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軟板廠為您解析手機(jī)觸摸屏的結(jié)構(gòu)

文章來源：電子材料圈作者：龔愛清查看手機(jī)網(wǎng)址

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人氣：7094發(fā)布日期：2017-03-10 11:09【大中小】

我們平時(shí)用的智能手機(jī)屏幕由多層玻璃及感測和處理信息的電子元件組成。這些玻璃都起什么作用？今天軟板廠就為您解析手機(jī)觸摸屏的結(jié)構(gòu)。

最上面的玻璃為蓋板玻璃，其主要成分為二氧化硅（SiO2），莫氏硬度表中玻璃的硬度為6.5，起到保護(hù)手機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的作用，但是這一層玻璃最為容易劃花，讓不少手機(jī)迷最為心痛，所以很多手機(jī)迷們喜歡在其上面貼一層保護(hù)膜，膜的材料就是塑料薄膜，也就是高分子材料，目前的手機(jī)貼膜主要有四種材質(zhì)：PP材質(zhì)、PVC材質(zhì)、PET材質(zhì)、ARM材質(zhì)。

PP材質(zhì)的貼膜比較軟，透光性也很差，起不到防刮花、防磨損的作用，只可防灰塵，由于效果不好，現(xiàn)在基本被消費(fèi)者拋棄了。

PVC材質(zhì)貼膜比較柔軟，容易粘貼，但比較厚，透光性能不是很好，而且如果撕下貼膜，會在手機(jī)屏幕上留下殘膠，影響美觀。

PET材質(zhì)的貼膜，具有較高的透光性，撕下后也沒有殘膠，也不太容易出現(xiàn)貼膜中間的小氣泡，但是，這種貼膜的反光度較高，會導(dǎo)致使用者看不清屏幕上的字，同時(shí)也容易在表面上留下指紋等痕跡。

ARM材質(zhì)，這種材質(zhì)的膜表面經(jīng)過最新工藝處理，具備耐磨抗劃傷的能力，同時(shí)，這種材質(zhì)的產(chǎn)品貼后沒有氣泡，透光性也很好，撕下后不會留下任何痕跡，相對來講這種膜的效果最好，當(dāng)然價(jià)格也是最昂貴的。

市場上手機(jī)蓋板玻璃主要是康寧公司生產(chǎn)的大猩猩玻璃，而僅僅依靠玻璃加工起家的藍(lán)思科技，也創(chuàng)造了市場發(fā)展的神話。

目前技術(shù)上出現(xiàn)了藍(lán)寶石材料替換玻璃材料，Apple watch 就用到了藍(lán)寶石材料。藍(lán)寶石的主要成分為氧化鋁（Al2O3），為單晶材料，莫氏硬度高達(dá)9，是除了金剛石（鉆石）之外，最為堅(jiān)硬的一種材質(zhì)，在防刮花方面比玻璃更有優(yōu)勢。

但是藍(lán)寶石在技術(shù)上目前仍有劣勢，比如其韌性比較差，韌性不同于硬度，通俗的講就是材料抵御裂紋擴(kuò)展的能力。這對于一款手機(jī)來說是非常重要的，藍(lán)寶石的韌性相比康寧的大猩猩玻璃要更差，導(dǎo)致的結(jié)果就是當(dāng)使用藍(lán)寶石屏幕的手機(jī)和使用康寧大猩猩玻璃的手機(jī)同時(shí)受到相同力的沖擊或者擠壓的時(shí)候，前者破碎的可能性要更大。

第二個(gè)問題是透光率，可見光的波長在400-700nm，康寧官方給出的數(shù)據(jù)顯示大猩猩三代玻璃對于可見光的透過率均超過了92%，同時(shí)不同波長可見光的透過率相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定。而藍(lán)寶石對于可見光的透過率不到90%，同時(shí)不同波長的可見光的透過率呈圓弧狀曲線。這帶來了一個(gè)問題，透過率低意味著使用藍(lán)寶石做手機(jī)屏幕蓋板時(shí)屏幕的亮度更低，同時(shí)透過率的不平衡會讓屏幕偏色。

的確，單就目前而言，藍(lán)寶石還不是玻璃完美的替代品。但是在近兩三年的時(shí)間里，藍(lán)寶石的成本已經(jīng)出現(xiàn)了一個(gè)相當(dāng)大幅度的下滑。同時(shí)制作工藝的更加成熟，也讓藍(lán)寶石屏幕目前在量產(chǎn)上達(dá)到了一定的要求，并非像傳言中的“良品率極低，很難量產(chǎn)”?；蛟S在玻璃表面CVD或者PVD一層藍(lán)寶石薄膜就可以結(jié)合玻璃和藍(lán)寶石的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)解決“硬和脆”的問題。

第二層為觸摸感應(yīng)器層，主要分為電阻式和電容式，其主要作用為探測觸碰操作。目前用到的觸摸感應(yīng)層主要是在玻璃上應(yīng)用磁控濺射技術(shù)鍍上一層ITO（氧化銦錫，或者摻錫氧化銦)，其是一種銦（III族）氧化物（In2O3）和錫（IV族）氧化物(SnO2)的混合物，通常質(zhì)量比為90%In2O3，10%SnO2。

目前石墨烯最有可能替代ITO，成為觸摸屏的主流材料。石墨烯是已知的世上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，透光率97.7%，導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m·K，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過15000cm²/vs，比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約1Ω·m，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料。

因其電阻率極低，電子遷移的速度極快，因此被期待可用來發(fā)展更薄、導(dǎo)電速度更快的新一代電子元件或晶體管。其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為：

?屏幕畫面更逼真，由石墨烯薄膜支撐的石墨烯觸摸屏，透光率高達(dá)97.7%，通透性更好，色彩也就越真實(shí)、純凈。傳統(tǒng)使用的手機(jī)屏幕透光率在95%左右，在陽光下看就有畫面偏黃的感覺，但石墨烯幾乎是全透明的，手機(jī)屏幕就不偏色，畫面更加高清。

?石墨烯具有高導(dǎo)電性能的特點(diǎn)，對于觸摸屏手機(jī)是非常有用的，石墨烯手機(jī)多點(diǎn)觸控的靈敏性很高。

?石墨烯具有高柔軟性，未來可實(shí)現(xiàn)顯示屏彎曲，它不僅超薄、超輕，而且能夠在手中彎曲到接近180°的狀態(tài)，以這樣的屏幕所組裝的手機(jī)，變輕巧的同時(shí)，將擁有更高的韌性，具有防震、抗摔等功能。

第三層為前面板，主要是安裝濾光片，生成圖像。

最下面一層為背板，用來處理百萬計(jì)的薄膜晶體管。

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