第5章 音視頻及觸摸屏接口

第5章

音視頻及觸摸屏接口目錄5.1顯示屏5.2觸摸屏5.3HDMI接口5.4攝像頭接口5.5音頻接口5.1顯示屏5.1.1從手機顯示屏看液晶顯示技術的發(fā)展1、無屏時代2、黑白時代

第一款“翻蓋”手機摩托羅拉8900

單色液晶有TN/HTN/STN/FSTN筆段式、點陣式液晶顯示屏（LCD）、BLACKMASK黑膜多色顯示屏、液晶顯示模塊模組（LCM）。1984年第一臺大哥大摩托羅拉DynaTAC8000X

3、STN彩色時代STN、CSTN彩色屏幕的出現(xiàn)，把手機帶入了第一階段的彩屏時代。STN（SuperTwistedNematic）屏幕，又稱為超扭曲向列型液晶顯示屏幕，它在傳統(tǒng)單色液晶顯示器上加入了彩色濾光片，并將單色顯示矩陣中的每一像素分成三個像素，分別通過彩色濾光片顯示紅、綠、藍三原色，以此達到顯示彩色的作用，顏色以淡綠色為和橘色為主。STN是SuperTwistedNematic的縮寫。它的好處是功耗小，具有省電的最大優(yōu)勢通過彩色濾光片顯示紅、綠、藍三原色，就可顯示出彩色畫面。一般最高能顯示65536種色彩。STN屏幕屬于反射式LCDSTN屏幕屬于反射式LCD，它的好處是功耗小，但在比較暗的環(huán)境中清晰度較差。STN也是我們接觸得最多的材質類型，目前主要有CSTN和DSTN之分，它屬于被動矩陣式LCD器件，所以功耗小、省電，但反應時間較慢，為200毫秒。TN屏結構STN液晶顯示屏的結構和等效電路示意圖CSTN即ColorSTN，照明光源要安裝在LCD的背后，在日光下，很難辨清顯示內容。STNLCD的顯示原理和TNLCD是從根本上完全不同的，它利用了液晶的雙折射性。人們?yōu)榱讼齋TNLCD的底色想了很多辦法，最簡單的就是利用一個完全一樣，但是旋向相反的兩個STNLCD盒疊加在一起，使得互相干涉的兩束光線又互相補償回來，從而實現(xiàn)黑白顯示，這就是DSTN（DoubleSTN）。但是DSTN的造價太高了，于是人們想到用一層碘分子的定向扭曲來模擬一個液晶盒，這樣就用一層薄膜（位相差板）替代了一個液晶盒，從而實現(xiàn)黑白顯示，這種叫做FSTN（FilmSTN）。5.1.2TFT屏TFT（ThinFilmTransistor）即薄膜場效應晶體管。屬于有源矩陣液晶顯示器中的一種。一般TFT的反應時間比較快，約80毫秒，高亮度、高對比度。利用薄膜技術所作成的電晶體電極，光源照射時先通過下偏光板向上透出，借助液晶分子傳導光線，通過遮光和透光來達到顯示的目的。<二>何謂TFT-LCD簡單的講，它是一個以電信號控制的光開關裝置。液晶介于兩片透明導電之銦錫氧化物(ITO)電極之間，經由加在ITO電極上的電壓高低可以控制不同的液晶排列方向。而液晶的排列方向與光線的穿透量有關,進而造成畫素的亮暗程度不同，這就是灰階的控制原理(顏色則是由彩色濾光片產生)。此畫素的灰階是由數據驅動器(Datadriver)所能提供的分電壓數目決定。透明導電氧化物薄膜:是功能材料中比較有特色的一類薄膜,從組成來講,屬于金屬氧化物;從物理性能來講,又是一種半導體薄膜材料,也屬于光學材料。透明導電薄膜的種類很多,但氧化物薄膜占主導地位。TCO薄膜的研究最早出現(xiàn)于20世紀初。1907年首次制成了Cdo透明導電薄膜,將物質的透明性和導電性這一矛盾統(tǒng)一了起來,極大地激發(fā)了人們研究透明導電薄膜的濃厚興趣,從此引發(fā)了透明導電薄膜的開發(fā)與利用熱潮。透明導電氧化物薄膜一般為多晶膜,主要包括In、Sb、Zn和Cd的氧化物及其復合多元氧化物薄膜材料,具有禁帶寬、電阻率低、可見光范圍光透射率高和紅外光譜區(qū)光反射率高等共同光電特性,廣泛地應用于平面顯示器件、太陽能電池、反射熱鏡、氣體敏感器件、特殊功能窗口涂層及其他光電子、微電子、真空電子器件等領域。透明導電氧化物薄膜TFTstructure(profile)&function

(gateontime)G0G1G2G3G(last)+––V1+V2–V3offoffoffonononoffoffoffoffoffoffTFTdrivingprinciple代表手機：三星酷畢系列產品屏幕材質雖然讓手機進入了彩屏的時代，但是這些屏幕在自身的設計上面都存在一定的缺陷，例如屏幕的色彩表現(xiàn)，例如屏幕在節(jié)電方面的設計等等。5.1.3IPS硬屏IPS（In-PlaneSwitching，平面轉換）技術是日立公司于2001推出的液晶面板技術，俗稱“SuperTFT”。從名字中也能看出，其實IPS屏幕就是基于TFT的一種技術，其實質還是TFT屏幕。IPS（In-PlaneSwitching，平面轉換）

日立公司于2001推出的液晶面板技術。

IPS面板最大的特點就是它的兩極都在同一個面上，而不象其它液晶模式的電極是在上下兩面，立體排列。

優(yōu)勢是可視角度高、響應速度快，色彩還原準確，是液晶面板里的高端產品。IPS屏結構

在TN型LCD中，不同的觀賞角度會看到不同的相位差值，因而感受到不同的亮度，甚至可能看到灰階反轉的現(xiàn)象。在MVA型的LCD中，由于液晶互相補償的排列方式，使得不同視角也會看到相同的相位差值，因此不會有灰階反轉的現(xiàn)象。

IPS于玻璃邊使用成對的電極，使電流平行的通過材料。此種技術使液晶平行于前屏幕，因而增大視角。以MacBookProwithRetinaDisplay為例，工作時顯卡渲染出2880x1800個像素，其中每四個像素一組，輸出原來屏幕的一個像素顯示的大小區(qū)域內的圖像。這樣一來，用戶所看到的圖標與文字的大小與原來的1440x900分辨率顯示屏相同，但精細度是原來的4倍，但對于特殊元素，如視頻與圖像，則以一個圖片像素對應一個屏幕像素的方式顯示。故不會產生Windows中分辨率提升使屏幕文字與圖像變小，造成閱讀困難的問題。工作方式屏幕：采用的是來自夏普和LG的高清IPS視網膜屏幕，屏幕尺寸提升至5英寸，分辨率提升至1080p級別，每英寸像素數達到441PPI，與此前小米2/2S的342PPI相比有著大幅的升級。攝像：采用的攝像頭組合為1300萬像素主攝像頭+200萬像素前置攝像頭的組合，主攝像頭的光圈為f/2.2，配備飛利浦雙LED閃光燈，最高可支持1300萬像素每秒連拍10張。同時，小米3還支持NFC與米Hi-Fi等功能。小米3屏幕：5.7英寸16:9，1280x720分辨率1600萬色，TFT材質IPS技術，In-cell技術。攝像頭:主：1310萬像素，BSI背照式攝像頭，最大分辨率4208*3120；副：100萬像素；搭載華為獨家“智像”圖像處理引擎華為榮耀3Iphone5、5C、5S：視網膜（Retina）技術，In-Cell全貼合技術。iPhone5C、5S采用4英寸1136x640分辨率的SuperHD(超高清)IPS電容觸摸屏，機身將采用前后鋼化玻璃面板+金屬機身，或會使用更強、更防刮的第三代大猩猩(Gorilla)玻璃。iphone5s屏幕材質現(xiàn)在國外有媒體給出消息稱，由于iPhone6屏幕尺寸增加，同時配備了藍寶石玻璃，所以售價可能上調100美元，同時其會有16/32/64/128GB四個存儲空間版本選。iPhone6將會有5.7寸和5.5寸兩款大屏幕產品。iphone6藍寶石屏幕相比普通玻璃，藍寶石玻璃明顯要硬的多，在耐劃方面更是要遠遠勝出。對于顯示屏和照相機鏡頭而言，這兩個特性非常重要。業(yè)界一般用莫氏(Mohs)這個單位來衡量物質的硬度?；挠捕仁?莫氏，鉆石是10莫氏。玻璃一般是5.5至7莫氏，而藍寶石玻璃的硬度達到了9莫氏，僅僅比鉆石差一點。也就是說，絕大部分的物體硬度都比藍寶石玻璃低，也就很難劃傷藍寶石玻璃為材質的手機顯示屏了。目前很多智能手機都采用康寧大猩猩玻璃來制造顯示屏，例如谷歌Nexus5和三星GalaxyS4?？祵幋笮尚刹ＡУ挠捕炔⑽磳ν夤?，不過外界普遍猜測約為7莫氏。為何要用藍寶石玻璃取代傳統(tǒng)玻璃？5.1.4其他液晶屏MVA2.ExtraView3.PVA5.OCB5.FFS6.AGLR7.SLCD8.ASV

VA（VerticalAlignment，垂直調整）類面板又可分為由富士通主導的MVA面板和由三星開發(fā)的PVA面板。其中后者是前者的繼承和改良。PVA（PatternedVerticalAlignment）技術即“圖像垂直調整技術”，該技術直接改變液晶單元結構，讓顯示效能大幅提升可以獲得優(yōu)于MVA的亮度輸出和對比度。VA軟屏和IPS硬屏。所謂軟屏，就是在用手指劃過液晶面板的同時會出現(xiàn)“波紋”。VA屏SLCD，全名SuperclearLCD，是由三星研制，其擁有SuperAMOLED的艷麗對比度，根據LCD特性色彩更暖，更自然，適合人眼觀看，而且根據LCD的排版其分辨率與標稱一致，屏幕清晰，SLCD還是一種液晶屏幕，不是自發(fā)光的?？梢钥闯蒚FT的一個超級版。SuperClearLCD與SuperAMOLED同為800*480的分辨率下SuperClearLCD的顯示顆粒感更小，細膩度上在離眼50CM距離上兩者都沒有明顯的顆粒感圖像一氣呵成，SuperAMOLED在色彩和亮度上優(yōu)勢比較明顯，而且高亮度下SuperClearLCD屏幕有輕微發(fā)白現(xiàn)像，色彩度有所下降，平時使用SA屏幕感覺和SuperClearLCD顆粒感差距不大。在反應速度上其實感覺不到明顯區(qū)別?，F(xiàn)在最近比較新的HTC中高端機都是采用SLCD屏幕。

7.SLCDASV（AdvancedSuperView），這是種技術并非屏幕名稱，這個技術主要是通過縮小液晶面板上顆粒之間的間距，增大液晶顆粒上光圈，并整體調整液晶顆粒的排布，來全面提高了液晶屏幕的可視角度、液晶顆粒的反應時間、色彩對比度和屏幕亮度。在同樣屏幕面積的對比下、可以令到采用了ASV技術的屏幕相比起普通沒有采用ASV技術的液晶顯示器參數和效果上都有一個本質的提升。使用了ASV技術的屏幕手機機型較出名的有：魅族M9、酷派N930。等。8.ASV5.1.5OLED屏OLED的起源

OLED技術研究，起源于鄧青云博士，鄧青云博士自1975年開始加入柯達公司，Rochester實驗室工作，在意外中發(fā)現(xiàn)OLED，1979年鄧青云博士在黑暗中的一塊做實驗用的有機蓄電池在閃閃發(fā)光而開始了對OLED的研究，到1987年，同屬柯達公司的汪根樣博士和同事Steven成功地使用類似半導體PN結的雙層有機結構第一次做出低電壓，高效率的光發(fā)射器。二、OLED結構OLED的基本結構是由一薄而透明具半導體特性之銦錫氧化物（ITO），與電力之正極相連，再加上另一個金屬陰極，包成如三明治的結構。整個結構層中包括了：電洞傳輸層（HTL）、發(fā)光層（EL）與電子傳輸層（ETL）。當電力供應至適當電壓時，正極電洞與陰極電子便會在發(fā)光層中結合，產生光子，依其材料特性不同，產生紅、綠和藍RGB三原色，構成基本色彩。OLED的特性是自發(fā)光，不像TFT-LCD需要背光，因此可視度和亮度均高，且無視角問題，其次是驅動電壓低且省電效率高，加上反應快、重量輕、厚度薄，等等!OLED結構

OLED基本結構：1.陰極(?)；2.發(fā)光層（EmissiveLayer,EL）；3.正極電洞與陰極電子在發(fā)光層中結合，產生光子；4.導電層（ConductiveLayer）；5.正極(+)三、OLED的優(yōu)點

超輕、超薄(厚度可低于1mm)、亮度高、可視角度大(可達170度)、不需要背光源，功耗低、高反應速率、全彩化、清晰度高、發(fā)熱量低、抗震性能優(yōu)異、制造成本低、可彎曲。

5.1.6AMOLED屏幕AMOLED的全稱是ActiveMatrix/OrganicLightEmittingDiode，有源矩陣有機發(fā)光二極體面板。在顯示效能方面，AMOLED反應速度較快、對比度更高、視角也較廣，這些是AMOLED天生就勝過TFTLCD的地方；另外AMOLED具自發(fā)光的特色，不需使用背光板，因此比TFT更能夠做得輕薄，而且更省電；還有一個更重要的特點，不需使用背光板的

AMOLED可以省下占TFTLCD3~4成比重的背光模塊成本，不過其也存在于其他的相比在同樣的分辨率的情況下，顆粒感稍強些。ActiveMatrixDrivingScanlineDataline5.1.7SuperAMOLED屏幕

相比傳統(tǒng)AMOLED炫屏而言，SuperAMOLED摒棄了之前觸控感應層+顯示層的架構設計，操控更為靈敏。此外取消玻璃覆蓋層還帶來了更佳的陽光下顯示效果。同時，SuperAMOLED還搭載了mDNIe(移動數字自然圖像引擎)技術能從任意角度觀看并做出快速的反應。AMOLED屏幕的構造有三層，AMOLED顯示屏幕、觸摸感應面板跟外面保護的那層玻璃。SuperAMOLED少了中間那層觸摸感應面板，而把觸摸感應層做在AMOLED顯示層上了，如圖4-14所示。SuperAMOLED面板比AMOLED屏幕更薄，而且就是原生的觸控面板,不像AMOLED還需要觸控感應器與空氣層，觸控就更靈敏，而且因為少了一層阻隔，顯色更亮麗?？雌饋頃華MOLED更亮，同時擁有觸控的靈敏度更高。因此SuperAMOLED是AMOLED的升級版。SuperAMOLED屏幕傳統(tǒng)觸控屏幕與SuperAMOLED屏幕的差異

HDSuperAMOLED是一種新的SuperAMOLED類型顯示技術。其第一個采用設備是GalaxyNote，這是一款使用了5.3寸顯示屏,1280x800分辨率的智能機。三星于2011年9月宣布的第二款采用該技術的是三星GalaxyNexus智能機，這是一款擁有5.65吋、1280x720(720P)分辨率的顯示屏的智能機。即使在材料和新型工藝的進步使得該技術適用了更高的分辨率(DPI)，但仍使用蔭罩技術。這使得其仍在使用pentileRGBG像素排列。三星預計將推出一個新的屏幕，使用移動激光誘導熱成像來實現(xiàn)真正的RGB像素排列（LITI），這被稱為“SuperHDAMOLEDPlus”。LITI也是三星邁出的重要一步,未來將走向商品化OLED和電視等。2.HDSuperAMOLEDHD代表機型：三星i9000

屏幕優(yōu)點：色彩豐富、可視角度大、省電

屏幕不足：色彩還原度一般目前使用SuperAMOLED屏幕的手機有：【SuperAMOLED(PenTile,WVGA)】SamsungOminiaW、SamsungOminia7、SamsungS8600WaveIII、SamsungFocus、SamsungWave、SamsungGalaxyS【SuperAMOLEDPlus(RGB,WVGA)】SamsungGalaxySII、SamusngDroidCharge、SamsungInfuse4G、SamsungGalaxyTab7.7【HDSuperAMOLED(PenTile,HD)】GalaxyNexus,SamsungGalaxyNote,SamsungGalaxySIIHDLTE,SamsungGalaxySIII【HDSuperAMOLEDS-Strip(RGB,HD)】SamsungGalaxyNoteII北京時間2014年2月25日，三星在西班牙巴塞羅那舉行的世界移動通信大會（MWC2014）上正式發(fā)布了新一代旗艦GalaxyS5。該機采用了5.1英寸1920x1080分辨率SuperAMOLED屏幕，搭載高通驍龍Snapdragon801（MSM8974AC）四核處理器，提供2GB內存和16GB/32GB存儲空間，支持最大64GBmicroSD卡擴展存儲，配備1600萬像素主攝像頭和210萬像素前置攝像頭，支持4K視頻錄制，內置2800毫安時（Amh）電池，加入了指紋傳感器和心率傳感器，運行基于Android5.4KitKat系統(tǒng)的TouchWizUI，支持4GLTE網絡、802.11acWi-Fi、藍牙5.0、NFC、USB3.0等。三星GalaxyS55.1.8等離子顯示屏PDP（PlasmaDisplayPanel，等離子顯示屏）是采用了近幾年來高速發(fā)展的等離子平面屏幕技術的新一代顯示設備。等離子顯示屏（PDP，PlasmaDisplayPanel）從上世紀90年代開始進入商業(yè)化生產以來，其性能指標、良品率等不斷提高，而價格卻不斷下降。特別是2005年以來，其性價比進一步提高，從前期以商用為主轉變成以家用為主。1.成像原理等離子顯示屏顯示單元結構

首先液晶顯示器必須先利用背光源，也就是螢光燈管投射出光源，這些光源會先經過一個偏光板然后再經過液晶，這時液晶分子的排列方式進而改變穿透液晶的光線角度。然后這些光線接下來還必須經過前方的彩色的濾光膜與另一塊偏光板。當電極通電后，兩電極間電子逸出形成電流，形成電場的將惰性氣體激發(fā)為等離子狀態(tài)，等離子狀態(tài)的惰性氣體與電子碰撞產生紫外線，紫外線激發(fā)紅、綠、藍三種熒光粉發(fā)光，從而產生相應的顏色。因此只要改變刺激液晶的電壓值就可以控制最后出現(xiàn)的光線強度與色彩，并進而能在液晶面板上變化出有不同深淺的顏色組合了。也即通過電流來改變液晶面板上的薄膜型晶體管內晶體的結構，使它顯像

。等離子顯示單元由前后兩片玻璃基板組成，前面板玻璃上有透明ITO電極以及加強ITO導電性的總線電極，并且在電極上覆蓋透明的介電層和氧化鎂保護層，主要是保護電極不受放電沖擊所帶來的損耗。在后面板玻璃上有數據電極、介電層以及條狀的隔層，在每個隔層內分別印刷紅、綠、藍三種熒光材料。上下基板之間抽真空后封裝稀薄的混合氣體。

主要性能參數對比對比度動態(tài)響應時間可視角度消耗電力使用壽命5.1.9OMAP4460顯示屏接口設計1、OMAP4460顯示屏接口在接口中，包括了RGB三基色的數據線，每種顏色8位，共24位，占用24根線；包括了幀、行與像素三個同步時鐘信號線；背光驅動電源線；電源與地線，以及復位等其它信號線。OMAP4460顯示屏接口STNTFTSECTFT

LTS350Q1-PD1/2SECTFT

LTS350Q1-PE1/2VFRAMEVSYNCSTVSTVVLINEHSYNCCPVCPVVCLKVCLKHCD_HCLKHCD_HCLKVD[23：0]VD[23：0]VD[23：0]VD[23：0]VMVDENTPTP—LENDLineandsignalSTHSTHLCD_PWRENLCD_PWRENLCD_PWRENLCD_PWREN——LPC_OELPC_INV——LPC_REVLPC_REV——LPC_REVBLPC_REVB2、OMAP4460顯示屏LED驅動電路OMAP4460顯示屏LED驅動電路采用德州儀器(TI)宣布推出一款具備40V、1.2A集成開關的高亮度LED驅動器TPS61165來實現(xiàn)。TPS61165可驅動多達三個串聯(lián)1WLED。TPS61165通過數字單線接口或脈寬調制(PWM)信號來控制LED的亮度。數字接口可對內部寄存器進行編程，以將LED電流設置為32個對數步長值之一。此外，該轉換器還具有多種內置保護特性，如

LED開路保護、軟啟動、過流限制以及過溫保護等。除了能夠驅動照明

LED之外，TPS61165還可驅動背光LED，支持寬度達

9英寸的多媒體顯示屏，從而滿足超級移動PC、LCD電子相框、工業(yè)激光二極管或醫(yī)療以及工業(yè)照明等應用的需求。OMAP4460顯示屏LED驅動電路TPS61165的主要特性如下：?18V的寬泛輸入電壓范圍；?40V、1.2A的集成型高效率開關FET；?1.2MHz的開關頻率；?電源效率高達90%；?32步進單線數字調光或PWM調光。5.2觸摸屏1、按鍵控制2、觸控3、語音控制4、手勢控制5、腦電波控制嵌入式系統(tǒng)人機交互的控制方式西方心理學家認為，意識是通過五種感官：聽覺、視覺、味覺、嗅覺和觸覺來接收外在的刺激，然后整理分析，最后確實認識。一般認為，“第六感”這個詞與“直覺”大致吻合。但描述直覺不只是“第六感”這個詞，其他還有：預感、靈感、洞察力、內在的聲音或預兆。人的六感嵌入式交互控制主要技術分支59結構設計加速度感應光感應觸控技術語音識別人機交互電路結構屏幕結構點擊感應技術手勢識別磁力感應距離感應陀螺儀感應軌跡手寫5.2.1觸摸屏介紹類型主要性能特點優(yōu)點缺點電阻式四線（1）都是以壓力控制原理。（2）抗污性能好（不怕灰塵、水汽和油污）。（3）分辨率高，取決于ADC精度。（4）反應速度快，傳輸速度快。（5）四線字符圖像模糊。（6）五線性物色彩失真能用任何物體觸摸抗壓性、耐磨性差；成本高電容式（1）利用人體電流感應原理。（2）透光度和清晰度優(yōu)于四線電阻式，但是比不上五線電阻式和表面聲波式。（3）容易受環(huán)境溫度、濕度、磁場（或者靜電）等因素影響，穩(wěn)定性差，產生漂移。（4）屏幕沾有污穢、塵埃或油漬不影響性能耐磨性好；

抗污性好（1）反光嚴重。（2）色彩失真。（3）容易受環(huán)境、天氣影響，產生誤動作。（4）容易漂移，穩(wěn)定性差。（5）抗壓性不好表面聲波式（1）基于超聲波技術。（2）性能穩(wěn)定、反應速度快、清晰美觀。（3）抗暴耐磨（不能用硬物撞擊）。（4）超高透光率，觸摸準確。（5）能智能識別干擾物。（6）非常適用于戶外或者公共場合特點就是優(yōu)點抗污性能差，表面灰塵、水滴容易引起信號衰減紅外線觸屏（1）基于紅外收發(fā)技術。（2）容易受外界環(huán)境光線影響。（3）細小的灰塵、水滴都影響精度。（4）可以用任何可以擋光物體觸摸。（5）環(huán)境光因素、快速檢測技術，防反射、防干擾、防折射等技術難度大，因此價格昂貴。（6）不適合戶外或公共場合結構簡單；安裝方便；對人體沒有任何影響抗污性差；成本高表面聲波觸摸屏基本構造紅外線觸摸屏結構示意圖

5.2.2電阻觸摸屏

電阻觸摸屏是一種多層的復合薄膜，它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層，表面涂有一層透明的金屬氧化物（ITO）導電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防劃傷的塑料層（其內表面也涂有一層ITO涂層），在它們之間有許多細小的（大約1/1000英寸）透明間隔點把兩層ITO導電層隔開絕緣，如圖4-21所示。電阻式觸摸屏

電阻式觸摸屏是一種多層的復合薄膜，它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層，表面涂有一層透明的金屬氧化物（ITO）導電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防劃傷的塑料層（其內表面也涂有一層ITO涂層），在它們之間有許多細小的（大約1/1000英寸）透明間隔點把兩層ITO導電層隔開絕緣。電阻式觸摸屏的原理如圖所示。

當手指觸摸屏幕時，平常相互絕緣的兩層導電層就在觸摸點位置有了一個接觸，因其中一面導電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場，使得偵測層的電壓由零變?yōu)榉橇?，控制器偵測到這個接通后，進行A/D轉換，并將得到的電壓值與5V相比即可得觸摸點的Y軸坐標，同理得出X軸的坐標，這就是電阻技術觸摸屏的原理電容觸摸屏的結構主要是在屏幕上鍍上一層透明的導電層（ITO），再在外層覆蓋一塊保護玻璃，雙玻璃結構能更有效的保護導體層及感應器。按工作原理的不同，電容觸摸屏又可大略分為：5.2.2電容觸摸屏表面電容觸摸技術投射式電容觸摸技術電容觸摸屏分類表面電容式由一個普通的ITO層和一個金屬邊框，當一根手指觸摸屏幕時，從面板中放出電荷。感應在觸摸屏的四角完成，不需要復雜的ITO圖案投射電容式（感應電容式）采用1個或多個精心設計的、被蝕刻的ITO層，這些ITO層通過蝕刻形成多個水平和垂直電極自感應電容式互感應電容式表面電容屏工作原理觸摸時，人體的電場讓手指和和觸摸屏表面形成一個耦合電容，對于高頻電流來說，電容是直接導體，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確計算，得出觸摸點的位置。鍍膜基板ITO鍍膜金屬鍍膜Sputter原理圖Remark：金屬鍍在錫面

基板上光阻曝光顯影Mask光阻蝕刻去光阻ITO蝕刻--單面制程ITO蝕刻[shí][kè]是將材料使用化學反應或物理撞擊作用而移除的技術。[shí]

基板上光阻曝光

顯影(搭橋)上光阻曝光金屬蝕刻--單面制程鍍金屬層顯影蝕刻去光阻搭橋所用光阻為負光阻，ITO&金屬蝕刻使用正光阻搭橋結構示意圖ITO絕緣材料金屬

基板上光阻曝光顯影Mask光阻蝕刻去光阻金屬蝕刻--雙面制程(MetalFirst)金屬ITO

基板上光阻曝光顯影蝕刻去光阻金屬面ITO蝕刻--雙面制程

基板上光阻曝光顯影蝕刻去光阻非金屬面ITO蝕刻--雙面制程雙層結構示意圖金屬面ITO金屬非金屬面ITO

網印可剝膠鍍SiO2不鍍SiO2

切割功能測試后段流程介紹ICSensorACF貼合FPC貼合功能測試后段流程介紹IC貼光學膠貼蓋板加壓脫泡ICICICIC功能測試電容屏生產的分類glass做ITO載體的生產film做ITO載體的生產123集成式觸摸屏的生產自電容屏的生產工藝（只有手勢）glass做ITO載體的生產film做ITO載體的生產123三角形畫法觸摸屏的生產互電容屏的生產工藝（可實現(xiàn)真實多指）glass為ITO載體的生產film做ITO載體的生產121glass做ITO載體的工藝只需要一片ITO玻璃一面搭橋做ITO層另一面做屏蔽層主要用于小尺寸的屏藝少，成本、良率好控制。雙層一塊玻璃的兩面都鋪有ITO，由于自電容抗干擾能力弱必須再加一層屏蔽層導致成本加高，但實現(xiàn)工藝比單層容易。把一層ITO做到LENS上面，另一塊玻璃做ITO層和屏蔽層。單層搭橋1glass做ITO載體的工藝雙層一塊玻璃的兩面都鋪有ITO，不需要屏蔽層。但是，玻璃的造價高。用大屏做性價比不高。2film做ITO載體的工藝兩層ITO層。一層屏蔽層工藝步驟多，良率不好控制。film只能承載單層的ITO三層2film做ITO載體的工藝兩層ITO層。無需屏蔽層大尺寸的都傾向于film。成本低。兩層最新的觸控技術

現(xiàn)今觸控技術成為發(fā)展最快的領域之一，各種新的觸控技術層出不窮，日新月異，觸控也將成為各種大小屏幕的標準配置，從智能手機、到平板電腦、超極本，甚至工控市場也會流行觸控面板了。Incell技術Incell技術就是將作為顯示裝置的液晶面板與作為輸入裝置的觸摸面板一體化。5.3HDMI接口2002年4月，日立、松下、飛利浦、SiliconImage、索尼、湯姆遜、東芝等數家公司共同組建了HDMI高清多媒體接口接口組織HDMIFounders（HDMI論壇），開始著手制定一種符合高清時代標準的全新數字化視頻/音頻接口技術。經過半年多時間的準備工作，HDMIfounders在2002年12月9日正式發(fā)布了HDMI1.0版標準，標志著HDMI技術正式進入歷史舞臺。HDMI技術的推出，并不是這些廠家一時興起的沖動行為，相反，在HDMI技術推出的背后，還有著更多的深層次原因。5.3.1HDMI接口介紹1999年4月份，為了滿足數字化時代高質量圖形影像的要求，DDWG(DigitalDisplayWorkingGroup)數字顯示工作組以美國SiliconImage公司的專利技術為藍本，推出了一種名為DVI(DigitalVisualInterface)的接口，旨在統(tǒng)一新時代數字顯示接口標準。這一技術并且得到了IT業(yè)內以Intel、DELL、HP、IBM、微軟等多個大企業(yè)的廣泛支持。經過3年多的推廣，DVI技術在計算機顯示輸出領域得到了迅速運用，但是伴隨著數字高清影音技術的發(fā)展，DVI接口也開始逐漸暴露出種種問題，甚至在一定程度上成為數字影像技術進步的瓶頸。DVIDVI接口考慮的對象是PC，對于平板電視的兼容能力一般。DVI接口對影像版權保護缺乏支持。DVI接口只支持8bit的RGB信號傳輸，不能讓廣色域的顯示終端發(fā)揮最佳性能。DVI接口出于兼容性考慮，預留了不少引腳以支持模擬設備，造成接口體積較大，效率很低。DVI接口只能傳輸圖像信號，對于數字音頻信號的支持完全沒有考慮。DVI接口存在的主要問題有：HDMI不僅可以滿足1080P的分辨率，還能支持DVDAudio等數字音頻格式，支持八聲道96kHz或立體聲192kHz數碼音頻傳送。HDMI支持EDID、DDC2B，因此具有HDMI的設備具有“即插即用”的特點，信號源和顯示設備之間會自動進行“協(xié)商”，自動選擇最合適的視頻/音頻格式。與DVI相比HDMI接口的體積更小，DVI的線纜長度不能超過8米，否則將影響畫面質量，而HDMI最遠可傳輸15米。只要一條HDMI纜線，就可以取代最多13條模擬傳輸線，能有效解決家庭娛樂系統(tǒng)背后連線雜亂糾結的問題。2.技術優(yōu)勢質量：

HDMI是數字接口，由于所有的模擬連接（例如分量視頻或

S-video）要求在從模擬轉換為數字時沒有損失，因此它能提供最佳的視頻質量。這種差別在更高分辨率，例如

1080p時特別明顯。數字視頻將比分量視頻更清晰，消除了分量視頻中發(fā)現(xiàn)的柔和度和拖尾現(xiàn)象。諸如文本這類微小、高對比度的細節(jié)將這種差別發(fā)揮到極致。易用性：

HDMI在單線纜中集成視頻和多聲道音頻，從而消除了當前

A/V系統(tǒng)中使用的多線纜的成本、復雜性和混亂。這在升級或添加設備時特別有用。3.HDMI的優(yōu)點

1080P是一種視頻顯示格式，是美國電影電視工程師協(xié)會（SMPTE）制定的最高等級高清數字電視的格式標準，是數字電影成像技術和計算機技術的完美融合。1080p是一種視頻顯示格式。字母p意為逐行掃描(progressivescan)，有別于1080i的隔行掃描(interlacedscan)。數字1080則表示垂直方向有1080條水平掃描線。通常1080p的畫面分辨率為1920×1080。1080P高智能：

HDMI支持視頻源（如

DVD播放機）和

DTV間的雙向通信，實現(xiàn)了新功能，例如自動配置和一鍵播放。通過使用

HDMI，設備為連接的顯示器自動傳輸最高效的格式（例如

480pvs720p，16:9vs4:3）?免除了消費者需要滾動所有格式選項，以猜測最佳的觀看格式的麻煩。高清晰內容就緒：支持

HDCP的

HDMI設備現(xiàn)在和將來將能夠訪問高級的高清晰度內容，給我我們帶來些許安慰。HD-DVD和

Blu-ray已對當今的高清晰度電影延遲了起動影像抵制標記（又稱為內容保護標記），以幫助最小化由于轉換造成的潛在問題，但有望在幾年內起動這一標記，意味著將來的高清晰度電影將無法通過不受保護的接口（如模擬元件）以高清晰度播放。HDCP（High-bandwidthDigitalContentProtection）：高帶寬數字內容保護技術。HDTV（高清電視）時代即將來臨，為了適應高清電視的高帶寬，出現(xiàn)了HDMI。HDMI是一種高清數字接口標準，它可以提供很高的帶寬，無損地傳輸數字視頻和音頻信號。為了保證HDMI或者DVI傳輸的高清晰信號不會被非法錄制，就出現(xiàn)了HDCP技術。HDCP技術規(guī)范由Intel領頭完成，當用戶進行非法復制時，該技術會進行干擾，降低復制出來的影像的質量，從而對內容進行保護。HDCP在電腦平臺上受到HDCP技術(簡稱DP)保護的數據內容在輸出時會由操作系統(tǒng)中的COPP驅動(認證輸出保護協(xié)議)首先驗證顯卡，只有合法的顯卡才能實現(xiàn)內容輸出，隨后要認證顯示設備的密鑰，只有符合HDCP要求的設備才可以最終顯示顯卡傳送來的內容。HDCP傳輸過程中，發(fā)送端和接受端都存儲一個可用密鑰集，這些密鑰都是秘密存儲，發(fā)送端和接受端都根據密鑰進行加密解密運算，這樣的運算中還要加入一個特別的值KSV(視頻加密密鑰)。同時HDCP的每個設備會有一個唯一的KSV序列號，發(fā)送端和接受端的密碼處理單元會核對對方的KSV值，以確保連接是合法的。HDCP的加密過程會對每個像素進行處理，使得畫面變得毫無規(guī)律、無法識別，只有確認同步后的發(fā)送端和接受端才可能進行逆向處理，完成數據的還原。在解密過程中，HDCP系統(tǒng)會每2秒中進行一次連接確認，同時每128幀畫面進行一次發(fā)送端和接受端同步識別碼，確保連接的同步。為了應對密鑰泄漏的情況，HDCP特別建立了“撤銷密鑰”機制。每個設備的密鑰集KSV值都是唯一的，HDCP系統(tǒng)會在收到KSV值后在撤銷列表中進行比較和查找，出現(xiàn)在列表中的KSV將被認做非法，導致認證過程的失敗。這里的撤銷密鑰列表將包含在HDCP對應的多媒體數據中并將自動更新。HDCP技術高質量：HDMI將音頻以純數字形式遠遠傳輸到放大器。由于音頻調節(jié)設備的連線及其他電子設備的原因，模擬音頻連接更容易損失。相對于

SPDIF連接，HDMI具有更大的帶寬，可讓其支持最新的無損失音頻格式，如

DolbyTrueHD和

DTS-HSMasterAudio。這些格式無法通過

SPDIF連接得以支持，因為它們要求的數據速率非常高，超過了

SPDIF的能力。另請參閱

HDMI1.3部分，以了解有關

DolbyTrueHD和

DTS-HDMasterAudio格式的詳細信息。(2)使用HDMI音頻接口的優(yōu)點易用性：HDMI在單線纜中集成視頻和多聲道音頻，從而消除了當前

A/V系統(tǒng)中使用的多線纜的成本、復雜性和混亂。這在升級或添加設備時特別有用。高智能：HDMI支持在音頻源（如

DVD播放機）和音頻調節(jié)設備（如A/V接收器）之間進行的雙向通信，支持諸如自動配置和單觸式播放的新功能。通過使用

HDMI，設備會自動為連接的

A/V接收器傳輸最有效的格式（如

DolbyDigital與

2信道

PCM），使消費者無需滾動查看所有音頻格式選項以猜想什么是最好和最受支持的格式。1．HDMIATypeHDMIAType總共有19pin,為最常見的HDMI接頭規(guī)格,相對等於DVISingle-Link傳輸。在HDMI1.2a之前,最大能傳輸165MHz的TMDS,所以最大傳輸規(guī)格只能在於1600x1200(TMDS162.0MHz)。

2.HDMIBTypeHDMIBType總共有29pin,可傳輸HDMIAtype兩倍的TMDS資料量,相對等於DVIDual-Link傳輸,用於傳輸高解析度(WQXGA2560x1600以上)。

(因為HDMIAtype只有Single-Link的TMDS傳輸,如果要傳輸成HDMIBtype的訊號,則必須要兩倍的傳輸效率,會造成TMDS的Tx、Rx的工作頻率必須提高至270MHz以上。而在HDMI1.3IC出現(xiàn)之前,市面上大部分的TMDSTx、Rx只能穩(wěn)定在165MHz以下工作。)5.3.2HDMI接口類型3.HDMICTypeHDMICType總共有19pin,可以說是縮小版的HDMIAtype,但腳位定義有所改變。主要是用在攜帶型裝置上,例如DV、數位相機、攜帶型多媒體播放機等?，F(xiàn)在已有SONYHDR-DR5EDV利用此規(guī)格接頭作為影像輸出介面。(常常有人稱為該規(guī)格為mini-HDMI,這可算是自行胡亂創(chuàng)造的名稱,實際上HDMI官方并沒此名稱。)

5.HDMIDTypeHDMIDType俗稱MicroHDMI是定義為HDMI1.4版本的，保持HDMI標準的19pin.但是尺寸與微型USB的接口差不多，尺寸為2.8mm×6.4mm,比miniHDMI(2.42mm×10.42mm)小很多，主要應用在一些小型的移動設備上，如手機，MP4等等。1TMDSData2+2TMDSData2Shield3TMDSData2–4TMDSData1+5TMDSData1Shield6TMDSData1–7TMDSData0+8TMDSData0Shield9TMDSData0–10TMDSClock+HDMI接口11TMDSClockShield12TMDSClock–13CEC14Reserved(N.C.ondevice)15SCL16SDA17DDC/CECGround18+5VPower19HotPlugDetect5.3.3HDMI接口電路HDMI接口電路在一些ARM處理器中，已經提供了HDMI接口，因此可以不使用LVDS平板顯示接收發(fā)送器，而是可以直接輸出。5.4攝像頭接口圖像傳感器參數CCD電荷耦合元件CMOS金屬氧化物半導體元件讀取方式信息按行、一位一位地轉移后讀取光信息直接光電轉換讀取條件同步信號、三組不同電源配合不需要同步信號，只需一個電源讀取速度較慢較快（采集、讀取、處理同時進行）功耗高低（是CCD的1/10～1/8）成像質量高（無噪聲干擾）稍低點（噪聲、光、電、磁干擾）內部結構和成像原理（1）結構負責。（2）CCD的成像點為X－Y縱橫矩陣排列，每個成像點由一個光電二極管和其控制的一個鄰近電荷存儲區(qū)組成。光電二極管將光線（光量子）轉換為電荷（電子），聚集的電子數量與光線的強度成正比，再將電荷讀取到垂直電荷傳輸方向的緩存器中，再通過電荷/電壓轉換器和放大器放大（1）結構簡單，集成度高。（2）CMOS傳感器將光敏元件、圖像信號放大器、信號讀取電路、模數轉換器、圖像信號處理器及控制器、DRAM、金屬互聯(lián)器（計時應用和讀取信號）、輸出信號互聯(lián)器集成在一個芯片上，它可以通過簡單的X－Y尋址技術讀取信號5.4.1攝像頭種類3.CMOS圖像傳感器的構成原理H地址多路模擬開關

列放大器V地址同步控制電路時序脈沖電路接口電路預處理電路A/D轉換器像敏單元行像敏單元行輸出在CMOS圖像傳感器的同一芯片中，還可以設置其他數字處理電路。例如，可進行自動曝光處理、非均勻性補償、白平衡處理、γ校正、黑電平控制處理。甚至可將具有運算和可編程功能的DSP器件制作在一起，形成具有多種功能的器件。

為了改善CMOS圖像傳感器的性能，在許多實際的器件結構中，光敏單元常與放大器制作成一體，以提高靈敏度和信噪比。由于

CCD圖像傳感器的制造工藝與

CMOS集成電路的制造工藝兼容

,所以用

CCD圖像傳感器作光電轉換陣列時

,除敏感元件陣列外

,攝像頭所必須的其他電路

,都只能制作在其余的集成電路芯片上。

正因為如此

,與

CCD攝像頭相比

,CMOS攝像頭具有功耗低、集成度高、價格低廉、體積小和使用方便等優(yōu)點。5.4.2CMOS攝像頭接口電路（1）索尼800萬像素CMOS圖像傳感器索尼原廠ExmorR新型1.1um工藝的1/4英寸背照式（BI）圖像傳感器800萬像素主攝像頭，在保證拍攝效果的同時，能把攝像頭尺寸做得更薄，

Finder相機模組高度僅5.9毫米，800萬像素主攝像頭采用F/2.6大光圈，可輸出最大2448*3264靜像分辨率，支持1080PFullHD全高清視頻錄制（2）東芝1300萬像素CMOS圖像傳感器東芝發(fā)布1300萬像素1.12um背照式傳感器T4K37，內置CNR彩色噪點降噪處理系統(tǒng)。該傳感器適用于8.5mm×8.5mm大小的攝像頭模塊，可用于手機等設備。2、常見手機CMOS圖像傳感器（3）索尼1640萬像素CMOS圖像傳感器

索尼推出的這兩款手機傳感器分別是1640萬像素的IMX081PQ和810萬像素的IMX105PQ，二者都采用了索尼ExmorR技術，可以提高圖像質量。除了高質量的圖像拍攝，兩款手機還都擁有30fps的720p和1080p高清視頻拍攝能力。其中，1640萬像素的攝像頭更是可以拍攝60fps的720p高清視頻。諾基亞發(fā)布了首款使用PureView技術的手機諾基亞808PureView。PureView技術的核心部分就是將4100萬像素的圖像“濃縮”到500萬像素的圖像，這就是“過采樣”過程，在實際過程中，每8個像素點會被整合成一個“超級像素點”，這也就意味著，同樣條件下，同樣強度的光線在進入鏡頭后會照射到比一般500萬像素傳感器所擁有的大得多的像素點上。因此，采用PureView技術的手機鏡頭在弱光情況下出現(xiàn)的噪點會大大減少，成像質量也就大大提高。雖然“過采樣”過程完全是在傳感器的原始信息層面上進行，但是諾基亞使用了一個專門的處理器來處理這項工作，因此拍攝的速度也非?？?。在這樣高度的濃縮之后，呈現(xiàn)出來的照片就比一般500萬像素攝像頭拍攝的照片要“銳”得多，對細節(jié)的展現(xiàn)也更加清晰。

（4）諾基亞4100萬像素CMOS圖像傳感器3.CMOS攝像頭接口電路5.5音頻接口目前的手機芯片組集成度越來越高，以著名的高通SnapdragonMSM8260為例，它集成了音頻、GPS、Wi-Fi等功能，無形中降低了成本，控制了功耗，然而其他芯片例如三星Exynos核心，則需要單獨從各個廠商采購歐勝WM1811音頻芯片，雖然提升了成本，但音質上卻得到了部分保證。

對于一款主打性價比的手機來說，采用高集成方案的芯片組是最為明智的，大大減少了其中的環(huán)節(jié)。這是廠商最喜歡的一站式采購。很顯然，在成本和功耗面前，“微不足道”的音質就成為了犧牲品。不過，即使采用獨立音頻解碼芯片的提升也是杯水車薪，它起到的作用只是降低芯片之間的干擾，保證解碼過程中的低錯誤率，和我們想要的音質還有很大的距離。5.5.1音頻接口介