了解智能手机显示屏：项目2详解

显示屏是智能手机显示当前工作状态（例如电量、信号强度、时间/日期、工作模式等状态信息）或输入人工指令的重要部件，位于智能手机正面的中央位置，是人机交互最直接的窗口。

图7-5 诺基亚N95智能手机操作电路部分

图7-5 诺基亚N95智能手机操作电路部分（续）

图7-6 普通LCD显示屏构造

目前，智能手机的主流显示屏主要可分为两大类，即普通LCD显示屏和TP显示屏。普通LCD显示屏主要用于显示智能手机当前的工作状态、图像、视频等信息，通常采用液晶材料制作而成，该类型的智能手机需要通过键盘输入人工指令。而TP显示屏（触摸显示屏）是一种可接收触摸输入信号的感应式液晶显示部件，TP显示屏除了具有普通LCD显示屏的显示功能外，还可通过触摸TP显示屏为智能手机输入人工指令。

（1）普通LCD显示屏

普通LCD显示屏主要是由液晶显示板、背部光源组件和屏显电路构成，如图7-6所示。液晶显示板主要用以显示图像；液晶显示板的背面是背部光源，用于为液晶显示板照明；在液晶显示板中安装有屏显电路，用以为显示屏提供驱动信号。

①液晶显示板 液晶显示板主要用于显示视频、图像等，它是由很多整齐排列的像素单元构成的。每一个像素单元是由R、G、B三个小的三基色单元组成的。图7-7所示为液晶显示板的构造。

图7-7 液晶显示板的构造

②背部光源组件 液晶显示屏是不发光的，在图像信号电压的作用下，液晶显示屏上不同部位的透光性不同。每一瞬间（一帧）的图像相当一幅电影胶片，在光照的条件下才能看到图像，因此在液晶显示屏的背部要设有一个矩形平面光源。图7-8所示为背部光源组件的构造。

图7-8 背部光源组件的构造

③屏显电路 屏显电路主要是处理接收来自智能手机主电路板送来的图像数据信号，并将数据信号通过显示屏排线接口插座送到显示屏中，使显示屏显示相关的数据信息。图7-9所示为屏显电路的构造。该电路板是一种柔性印制板，通常位于智能手机显示屏背面的底部边缘部位。

（2）TP显示屏

TP显示屏的构造与普通LCD显示屏基本类似，只是在普通LCD显示屏的基础上增加了一块触摸交互板，通过数据线与普通LCD显示屏或控制电路进行连接，从而通过触摸交互板为智能手机输入人工指令，如图7-10所示。(www.xing528.com)

图7-11所示为TP显示屏的分解图。从图可看出TP显示屏的液晶显示板、背部光源以及屏显电路与普通LCD显示屏基本相同，只是在普通LCD显示屏基础上增加了触摸交互板。

图7-9 显示屏驱动电路的构造

图7-10 TP显示屏的构造

图7-11 TP显示屏的分解图

TP显示屏的种类有很多，即电阻式触摸显示屏、电容式触摸显示屏、红外线式触摸显示屏、表面声波式显示屏等。而目前市场上流行的触摸显示屏主要为电阻式和电容式两种。

①电阻式触摸显示屏 电阻式触摸显示屏是利用压力感应原理实现屏幕交互功能的。采用电阻式触摸显示屏的手机，用户可以通过手指、指甲、屏写笔等在屏幕上进行触摸操作，利用压力在屏幕表面产生的形变完成交互过程。

由于电阻式触摸显示屏是利用压力感应方式，因此这种屏幕质地较软，俗称“软屏”，其主要特点是交互操作便捷、定位精确、成本相对低廉，尤其适用于汉字手写方式。

电阻式触摸显示屏的主要部分是电阻薄膜屏。这种薄膜屏是一种高科技材料，由多层复合而成，如图7-12所示，电阻式触摸显示屏上、下各有一层导电涂层，中间由透明隔离点隔开绝缘。

当手指或屏写笔接触按压屏幕表面时，上层的导电涂层即会发生形变，该位置（即按压部位）的上、下导电涂层便会接触，该位置的电阻随即变化，产生位置信号，并通过数据线传递给屏显驱动和控制电路，控制电路便可准确计算出当前屏幕上的交互位置。

②电容式触摸显示屏 电容式触摸显示屏是利用人体的电流感应原理实现屏幕交互功能的。采用电容式触摸显示屏的手机，用户可以通过手指指肚（或身体其他裸露部位的表皮部分）在屏幕上进行触摸操作，然后利用人体的电场与屏幕表面产生的电流感应完成触点位置和移动方向的检测。

图7-12 电阻式触摸显示屏触摸交互板的构造

电容式触摸显示屏结构精密，为得到良好的保护效果，在电容式触摸显示屏的外层都会安装保护玻璃。因此，这种屏幕质地坚硬，俗称“硬屏”。其主要特点是触摸操作十分方便，虽然受人体因素影响，精度不高，且受温度、湿度等环境因素影响较大，但这种触摸屏可以支持多点触摸技术，这使得它的交互功能更加灵活、多样。目前，很多高端智能手机都采用电容式触摸显示屏。

如图7-13所示，电容式触摸显示屏在两层玻璃基板内镀有特殊金属导电涂层，并且在触摸屏的四周设有电极，当手指指肚与电容式触摸显示屏接触时，人体自身电场与屏幕表面就形成了耦合电容，屏幕四周就会输出相应的电流信号，这时控制电路便会根据电流比例及强弱，准确计算出触摸点的位置和移动方向。