层压下时,接触到底层,控制器同时从四个角读出相称的电流及计算手指位置的距离。
其好处主要有:
1.可以用几乎任何物体触摸
2.精度较高;
3.成本低廉等。
不过它的缺点也比较明显,主要是:
1.屏幕容易刮花;
2.很难支持多点触控;
3.用户体验不够好等。
电容式触摸屏
现在,手机上的触摸屏大部分是电容式触摸屏。
电容式触摸屏的主要原理:
当用户触摸电容屏时,由于人体电场,用户手指和工作面形成一个耦合电容,因为工作面上接有高频信号,于是手指吸收走一个很小的电流。这个电流分别从屏的四个角上的电极中流出,且理论上流经四个电极的电流与手指头到四角的距离成比例。
最后,控制器通过对四个电流比例的精密计算,得出位置信息。
其优点主要包括:
1.灵敏度高;
2.在阳光下的表现较好;
3.支持多点触控,这使得人们可以用更多的手势来进行操作;
4.屏幕表面不易刮花等。
但是由于电容式触摸屏的特性,我们几乎不能用除手指、软胶等物体来触控它。当我们戴着手套时,就比较难操作手机了。(不过现在有卖可以触控手机的手套了……)
电容屏主要的缺点是漂移:当环境温度、湿度改变时,环境电场发生改变时,都会引起电容屏的漂移,造成反馈不准确。并且,由于没有原点,这种漂移引起的误差是会累积的,因此有时需要校准。
另外,电容式触摸屏也存在色彩失真、误触等问题,比如,沾了水的屏幕往往会出现触摸不准甚至失灵的状况。
小知识
十分有趣的是,由于其工作原理所限,电容式触摸屏的工作环境需要至少5%的湿度。
展望未来
我认为未来手机屏幕具体的发展方向不好预测,但是压感屏幕与柔性屏幕等新技术的逐步应用可以为我们提供参考。
科技的进步一定会使我们的生活更加便捷,让我们一起期待未来吧!
最后,十分感谢大家的阅读!