手指触摸手机屏幕原理 (手可以触摸手机屏幕是什么原理)

手机的触摸屏是如何工作的?为什么可以同时识别多个手指的触摸动作?让我们来看看它的结构。底部是一个由数千万个小彩灯组成的OLED显示屏,用来显示图像。中间是透明的电容式触摸屏,可以感应到一个或多个手指的触摸。顶部是钢化玻璃,可以保护屏幕,避免被刮伤或折断。

首先让我们来看看OLED显示屏是如何显示图像的。把屏幕放大就会发现,这是一个超大的网格系统,由上千万个小格子组成,每个小格子就是1个像素。如果我们进一步放大这个小格子,会发现在小格子里面有红、绿、蓝三个颜色的灯珠,这三个颜色被称为光的三原色。有了它们,就可以混合出所有其他的颜色。当然如果需要显示黑色,只要关掉所有灯珠就可以了。

湿手能触摸手机屏的原理,触摸屏的工作原理

为了调整每个灯珠的亮度,每个灯珠底部都有一个小型薄膜晶体管来充当调光开关。想象一下,手机上显示的每个图像,都是由处理器控制上千万个灯珠的亮暗来组成的,是不是很疯狂?

想要实现屏幕的触摸控制,核心是显示屏上面的电容式触摸屏。电容触摸屏由上下两个印着菱形网格的聚酯层和中间的透明绝缘层组成。这些菱形图案使用氧化钢锡或ITO透明材质印刷,它可以充当导体。

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为了讲解方便,我们用黄色、粉色和蓝色来区分,但实际上它们都是透明的。假设我们在蓝色菱形上有一堆电子,由于中间有绝缘体,这些电子无法移动到黄色的菱形上,所以这些电子会产生负电场,导致黄色菱形上积聚了一堆正电荷,这被称为电容器。

当我们的手指接近这个电容器,就会破坏电场,从而改变黄色菱形上聚集的正电荷量。所以只要测量黄色菱形上正电荷的变化,就可以识别出触摸动作了。因为这些菱形是规则排列的,所以我们可以很容易知道触摸的位置。

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单独测量每个点比较耗费时间,因此我们只测量每一列电荷或电压快速连续地发送到每一行,通过处理器计算,就可以一次记录多个点的触摸动作。正是有了多点触控技术,我们才可以在手机、或平板电脑上做各种复杂的操作,比如用两个手指的开合来放大和缩小图像。为了保护屏幕,在触摸屏上面会加上一层坚固的钢化玻璃,这种玻璃比普通玻璃的硬度高5倍以上。

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这是如何做到的?手机或平板电脑的玻璃是一种铝硅酸盐玻璃,把它浸泡在熔融状态的硝酸钾中,玻璃中的钠原子就会迁移出来,被更大的钾原子取代。因为钾原子的块头大会把整个结构撑的更加紧密,原子间的缝隙被压缩,因此玻璃就更加坚固。

小小的一块触摸屏融合了OLED电容式触摸屏、钢化玻璃3项发明,也正是有了如此好用的触摸屏,人类才最终迎来了智能手机的时代。